Braket ve ark tellerinin korozyon davranışı üzerine DLC kaplamanın etkisinin incelenmesi
The evaluation of the impact of the DLC coating on the corrosion behavior of brackets and arcwires
Yazar: CANAN DOĞAN ÇALIŞKAN
Danışman: DOÇ. DR. ŞENGÜL DANIŞMAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Ortodontik tedavi dişlerin üzerine yerleştirilen metal braket ve ark telleri aracılığıyla dişlerin düzgün hizalanmasını sağlayan bir tedavi yöntemidir. Ağız ortamında kullanılan braket ve ark tellerinin korozyon direnci, bu metal apareylerin seçiminde dikkate alınması gereken önemli bir faktördür. Ortodontik tedavi uzun süren bir tedavi yöntemi olduğu için tedavi sırasında kullanılan braket-ark telinin homojenliği, imalat işlemleri, yüzey kalitesi, korozyon direnci üzerinde en kritik faktörler olarak gösterilmektedir. Braket ve ark tellerinin ağız ortam şartlarına bağlı olarak korozyona uğrama eğilimleri vardır. Bu nedenle korozyon dirençlerinin iyileştirilmesine yönelik yüzey kaplama uygulamaları önemli olmaktadır. DLC kaplamalar yüksek korozyon direnci, düşük aşınma oranları, biyouyumluluk ve iyi yapışma kabiliyetine sahiptir. Bu çalışmada Fiziksel Buhar Biriktirme (PVD) Tekniğinin Magnetron Sıçratma Metodu ile elde edilen DLC kaplanmış braket ve ark tellerinin korozyon davranışları incelenmiştir. Elektrokimyasal korozyon deneyleri ağız içi ortamını simüle etmesi amacıyla 37ºC sıcaklık ve yapay tükürük ortamında gerçekleştirilmiştir. Korozyon deneyleri kapsamında Açık Devre Potansiyeli, Tafel ve Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi ölçümleri alınmıştır. Korozyon deneyleri sonrasında çözeltideki metal iyon salınımları ICP-MS analiziyle ölçülmüştür. Numunelerin yüzey karakterizasyonlarının ve iç yapılarının incelenmesi amacıyla SEM, EDX, XRD, RAMAN, AFM ve Pürüzlülük analizleri yapılmıştır. Bu çalışmada DLC kaplanmış braket ve ark tellerinin kaplamasız numunelere göre daha fazla korozyon direnci gösterdiği ortaya konulmuştur.

Anahtar Kelimeler: DLC, Kaplama, Korozyon, Braket, Ark Teli

Abstract:
Orthodontic treatment is a type of treatment used for correct positioning of the teeth via metal brackets and archwires placed on the teeth. The corrosion resistance of the brackets and archwires used in the mouth is an important parameter that needs to be considered for material selection of these apparatus. Orthodontic treatments are long term treatments and thereby the homogeneity of the bracket – archwire, manufacturing operations, surface quality and corrosion resistance are considered as the most critical factors. Brackets and archwires tend to undergo corrosion depending on the ambient conditions in the mouth. Hence, surface coating applications aiming to improve the corrosion resistance are important. DLC coatings have high corrosion resistance, low wear rates, bio compatibility features and good adhesion properties. In this study, the corrosion behavior of brackets and archwires coated with DLC via Physical Vapor Deposition (PVD) Magnetron Sputtering were investigated. Electrochemical corrosion tests. were conducted at 37ºC in artificial saliva in order to simulate the mouth environments. Open Circuit Potential, Tafel and Electrochemical Impedance Spectroscopy measurements were taken during the corrosion tests. Metal ion releases inside the solution were measured after the corrosion tests via ICP-MS analysis. SEM, EDX, XRD, RAMAN, AFM and roughness analyses were used for the surface characterization and evaluation of internal structure of the samples. In this study, it was revealed that DLC coated bracket and archwire samples showed more corrosion resistance properties than uncoated samples.

Keywords: DLC, Coating, Corrosion, Brackets, Archwire