Alaşım ÖzellikleriMetaller, özellikle korozyon ve aşınma direncinin gerekli olduğu yerlerde, biyouyumlu cihaz imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır. Biyomedikal amaçlar için metal/alaşım seçerken, mekanik özellikler ve biyouyumluluk da önemli hususlardır. Bir metalik malzemenin biyouyumluluğu, etrafındaki dokular üzerinde istenmeyen lokal veya sistemik etkilere neden olmadan amaçlanan işlevini yerine getirme kabiliyetini ifade eder.Pek çok farklı türde metalik malzeme olmasına rağmen, yalnızca birkaçı canlı vücut ile biyolojik olarak uyumludur ve uzun süreli uygulamalar için kullanılabilir. Paslanmaz çelik, implant olarak yaygın bir şekilde uygulanmıştır. Mo ve Cr'nin varlığı korozyon direnci sağlar. Ticari saf titanyum ve Ti6Al4V, yaygın olarak kullanılan Ti bazlı tıbbi sınıf alaşımlardır.İşlenmiş CoNiCrMo alaşımı (F562), işlenmiş CoCrWNi alaşımı (F90), Dökme CoCrMo alaşımı (F75) ve işlenmiş CoNiCrMoWFe (F563) alaşımı, biyomedikal uygulamalar için kullanılabilen dört tip CoCr bazlı alaşımdır. Kobalt krom molibden (CoCrMo) alaşımları, üstün korozyon ve aşınma direnci, yüksek çekme ve akma dayanımı ve biyouyumlulukları nedeniyle CoCr alaşımları arasında özellikle ilgi çekicidir.Biyouyumlu seramikler, aşınma direnci, kesme bağ kuvveti gibi mükemmel özelliklere ve metalik muadillerine göre daha iyi estetiğe sahiptir. Alümina ve Zirkonya, implant, abutment, endodontik postlar ve taç yapımı gibi diş hekimliği uygulamalarında yaygın olarak kullanılan seramiklerdir.Osteoblast adezyonunu, farklılaşmasını ve kemik-implant dolgu maddesinin osseointegrasyonunu iyileştirmek için çeşitli yaklaşımlar daha ileri yüzey işlemli seramiklere uygulandı. Yüzey pürüzlendirme, biyo-inert bir yüzeyi biyo-etkileşimli bir yüzeye dönüştürmek için aktif bileşenlerle yüzey kaplama ve yüzey hidrofilikliğini iyileştirmek için yüzey kirleticilerini azaltmak, kullanılan üç ana yüzey işleme stratejisidir.Bu prosedürlerden bazıları asitle dağlama, hidrojen peroksit işlemi, oksijen plazması ve UV ışıması ile yüzey modifikasyonunu içerir. Seramik bazlı biyomalzemelerin, fibroblast adezyonunu ve proliferasyonunu değiştirerek enflamatuar aktiviteyi, plak oluşumunu ve bakteri kolonizasyonunu engellediği gösterilmiştir.3D baskı, özelliklerini veya şeklini kimyasal, elektriksel veya termal uyaranlara yanıt olarak uyarlayan duyarlı malzemelerin kullanımıyla birleştirilir. Akıllı malzemeler iki çeşittir: şekil hafızalı ve şekil değiştiren.Şekil hafızalı malzemeler üretmek için alaşımlar, polimerler ve seramikler kullanılabilir. Her malzemenin, kullanım amacına bağlı olarak avantajları ve dezavantajları vardır. Diş hekimliğinde şekil hafızalı polimerler endodonti, ortodonti, ağız cerrahisi, protez ve implantolojide kullanılmaktadır.Bu sistemler, dış veya iç uyaranlara yanıt veren 3B baskılı bir nesne oluşturmak için hassas malzemeler kullanmalıdır. Fe, Co ve Ni gibi manyetik nano ölçekli bileşenler, az miktarda Cu ve Zn ile birlikte, manyetik olarak hassas malzemeler üretmek için genellikle ham maddelere dahil edilir. Bu nanoparçacıklar yerinde basılabilir (gömülü) veya önceden belirlenmiş bileşenlerle karıştırılabilir.Elektriğe duyarlı malzemeler, poliasetilen, polianilin, polipirol ve politiyofen gibi doğası gereği iletken polimerlerden ve bunların türevlerinden/kopolimerlerinden yapılır. Bu aynı zamanda metal nanopartiküller ve iletken karbon bazlı nanoyapılar ile de yapılabilir.Azobenzen, stilben, Spiro piran, fulgid veya diariletilen içeren ışık ileten malzemeler veya bileşiklerin yanı sıra ışığa duyarlı metal nanoyapılar, ışığa duyarlı malzemeler (altın, platin ve TiO2 gibi) yapmak için kullanılır.Alaşım örnekleri
Metaller ve alaşımlar
