Seçici lazer ergitme yöntemi ile farklı parametrelerde üretilen Ti6Al4V alaşımının elektroforetik biriktirme ile tribolojik özelliklerinin iyileştirilmesi
Improvement of tribological properties of Ti6Al4V alloy produced in different parameters by selective laser melting method by electrophoretic deposition
Yazar: SADIK BİÇER
Danışman: DOÇ. DR. YAKUP UZUN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Amaç: Bu tez çalışmasında, biyomedikal alanda sıkça kullanılan kayma dayanımı ve aşınma dayanımı düşük olan Ti6Al4V alaşımının tribolojik özelliklerinin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Seçici lazer ergitme yöntemi ile farklı lazer güçlerinde üretilen Ti6Al4V alaşımının deneysel tribolojik özellikleri araştırılmıştır. Çalışma kapsamında, implant uygulamalarında yaygın şekilde kullanılan Ti6Al4V alaşımının elektroforetik kaplama (EPD) methoduyla bioglass 45S5 kaplama yapılarak biyouyumluluk ve aşınma davranışlarının iyileştirilmesi bu sayede kullanım ömürlerinin uzaması amaçlanmıştır.
Yöntem: Seçici lazer ergitme yöntemi farklı lazer güçlerinde üretilen numunelerin mekanik özelliklerinin geleneksel yöntemlerle üretilmiş numunelerle karşılaştırılması ve üretilen numunelerin EPD yöntemiyle bioglass 45S5 ile kaplanması ardından triboloji deneylerine tabi tutulması sonucu mekanik özelliklerin karşılaştırılması olmak üzere üç temel yöntem aşaması takip edilmiştir.
Bulgular: Tez çalışmasında 75W lazer gücünde üretilen numunelerin simüle edilmiş vücut sıvısı (SBF) ortamında ve kuru ortamda yapılan deney sonuçlarına göre, bioglass 45S5 kaplamalı numunelerin işlemsiz numunelere göre aşınma oranlarının daha az oluştuğu, 95W lazer gücünde üretilen numunelerde ise kuru ortamda 0,6 gr lık bioglass 45S5 kaplama yapılan numunenin işelmsiz numuneye göre daha fazla aşınma oranına sahip olduğu tespit edilmiştir. 
Sonuç: Ti6Al4V alaşımının seçici lazer ergitme yöntemi ile üretiminde lazer gücünün etkisinin, EPD yöntemiyle bioglass 45S5 kaplama miktarlarının, aşınmanın gerçekleştiği ortamın (SBF-kuru) aşınma miktarlarına etkileri gözlemlenmiştir. Tribolojik özelliklerde iyileşmeler elde edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Seçici Lazer Ergitme, Elektroforetik Biriktirme, Tribolojik Özellikler, Ti-6Al-4V
Nisan 2024,  102 sayfa

Abstract:
Purpose: In this thesis study, it is aimed to improve the tribological properties of Ti6Al4V alloy, which has low shear strength and wear resistance and is frequently used in the biomedical field. Experimental tribological properties of Ti6Al4V alloy produced by selective laser melting method at different laser powers were investigated. Within the scope of the study, it was aimed to improve the biocompatibility and wear behavior of the Ti6Al4V alloy, which is widely used in implant applications, by coating it with bioglass 45S5 using the electrophoretic coating (EPD) method, thus extending its lifespan.
Method: Three basic method stages were followed: comparing the mechanical properties of samples produced by selective laser melting method at different laser powers with samples produced by traditional methods, and comparing the mechanical properties of the produced samples as a result of coating them with bioglass 45S5 with the EPD method and then subjecting them to tribology experiments.
Findings: According to the test results performed in the SBF environment and dry environment of the samples produced at 75W laser power in the thesis study, the wear rates of the bioglass 45S5 coated samples occurred less than the untreated samples, and in the samples produced at 95W laser power, the sample with 0.6 g bioglass 45S5 coating in the dry environment had a higher wear rate than the untreated sample.
Results: The effect of laser power on the production of Ti6Al4V alloy by selective laser melting method, the effects of bioglass 45S5 coating amounts by EPD method, and the effects of the wear environment (SBF-dry) on the wear amounts were observed. Improvements in tribological properties have been achieved.
Keywords: Selective Laser Melting, Electrophoretic Deposition, Tribological Properties, Ti6Al4V
April 2024, 102 pages