Eklemeli imalat yöntemi ile üretilen titanyum ve kobalt bazlı alaşımlara uygulanan tek katmanlı ve çift katmanlı biyomedikal kaplamaların yüzey özelliklerinin incelenmesi
Investigation of surface properties of monolayer and bilayer biomedical coatings applied to titanium and cobalt based alloys produced by additive manufacturing method
- Tez No: 943806
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İBRAHİM AYDIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Biyomedikal uygulamalarda kişiye özel implant üretiminin önemi her geçen gün artmakta; bu bağlamda eklemeli imalat yöntemleri, bu alanda kritik bir üretim teknolojisi olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, eklemeli imalat yöntemlerinden biri olan seçici lazer ergitme yöntemi ile üretilen Ti6Al4V ve CoCrWMo alaşımlarına, biyouyumluluğu ve yüzey performansını artırmaya yönelik olarak tek katmanlı Titanyum (Ti), Hidroksiapatit (HA) ve çift katmanlı (Ti/HA) biyomedikal kaplamalar uygulanmıştır. Kaplama işlemi, ekonomik ve pratik bir yöntem olan toz alev sprey tekniği ile gerçekleştirilmiştir. Uygulanan kaplamaların mikroyapıları Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılarak analiz edilmiş; elementel bileşimler Enerji Dağıtıcı Spektroskopi (EDS) ile belirlenmiştir. Kaplamaların kristal yapılarındaki değişim ve faz analizleri X-Işını Kırınımı (XRD) yöntemiyle değerlendirilmiştir. Kaplama kalınlığı ve yüzey pürüzlülüğü ölçülmüş, çizik testi uygulanarak kaplama ile altlık arasındaki yapışma mukavemeti belirlenmiştir. Ayrıca biyomedikal uygulamalar açısından önemli olan in vitro aşınma ve korozyon testleri, vücut sıvısını simüle eden Laktatlı Ringer çözeltisi içerisinde gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda hem Ti6Al4V hem de CoCrWMo altlık malzemeler üzerinde tek katmanlı Ti, HA ve çift katmanlı Ti/HA kaplamalar başarıyla uygulanmıştır. Kaplama sonuçları incelendiğinde çift katmanlı Ti/HA kaplamalar tek katmanlı kaplamalara kıyasla daha yüksek yüzey pürüzlülüğü göstermiştir. Bu artış, hücre tutunabilirliği açısından olumlu bir özellik olarak değerlendirilmektedir. Çift katmanlı kaplamalarda Ti ara katmanı sayesinde HA kaplamanın yüzeye daha güçlü tutunduğu ve bunun da aşınma ile korozyon direncini olumlu yönde etkilediği belirlenmiştir. Mikroyapısal olarak da çift katmanlı kaplamalarda makro çatlak oluşumunun azaldığı ve kaplama bütünlüğünün daha stabil olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The production of patient-specific implants is gaining increasing significance in biomedical applications, with additive manufacturing methods emerging as a pivotal technology in this domain In this study, Ti6Al4V and CoCrWMo alloys were produced using Selective Laser Melting (SLM), a widely used additive manufacturing technique. To enhance their biocompatibility and surface characteristics, three different biomedical coating configurations were applied: single-layer Titanium (Ti), single-layer Hydroxyapatite (HA), and dual-layer Ti/HA coatings. The deposition of these coatings was performed using the flame spray method, known for its cost efficiency and ease of application. The microstructural properties of the coatings were investigated through Scanning Electron Microscopy (SEM), and their elemental composition was characterized using Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). Phase structure and crystalline transformations were examined by X-ray Diffraction (XRD). The coating thickness and surface roughness were measured, and the adhesion strength between the coating and the substrate was determined by performing a scratch test. In vitro wear and corrosion experiments essential for assessing biomedical performance were carried out in Lactated Ringer's solution to replicate physiological conditions. As a result of the study, single-layer Ti, HA and bilayer Ti/HA coatings were successfully applied on both Ti6Al4V and CoCrWMo substrate materials. Upon examination of the coating results, the bilayer Ti/HA coatings exhibited higher surface roughness compared to the single-layer coatings. This increase is considered a favorable feature in terms of cell adhesion. In bilayer coatings, the presence of the intermediate Ti layer was found to enhance the adhesion of the HA coating to the substrate, which positively influenced both wear and corrosion resistance. Microstructural analysis also revealed that the formation of macro cracks was reduced in bilayer coatings, and the overall coating integrity was more stable.
Benzer Tezler
- Sera domates üretiminde aşı uygulaması ile elde edilen çift kök sistemine sahip domateslerin verim ve kalite yönünden üstünlükleri üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
ALİ DİZDAROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
ZiraatEge ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FAHRETTİN MECİT
- Arpada diallel melez analizleri ile bazı tarımsal özelliklerin kalıtımı üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
KAYIHAN Z. KORKUT
Doktora
Türkçe
1981
ZiraatEge ÜniversitesiBitki Islahı ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM DEMİR
- Cohesion in Turkish a survey of cohesive devices in prose literature
Başlık çevirisi yok
FUAT ALTUNKAYA
- Kirişli köprülerde yüklerin yanal dağılımı
Başlık çevirisi yok
MUSA TUNCAY
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYTAÇ MERTOL