Kalay alaşım mı
Ametaller alaşım oluşturur mu
Bronz alaşım mıdır
Alaşım çeşitleri
Alaşım Nedir
Tunç alaşımıUltrasonik duyarlı malzemeler, yüksek ultrason yoğunluğuna maruz kaldığında bağları ayrılan polimerlerden yapılmıştır. Biyobozunur (örneğin, poliglikolit ve polilaktidler) ve biyolojik olarak parçalanamayan polimerler (kollajen, jelatin, soya fasulyesi yağı epoksitlenmiş akrilat, pluronik ve polieter üretan), 4D baskıda kullanılan yaygın ısıya duyarlı malzemelerdir.Polimer zincirinde hidroksil (OH), karboksilik (COOH), sülfonik asit (SO3H) ve amin (NH2) grupları gibi fonksiyonel grupların varlığı nedeniyle, pH'a duyarlı malzemeler ortam pH'ına bağlı olarak şişer veya çöker. Neme duyarlı malzemeler (örn. hidrojeller), hidrofilik fonksiyonel bir grup içerdikleri için pH'a duyarlı sistemlere benzer. Hidrofilik olmaları nedeniyle, sistemler öncekinden daha büyük bir hacme şişer.Başka bir malzeme türü, glikoz ve enzimler gibi biyolojik uyaranlara tepki veren bir malzemedir. Örneğin, kan şekeri seviyelerine tepki olarak insülin salgılayan yenilikçi malzemeler, kan şekeri seviyelerini kontrol etmek için kullanılabilir.Kendi kendine uyum sağlama, şekil hafızası, kendini algılama, kendi kendini onarma, kendi kendine yanıt verme ve çoklu işlevsellik, akıllı malzemelerin tüm özellikleridir. Bir uyarıcıdan sonra orijinal şeklini geri kazanan şekil hafızalı malzemeler ve orijinal şeklini koruyan ancak bir uyarana tepki olarak morfolojik bir değişikliğe uğrayan şekil değiştiren malzemeler akıllı malzemelerin iki temel türüdür.2012 yılında araştırmacılar, diş hekimliği alanında 4D baskı ile deneyler yapmaya başladı. Teknik şu anda ticari olarak erişilebilir olmasa da, AM kapasitesinde önemli bir ilerlemeyi temsil ediyor. Örneğin, 4D baskılı diş implantları, diyabetik durumların yanı sıra oral sıcaklık ve nemdeki değişikliklere yanıt olarak şekil değiştirebilir. Bu implantlar doğal dişlerde görülenlere benzer özelliklere sahiptir.Farklı materyallerin biyomekanik nitelikleri, restoratif diş hekimliği renk stabilitesi, mukavemeti, uzun ömürlülüğü, adezyonu ve başarısızlığı ile ilişkilidir. Eksik diş yapısının yeniden inşası söz konusu olduğunda, dinamik doğası ve fonksiyonel ve dengeleyici baskıları nedeniyle ağız ortamı zorluklarla karşılaşır.Kenarlardaki boyutsal değişiklikler önemli ölçüde restoratif materyalin başarısız olmasına neden olarak dolgu instabilitesine veya total kayba neden olur. Sürekli kendi kendine katlanan değişiklikler gerçekleştiren 4D basılı malzemeler, kenarlarda mikro sızıntı ve çıkıntıları önleyerek kenarlara doğru hareket edebilir. 4D baskı malzemeleri, üretimden önce programlanmış belirli yönlerde hareket edebilir.Restoratif diş hekimliğindeki bu malzemeler, hareket yolunu ayarlayarak, kimyasal tutma yerine mekanik dayanıma dayanarak diş adezivlerine (etching ve bonding sistemi) olan ihtiyacı azaltabilir. Ayrıca, optimal adaptasyonu sağlamak için, bu restoratif materyaller dişin oturma yüzeyine doğru aşağı doğru hareket edecek şekilde kontrol edilebilir.Ayrıca, 4D baskılı dolgular, mevcut restoratif materyallerin manipüle edilmesinin ve bakımının zor olduğu, ağız boşluğunun erişilemeyen kısımlarında kullanılabilir. Hareketli ve sabit protez uygulamaları da 4D baskıdan faydalanabilir. Yöntem, gerçek sert ve yumuşak dokulara benzer niteliklere sahip malzemeler oluşturabilir.Protez tabanı, periodontal bağlar veya üzerini örten mukoza ile aynı esneklik ve sıcaklık özelliklerine sahip yapılardan yapılabilir. Ek olarak, özel ihtiyaçları olan hastalar için bir dizi tasarım seçeneği mevcuttur. Örneğin rezidüel rezorpsiyon alanları olan hastalar, kemik kaybını telafi eden materyallerin dahil edilmesinden fayda görebilir.
