Seçici lazer ergitme ile üretilen kobalt bazlı alaşımlara elektroforetik biriktirme yöntemi ile hidroksiapatit kaplama işlemleri ve kaplamaların yüzey özelliklerinin incelenmesi
Hydroxyapatite coating processes with electrophoretic deposition method on cobalt based alloys produced by selective laser melting and examination of the surface properties of the coatings
- Tez No: 951468
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İBRAHİM AYDIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- 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: 86
Özet
Biyomedikal uygulamalarda kişiye özel implant tasarımı ve üretimi, son yıllarda giderek artan bir öneme sahip olmuş; bu doğrultuda eklemeli imalat teknolojileri, özellikle karmaşık geometrilerin ve hasta spesifik yapıların elde edilmesinde kritik bir rol üstlenmiştir. Günümüzde ortopedik ve dental implantlarda yaygın olarak kullanılan metal esaslı malzemelerin biyouyumluluğunu ve yüzey özelliklerini iyileştirmek amacıyla çeşitli seramik kaplama yöntemleri geliştirilmektedir. Bu çalışmada, hidroksiapatit (HA) kaplamaların biyomalzeme performansı üzerindeki etkisini araştırmak amacıyla, seçici lazer ergitme (SLM) yöntemiyle üretilmiş CoCrWMo alaşımı yüzeyler üzerine elektroforetik biriktirme (EPD) yöntemiyle HA kaplamalar uygulanmıştır. Kaplama öncesinde, yüzey pürüzlülüğünü artırmak ve kaplamanın yüzeye tutunma dayanımını iyileştirmek amacıyla 250–500 µm boyut aralığındaki cam tozu kullanılarak kumlama işlemi uygulanmıştır. Kaplama solüsyonu, 0,25 g HA tozunun 50 mL bütanol içerisinde karıştırılmasıyla hazırlanmıştır. Kaplama işlemleri, 200, 250 ve 300 V gerilim değerlerinde ve sabit 60 saniyelik biriktirme süresiyle gerçekleştirilmiştir. Kaplama sonrası yüzeylerin mikroyapı, elementel bileşim ve faz analizleri sırasıyla taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS) ve X-ışını kırınımı (XRD) teknikleriyle incelenmiştir. Ayrıca kaplama kalınlıkları, yüzey pürüzlülük değerleri ve elektrokimyasal korozyon dirençleri değerlendirilmiştir. Çalışma sonucunda, tüm parametrelerde kaplamalar başarılı bir şekilde uygulanmıştır. Elde edilen bulgulara göre, 300 V gerilim ve 60 saniye biriktirme süresiyle elde edilen kaplamalar; 25,15 µm kaplama kalınlığı, 1,56 µm yüzey pürüzlülüğü ve 1,83 Ca/P oranına sahip olup, 0,0000135 mm/yıl korozyon hızı ile en üstün yüzey performansını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In recent years, the design and fabrication of patient-specific implants have gained increasing importance in biomedical applications. In this context, additive manufacturing technologies have played a critical role, particularly in enabling the production of complex geometries and patient-specific structures. To enhance the biocompatibility and surface characteristics of metal-based materials commonly used in orthopedic and dental implants, various ceramic coating techniques have been developed. In this study, hydroxyapatite (HA) coatings were applied onto the surfaces of CoCrWMo alloy specimens fabricated by selective laser melting (SLM), using the electrophoretic deposition (EPD) method, in order to investigate their effect on biomaterial performance. Prior to coating, a sandblasting process was performed using glass particles in the size range of 250–500 µm to increase surface roughness and improve the adhesion strength of the coating. The coating suspension was prepared by dispersing 0.25 g of HA powder into 50 mL of butanol. The EPD process was conducted at applied voltages of 200 V, 250 V, and 300 V, with a constant deposition time of 60 seconds for all samples. After coating, the microstructure, elemental composition, and phase content of the coated surfaces were analyzed using scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), and X-ray diffraction (XRD), respectively. In addition, coating thickness, surface roughness values, and electrochemical corrosion resistance were evaluated. As a result, coatings were successfully applied under all parameter conditions. Among them, the coatings obtained at 300 V and 60 seconds exhibited the best surface performance, with a thickness of 25.15 µm, a surface roughness of 1.56 µm, a Ca/P ratio of 1.83, and a remarkably low corrosion rate of 0.0000135 mm/year.
Benzer Tezler
- 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
ALİ İHSAN BAHÇEPINAR
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM AYDIN
- Eklemeli imalat ile üretilen kobalt krom alaşımlarının mikroişlenebilirliğinin araştırılması
Investigation of the micromachinability of cobalt chrome alloys made by additive manufacturing
MEHMET AKİF OYMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM GEZER
- Toz yataklı lazer ergitme yöntemiyle üretilen ınconel 718 süperalaşımının borlama işlemi sonrası karakterizasyonu
Characterization of inconel 718 superalloy produced by powder bed laser melting after boriding
UĞUR MOGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. AHU ÇELEBİ
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLYAS TÜRKMEN
- Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi ile üretilen AlCoxCrFeNi yüksek entropili alaşım sistemindeki kobalt oranın değişiminin incelenmesi
Examination of reducing cobalt ratio in AlCoxCrFeNi high entropy alloy system manufactured by self-propagating high temperature synthesis method
MELİH YETİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEVAT BORA DERİN
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜL İPEK SELİMOĞLU
- Seçici lazer sinterleme ile oluşturulan sabit bölümlü protez krom kobalt alt yapılarının kenar uyumlarının incelenmesi
An evaluati̇on of margi̇nal fi̇t of metal cerami̇c fi̇xed dental prostheses fabri̇cated wi̇th selecti̇ve laser melti̇ng
ŞİRİN KIYICI
Doktora
Türkçe
2015
Diş Hekimliğiİstanbul ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜHTÜ HALUK KESKİN