Biyomalzemelerin toz katkılı elektro erozyon yöntemiyle işlenebilirliğinin incelenmesi
Investigation of machinability of biomaterials using powder additive electrical discharge machining method
- Tez No: 831541
- Danışmanlar: PROF. DR. BİLGE DEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Toz katkılı elektro erozyon ile işleme yöntemi klasik elektro erozyon yöntemine nazaran daha etkili ve düzenli bir işleme sağladığı için hem endüstriyel uygulamalarda hem de akademik çalışmalarda ilgi çekmektedir. Yeni Ti29Nb13Ta4.6Zr (TNTZ) biyomedikal alaşım alaşımı, toksik/alerjik içerik içermeyen, Young modülü insan kemiği kadar düşük olan ve mükemmel biyouyumluluk sağlayan yeni bir alaşımdır. Ayrıca biyomateryallerin işlenmesi bir gerekliliktir ve biyo ekosistemlerinin ve performanslarının bir parçasıdır. Elektro erozyonla işleme (EDM) son zamanlarda biyomedikal uygulamalar için bir yüzey modifikasyon tekniği olarak dikkat çeken bir yöntemdir. Bu çalışma ile son yılların popüler malzemeleri olan farklı O, C, N ve ST yeni Ti29Nb13Ta4.6Zr (TNTZ) alaşım gruplarının PMEDM performansını ve işlenmiş yüzey kalitesi de yüzey modifikasyonları konusunda da ilham olması için değerlendirmektedir. Tepe akımı, akım, vurum süresi, gibi PMEDM parametrelerinin zaman ve malzeme üzerindeki etkileri yüzey pürüzlülüğü (SR) ve talaş kaldırma oranı (MRR) ile araştırılmıştır. İşlenmiş yüzey beyaz katmanı ve yüzey kalitesi, 3 boyutlu mikroskopi, taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı spektrometri-kimyasal (EDS) ve X-ışını kırınımı (XRD) kullanılarak incelenmiştir. Sonuçlar, PMEDM'nin, yüzey kalitesi-talaş kaldırma oranı gibi deşarj enerjileriyle orantılı olarak erime-yeniden şekillenen beyaz bir katman ürettiğini göstermiştir. Beyaz tabaka geçiş bölgesinin metal bütünlüğünden farklı değerlendirilmemiştir. Ayrıca işlem yapılan yüzey ve kesitte kraterler, delikler, çatlaklar, erimiş metal kaplı döküntüler ve takviye parçacıkları gözlemlenmiş ve detaylı olarak değerlendirilmiştir. Genel değerlendirme olarak işlenmiş yüzey kalitesinin PMEDM işlem parametreleri ile orantılı olduğu görülmektedir.
Özet (Çeviri)
Powder added electro discharge machining method attracts attention in both industrial applications and academic studies as it provides more effective and regular machining compared to the classical electro discharge method. The new Ti29Nb13Ta4.6Zr (TNTZ) biomedical alloy is a new alloy that does not contain toxic/allergic ingredients, has a Young's modulus as low as human bone, and provides excellent biocompatibility. Also, machinability of biomaterials is a necessity and is part of their bioecosystem and performance. Electro discharge machining (EDM) is a method that has recently attracted attention as a surface modification technique for biomedical applications. In this study, the PMEDM performance and machined surface quality of different O, C, N and ST noval Ti29Nb13Ta4.6Zr (TNTZ) alloy groups, which are popular materials of recent years, are evaluated to provide inspiration for surface modifications. The effects of PMEDM parameters such as peak current, current, pulse duration, pulse on time and material were investigated with surface roughness (SR) and metal removal rate (MRR). The machined surface white layer and surface quality were examined using 3D microscopy, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrometry-chemical (EDS), and X-ray diffraction (XRD). The results showed that PMEDM produces a white layer that melts reforms proportionally to discharge energies like SR-MRR. The white layer is not evaluated differently than the metal integrity of the transition zone. In addition, craters, holes, cracks, molten metal covered debris and reinforcement particles were observed and evaluated in detail on the machined surface and section. As a general evaluation, it appears that the machined surface quality is proportional to the PMEDM process parameters.
Benzer Tezler
- Microstructure, in vitro degradation behaviour and antimicrobial properties of cobalt doped dicalcium phosphate bone cements
Kobalt katkılı dikalsiyum fosfat kemik çimentolarının mikro yapısı, in vitro bozunma davranışı ve antimikrobiyal özellikleri
BETÜL SARSIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyoteknolojiKarabük ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AMMAR ZEIDAN GHAILAN ALSHEMARY
- Alpha tricalcium phosphate-based hybrid bone analogs: Assessment of cement behaviour and mechanical properties
Alfa-trikalsiyum fosfat esaslı hibrit kemik benzeşikleri: Çimento davranımı ve mekanik özelliklerin belirlenmesi
GÖZDE ALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CANER DURUCAN
- İmplantlarda kullanılan metal malzemelerin farklı yaşlandırma teknikleri altında incelenmesi
Investigation of metal materials used in implants under different aging techniques
ÖMER FARUK GÜDER
Doktora
Türkçe
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYSEL ERSOY
- Production and characterization of white light based on energy up conversion mechanisms in Yb+3,Nd+3,Tm+3 rare earth ions doped y2o3-sio2 nano-phosphor materials
Yb+3,Nd+3,Tm+3 nadir toprak iyon katkili Y2O3-SiO2 nanofosfor malzemelerde üst enerji̇ dönüşüm mekanizmasına dayalı beyaz ışık üretimi ve karakterizasyonu
HATUN ÇINKAYA YILMAZ
Doktora
İngilizce
2019
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖNÜL ERYÜREK
- Titanyum köpük malzemelerin üretilmesi ve termal özellikleri ile korozyon davranışının incelenmesi
Production of titanium foam materials and investigation of their thermal properties and corrosion behavior
BETÜL DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYSUN AYDAY