تحليل تئوري و تجربي شكل هندسي ابزار جرم‌گيري دندان توسط امواج فراصوتي بر روي ميزان رسوب‌زدايي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

تجمع ميكرو ارگانيزم‌هاي باكتريايي بر روي سطوح غير بهداشتي باعث ايجاد زيست‌لايه مي‌شود. بدليل بيماري‌زايي زيست‌لايه‌هاي تشكيل شده بر روي سطح دندان كه به جرم دندان معروف هستند، نياز به برداشتن دوره‌اي آنها از روي سطح دندان مي‌باشد. در روش‌هاي سنتي، برداشتن زيست‌لايه‌ها توسط ابزارهاي مكانيكي و با نيروي دست دندان‌پزشك انجام مي‌شد. در روش‌هاي جديدتر، اين كار توسط يك ابزار فراصوت انجام مي‌شود كه با ايجاد كاويتاسيون و برخورد حباب‌هاي حاصل از اين پديده با زيست‌لايه ، باعث برداشت آنها از روي سطح دندان مي‌شود. پارامترهاي مختلفي در ايجاد كاويتاسيون در نوك ابزار جرم‌گير فراصوت نقش دارند كه يكي از آنها شكل هندسي ابزار جرم‌گير مي‌باشد. ابزارهاي جرم‌گير تجاري در شكل‌هاي هندسي مختلفي توليد مي‌شوند ولي لزوماً با حداكثر كارايي كار نمي‌كنند. براي اينكه يك ابزاركارايي مناسب را داشته‌ باشد، مشخصات هندسي ابزار بايد به شكلي باشد كه فركانس كاري دستگاه كه پارامتر مشخص و ثابتي مي‌باشد، برابر با فركانس طبيعي ابزار باشد. در اين تحقيق براي محاسبه طول ابزار روابط تئوري مشخصي معرفي مي‌گردد كه مي‌توان توسط آنها ابزار مناسب را طراحي نمود ولي براي ايجاد تنوع در ابزارهاي قابل استفاده توسط دندان‌پزشك مي‌توان انحنا و سطح مقطع ابزار را به ميزان دلخواه تغيير داد كه اين كار باعث پيچيدگي شكل هندسي ابزار مي‌شود. روابط تئوري طراحي ابزار به عنوان راه‌حلي مناسب براي تخمين طول ابزار به كار مي‌روند و تحليل نهايي تنها توسط نرم‌افزارهاي المان محدود ممكن خواهد بود . در اين تحقيق با استفاده از روابط تئوري، ابزارهاي يك نمونه دستگاه جرم‌گير دندان‌پزشكي مورد تحليل و بررسي قرار گرفت. سپس با استفاده از نرم‌افزار المان محدود كامسول، فركانس طبيعي مجموعه ترانسديوسر و هر يك از ابزارها بدست آمد و نتايج با نتايج حاصل از روابط تئوري مقايسه گرديد. نتايج حاصل نشان داد كه در بين همه ابزارهاي بررسي شده فركانس طبيعي يكي از ابزارها بسيار به فركانس اسمي دستگاه نزديك است. در ادامه با اندازه‌گيري فركانس طبيعي تمام ابزارها بوسيله دستگاه تحليل‌گر امپدانس مشخص شد كه فركانس طبيعي مربوط به اين ابزار دقيقاً برابر با فركانس اسمي دستگاه مي‌باشد. با مقايسه تغيير شكل ابزارها نيز مشخص گرديد كه اين ابزار بيشترين ميزان تغيير شكل را در ناحيه انحنا و نوك نسبت به ساير ابزارها دارد. با قراردادن هريك از اين ابزارها در شرايط عملي برداشت جرم از روي سطح دندان نيز مشخص شد كه نتايج تئوري و عملي تطابق يكساني دارند.

218999

ساخت و توليد

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان