Eklemeli imalat teknolojileri ve medikal uygulamaları
Additive manufacturing technologies and medical applications
Yazar: ÇETİN KUTAY ÖNEY
Danışman: PROF. DR. AFİFE BİNNAZ HAZAR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Üretim Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Üç boyutlu yazıcı = Three dimensional printer ; İleri imalat teknolojisi =

Özet:
Eklemeli imalat teknolojileri, bilgisayar destekli tasarım programlarında oluşturulan üç boyutlu sanal veriler doğrultusunda, gerçek parçaların katman esasına dayanarak seçici bir şekilde biriktirilmesini kapsayan prosesler bütünüdür. Üç boyutlu baskı, serbest-form imalatı, hızlı prototipleme isimleriyle de anılan eklemeli imalat teknolojileri; ilk zamanlar yalnızca model üretiminde kullanılmaktayken, gelişen teknolojiyle birlikte diğer mühendislik disiplinlerinin (malzeme bilimi, lazer teknolojisi, doku mühendisliği, vb.) adaptasyonuyla, günümüzde doğrudan fonksiyonel parçaların üretiminin gerçekleştirilebildiği, son derece özgün tasarım ve imalat özgürlüklerini beraberinde getiren popüler bir üretim yöntemi haline gelmiştir. Eklemeli imalat teknolojileri imalat prensibine göre hazne fotopolimerizasyonu, toz yatak füzyonu, malzeme ekstrüzyonu, malzeme püskürtme, bağlayıcı püskürtme, levha laminasyon ve doğrudan enerji biriktirme olmak üzere 7 alt grupta sınıflandırılmaktadır. Her yöntem ve alt gruplarının kendi içerisinde avantajları ve dezavantajları bulunmakta olup, yöntem seçiminin, hedeflenen uygulama doğrultusunda doğru tayin edilmiş olması gerekmektedir. Her geçen gün, bu imalat yöntemlerinde kullanılabilecek malzeme çeşitliliğinin artış gösteriyor olması, eklemeli imalat teknolojilerinin uygulama alanlarının genişlemesine yol açmaktadır. Havacılık, otomotiv, enerji, tüketici ürünleri gibi endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaya başlanan eklemeli imalat teknolojilerinden faydalanan bir diğer ve belki de en önemli uygulama alanı, medikal/biyomedikal sektörüdür. Üç boyutlu tarama sistemlerinden elde edilen veriler doğrultusunda, hastaya/vakaya özgün biyouyumlu parça ve dokuların üretilebilirliği, ameliyat esnasında ve/veya sonrası ortaya çıkabilecek birçok komplikasyonun önemli ölçüde ortadan kalkmasına yol açmaktadır. Biyomedikal bağlamda yalnızca implant, ortez, protez, doku iskelesi gibi uygulamalarla sınırlı kalmayan bu teknoloji; kontrollü ilaç salınımı gibi farmasötik uygulamalardan, eğitimsel ve cerrahi modellerin, enstrümanların, tanısal ekipmanların üretimine, doku mühendisliği uygulamalarına kadar geniş bir yelpazede özgün çalışmaların yürütülebilmesini sağlamaktadır.

Abstract:
Additive manufacturing technologies are a set of processes that involve the selective accumulation of real pats on a layer basis in line with three-dimensional virtual data created in computer aided design programs. Additive manufacturing technologies, also known as three-dimensional printing, free-form manufacturing or rapid prototyping; while was only used in conceptual model production at the earlier, with the adaptation of other engineering disciplines (material science, laser technology, tissue engineering, etc.) that develops within their own fields, become a popular production method that can directly produce functional parts, bringing together extremely original design and manufacturing freedoms. Additive manufacturing technologies are classified into 7 main groups according to the manufacturing principle: vat photopolymerization, powder bed fusion, material extrusion, material jetting, binder jetting, sheet lamination and direct energy deposition. Each method and its subgroups have their own advantages and disadvantages, and the choice of method must be correctly determined in line with the targeted application. Day by day, the variety of materials that can be used in these manufacturing methods is increasing, causing the application of additive manufacturing technologies to expand. One and perhaps the most important area of application that benefits from additive manufacturing technologies, which are widely used in industries such as aviation, automotive, energy, consumer products, is the medical/biomedical sector. In line with the data obtained from three-dimensional scanning systems, the manufacturability of patient/case-specific biocompatible parts and tissue constructs leads to the elimination of many complications that may occur during or after surgical procedures. In the biomedical context, this technology is not limited to applications such as implants, orthoses, prostheses, scaffoldings; it enables a wide range of original studies to be carried out, from pharmaceutical applications such as controlled drug delivery to the production of educational and surgical models, instruments, diagnostic equipment, and tissue engineering applications.