Araştırma Makalesi

Seçimli Lazer Ergitme İle Ti6Al4V ELI Alaşımından Üretilen Trabeküler Metal Yapıların Basma Ve Basma-Kayma Dayanımlarının İncelenmesi

Cilt: 24 Sayı: 3 1 Eylül 2021
PDF İndir
EN TR

Seçimli Lazer Ergitme İle Ti6Al4V ELI Alaşımından Üretilen Trabeküler Metal Yapıların Basma Ve Basma-Kayma Dayanımlarının İncelenmesi

Öz

Üretildiği malzemenin dayanım, biyolojik ve yorulma gibi özelliklerini kullanım alanına uygun olarak şartlandırabilen gözenekli yapılara ortopedi alanında özellikle onarıcı biyomedikal ürün üretimi için gereksinim duyulmaya başlanmıştır. Dolu malzemelerin kemik 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 veya doğal yapıya sahip geometrilerin kopyalanması ile üretim yapılabilmektedir. Literatürün genelinde yer alan tasarlanabilir birim hücre geometrilerinin üretilebilirliği ve dayanımı hakkındaki çalışmaların aksine yapılan çalışmada koyuna ait femur ve vertebra bölgelerinden alınan trabeküler kemiklerin Mikro-CT ile kopyalanması sonucu elde edilen geometriler Ti6Al4V ELI alaşımından seçimli lazer ergitme (SLE) metodu ile üretilmiştir. Yapılan üretimlerin basma ve basma-kayma dayanımları incelenmiştir. Destek yapılar kullanılmadan yapılan üretim sonrası karşılaşılabilecek üretim değişimleri göz önünde bulundurularak trabeküler yapının üretiminde 1:1, 1:1,10 ve 1:1,20 ölçekli geometriler kullanılmıştır. Yapılan basma testleri sonucunda elastisite modül femur numunelerinde ortalama 3±0,25 GPa ve vertebra numunelerinde 2±0,15 GPa olarak elde edilmiş olup analizlerin deney sonuçları ile uyumluluğunun yüksek olduğu görülmüştür. Çalışma kapsamında üretilen trabeküler metal yapının biyomedikal ürünlerde kullanılması durumunda sahip olduğu düşük elastisite modül değerleriyle gerilme kalkanı etkisini azaltacağı ve doğal kemik geometrisi avantajı ile kemiğin içe doğru büyüme davranışını destekleyeceği sonucuna varılmıştır.  

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

Gazi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi

Proje Numarası

06/2018-11

Teşekkür

• Bu çalışma Gazi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri birimi tarafından 06/2018-11 kodlu proje ile desteklenmiştir. • Modelleme ve üretim çalışmalarına desteklerinden dolayı Gülhane Medikal Tasarım ve Üretim Merkezi’ne teşekkür ederiz. • Destekleri için Gazi Üniversitesi Eklemeli İmalat Teknolojileri Uygulama ve Araştırma Merkezine (EKTAM) teşekkür ederiz.

Kaynakça

  1. H. Liang et al., “Trabecular-like Ti-6Al-4V scaffolds for orthopedic: fabrication by selective laser melting and in vitro biocompatibility,” J. Mater. Sci. Technol., vol. 35, no. 7, pp. 1284–1297, 2019.
  2. M. Schieker and W. Mutschler, “Bridging posttraumatic bony defects. Established and new methods,” Unfallchirurg, vol. 109, no. 9, pp. 715–732, 2006.
  3. L. E. Murr, “Open-cellular metal implant design and fabrication for biomechanical compatibility with bone using electron beam melting,” J. Mech. Behav. Biomed. Mater., vol. 76, pp. 164–177, Dec. 2017
  4. X. Li et al., “Fully degradable PLA-based composite reinforced with 2D-braided Mg wires for orthopedic implants,” Compos. Sci. Technol., vol. 142, pp. 180–188, Apr. 2017.
  5. A. A. Al-Tamimi, C. Peach, P. R. Fernandes, A. Cseke, and P. J. D. S. Bartolo, “Topology Optimization to Reduce the Stress Shielding Effect for Orthopedic Applications,” Procedia CIRP, vol. 65, pp. 202–206, 2017.
  6. H. M. Frost, “A 2003 update of bone physiology and Wolff s law for clinicians,” Angle Orthod., vol. 74, no. 1, pp. 3–15, 2004.
  7. S. J. Hollister, “Scaffold design and manufacturing: From concept to clinic,” Adv. Mater., vol. 21, no. 32–33, pp. 3330–3342, 2009.
  8. M. J. Olszta et al., “Bone structure and formation: A new perspective,” Mater. Sci. Eng. R Reports, vol. 58, no. 3–5, pp. 77–116, 2007.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

