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口腔咀嚼模擬器之基本測試

CharmFil Plus-A3 為實驗試片,在模擬器上半部擺動機構未啟 動的情況下,將咬合量設定為 0.2mm,圖 19 是利用模擬器以行程控 制探討 sin 波輸出對應咬合負載之變化,其中顯示 sin 波每個行程的 最高點位置都對應到週期內咬合負載之最大值,而各別週期內的咬合 負載最大值均相當接近。圖 20 為上述條件,以三角波輸出所對應之 咬合負載,其變化情形與sin 波的情況類似。圖 21 是以上述圖 19 之 單一 sin 波型為例,說明不同波型之負載時間比例(t/T),此處負載時 間比例(t/T)係指週期時間(T)內負載時間(t)所佔之比例,圖中顯示在模 擬器行程超過零點位置時咬合負載並不會馬上產生,而是在行程與設 定咬合量兩者接近時咬合負載才迅速反應,主要的原因係由於模擬器 啟動後於未加負載時,其雜訊介於+16 N 到–12N 之間,所以在一開 始的咬合負載並不能及時明顯的表現出來。另外模擬器上半部機構微 小的組裝間隙也是導致咬合負載有所延遲的原因之一。比較sin 波與 三角波輸出模式,其負載時間比例(t/T)會隨設定波型而有所不同。在 sin 波情況下(t/T)為 14.4﹪,明顯高於三角波為 10.28﹪。

0.00 1.25 2.50 3.75 5.00

0.00 1.25 2.50 3.75 5.00

-50

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

啟動模擬器擺動機構,將咬合量設定為0.2、0.3 與 0.4mm,重覆 以上試驗,圖 22 是利用模擬器以行程控制探討 sin 波輸出對應咬合 負載之變化,其中咬合負載最大值略高於圖19。圖 23 咬合負載最大 值也略高於圖20。比較圖 22 與圖 23 之 t/T,sin 波情況下 t/T 為 18.4

﹪,明顯高於三角波為 15.4﹪,實驗結果與上述 sin 波之 t/T 明顯高 於三角波相同。比較以上啟動擺動機構與未啟動擺動機構的 t/T,可 以明顯看出啟動擺動機構這組實驗因為有開啟擺動機構而增加實驗 試片接觸的時間,如此其 t/T 比例也相對的比未啟動擺動機構來的 大。圖 24 為各個測試條件。圖中顯示各組實驗在咬合量增加的情況 下,最大負載也隨之的增加。比較圖中相同 0.2mm 咬合量條件下最 大負載sin 波是比三角波來的大,而咬合條件 0.3mm 下也同之。由於 在咬合過程中力量是透過模擬器上各單元組合(包括:壓克力牙齒固 定基座、不鏽鋼基座、彈性材料及擺動機構間隙)間接傳遞到實驗試 片,因此圖 24 最大負載與咬合量之間的關係無法直接反應出實驗試 片本身的力學特性,雖然如此,在咬合量以 0.2mm 為基準情況下,

可明顯看出最大負載與咬合量的遞增關係呈現正比關係。

在了解模擬器之基本特性及各控制參數之效應後,可便於日後利 用模擬器去仿真模擬口腔咀嚼於各種條件下之運動模式,設定適當之

0.00 1.25 2.50 3.75 5.00

0.00 1.25 2.50 3.75 5.00

-50

45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95

0.1 0.2 0.3 0.4

咬 合 量 (mm)

( N )

未啟動模擬器sin波 未啟動模擬器三角波 啟動模擬器sin波 啟動模擬器三角波

圖24-擺動機構啟動與未啟動,兩種不同波型在不同咬合量情況下所 對應之最大負載

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