SEÇİCİ LAZER ERİTME İLE YAPILAN ÜRETİMDE LAZER GÜCÜ VE TABAKALAMA KALINLIĞI PARAMETRELERİNİN ÇEKME KUVVETİ VE KOPMA UZAMASI ÜZERİNE ETKİSİ

Diş hekimliği alanında eklemeli üretim yöntemlerinden en yaygın kullanıma sahip olanı seçici lazer eritme sistemidir (SLM). Kobalt-krom (Co-Cr) alaşımlı tozların imalatı için SLM sistemlerinin popülerliği gün geçtikçe artmaktadır. Bu çalışmanın amacı lazer sinterleme yöntemi ile üretilen Co-Cr metal altyapıların üretim sürecinde lazer gücü ve tabakalama kalınlığı parametrelerinin değiştirilmesinin, metal altyapının çekme mukavemeti ve kopma uzamasına etkisinin araştırılmasıdır. Dambıl şekilli toplamda 120 adet numune 3 mm çapında ve 18 mm uzunluğunda üretilmiştir. Numuneler farklı tabakalama kalınlıklarında, farklı lazer güçleri altında üretilmiştir. 20 ve 30 µm tabakalama kalınlıkları için 50-200 lazer gücü arasında değişen 4 farklı lazer gücü TruPrint 1000 lazer metal füzyon sistemiyle üretilmiş ve mekanik özellikleri çekme testiyle test edilmiştir. Normal dağılıma uygunluk Shapiro-Wilk testi ile incelendi. Lazer gücü ve tabakalama kalınlığı etkilerinin ve etkileşiminin çekme mukavemeti ve kopma uzaması değerleri üzerine etkilerini incelemek için İki-yönlü ANOVA yöntemi kullanıldı ve çoklu karşılaştırmalar Bonferroni testiyle gerçekleştirildi.SLM üretim sürecinde lazer gücü ve tabakalama kalınlığının değişimi mekanik özellikleri kısmen etkilemektedir. Lazer gücü ve tabakalama kalınlığı çekme mukavemetini, lazer gücü kopma uzamasını etkilerken tabakalama kalınlığının kopma uzamasına etkisi anlamlı bulunmamıştır.
Anahtar Kelimeler:

SLM, Co-Cr, eklemeli üretim

THE EFFECT OF LASER POWER AND LAYER THICKNESS PARAMETERS ON THE TENSILE STRENGTH AND ELONGATION IN SELECTIVE LASER MELTING PRODUCTION

The most widely used additive manufacturing method in dentistry is the selective laser melting (SLM) system. The popularity of SLM systems for the manufacture of cobalt-chromium alloy powders is increasing day by day. The aim of this study is to investigate the effect of changing the laser power and layer thickness parameters during the production process of Co-Cr metal substructures produced by the laser sintering method on the tensile strength and elongation at fracture of the metal substructure. A total of 120 dumbbell-shaped samples were produced with a diameter of 3 mm and a length of 18 mm. The samples were produced at different layer thicknesses and under different laser powers. For 20 and 30 µm layer thicknesses, 4 different laser powers ranging from 50-200 W were produced with the TruPrint 1000 laser metal fusion system and its mechanical properties were tested with the tensile test. Conformity to the normal distribution was evaluated using the Shapiro-Wilk test. The two-way ANOVA method was used to examine the effects of laser power and layer thickness effects and interaction on tensile strength and elongation values, and multiple comparisons were made with Bonferroni test. The variation of laser power and layer thickness in the SLM manufacturing process partially affects the mechanical properties. While laser power and layer thickness affect tensile strength, laser power affect elongation, and the effect of layer thickness on elongation was not found significant.