1 Eylül 2021

Gönderilme Tarihi

2 Nisan 2020

Kabul Tarihi

16 Mayıs 2020

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2021 Cilt: 24 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA
Balcı, A., Aycan, M. F., Usta, Y., & Demir, T. (2021). Seçimli Lazer Ergitme İle Ti6Al4V ELI Alaşımından Üretilen Trabeküler Metal Yapıların Basma Ve Basma-Kayma Dayanımlarının İncelenmesi. Politeknik Dergisi, 24(3), 903-914. https://doi.org/10.2339/politeknik.712759
AMA
1.Balcı A, Aycan MF, Usta Y, Demir T. Seçimli Lazer Ergitme İle Ti6Al4V ELI Alaşımından Üretilen Trabeküler Metal Yapıların Basma Ve Basma-Kayma Dayanımlarının İncelenmesi. Politeknik Dergisi. 2021;24(3):903-914. doi:10.2339/politeknik.712759
Chicago
Balcı, Arif, Mehmet Fatih Aycan, Yusuf Usta, ve Teyfik Demir. 2021. “Seçimli Lazer Ergitme İle Ti6Al4V ELI Alaşımından Üretilen Trabeküler Metal Yapıların Basma Ve Basma-Kayma Dayanımlarının İncelenmesi”. Politeknik Dergisi 24 (3): 903-14. https://doi.org/10.2339/politeknik.712759.
EndNote
Balcı A, Aycan MF, Usta Y, Demir T (01 Eylül 2021) Seçimli Lazer Ergitme İle Ti6Al4V ELI Alaşımından Üretilen Trabeküler Metal Yapıların Basma Ve Basma-Kayma Dayanımlarının İncelenmesi. Politeknik Dergisi 24 3 903–914.
IEEE
[1]A. Balcı, M. F. Aycan, Y. Usta, ve T. Demir, “Seçimli Lazer Ergitme İle Ti6Al4V ELI Alaşımından Üretilen Trabeküler Metal Yapıların Basma Ve Basma-Kayma Dayanımlarının İncelenmesi”, Politeknik Dergisi, c. 24, sy 3, ss. 903–914, Eyl. 2021, doi: 10.2339/politeknik.712759.
ISNAD
Balcı, Arif - Aycan, Mehmet Fatih - Usta, Yusuf - Demir, Teyfik. “Seçimli Lazer Ergitme İle Ti6Al4V ELI Alaşımından Üretilen Trabeküler Metal Yapıların Basma Ve Basma-Kayma Dayanımlarının İncelenmesi”. Politeknik Dergisi 24/3 (01 Eylül 2021): 903-914. https://doi.org/10.2339/politeknik.712759.
JAMA
1.Balcı A, Aycan MF, Usta Y, Demir T. Seçimli Lazer Ergitme İle Ti6Al4V ELI Alaşımından Üretilen Trabeküler Metal Yapıların Basma Ve Basma-Kayma Dayanımlarının İncelenmesi. Politeknik Dergisi. 2021;24:903–914.
MLA
Balcı, Arif, vd. “Seçimli Lazer Ergitme İle Ti6Al4V ELI Alaşımından Üretilen Trabeküler Metal Yapıların Basma Ve Basma-Kayma Dayanımlarının İncelenmesi”. Politeknik Dergisi, c. 24, sy 3, Eylül 2021, ss. 903-14, doi:10.2339/politeknik.712759.
Vancouver
1.Arif Balcı, Mehmet Fatih Aycan, Yusuf Usta, Teyfik Demir. Seçimli Lazer Ergitme İle Ti6Al4V ELI Alaşımından Üretilen Trabeküler Metal Yapıların Basma Ve Basma-Kayma Dayanımlarının İncelenmesi. Politeknik Dergisi. 01 Eylül 2021;24(3):903-14. doi:10.2339/politeknik.712759

Cited By

 
TARANDIĞIMIZ DİZİNLER (ABSTRACTING / INDEXING)
181341319013191 13189 13187 13188 18016 

download Bu eser Creative Commons Atıf-AynıLisanslaPaylaş 4.0 Uluslararası ile lisanslanmıştır.