Seçici lazer ergitme yöntemi ile farklı kalınlıklarda üretilmiş CoCrW metal altyapıların borlanarak metal- porselen bağlantısına etkisinin araştırılması
Investigation on the effect of metal-porcelain connection of boronizing of CoCrW metal substrate produced in different thickness with selective laser melting method
Yazar: YAKUP UZUN
Danışman: PROF. DR. AYHAN ÇELİK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Metal alt yapılı seramik kuron uygulamaları için; protezin ağızda kalma süresi, protezin stabilitesi, dokuda enfeksiyon oluşturmaması, kuronlarda mekanik (kırılma), elektrokimyasal (korozyon) ve estetik (lekelenme) problemler oluşmaması başarı kriterleri olarak kabul edilir. Ancak, kuronların kalitelerine, üretim yöntemine, kullanım biçimlerine ve ortaya çıkabilecek ani etkilere bağlı olarak kullanım ömürleri azalmaktadır. Bu durum tedavinin yenilenmesini gerektirmekte ve hastaya hem maddi hem de psikolojik açıdan problemler çıkarmaktadır. Metal altyapılı seramik kuronlarda görülen hasarlar, yüzeyleri ile ilgili olduğundan; bu ürünlerin yüzey özelliklerinin iyileştirilerek performanslarının artırılması önem kazanmıştır. Diğer taraftan, son yıllarda bor elementinin kullanıldığı mühendislik uygulamalarında; borun uygulandığı malzemeye üstün mekanik, tribolojik ve elektrokimyasal özellikler kazandırdığı, malzemelerin biyouyumluluk ve antibakteriyel özelliklerine olumlu etkilerinin olduğu bilinmektedir. Bu çalışmada, CoCrW tozlarından ön hazırlık numuneleri üretilmiş, bunlar 900°C 1-4-8 saat, 1000°C 1-4-8 saat borlanmıştır. Daha sonra yapısal, morfolojik, tribolojik, elektrokimyasal, mekanik ve biyomekanik özellikleri XRD, SEM, EDS, 3D temassız profilometre, mikrosertlik ve aşınma cihazlarıyla araştırılmıştır. Daha sonra 0,1-0,2-0,3 mm kalınlığında kuronlar seçici lazer ergitme yöntemi ile CoCrW tozlarından üretilmiş ardından 900°C 1h borlanarak seramik kaplanmıştır. Daha sonra, Yapılan borlamanın etkileri in-vitro deneyleri ve sitotoksitite testi ile belirlenmiştir. Deneyler sonucunda 900°C 1 saat borlamanın, 0,1-0,2-0,3 mm kalınlığındaki kuronlarda, sırası ile yaklaşık %79, %33, %20 oranında kırılma direncini artırdığı belirlenmiştir. Ayrıca sitotoksitite testi sonucunda 900°C 1 saat borlama, diğer numunelere göre daha iyi canlılık oranı göstermiştir.


Anahtar Kelimeler: Seçici laser ergitme, aşınma, borlama, biomalzeme, metal destekli kuron

Abstract:
The usage period of prosthesis, the stability of prosthesis and the usage without infection, mechanical (fracture), electrochemical (corrosion) and esthetic (staining/spotting) failures are accepted as success criterions for crown applications. However, emerging the quality of the crowns, the method of production, the mode of use and on sudden effects, their service life is reduced. This situation requires renewal of the treatment and the patient is experiencing both material and psychological problems. Since damage to metal-based ceramic crown is related to their surface, it is important to improve the surface properties of these products to improve their performance. On the other hand, in engineering applications where boron has been used in recent years; It is known that boron gives superior mechanical, tribological and electrochemical properties to the material, positively affecting the biocompatibility and antibacterial properties of the materials. In this work, preliminary samples of CoCrW powders were produced, which were boronized at 900°C for 1-4-8 hours, 1000°C for 1-4-8 hours. Then structural, morphological, tribological, electrochemical, mechanical and biomechanical properties were investigated by XRD, SEM, EDS, 3D contactless profilometer, microhardness, and wear devices. Afterwards, 0.1-0.2-0.3 mm thick crown were produced from CoCrW powders by selective laser melting method followed by ceramic coating after 900 C 1h boron. Then the effects of the boronizing were determined by in vitro experiments and cytotoxicity test. As a result of the experiments, the fracture resistance increased by approximately 79%, 33%, 20% with 900°C 1 hour boron, 0.1-0,2-0,3 mm crowns respectively. Furthermore, as a result of the cytotoxicity test, 900°C 1 hour boronizing showed a better viability rate than the other samples.


Keywords: Selective laser melting, abrasion, boronizing, biomaterial, metal supported crown