Seçici lazer ergitme yöntemi ile biyouyumlu iskelet yapılarının imalatı ve özelliklerinin geliştirilmesi
Manufacturing biocompatible scaffolds by selective laser melting method and improvement of properties
- Tez No: 535192
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MİHRİGÜL ALTAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İmal Usulleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
Katmanlı (eklemeli) imalat teknolojileri günümüzde biyomedikal implantların hastaya özgü ve karmaşık geometrilerde üretilmesine olanak sağlayan önemli bir teknik haline gelmiştir. Özellikle hasar gören kemik dokusunun rejenerasyonunda kullanılan ve ana kemik dokusunun yerini alması düşünülen iskelet yapıların (scaffold) üretiminde katmanlı imalat tekniği öne çıkmaktır. Literatür çalışmaları incelendiğinde, iskelet yapıların hafiflikleri, geliştirilebilen biyolojik özellikleri ve kişiye özel tasarlanabilinmelerinden ötürü, konu ile ilgili çalışmaların devam ettiği görülmektedir. Sunulan bu tezde, farklı kafes tiplerinin tek yapıda barındırması esas alınarak, hibrit iskelet yapılar, yenilikçi ve özgün tasarımsal yaklaşımlar ile üretilmiştir. Bu amaçla, medikal görüntü işleme, bilgisayar destekli tasarım ve bilgisayar destekli üretim yazılımları aracılığı ile insan femur kemiği esas alınarak farklı birim hücrelerden hibrit iskelet yapılar tasarlanmıştır. Tasarlanan yapılar, Seçici Lazer Ergitme (Selective Laser Melting, SLM) yöntemi ile CoCr ve Ti6Al4V ELI alaşımlarından üretilmiştir. Elde edilen bu hibrit iskelet yapılardaki geometrik farklılıklara bağlı olarak numunelerin mekanik ve biyolojik özellikleri incelenmiştir. Hibrit yapıların mekanik özelliklerinin geliştirilmesinde kemik implantlardan beklenen bası dayanımı esas alınırken, biyolojik özellik olarak da iskelet yapıların hibrtililik oranına bağlı olarak hücre tutunma kabiliyeti incelenmiştir. Geliştirilen numuneler üzerinde yapılan deneysel çalışmaların sonucunda, hibritlilik oranının artırılmasının basma dayanımında %13,8, hücre yaşayabilirlik özelliğinde ise %52,8'e varan bir artışa olanak sağladığı gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Additive manufacturing (AM) nowadays have become an important method that allows biomedical implants to be produced in complex geometries and as a patient spesific. AM comes to the forefront of producing scaffold structures which is supposed to be replaced with bone tissue and used for regeneration of defected bone tissue, especially. When reviewed the literature studies, it can be seen that scaffold structures have been keeping studied on due to their light-weight properties, improvable biological properties and patient specific designs possibilities. In this thesis, hybrid scaffold structures were fabricated with novel and original design approaches, based different lattice types in single body. For this purpose, hybrid scaffold structures from different unit cells have been designed for a human femur bone by means of medical image processing, computer aided design and computer aided manufacturing software. The designed structures were manufactured from CoCr and Ti6Al4V ELI alloys by Selective Laser Melting (SLM). Mechanical and biological properties of the samples were investigated due to the geometric differences in these hybrid scaffold structures. In the improvement of the mechanical properties of the hybrid structures, the strength of the bone implants was considered, while the biological properties of the scaffolds depending on cell viability were examined according to hybridity ratio. As a result, it has been observed that increasing the hybridity ratio provided an increment in compressive strength up to 13.8% and in cell viability up to 52.8%.
Benzer Tezler
- Seçici lazer ergitme (SLE) ile üretilen 316L/TI6AL4V tabakalı yapıların tribolojik özelliklerinin plazma oksidasyon ile iyileştirilmesi
Improvement of the tribological properties of 316L/TI6AL4V layer structures produced with selective laser melting (SLM) by plasma oxidation
HİLMİ TEKDİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiErzurum Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ FATİH YETİM
- Ortopedik implantlar için eklemeli imalat yöntemi ile çoklu katmanlı 316l malzeme geliştirilmesi: Mekanik özellikleri açısından deneysel/sayısal analizi ve karakterizasyonu
Development of multi-layered 316l material by additive manufacturing method for orthopedic implants: Experimental/numerical analysis and characterization in terms of mechanical properties
MEHMET KIR
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMühendislik ve Doğa Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMRAN ESENDEMİR
DOÇ. DR. MEHMET FAHRİ SARAÇ
- Seçici lazer ergitme yöntemi ile üretilen hastelloy x süper alaşımında tarama hızının mikroyapı ve mekanik özellikleri üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of scanning speed on microstructure and mechanical properties of hastelloy x super alloy produced by selective laser melting
ONUR TEMEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiKırşehir Ahi Evran ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERCAN BASİT
- Seçici lazer ergitme yöntemi ile Ti-6Al-4V ELI alaşımından üretilen farklı kafes yapıların yapısal-mekanik özelliklerinin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
An experimental and theoretical investigation of the structural-mechanical properties of different lattice structures produced by selective laser melting method from Ti-6Al-4V ELI alloy
İLYAS HACISALİHOĞLU
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN ÇELİK
- Seçici lazer ergitme yöntemi ile üretilen Ti-6Al-4V malzemelerinin sürüklenerek yüzeylerinin iyileştirilmesi ve aşınma karakteristiklerinin incelenmesi
Improvement of the surfaces of Ti-6Al-4V samples produced by selective laser smelting method by drag finishing method and examination of wear characteristics
EMRAH GÜNEŞSU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF KAYNAK