FFF parçalarının bükülmesi, diferansiyel soğutma nedeniyle oluşur. Baskının farklı bölümleri farklı hızlarda soğudukça büzülür ve küçülür. Bu, çevredeki alanları çekerek, bükülmeye veya bozulmaya yol açabilecek dahili gerilimler oluşturur. İyi bir yatak yapışmasının yanı sıra ısıtılmış bir yatak, bir FFF parçasını aşağı sabitlemede önemli bir rol oynar ve eğilme veya bozulma meydana gelme olasılığını sınırlar.
Katman yapışması
Katman yapıştırma veya yapıştırma, FFF baskı işleminin önemli bir parçasıdır. Filament ekstrüzyona tabi tutulurken, katı, yapışkan bir parça oluşturmak için önceden basılmış katmanlarla birleşmesi ve katılaşması gerekir.
Bunu başarmak için filaman önceki katmanlara bastırılır.Sıcak ekstrüde edilmiş malzeme, önceden basılmış katmanları yeniden ısıtır ve yeniden eritir. Alttaki malzemenin aşağı doğru olan kuvveti ve kısmen yeniden erimesi, yeni katmanın daha önce basılmış olan katmanla bağlanmasını sağlar. Bu aynı zamanda, FFF filamanının aslında bir daire yerine oval bir şekilde biriktirildiği anlamına gelir.
Katmanlar oval olarak basıldığı için, katmanlar arasındaki bağlantılar aslında küçük vadilerdir. Bu, bir yüke maruz kaldığında bir çatlağın oluşabileceği bir gerilim konsantrasyonu yaratır ve doğal anizotropik davranışa ve FFF baskılı parçaların daha pürüzlü yüzey kaplamasının yanı sıra katmanlı görünüme yol açar.
Destek Yapıları
FFF parçaları, başarıyla yazdırmak için destek yapıları gerektirebilir. Resimde gösterildiği gibi zemin düzlemine göre 45 dereceden daha sığ olan herhangi bir sarkan özellik için destek gereklidir.
Yeni katmanlar ince havaya yerleştirilemez, üzerine inşa etmek için sağlam bir yapı iskelesi gerekir. Aşağıda yazdırılacak katman olmadığında destek eklenir. Bu, aksi takdirde mümkün olmayacak özelliklerin yazdırılmasına izin verir. Destek malzemesi, baskıdan sonra çıkarılan, düşük hacimli, kafesli bir yapıdır.
45 dereceden daha az çıkıntılar basmak mümkün olsa da (ergimiş filamanın doğal yapışkanlığından dolayı), açılı yüzeyin kalitesi düşmeye başlar. Uyum ve form kontrolü için hızlı bir baskıya ihtiyaç duyulursa, çıkıntı sınırı 45 dereceden daha düşük açılara genişletilebilir. Pürüzsüz yüzeyli doğru baskılar için 45 derece sınırının korunması önerilir.
Desteğin dezavantajı, temas ettiği yüzey üzerinde zararlı bir etkiye sahip olması ve daha pürüzlü bir yüzey kalitesine neden olmasıdır.Pürüzsüz bir yüzey isteniyorsa genellikle sonradan işleme gerekir. Bu, yapı platformunda parçayı yönlendirirken dikkate alınması gereken bir faktördür. Genel olarak, destek yapılarının kozmetik yüzeylerle olan temas miktarını en aza indirmek en iyisidir.
Baskı sanatçısı maaşı Baskı sanatçısı Nedir Baskı sanatçısı Ne iş Yapar El Sanatları Bölümü Geleneksel baskı teknikleri Baskı Sanatı Cam Bölümü Gastronomi mezunlari
Çözünebilir Destek
Birçok yeni FFF yazıcı, çift ekstrüzyon (iki baskı kafası) sunar ve çok malzemeli parçalara baskı yapabilir. Bu yazıcılar için destek yapıları, gösterildiği gibi çözülebilir bir malzemeye (genellikle PVA veya HIPS) basılabilir.
