Benzeyen ve benzemeyen biyometallerin lazerle kaynağı
Laser welding of similar and dissimilar biometals
- Tez No: 749802
- Danışmanlar: PROF. DR. ERSİN KAYAHAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Lazer kaynağı, Mikroyapı, Neodmiyum YAG lazer, Paslanmaz çelik, Laser welding, Microstructure, Neodmiyum YAG laser, Stainless steel
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- Anlamsız sözcük tekrarı testi geliştirme çalışması: Özgül dil bozukluğu olan çocuklarla ön çalışma bulguları
Developing a turkish nonword repetition test: Implementation with children with specific language impairment
DİLBER KAÇAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
DilbilimAnadolu ÜniversitesiDil ve Konuşma Terapistliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANDAN YAVUZ
- Dürtmenin davranışsal kamu politikası aracı olarak kullanılması“İngiltere ve Türkiye karşılaştırmalı analizi”
Nudging as a behavioral public policy tool“comparative analysis of the United Kingdom and Turkey”
MERVE KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kamu YönetimiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiKamu Yönetimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CERAY ALDEMİR
- 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
2007
Halk Bilimi (Folklor)Muğla ÜniversitesiÇağdaş Türk Lehçeleri ve Edebiyatları Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ ABBAS ÇINAR
- 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
- Rusçadaki ve Türkçedeki ismin hallerinin tanımı, ortak özellikleri, farklılıkları ve okulda hal sistemi üzerine materyaller
Definition, common specifications, and differences of noun cases in Russian and Turkish and materials for noun cases at the school
ŞAHİN KABLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
DilbilimAtatürk ÜniversitesiRus Dili ve Edebiyatı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAHAR DEMİR