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시뮬레이션을 통한 압전형 초음파 스케일러 개발 및 평가
Design and Evaluation of Piezoelectric Ultrasonic Scaler Produced by a Simulation

김철민    (한국세라믹기술원 광.전자세라믹본부 전자부품센터   ); 이영진    (한국세라믹기술원 광.전자세라믹본부 전자부품센터   ); 백종후    (한국세라믹기술원 광.전자세라믹본부 전자부품센터   ); 정영훈    (한국세라믹기술원 광.전자세라믹본부 전자부품센터   ); 강국진    (한국섬유기계연구소 설계기술팀   ); 이정배    ((주)디메텍   ); 이승대    ((주)디메텍  );
  • 초록

    A piezoelectric ultrasonic scaler, usually used to remove the tartar out of teeth and to amputate the pubis, is a recently popular instrument for dental treatment due to its several merits such as small size, low-electric power, precision and low-cost. It has typically two parts of a tip and vibration system, which is also composed of head, piezoelectric elements and tail-mass. The scaler concentrates its displacement on tip and has commonly a resonance frequency at 25~30 kHz, and in order to improve the performance of the scaler, it is important to standardize the size of the vibration system without tip for high performance because scaler in quality differs according to several tips. In this study, a Finite Element Analysis (FEA) was utilized to optimize the structure of ultrasonic scaler in the vibration system. Consequently, this study revealed that influence of several tips on property were minimized and scaler showed good property at the resonance frequency of 28 kHz.


  • 주제어

    Scaler .   PZT .   Actuator .   Simulation .   Frequency .   Displacement.  

  • 참고문헌 (9)

    1. H. Kawashima, S. Sato, M. Kishida, and K. Ito, "A comparison of root surface instrumentation using two piezoelectric ultrasonic scalers and a hand scaler in vivo", J. Periodont. Res., Vol. 42, p. 90, 2007. 
    2. T. F. Flemmig, G. F. Petersilka, A. Mehl, R. Hickel, and B. Klaiber, "The effect of working parameters on root substance removal using a piezoelectric ultrasonic scaler in vitro", Journal of Clinical Periodontology, Vol. 25, p. 158, 1998. 
    3. T. F. Flemmig, G. F. Petersilka, A. Mehl, R. Hickel, and B. Klaiber, "Working parameters of a Magnetostrictive ultrasonic scaler influencing root substance removal in vitro", Journal of Periodontology, Vol. 69, p. 547, 1998. 
    4. J. Garcia-Bonito, M. J. Brennan, S. J. Elliott, A. David, and R. J. Pinnington, "A novel high-displacement piezoelectric actuator for active vibration control", Smart Mater. Struct., Vol. 7, p. 31, 1998. 
    5. S. C. Lea, G. Landini, and A. D. Walmsley, "Assessing the vibrations of dental ultrasonic scalers", Journal of Sound and Vibration, Vol. 271, p. 1113, 2004. 
    6. Walmsley, A. D., Laird, W. R. E., and Williams, A. R., "Displacement amplitude as a measure of the acoustic output of ultrasonic scalers", Dental Materials, Vol. 2, p. 97, 1986. 
    7. S. Jepsen, M. Ayna, J. Hedderich, and J. Eberhard, "Significant influence of scaler tip design on root substance loss resulting from ultrasonic scaling:a laserprofilometric in vitro study", J. Clin. Periodontol, Vol. 31, p. 1003, 2004. 
    8. S. C. Lea, G. Landini, and A. D. Walmsley, "Ultrasonic scaler tip performance under various load conditions", J. Clin. Periodontol, Vol. 30, p. 876, 2003. 
    9. E.-K. Lim, C.-I. Kim, Y.-J. Lee, J.-I. Im, and J.-H. Paik, "Effects of $Fe_{2}O_{3}$ addition on piezoelectric properties of $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_{3}-PbZrO_{3}-PbTiO_{3}$ ceramics for actuator applications, J. of KIEEME(in Korean), Vol. 19, No. 10, p. 935, 2006.     
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. 2010. "" Transactions on electrical and electronic materials, 11(5): 206~211     

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