Geri Dön

Benzeyen ve benzemeyen biyometallerin lazerle kaynağı

Laser welding of similar and dissimilar biometals

PDF İndir

  1. Tez No: 749802
  2. Yazar: MOHAMAD ALHAJHAMOUD
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ERSİN KAYAHAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 110

Özet

Günümüzde ortopedi ve travmatoloji alanında, kemik hasarı ve kırıklarına bağlı olarak uygulanan ameliyatlarda sıklıkla biyometaller kullanılmaktadır. Bunların başlıcaları Ti46 (Ti6Al4V) ve 316L paslanmaz çelik alaşımlarıdır. Bu operasyonlar kemiğin iyileşmesine yardımcı olmaktadır (Örn: plak, vida, pin), kimi zaman ise direkt olarak kemiğin yerini alabilir (Örn: total kalça protezi ve eklem protezi). Bahsi geçen biyometaller her ne kadar bu uygulamalar için en başarılı biyomalzemeler olsa da, bu malzemelerin de hasara uğradığı vakalar olmaktadır. Bu vakalar biyometallerin kırılması, korozyona veya diğer dış etmenlere bağlı olarak aşınması gibi nedenlerden kaynaklanır. Bu gibi durumlarda ikinci bir ameliyat gerekir‏. İkinci ameliyat özellikle yaşlı hastalar için başlı başına bir risk teşkil etmesinin yanı sıra fazladan malzeme gerektirmektedir. Öte yandan günümüzde lazerlerin kullanıldığı pek çok tedavi uygulaması mevcuttur. Özellikle 1064 nm dalga boyuna sahip Nd:Yag lazer damar lezyonlarında veya varislerde diğer dokulara zarar vermeden seçilimli olarak istenen bölgeye uygulanabilmesiyle bilinir. Metallerin kaynağında kullanılabilmesi de bir diğer özelliğidir. Bu durum vücut içinde de metaller kaynak edilebilir mi sorusunu doğurmaktadır. Biyometallerin kaynak yapılabilirliği ve vücut ortamını simüle edebilecek bir sıvı ortamında kaynak yapılabilirliği bu çalışmanın konusunu oluşturmaktadır. Eğer vücut sıvısında bu malzemelerin kaynağı yapılabilirse gelecekteki çalışmalar için umut verici bir başlangıç olacaktır. Bu çalışmanın temel amacı, serum ortamında ve havada verimli bir lazer kaynak prosedürü için hayati öneme sahip anahtar parametreleri araştırmaktır. Bu nedenle, paslanmaz çelik 316L ve Ti6Al4V numuneler için Nd:YAG lazer kullanılarak serumdaki kaynak performansını atmosferik hava kaynağı ile karşılaştırmak için deneysel ölçümler yapılmıştır. Her iki ortamdaki kaynak performansı, anahtar parametrelerin deneysel olarak araştırılmasıyla incelenmiştir‏:Lazer enerjisi, kaynak hızı ve odak konumu. Kaynaklı numuneler optik mikroskop (OM) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile izlenerek 316L paslanmaz çelik ve Ti6Al4V numunelerinin mikro yapılarının kaynak işlemiyle değişimi araştırılmıştır. Mikroyapı analizine dayanarak, sıcak çatlama etkisi gözlemlendi ve önlenmesi için çözümler önerildi. Ek olarak, kaynak hızı, odak konumu ve lazer gücü parametrelerini içeren spesifik nokta enerjisi (SPE)‏,optimum kaynak parametrelerini bulmak için kullanıldı. Biyomalzemelerin lazer kaynağı için yeni bir ortam önermek amacıyla serum içinde kaynak yapılmıştır. Islak lazer kaynağı için kaynak parametreleri incelenmiştri ve böyle bir deneysel araştırmanın daha önce yapılmamış olması bu çalışmanın yenilikçi yönünü temsil etmektedir.

