Investigation of ultrasonic vibration-assisted drilling methods in dental implant procedures: A comparative study on reducing force and thermal effects
Diş implantı uygulamalarında ultrasonik titreşim destekli delme yöntemlerinin incelenmesi: kuvvet ve ısıl etkilerin azaltılmasına yönelik karşılaştırmalı bir analiz
- Tez No: 943418
- Danışmanlar: DOÇ. DR. POLAT ŞENDUR, DOÇ. DR. ÖZKAN BEBEK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 126
Özet
Diş implantolojisi, başarılı osseointegrasyon ve implant ömrünün sağlanabilmesi için osteotomi sırasında mekanik ve termal yüklerin hassas bir şekilde kontrol edilmesini gerektirir. Konvansiyonel Delme (CD) teknikleri genellikle yüksek itme kuvvetleri ve aşırı ısı üretimi ile ilişkilendirilmekte olup, bu durum kemik dokusunda mikro hasar ve termal nekroza yol açabilmektedir. Ultrasonik Destekli Delme (UAD) ise, kesme hareketine yüksek frekanslı titreşimlerin entegre edilmesiyle bu sorunlara yönelik umut verici bir alternatif sunmaktadır. Bu çalışma, UAD ve CD performansını karşılaştırmak amacıyla deneysel olarak doğrulanmış bir bağlı termomekanik sonlu elemanlar modeli (FEM) sunmaktadır. Elde edilen sonuçlar, UAD'nin itme kuvvetini %30–35 oranında ve maksimum sıcaklığı %25–30 oranında azalttığını ve sıcaklık değerlerini kemik canlılığı için kritik eşik olan 47°C'nin altında tuttuğunu ortaya koymuştur. Rotasyonel hız, titreşim genliği ve frekans üzerindeki duyarlılık analizi, bu parametrelerin termal ve mekanik performans üzerindeki bireysel ve birleşik etkilerini ortaya koymuştur. Ayrıca, kuvvet ve sıcaklığın en aza indirilmesi amacıyla bu parametreleri optimize etmek için bir tepki yüzeyi modeli (RSM) oluşturulmuştur. Bulgular, UAD'nin hem mekanik hem de termal riskleri anlamlı şekilde azalttığını göstermekte ve dental delme uygulamalarında güvenlik ve verimliliği artırmaya yönelik kanıta dayalı parametre rehberliği sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Dental implantology demands precise control over mechanical and thermal loads during osteotomy to ensure successful osseointegration and implant longevity. Conventional Drilling (CD) techniques are often associated with elevated thrust forces and excessive heat generation, both of which can lead to microdamage and thermal necrosis in bone tissue. Ultrasonic-Assisted Drilling (UAD), incorporating high-frequency vibrations into the cutting motion, offers a promising alternative. This study presents a coupled thermo-mechanical finite element (FEM) model, experimentally validated, to compare the performance of UAD and CD. Results show that UAD reduces thrust force by 30–35% and peak temperature by 25–30%, maintaining values below the critical 47°C threshold for bone viability. A sensitivity analysis on rotational speed, vibration amplitude, and frequency highlights their individual and combined effects on thermal and mechanical performance. Furthermore, a response surface model (RSM) was constructed to optimize these parameters for minimal force and temperature. These findings confirm that UAD significantly reduces both mechanical and thermal risks, providing evidence-based parameter guidelines to enhance safety and efficiency in dental drilling applications.
Benzer Tezler
- Kayaçların kazılabilirlik ve jeoteknik özelliklerinin kollu galeri açma makinelerinin kazı hızları üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation into cuttability characteristics of rocks and geotechnical factors affecting the advance rates of roadheaders
KOUROSH SHAHRİAR
- An investigation on the effects of multi-axis ultrasonic vibration-assisted milling with nanofluid minimum quantity lubrication on difficult-to-cut materials used in aerospace industries
Havacılık endüstrisinde kullanılan kesilmesi zor malzemeler üzerinde nanoakışkan minimum miktar yağlama ile çok eksenli ultrasonik titreşi̇m destekli frezelemenin etkileri üzerine bir inceleme
RAMAZAN HAKKI NAMLU
Doktora
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiAtılım ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BAHRAM LOTFİ
PROF. DR. SADIK ENGİN KILIÇ
- Tartrazinin ultrasonikasyon ve ultraviyole destekli yöntemle sulardan gideriminin araştırılması
Investigation of the removal of tartrazine from water by ultrasonication and ultraviolet assisted method
ZHALALADDIN JABBIYEV
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
KimyaMersin ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDAL YABALAK
PROF. DR. AHMET MURAT GİZİR
- Akustik fiberlerde dalga yayılımı
Wave propagation in acoustic fibers
MÜRVET ÜÇER (KIRCI)
Doktora
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDevreler ve Sistemler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜL AKÇAKAYA
- Havacılık alaşımı olarak Hastelloy-X ve Ti6Al4V'nin sıcak ultrasonik yardımlı tornalamayla işlenmesinin araştırılması
Investigation of machining Hastelloy-X and Ti6Al4V as aerospace alloys by hot ultrasonic assisted turning
MEHMET ALPER SOFUOĞLU
Doktora
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEZAN ORAK