Destek, mekanik olarak uzaklaştırılmak yerine su veya çözücü içinde çözüldüğü için, baskının destekle temas halinde olan yüzeyi üstün bir cilaya sahiptir. Çözünebilir desteğin kullanılması, çözünebilir filamanın fiyatı ve baskı süresindeki artış nedeniyle genellikle bir yapının maliyetini artırır.
Dolgu
FFF parçaları genellikle katı olarak yazdırılmaz. Malzemeden tasarruf etmek ve üretim süresini azaltmak için parçalar dolgu olarak bilinen dahili, düşük yoğunluklu bir yapıyla yazdırılır. Dolgu yüzdesi, bir parçanın uygulamasına göre değiştirilebilen bir parametredir.
Yüksek mukavemet için parçalar %80 katı olarak basılabilir. Bir model yalnızca biçim ve uyum testi için kullanılıyorsa, dolgu yüzdesi %10’a kadar düşürülerek parçanın daha hızlı ve daha düşük maliyetle yapılması sağlanır. %20, FFF yazdırma için yaygın bir dolgu yüzdesidir.
Dolgunun geometrisi de bir FFF parçasının performansını etkiler. Yaygın dolgu geometrileri arasında üçgen, dikdörtgen ve bal peteği bulunur. Bazı dilimleme programları, dolgu yoğunluğunun ve geometrisinin bir baskı boyunca değişmesine izin verir.
Boyutsal doğruluk
FFF, baskının farklı kısımları farklı hızlarda soğuduğundan, baskının farklı kısımları farklı hızlarda soğuduğundan, FFF parçaları bir defada bir katman halinde ürettiğinden, baskının her katmanının hafifçe deforme olmasına ve bu da yamulmaya veya büzülmeye yol açar.
Büyük parçalar veya ince detaylar, büyük sıcaklık değişimleri nedeniyle özellikle eğilme riski altındadır. Baskı salları (baskı yapılacak yapı için yatağın üzerine basılan bir taban katmanı), ısıtmalı yataklar ve keskin kenarlarda ve köşelerde filetolar gibi çözümler, bunun oluşmasını azaltmaya yardımcı olabilir.
Malzemeler
FFF baskı, tipik olarak 1,75 mm veya 3 mm çapındaki makaralar üzerinde filament formundaki termoplastikleri kullanır. FFF filamentleri, 3D baskıda kullanılan en düşük maliyetli malzemelerden bazılarıdır (1 kg makara başına 20 – 40 $), ancak PEEK gibi yüksek performanslı filamentler kg başına 500 $’a kadar mal olabilir. FFF baskının bir özelliği, filamentlerin geniş bir renk yelpazesine sahip olmasıdır.
Termoplastikler için genel kural, mühendislik özellikleri ne kadar iyiyse, dövülebilir bir duruma ısıtmak için gereken sıcaklık o kadar yüksek ve bu nedenle malzemenin yazdırılmasının o kadar zor olmasıdır. Parçalar daha hızlı soğuyarak daha yoğun iç gerilimler oluşturduğundan, daha yüksek yazdırma sıcaklıkları, yazdırma işlemi sırasında bükülme veya bozulma olasılığını artırır.
En yaygın termoplastikleri gösterir. Bir termoplastik piramidin içinde ne kadar yüksekteyse, yazdırmak için gereken sıcaklık o kadar yüksek ve mühendislik özellikleri o kadar iyi.
ABS ve PLA, piramidin alt kısmında yer alır ve genellikle baskının kolay olduğu kabul edilirken, PEEK ve PEI gibi termoplastikler mükemmel mühendislik özellikleri sunar, ancak genellikle baskı ortamı üzerinde daha fazla kontrol sağlayan endüstriyel makineler kullanılarak basılır.
Rötuş
En yaygın FFF sonrası işleme yöntemleri sunulmaktadır. Tüm yöntemler için, sonradan işleme uygulanırsa bir parçanın genel boyutlarının nasıl değişeceğini dikkate almak önemlidir (örneğin, bir yüzeyin zımparalanmasının, sıkı bir şekilde oturması gerekiyorsa parçaların montajını nasıl etkileyeceği).