Özet (Çeviri)

Today, in the field of orthopedics and traumatology, biometals are frequently used in surgeries performed due to bone damage and fractures. The main ones are Ti46 (Ti6Al4V) and 316L stainless steel alloys. These n elypmons help the bone to heal (eg: plate, screw, pin), and sometimes it can directly replace the bone (eg: total hip replacement ylı‎snmlp‎le nyneielper‎ npenbme‎pee‎ielpmnleı‎ mniepynş‎yle‎pee‎inşp‎şbnneşş bn‎ mniypelmynş‎ nl‎ peeşe‎ y nmnypmnlşa‎ peele‎ yle‎ nyses where these materials are damaged. These cases are caused by reasons such as breaking of biometals, wear due to corrosion or other external factors. In such cases, a second operation is required. The second operation, in addition to being a risk in itself, especially for elderly patients, requires extra materials. On the other hand, there are many treatment applications in which lasers are used today. In particular, Nd:Yag laser with a wavelength of 1064 nm is known to be selectively applied to the desired area in vascular lesions or varicose veins without damaging other tissues. Another feature is that it can be used in the welding of metals. This situation raises the question of whether metals can be welded inside the body or not. The weldability of biometals and their ability to weld in a liquid medium that can simulate the body medium are the subject of this study. If these materials can be welded in body fluid, it will be a promising start for future studies. The main purpose of this study is to investigate the key parameters that are vital for an efficient laser welding procedure in serum and air. Therefore, experimental measurements were made to compare the welding performance in serum with atmospheric air welding using Nd:YAG laser for stainless steel 316L and Ti6Al4V samples. Welding performance in both environments has been studied experimentally by investigating key parameters: Laser energy, welding speed and focal position. The welded samples were observed by means of optical microscope (OM) and scanning electron microscope (SEM) and the change of microstructure of 316L stainless steel and Ti6Al4V samples after welding process was investigated. Based on the microstructure analysis, the hot cracking effect was observed and solutions was proposed for its prevention. In addition, specific point energy (SPE) including welding speed, focal position and laser power parameters was used to find the optimum welding parameters. Welding is done in serum to propose a new medium for laser welding of biomaterials. Welding parameters for wet laser welding have been investigated and the fact that such an experimental research has not been done before represents the innovative aspect of this work.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    214387

    Türkiye ve Azerbaycan'daki çocuk oyunları ve oyuncaklarının karşılaştırmalı incelemesi

    Comparative analyze of children?s plays and toys in Turkey and Azerbaijan

    DİDEM BAYAR ÇELEBİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Halk Bilimi (Folklor)Muğla Üniversitesi

    Çağdaş Türk Lehçeleri ve Edebiyatları Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALİ ABBAS ÇINAR

  2. Tez No

    147825

    Reformulation of the concept of understanding in Heidegger's and Gadamer's hermeneutic theories

    Heidegger ve Gadamer'in hermeneutik teorileri ışığında anlama kavramını yeniden formüle etmek

    EMRAH GÜNOK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    FelsefeOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Felsefe Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AKIN ERGÜDEN

  3. Tez No

    637926

    Özdüzenleyici haritalar ile portföy seçimi: BIST-100'de bir uygulama

    Portfolio selection with self-organizing maps: An application in BIST 100

    SAMİ EŞMEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    İşletmeAydın Adnan Menderes Üniversitesi

    İşletme Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUHSİN ÖZDEMİR

  4. Tez No

    218978

    Kazak Hukukunda yatırımların korunması

    The protection of investments in Kazakh Law

    YERNAR AIDAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    HukukGazi Üniversitesi

    Özel Hukuk (Uluslararası Özel Hukuk) Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. F. BİLGE TANRIBİLİR

  5. Tez No

    122517

    Okuma güçlüğü olan ve olmayan çocukların sözcük okuma becerilerinin karşılaştırılması

    Comparison of the word reading skills of children with and without reading disability

    BERRİN BAYDIK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Eğitim ve ÖğretimAnkara Üniversitesi

    Özel Eğitim Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. PINAR EGE

Geri Dön