Ψηφιακός έλεγχος λειτουργίας οδοντοτεχνικού φούρνου μέσω μικροελεγκτή

Ρούδης, Αθανάσιος

Digital control of the operation of a dental furnace via microcontroller

Διπλωματική εργασία

Author

Ρούδης, Αθανάσιος

Date

2024-10-08

Advisor

Βαλαής, Ιωάννης

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ (3.403Mb)

Similarity Report (24.43Mb)

Keywords

Οδοντοτεχνικός φούρνος ; Όπτηση πορσελάνης ; Φούρνος υψηλών θερμοκρασιών ; Προγραμματισμός AVR ; Μικροελεγκτής AVR ; Κατασκευή φούρνου πορσελάνης ; Εξοπλισμός οδοντοτεχνικού εργαστηρίου ; Dental furnace ; Porcelain firing ; High temperature furnace ; AVR programming ; AVR microcontroller ; Porcelain furnace construction ; Dental lab equipment

Abstract

Ο φούρνος πορσελάνης είναι μια εξειδικευμένη συσκευή που χρησιμοποιείται στην οδοντοτεχνική για την επεξεργασία κεραμικών υλικών, όπως η πορσελάνη. Αξιοποιείται για τη δημιουργία οδοντικών αποκαταστάσεων, όπως στεφάνες, γέφυρες και όψεις. Λειτουργεί σε υψηλές θερμοκρασίες, συνήθως από 600°C έως 1000°C, και επιτρέπει την πορσελάνη να ψηθεί και να στερεωθεί πάνω στους σκελετούς των οδοντικών αποκαταστάσεων. Ο φούρνος διαθέτει προγραμματιζόμενες λειτουργίες για ακριβή ρύθμιση της θερμοκρασίας και της διάρκειας ψησίματος, εξασφαλίζοντας υψηλή ποιότητα και ακρίβεια στο τελικό προϊόν. Για να υλοποιηθεί η παρούσα εργασία χρειάστηκε να γίνει μελέτη των χαρακτηριστικών και της λειτουργίας των φούρνων υψηλών θερμοκρασιών σε θεωρητικό και κατασκευαστικό επίπεδο ώστε να ληφθούν υπόψη οι παράμετροι κατασκευής του φούρνου πορσελάνης καθώς και να συνδυαστούν πάρα πολλές γνώσεις από το πρόγραμμα σπουδών του τμήματος μηχανικών Βιοϊατρικής σχετικές με ηλεκτρονικά, μηχανική, τεχνικές σχεδίασης, προγραμματισμό, κλπ. Αρκετά σχέδια (schematics) για ηλεκτρονικά κυκλώματα έπρεπε να επανασχεδιαστούν και να δημιουργηθεί η ηλεκτρονική πλακέτα ελέγχου του φούρνου, με χρήση μικροελεγκτή. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε η συναρμολόγηση και ο έλεγχος καλής λειτουργίας του φούρνου συμπεριλαμβανομένου του ελέγχου σωστής εκτέλεσης των παραμέτρων που έχει εισάγει ο χρήστης σε συνδυασμό με την ασφαλή λειτουργία του.

Abstract

A porcelain furnace is a specialized device used in dental technology for processing ceramic materials, such as porcelain. It is utilized for the creation of dental restorations, including crowns, bridges, and veneers. The furnace operates at high temperatures, usually ranging from 600°C to 1000°C, allowing the porcelain to be fired and bonded onto the frameworks of dental restorations. The furnace features programmable functions for precise temperature and firing time control, ensuring high quality and accuracy in the final product. To complete this project, a study of the characteristics and operation of high-temperature furnaces was necessary, both on a theoretical and construction level. This was done taking into account the construction parameters of the porcelain furnace and combining various knowledge areas from the Biomedical Engineering curriculum related to electronics, mechanics, design techniques, programming, and more. Several electronic circuit schematics had to be redesigned, and the control electronic board of the furnace was created using a microcontroller. Subsequently, the assembly and functional testing of the furnace were carried out to ensure the accurate execution of the user – entered parameters in combination with safe operation.