Seçimli Lazer Ergitme İle Ti6Al4V ELI Alaşımından Üretilen Trabeküler Metal Yapıların Basma Ve Basma-Kayma Dayanımlarının İncelenmesi
Yazarlar (4)
Dr. Öğr. Üyesi Arif BALCI Kafkas Üniversitesi, Türkiye
Prof. Dr. Yusuf Usta Gazi Üniversitesi, Türkiye
Prof. Dr. Teyfik Demir Tobb Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi, Türkiye
Makale Türü Açık Erişim Özgün Makale (ESCI dergilerinde yayınlanan tam makale)
Dergi Adı Politeknik Dergisi
Dergi ISSN 1302-0900 Dergi Bilgileri (2021)
Dergi Tarandığı Indeksler ESCI
Makale Dili Türkçe Basım Tarihi 09-2021
Cilt / Sayı / Sayfa 24 / 3 / 903–914 DOI 10.2339/politeknik.712759
Makale Linki http://dx.doi.org/10.2339/politeknik.712759
UAK Araştırma Alanları
Malzeme Tasarım ve Davranışları Üretim Teknolojileri
Özet
Üretildiği malzemenin dayanım, biyolojik ve yorulma gibi özelliklerini kullanım alanına uygun olarak şartlandırabilen gözenekliyapılara ortopedi alanında özellikle onarıcı biyomedikal ürün üretimi için gereksinim duyulmaya başlanmıştır. Dolu malzemelerinkemik ile dayanım farkının fazla olması sonucu ortaya çıkan gerilme kalkanı etkisi biyomedikal ürün kaybına sebep olmaktadır.Eklemeli imalat yöntemlerinin sağladığı avantaj sayesinde gözenekli malzemeler koşullara uygun olarak tasarlanabilmekte veyadoğal yapıya sahip geometrilerin kopyalanması ile üretim yapılabilmektedir. Literatürün genelinde yer alan tasarlanabilir birimhücre geometrilerinin üretilebilirliği ve dayanımı hakkındaki çalışmaların aksine yapılan çalışmada koyuna ait femur ve vertebrabölgelerinden alınan trabeküler kemiklerin Mikro-CT ile kopyalanması sonucu elde edilen geometriler Ti6Al4V ELI alaşımındanseçimli lazer ergitme (SLE) metodu ile üretilmiştir. Yapılan üretimlerin basma ve basma-kayma dayanımları incelenmiştir. Destekyapılar kullanılmadan yapılan üretim sonrası karşılaşılabilecek üretim değişimleri göz önünde bulundurularak trabeküler yapınınüretiminde 1:1, 1:1,10 ve 1:1,20 ölçekli geometriler kullanılmıştır. Yapılan basma testleri sonucunda elastisite modül femurnumunelerinde ortalama 3±0,25 GPa ve vertebra numunelerinde 2±0,15 GPa olarak elde edilmiş olup analizlerin deney sonuçlarıile uyumluluğunun yüksek olduğu görülmüştür. Çalışma kapsamında üretilen trabeküler metal yapının biyomedikal ürünlerdekullanılması durumunda sahip olduğu düşük elastisite modül değerleriyle gerilme kalkanı etkisini azaltacağı ve doğal kemikgeometrisi avantajı ile kemiğin içe doğru büyüme davranışını destekleyeceği sonucuna varılmıştır.
Anahtar Kelimeler
trabeküler kemik | eklemeli imalat | Seçimli lazer ergitme