Eklemeli üretim yönteminde kullanılan CO-CR içerikli alaşımların tekrar kullanımının metal-seramik bağlantı dayanımı ve mikro yapıya etkisinin değerlendirilmesi
The effect of CO-CR powder reuse by additive manufacturing method on metal-ceramic bond strength and microstructure
Yazar: ISLAM GULUZADE
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYDAR ALBAYRAK
Erciyes Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Dental bonding = Dental bonding ; Dental materyaller = Dental materials ; Dental porselen = Dental porcelain ; Dental protezler = Dental prosthesis ; Dental restorasyon = Dental restoration ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Ergitme = Smelting ; Faz analizi = Phase analysis ; Lazerler = Lasers ; Mikroskopi-elektron taramalı = Microscopy-electron scanning

Özet:
Günümüzde diş laboratuvarlarında Seçici Lazer Ergitme (SLE) yönteminde Co-Cr-W tozu elendikten sonra tekrardan kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı, bir SLE yönteminde kullanılan Co-Cr-W alaşım tozunun tekrar kullanımının Metal-Seramik (MS) bağlantı dayanımı ve mikro yapıya etkisinin değerlendirilmesidir. Bu çalışmada döküm (Grup D), SLE ile hiç kullanılmamış tozdan (Grup LS-1) ve 25 defa kullanılmış tozdan (Grup LS-2) toplamda 75 adet metal altyapı üretilmiştir. Döküm çekirdeği, hiç kullanılmamış ve 25 defa kullanılmış Co-Cr tozu bir Alan Emisyonlu Taramalı Elektron Mikroskobunda (FE-SEM) ve X Işını Difraktometresinde (XRD) incelendi. Bunlardan 45 adet numune 25mmx3mmx0,5mm boyutlarında (ISO 9693) ve 30 adet 20mmx20mmx1mm boyutlarında üretilmiştir. Her gruptan 13 metal altyapının orta bölgesine (8mmx3mmx1,1mm) porselen işlenmiş ve 10 tanesinin MS bağlantı dayanımı ISO 9693 standartlarına göre belirlenmiştir. Geri kalan porselen işlenmiş 3 numune Enerji Dağılım Spektrometresi (EDS) çizgi ve alan analizleri ile karakterize edildi. Porselen işlenmemiş 2 metal altyapı hem metal mikroskobunda hem de FE-SEM incelendi. Her gruptan 20mmx20mmx1mm boyutlarındaki 10'ar numune ayna parlaklığına ulaştırıldıktan sonra XRD ile incelendi. Her bir numunenin Yüz Merkezli Kübik (YMK) faz yüzdesi XRD verileri kullanılarak hesaplandı. 25 defa kullanılmış Co-Cr-W tozunun tanecik boyutu(14,1 µm)  hiç kullanılmamış tozdan (12,24 µm) daha yüksekti ve mikro yapılarında YMK fazı baskındı. Tek yönlü varyans analizi (α=0,05) sonuçlarına göre gruplar (D=29,95 MPa; LS-1=31,32 MPa; LS-2=29,89 MPa) arasında MS bağlantı dayanımı açısından istatistiksel olarak anlamlı bir fark gözlenmemiştir (P>0,05). 
Gruplar arasında YMK faz yüzdeleri (D=62,11; LS-1=70,82; LS-2=68,43) açısından istatistiksel olarak anlamlı fark gözlemlenmiştir (P<0,001). LS-1 ve LS-2 gruplarının FE-SEM ve metal mikroskobu görüntüleri ve EDS analizi sonuçları birbirine benzerdi.  Co-Cr-W içerikli alaşım tozunun tekrar kullanımı üretilen metal altyapıların mikro yapısında anlamlı bir değişim oluşturmadı. Bu tez çalışmasındaki tüm grupların MS ISO 9693 standartlarına uygundur. 25 defa kullanılmış Co-Cr-W tozundan MS restorasyonların üretilmesi klinik olarak uygulanabilirdir.
Anahtar Kelimeler: Bağlantı Dayanımı, Seçici Lazer Ergitme, Faz Analizi

Abstract:
Today, Co-Cr-W powder is reused after sieving in the Selective Laser Melting (SLM) method in dental laboratories. The aim of this study is to evaluate the effect of reuse of Co-Cr-W alloy powder used in an SLM method on Metal-Ceramic (MC) bond strength and microstructure. In this study, a total of 75 metal substructures were produced from casting (Group D), SLM and virgin powder (Group LS-1) and 25 times recycled powder (Group LS-2). The castable ingot, virgin and 25-times-recycled Co-Cr powder were examined in a Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM) and X-Ray Diffractometer (XRD). While 45 of the specimens had dimensions of 25mmx3mmx0.5mm, 30 of the specimens were produced with dimensions of 20mmx20mmx1mm. The ceramic was applied to the central region (8mmx3mmx1.1mm) of 1 side of 13 metal substructures from each group, and the MS bond strength of 10 of them was determined according to ISO 9693 standards. The remaining 3 porcelain-applied specimens were characterized by Energy Distribution Spectrometer (EDS) line-scan and field analysis. The remaining two metal frameworks in each group without the porcelain application were examined by using the metal microscope and FE-SEM. Ten specimens from each group with dimensions of 20mmx20mmx1mm were examined by XRD after polished to a mirror finished. Face Centric Cubic (FCC) phase percent of each specimen was calculated using XRD data. The particle size (14.1 µm) of the 25 times recycled Co-Cr-W powder was higher than the virgin powder (12.24 µm) and the FCC phase content was dominant the microstructure of these powders. According to the results of one-way analysis of variance (α=0.05), no statistically significant difference was observed between the groups (D=29.95MPa; LS-1=31.32MPa; LS-2=29.89MPa) considering of MC bond strength (P >0.05). A statistically significant difference was observed between the groups in considering of FCC phase percentages (D=62.11; LS-1=70.82; LS-2=68.43) (P<0.001). FE-SEM and metal microscope images and EDS analysis results of LS-1 and LS-2 groups were similar. The reuse of Co-Cr-W alloy powder did not cause any significant change in microstructure of specimens. All MC bonding strength values in this study comply with MS ISO 9693 standards and can be applied clinically. It is clinically applicable producing of MC restorations from 25 times recycled Co-Cr-W powder.
Keywords: Bond Strength, Selective Laser Melting, Phase Analysis