___

  • 1. Koutsoukis T, Zinelis S, Eliades G, et al. Selective laser melting technique of Co-Cr dental alloys: A review of structure and properties and comparative analysis with other available techniques. J Prosthodont. 2015;24:303-312.
  • 2. Van Noort R. The future of dental devices is digital. Dent Mater. 2012;28:3-12.
  • 3. Ekren O, Ozkomur A, Ucar Y. Effect of layered manufacturing techniques, alloy powders, and layer thickness on metal-ceramic bond strength. J Prosthet Dent. 2018;119:481-487.
  • 4. Gusarov AV, Grigoriev SN, Volosova MA, et al. On productivity of laser additive manufacturing. J Mater Process. 2018;261:213-232.
  • 5. Maamoun AH, Xue YF, Elbestawi MA, Veldhuis SC. Effect of Selective Laser Melting Process Parameters on the Quality of Al Alloy Parts: Powder Characterization, Density, Surface Roughness, and Dimensional Accuracy. Materials (Basel). 2018;11:2343.
  • 6. Ucar Y, Ekren O. Effect of layered manufacturing techniques, alloy powders, and layer thickness on mechanical properties of Co-Cr dental alloys. J Prosthet Dent. 2018;120:762-770.
  • 7. Qian B, Saeidi K, Kvetková L, et al. Defects-tolerant Co-Cr-Mo dental alloys prepared by selective laser melting. Dent Mater. 2015;31:1435-1444.
  • 8. Akçin ET, Güncü MB, Aktaş G, et al. Effect of manufacturing techniques on the marginal and internal fit of cobalt-chromium implant-supported multiunit frameworks. J Prosthet Dent 2018;120:715-720.
  • 9. Strub JR, Rekow ED, Witkowski S. Computer-aided design and fabrication of dental restorations: current systems and future possibilities. J Am Dent Assoc 2006;137:1289-1296.
  • 10. Tian X, Günster J, Melcher J, et al. Process parameters analysis of direct laser sintering and post treatment of porcelain components using Taguchi's method. J Eur Ceram Soc.2009;29:1903-1915.
  • 11. Takaichi A, Suyalatu, Nakamoto T, et al. Microstructures and mechanical properties of Co-29Cr-6Mo alloy fabricated by selective laser melting process for dental applications. J Mech Behav Biomed Mater2013;21:67-76.
  • 12. Simchi A, Pohl H. Effects of laser sintering processing parameters on the microstructure and densification of iron powder. Mater Sci Eng C A. 2003;359:119-128.
  • 13. Shiomi M, Osakada K, Nakamura K, et al. Residual Stress within Metallic Model Made by Selective Laser Melting Process. CIRP Annals. 2004;53:195-198.
  • 14. Kruth J-P, Vandenbroucke B, Van Vaerenbergh J, Mercelis P, editors. Benchmarking of different SLS/SLM processes as rapid manufacturing techniques. Proceedings of the International Conference Polymers & Moulds Innovations PMI 2005; 2005.
  • 15. Castillo-Oyagüe R, Osorio R, Osorio E, et al. The effect of surface treatments on the microroughness of laser-sintered and vacuum-cast base metal alloys for dental prosthetic frameworks. Microsc ResTech 2012;75:1206-1212.
  • 16. Castillo-de-Oyagüe R, Sánchez-Turrión A, López-Lozano JF, et al. Vertical misfit of laser-sintered and vacuum-cast implant-supported crown copings luted with definitive and temporary luting agents. Med Oral Patol Oral Cir Bucal. 2012;17:e610-617.
  • 17. Mazzoli A. Selective laser sintering in biomedical engineering. Med Biol Eng Comput. 2013;51:245-256.
  • 18. Withers PJ, Bhadeshia HKDH. Residual stress. Part 2 – Nature and origins. Mater Sci Technol. 2001;17:366-375.
  • 19. ASTM F. 75–12. Standard Specification for Cobalt–28Chromium–6Molybdenum Alloy Casting and Casting Alloy for Surgical Implants. https://standards.globalspec.com/std/3846698/astm-f75-12 Erişim tarihi:05.03.2022.
  • 20. Wang JH, Ren J, Liu W, et al. Effect of Selective Laser Melting Process Parameters on Microstructure and Properties of Co-Cr Alloy. Materials (Basel). 2018;11:1546.
  • 21. Hong MH, Min BK, Lee DH, et al. Marginal fit of metal-ceramic crowns fabricated by using a casting and two selective laser melting processes before and after ceramic firing. J Prosthet Dent. 2019;122:475-481.
  • 22. Ucar Y, Akova T, Akyil MS, et al. Internal fit evaluation of crowns prepared using a new dental crown fabrication technique: Laser-sintered Co-Cr crowns. J Prosthet Dent. 2009;102:253-259.
  • 23. Akova T, Ucar Y, Tukay A, et al. Comparison of the bond strength of laser-sintered and cast base metal dental alloys to porcelain. Dent Mater. 2008;24:1400-1404.
  • 24. AlMangour B, Luqman M, Grzesiak D, et al. Effect of processing parameters on the microstructure and mechanical properties of Co–Cr–Mo alloy fabricated by selective laser melting. Mater Sci Eng C A. 2020;792:139456.
Sağlık Bilimleri Dergisi-Cover
  • ISSN: 1018-3655
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 1993
  • Yayıncı: Prof.Dr. Aykut ÖZDARENDELİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

