Abstract
Induction heating is the process in which an electrically conducting object (usually a metal) is heated by electromagnetic induction through heat generated in the object by eddy currents. The main advantage of an induction heating device is the generation of the heat inside the target object itself. Hence, non-contact and safe heating devices are widely used in many industrial and medical fields. Recently, a new dental implant system was developed using a shape-memory alloy, wherein an artificial tooth could be easily removed from the dental implant by heating. This paper discusses the development of an induction-heating device to remove the dental crown in the new implant system. First, the finite element simulation of electromagnetic and thermal coupling analysis was implemented to obtain the temperature distributions of the target object for various frequencies, input currents, and coil shapes. Based on the simulation results, experiments were conducted by using prototypes, and an induction heating device was developed to remove the dental crown from the implant.
유도가열은 유도전류를 이용하여 도체에 열을 가하는 방식이다. 유도가열은 열을 가하고자 하는 물체 내부에서 열이 발생하고, 비접촉이며 안전하기 때문에 산업이나 의료분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 최근에 형상기억합금을 사용하여 열에 의해 인공치아가 임플란트에서 쉽게 빠질 수 있게 하는 임플란트 시스템이 개발되었다. 본 논문에서는 새로운 임플란트 시스템에서 인공치아를 쉽게 제거할 수 있는 유도가열 장치를 개발하였다. 먼저 전자장-열 구조 유한요소 연성 해석을 통해 다양한 입력 전류와 코일 형상에 대해 온도를 시뮬레이션 상으로 확인해보았다. 해석 결과를 토대로 유도가열장치 시작품을 제작하여 실험을 통해 86초에 인공 치아가 분리됨을 확인하였다.