Lazer yüzey desenleme parametrelerinin ultra-yüksek moleküler ağırlıklı polietilen yüzeylerin tribolojik performanslarına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of laser surface texturing parameters on the tribological performances of ultra-high molecular weight polyethylene surfaces
- Tez No: 747485
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖMER NECATİ CORA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Biyomühendislik, Mechanical Engineering, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Aşınma, Desenlendirme, Diz protezi, Femtosaniye, Kalça protezi, Lazer ışını, Titanyum alaşımları, Vitamin E, Wear, Patterning, Knee prosthesis, Femtosecond, Hip prosthesis, Laser beam, Titanium alloys, Vitamin E
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yüzey desenleme yöntemleri birçok endüstri dalında malzemelere; yağlayıcılık, hidrofobiklik, sürtünme ve aşınmayı azaltıcı etkiler oluşturma gibi farklı özellikler kazandırmak için kullanılmaktadır. Bu çalışma kapsamında kalça implant bağlantılarındaki sürtünmenin dolayısı ile aşınma etkilerinin oluşturduğu yüzey hasarı ve sınırlı ömür gibi olumsuzlukların azaltılması amaçlanmıştır. Kalça protezi içerisinde eş çalışan parçalar arasında yer alan ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilen yüzeylerine nanosaniye lazer ve femtosaniye lazerler ile desenlemeler yapılarak tribolojik testler ile sürtünme ve aşınma değerleri hesaplanmıştır. Tribolojik deney kapsamında 3 farklı malzeme kullanılmış ve bu malzemeler çapraz bağlı polietilen olan GUR 1020 XL (ÇUYMAPE), çapraz bağlı vitamin E katkılı polietilen olan GUR 1020 EXL (VE-ÇUYMAPE) ve standart polietilen (UYMAPE)'dir. Malzemelerin sürtünme katsayıları incelendiğinde VE-ÇUYMAPE en düşük sürtünme katsayısına ve aşınmaya karşı en dirençli olduğu tespit edilmiştir. Test edilen 3 farklı mikro-çukur alan desen yoğunluğu (%5, %10 ve %15) değerlerinden en düşük sürtünme katsayısı %10 alan desen yoğunluğuna sahip olan numunelerde ortaya çıkmıştır. Desenli UYMAPE, desensiz versiyonları ile karşılaştırıldığında malzemenin aşınmaya karşı direnci yaklaşık %20 oranında olmuştur. Ayrıca malzeme grupları için alan desen yoğunluğu aşınma üzerinde en etkili faktör olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Surface texturing methods are applied to materials in many industries; It is used to provide different properties such as lubricity, hydrophobicity, friction, and wear-reducing effects. Within the scope of this study, it is aimed to reduce the negative effects such as surface damage and limited life caused by the friction in the hip implant connections and therefore the wear effects. Friction and wear values were calculated by tribological tests by making patterns with nanosecond laser and femtosecond lasers on the ultra-high molecular weight polyethylene surfaces, which are among the co-working parts in the hip prosthesis. Within the scope of the tribological experiment, 3 different materials were used and these materials are cross-linked polyethylene GUR 1020 XL (UHMWPE), cross-linked vitamin E added polyethylene GUR 1020 EXL (UHMWPE EXL), and standard polyethylene (UHMWPE). When the friction coefficients of the materials were examined, it was determined that UHMWPE EXL had the lowest friction coefficient and the most resistant to wear. Among the 3 different micro dimple areal densities (5%, 10%, and 15%) tested, the lowest friction coefficient appears at 10%. Compared to the patterned UHMWPE, the wear resistance of the material is approximately 20% when compared to its unpatterned versions. In addition, it has been determined that the area density for material groups is the most effective factor on wear.
Benzer Tezler
- Atomic layer deposition of III-nitrides and metal oxides; their application in area selective ALD
III-nitratların ve metal oksitlerin atomik katman kaplamısı; bunların alan seçici ALD`deki uygulamaları
ALI HAIDER
Doktora
İngilizce
2017
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
Assist. Prof. AYKUTLU DANA
DR. NECMİ BIYIKLI
- Design, fabrication and characterization of subwavelength-scale distance sensors based on optical directional coupling
Optik yönlü bağlaşım temelli dalgaboyu-altı mesafe ölçüm sensörlerinin tasarımı, imalatı ve karakterizasyonu
SHAHAB BAKHTIARI GORAJOOBI
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERDAL BULĞAN
- Atto–femto scale planarsats: A power‑first design and feasibility framework for planar, surface‑limited spacecraft
Atto–femto ölçeğinde planarsat'lar (düzlemsel uydular): düzlemsel ve yüzey-kısıtlı uzay araçları için güç-öncelikli bir tasarım ve fizibilite çerçevesi
MEHMET ŞEVKET ULUDAĞ
Doktora
İngilizce
2026
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- simulation and manufacturing of metal brazed CBN grinding tools
Sert lehimleme yöntemiyle üretilen CBN taşlama takımlarının simülasyonu ve imalatı
SEYEDEHSUZAN BEHROUZBARAGHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN BUDAK
- Biyomoleküler tanı sistemleri için taşınabilir, gerçek zamanlı ve etiketsiz biyosensor geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of portable, real-time & label-free biosensors for biomolecular recognition
MUSTAFA OĞUZHAN ÇAĞLAYAN
Doktora
Türkçe
2009
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. ERHAN BİŞKİN