SEÇİCİ LAZER ERİTME İLE YAPILAN ÜRETİMDE LAZER GÜCÜ VE TABAKALAMA KALINLIĞI PARAMETRELERİNİN ÇEKME KUVVETİ VE KOPMA UZAMASI ÜZERİNE ETKİSİ

İkbal LEBLEBİCİOĞLU, Kerem KILIÇ, Mustafa AYATA

HEMŞİRELİK EĞİTİMİNDE KAVRAM HARİTASI KULLANIMININ YARATICI DÜŞÜNME EĞİLİMLERİ VE AKADEMİK ÖZ-YETERLİK DÜZEYİNE ETKİSİ

Çiğdem ÖKTEN, Emine GÜDEK SEFEROĞLU

SARS-COV-2 PANDEMİSİNDE AKTİF DENTAL PROSEDÜRLER SIRASINDAKİ BULAŞMANIN DEĞERLENDİRİLMESİ

İnan KÜREM, Duygu KILIÇ, Taner ÖZTÜRK, Fatma DOĞRUEL, Soley ARSLAN

LABORUTUVAR, EGZOTİK HAYVANLAR VE DOMUZLARDA CORONAVİRUS ENFEKSİYONLARI VE COVID-19

Ayhan ATASEVER, Ali Sefa MENDİL, Görkem EKEBAŞ

GÖRME ENGELLİ ÇOCUKLARIN DENGE VE YAŞAM KALİTELERİNİN İNCELENMESİ: PİLOT ÇALIŞMA

Meltem YAZICI-GÜLAY, Cihangir AÇIK, Çiğdem YAZICI MUTLU

EBELİK ÖĞRENCİLERİNİN BEBEK DOSTU HASTANE KURUMU UYGULAMALARINA YÖNELİK GÖRÜŞ VE DENEYİMLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Aysun EKŞİOĞLU, Yeşim YEŞİL, Esın TURFAN

COVİD-19 PANDEMİSİ DÖNEMİNDE FİZİKSEL AKTİVİTE, DEPRESYON, BESLENME VE AĞRI ARASINDAKİ İLİŞKİ

İlyas UÇAR, Caner KARARTI, Anıl ÖZÜDOĞRU, Satuk Buğrahan YİNANÇ, Hatice GÜLER, Emel AKTAŞ

KORONAVİRÜS HASTALIĞI 2019 (COVID-19)’DA GASTROİNTESTİNAL BELİRTİLERİN ÖNEMİ VE OLASI MEKANİZMALARI

Zinnet Şevval AKSOYALP, Nergiz Hacer TURGUT, Kemal BUHARALIOĞLU

COVID-19 AŞISINDA GÜNCEL UYGULAMALAR

Ufuk İNCE, Feyza SAYIN

GENÇ YETİŞKİNLERDE ALGILANAN STRES VE YALNIZLIĞIN DUYGUSAL YEME İLE İLİŞKİSİ

Hilal SEKİ ÖZ, Hikmet BAYAM