Farklı termoplastik polimerlerin mekanik özelliklerinin karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesi
Comparative evaluation of mechanical properties of different thermoplastic polymers
Yazar: FATMA GÜNEŞ
Danışman: PROF. DR. TURAN KORKMAZ
Gazi Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2023
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
Polietereterketon (PEEK) ve polifenilsülfon (PPSU), poliarileterketon (PAEK) ailesine ait termoplastik polimerlerdir. Bu tez çalışmasının amacı PPSU'nun mekanik özelliklerini PEEK ile karşılaştırmak ve farklı üretim yöntemlerinin materyalin mekanik özellikleri üzerindeki etkisini değerlendirmektir. Eksiltmeli CAD-CAM yöntemi ile üretilmiş PEEK örnekler (CAD/CAM-PEEK), eklemeli CAD-CAM yöntemi ile üretilmiş PEEK örnekler (3D-PEEK), eklemeli CAD-CAM yöntemi ile üretilmiş PPSU örnekler (3D-PPSU) ve enjeksiyonla kalıplanmış hazır plakadan elde edilmiş PPSU örnekler (INJ-PPSU) çalışmaya dahil edilmiştir. Tüm örneklere üç nokta bükülme testi ve Vickers sertlik testi uygulanmıştır. Üç nokta bükülme testi ile en yüksek bükülme dayanımı CAD/CAM-PEEK grubunda ortalama 299,69 ±12,26 MPa olarak, en düşük bükülme dayanımı 3D-PPSU grubunda ortalama 180,82 ±6,08 MPa olarak elde edilmiştir. En yüksek Young modülü değeri, CAD/CAM-PEEK grubunda ortalama değeri 8,92 ±0,28 GPa olarak, en düşük Young modülü değeri 3D-PPSU grubunda ortalama 4,99 ±0,38 GPa olarak elde edilmiştir. Vickers sertlik testi ile elde edilen sonuçlar doğrultusunda ise en yüksek Vickers sertlik değeri CAD/CAM-PEEK grubunda ortalama 40,02 ±10,384 kg/mm2 olarak elde edilirken, en düşük Vickers sertlik değeri 3D-PEEK grubunda 21,48 ±2,69 kg/mm2 olarak elde edilmiştir. Farklı üretim yöntemlerinin bükülme dayanımı, sertlik değeri ve Young modülü üzerindeki etkisini değerlendirdiğimiz bu çalışmada, 3D-PEEK ve CAD-CAM PEEK grupları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark (p<0,05) bulunmuştur. PPSU materyali için ise Young modülü dışında istatistiksel olarak anlamlı bir fark oluşturmadığı (p> 0,05) bulunmuştur. PEEK ve PPSU materyalleri için eklemeli üretim yönteminde baskı parametrelerinin geliştirilmesi gerektiği ve PPSU'nun PEEK'e yakın mekanik özellikler sergilemesi ile diş hekimliğinde PEEK'e uygun bir alternatif olabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Polyetheretherketone (PEEK) and polyphenylsulfone (PPSU) are thermoplastic polymers belonging to the polyaryletherketone (PAEK) family. The aim of this thesis study is to compare the mechanical properties of PPSU with PEEK and to evaluate the effect of different production methods on the mechanical properties of the material. PEEK specimens produced by the additive CAD-CAM method (CAD/CAM-PEEK), PEEK specimens produced by the additive CAD-CAM method (3D-PEEK), PPSU specimens produced by the additive CAD-CAM method (3D-PPSU), and injection molded ready-made PPSU samples (INJ-PPSU) obtained from the plate were included in the study. Three-point bending test and Vickers hardness test were applied to all samples. With the three-point bending test, the highest flexural strength was obtained as an average of 299.69 ±12.26 MPa in the CAD/CAM-PEEK group, and the lowest flexural strength was obtained as an average of 180.82 ± 6.08 MPa in the 3D-PPSU group. The highest Young's modulus value was obtained as 8.92 ±0.28 GPa in the CAD/CAM-PEEK group, and the lowest Young's modulus value was 4.99 ±0.38 GPa in the 3D-PPSU group. In line with the results obtained with the Vickers hardness test, the highest Vickers hardness value was obtained as an average of 40.02 ±10.384 kg/mm2 in the CAD/CAM-PEEK group, while the lowest Vickers hardness value was 21.48 ±2.69 kg/mm2 in the 3D-PEEK group. In this study, in which we evaluated the effects of different production methods on flexural strength, hardness value and Young's modulus, a statistically significant difference (p<0.05) was found between 3D-PEEK and CAD-CAM PEEK groups. For PPSU material, it was found that there was no statistically significant difference (p> 0.05) except for Young's modulus. It has been concluded that printing parameters should be improved in the additive manufacturing method for PEEK and PPSU materials, and PPSU can be a suitable alternative to PEEK in dentistry as it exhibits mechanical properties close to PEEK.