Seçmeli lazer ergitme yöntemiyle üretilen metal alaşim implantlarin x-ışını saçılma yöntemleriyle incelenmesi ve üretim parametrelerinin geliştirilmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Nanoteknoloji ve Nanotıp A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: AHMET BAYIRLI
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): SEMRA İDE
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada seçmeli lazer ergitme (Selective Laser Melting - SLM) yöntemiyle üretilmiş Ti-6Al-4V alaşım implantlar SAXS yöntemiyle incelenerek üretim parametrelerinden, üretim açısı, tavlama sıcaklığı ve soğutma tekniğinin nano yapıya etkileri tespit edilmiştir. Ayrıca üretim öncesi ham maddeler, üretim ortamından alınan kalıntılar ve ürünlerle beraber incelenerek son üründe oluşması muhtemel safsızlıkların varlığı araştırılmıştır. X-ışını saçılma yöntemlerine ilave olarak SEM, EDX, XRD gibi ölçüm teknikleri de kullanılmıştır. Elde edilen nano yapıya ilişkin bulgular literatürde Ti-6Al-4V alaşım implantların mekanik özelliklerine dair bulgularla karşılaştırılmıştır. Araştırma sonuçlarına göre, üretim açısının etkileri incelendiğinde, SLM yönteminde katman katman üretim yapılması sebebiyle ürünlerin tablada duruş açılarının nano yapıları doğrudan etkilediği anlaşılmıştır. Üretim yönüne paralel olarak duran örnekler içerisindeki nano oluşumların diğer yönelimlerdeki örneklere göre sayıca fazla, boyut olarak küçük ve daha homojen olarak dağılmış oldukları belirlenmiştir. Metal alaşımlar söz konusu olduğunda nano oluşumlar, kristal örgü içerisindeki kusurlar (çapaklar) veya gözenekler olarak ifade edilebilir. Tavlama sıcaklığının etkisi incelendiğinde, 843 ºC'de tavlama yapıldığında, örnek içerisindeki nano yapıların daha homojen olarak dağıldığı görülmüştür. Hiç tavlanmamış kontrol grubundaki ve 1040 ºC'de tavlanmış gruptaki örneklerde ise nano oluşumların daha düzensiz ve daha topaklaşmış durumda olduğu belirlenmiştir. Soğutma tekniğinin etkisi incelendiğinde fırın içinde argon gazı altında soğutulan örneklerdeki nano oluşumların fırın içinde serbest şekilde soğutulan ve 500 ºC'ye kadar fırın içinde serbest bırakılıp ardından dışarıda soğutulan örneklere göre daha homojen oldukları görülmüştür. Son olarak, üretim sürecinde tavlama fırınında Ti-6Al-4V implantlar gibi CoCr implantlar da tavlandığı için, Ti-6Al-4V implantlar üzerinde CoCr kalıntıları oluşup oluşmadığına EDX analizleri ile bakılmıştır. Ayrıca, tavlama fırını içinden alınmış toz artıkların, Ti-6Al-4V veya CoCr kalıntısı içerip içermediği de XRD analizleri ile incelenmeye çalışılmıştır. Bu çalışmaların sonucunda, hem katı hem de toz fazda kalıntısal etkilerin, genel yapıyı bozacak şekilde mevcut olmadığı sonucuna varılmıştır. Yine de her koşulda fırın temizliğine dikkat edilmesinin gerekliliği belirtilmiştir.