Lazer sinter ile üretimde kullanılan Co-Cr alaşım tozlarının yenileme yöntemi ile yeniden kullanımının alaşım tozunun kimyasal, fiziksel özelliklerine ve metal- seramik bağlantısı üzerine etkisinin incelenmesi
Evaluation of the effect of reuse of Co-Cr alloy powders used in laser sinter production on the chemical and physical properties of the alloy powder and the metal-ceramic bond strength
Yazar: BURÇE AKTAN
Danışman: PROF. DR. ORHUN EKREN
Çukurova Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2024
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
Amaç: Bu in vitro çalışmanın amacı, lazer sinter ile üretimde kullanılan Co-Cr alaşım tozlarının yeniden kullanımının alaşım tozunun kimyasal, fiziksel özelliklerine ve metal-seramik bağlantısı üzerine etkisini değerlendirmektir.
Gereç ve Yöntem: Kullanılmamış metal alaşım tozu ile 1. Grup örneklerinin üretimi gerçekleştirildi, üretimden arta kalan toz elenip %70'i kullanılmamış toz, %30'i kullanılmış toz olacak şekilde homojen bir karışım oluşturularak 2. Grup örnekleri, %50'si kullanılmamış, %50'si kullanılmış toz olacak şekilde hazırlanarak 3. Grup örnekleri, %30'i kullanılmamış, %70'i kullanılmış toz olacak şekilde hazırlanarak 4. Grup örnekleri ve tamamen kullanılmış toz alaşımı ile 5. Grup örnekleri üretildi (N=15). Örneklerin üretiminden önce, toz haznesinden toz alaşım örnekleri analiz edilmek üzere alındı. Toplamda 75 metal bar şeklinde örnek, EOSINT M 270 (EOS GmbH, Krailling, Almanya) DMLS cihazı ile üretilmiştir. Metal alaşım tozu olarak, EOS CobaltChrome SP2 (EOS GmbH) kullanılmıştır. Seramik uygulamasından sonra, metal-seramik bağlantı dayanımını değerlendirmek üzere örnekler üç nokta bükme testine tabi tutuldu. Verilerin istatistiksel analizi, tek yönlü varyans analizi (ANOVA), Tukey testleri ile yapıldı. Alaşım tozu örneklerinin fiziksel ve kimyasal analizi için taramalı elektron mikroskobu (SEM- EDS), Xrd mikroanaliz, ICP-MS eser element analizi ve lazer tanecik boyutu ölçümü gerçekleştirildi.
Bulgular: Bağlantı dayanımı açısından gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı fark bulunamadı (P >0.05). En yüksek bağlantı dayanımı değeri, %70 kullanılmamış toz içeren 2. Grup'ta (70.69 ± 36.5 MPa), en düşük bağlantı dayanımı değeri %50 kullanılmamış toz içeren 3. Grup'ta (53.26 ± 14.8 MPa) gözlenmiştir. Lazer tanecik boyutu analizleri ile taramalı elektron mikroskop görüntülerinin bulguları, birbirini destekleyecek şekilde gruplar arasında belirgin farklar olmadığını göstermektedir. Xrd analiz sonuçlarına bakıldığında, gruplar arasında faz sapması olmadığı, bütün toz alaşım örneklerinin kübik fazda olduğu gözlemlendi. ICP-MS analiz sonuçlarına bakıldığında; Mo, W ve Co iyonları için en yüksek değerler 2. Grupta görülmektedir. Si iyonu için en yüksek değer 3. Grupta ve Nb iyonu için de 5. Grupta görülmektedir. Krom iyonu ise grupların hiçbirinde tespit edilememiştir.
Sonuç: Çalışmanın sınırları dahilinde alaşım tozunun tekrar kullanılmasının metal-seramik bağlantısına etkisi yoktur. Metal alaşım tozunun fiziksel ve kimyasal özelliklerinde, yeniden kullanım sonucunda bir değişiklik bulunmamıştır.

Abstract:
Purpose: The aim of this in vitro study is to evaluate the effect of reuse of Co-Cr alloy powders used in laser sinter production on the chemical and physical properties of the alloy powder and the metal-ceramic bond strength.
Material and methods: The production of the 1st Group samples was carried out with virgin metal alloy powder, the remaining powder from the production was sifted and mixed to make 70% virgin powder and 30% reused powder, and the 2nd Group samples were obtained as 50% virgin and 50% reused powder. Group 3 samples were produced by mixing so that 30% were virgin and 70% were reused powder, and Group 5 samples were produced with completely reused powder (N=15). Prior to fabricating the specimens, powder alloy samples were collected from the powder bed for analysis. A total of 75 metal bar-shaped samples were produced with the EOSINT M 270 (EOS GmbH, Krailling, Germany) DMLS device. EOS CobaltChrome SP2 (EOS GmbH) was used as metal alloy powder. After ceramic application, the metal-ceramic joint strength was evaluated by three-point bending test. Statistical analysis of the data was performed using one-way ANOVA and Tukey tests. Scanning electron microscopy (SEM-EDS), Xrd microanalysis, ICP-MS trace element analysis and grain size measurement were performed for alloy powder samples.
Results: There was no statistically significant difference was found between the groups in terms of bond strength (P >0.05). The highest bond strength value was observed in Group 2 containing 70% virgin powder (70.69 ± 36.5 MPa), and the lowest bond strength value was observed in Group 3 containing 50% virgin powder (53.26 ± 14.8 MPa). The results of laser grain size analysis and scanning electron microscope images support each other and show that there are no significant differences between the groups. In the Xrd analysis results, it was observed that there was no phase deviation between the groups and all powder alloy samples were in the cubic phase. According to ICP-MS analysis results; the highest values for Mo, W and Co ions are seen in Group 2. The highest value for Si ion is seen in Group 3 and for Nb ion in Group 5. Chromium ion was not detected in any of the groups.
Conclusion: Within the limitations of the study, it was concluded that reusing alloy powder have no effect on metal-ceramic bond strength. No change was found in the physical and chemical properties of the metal alloy powder as a result of reuse.