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.
Tersine Mühendislik Teknolojisi – Basım Teknolojileri – Basım Teknolojileri Ödevleri – Basım Teknolojileri Ödev Ücretleri – Basım Teknolojileri Bölümü
Tersine mühendislik (RE) 3B görüntüleme ekipmanı ve yazılımı kullanılarak üretilen verilerden giderek daha fazla model oluşturulmaktadır. Bu bağlamda RE, başka bir nesneden geometrik veri yakalama işlemidir. Bu veriler genellikle başlangıçta, nesne yüzeylerini temsil eden bağlantısız noktalar kümesi anlamına gelen “nokta bulutu” biçiminde bulunur.
Bu noktaların, farklı taramalardan nokta bulutlarını birleştirmek ve delik doldurma ve düzleştirme gibi diğer işlevleri gerçekleştirmek için de kullanılabilen Geomagic gibi bir RE yazılımı kullanılarak birbirine bağlanması gerekir. Çoğu durumda, veriler tamamen tamamlanmayacaktır. Örneğin numunelerin bir tutma tertibatına yerleştirilmesi gerekebilir ve bu nedenle bu tertibata bitişik yüzeyler taranamayabilir.
Ek olarak, derin yarıklar ve iç özellikler gibi bazı yüzeyler diğerlerini gizleyebilir; böylece temsil, nesnenin gerçekte olduğu gibi tam olarak ortaya çıkmayabilir. Son zamanlarda tarama teknolojisinde büyük gelişmeler oldu.
Dahili kamerasını kullanan uyarlanmış bir el telefonu, şimdi yalnızca birkaç yüz dolara yüksek kaliteli bir 3D tarama üretebilir; bu, daha birkaç yıl önce bile 100.000 ABD doları veya daha fazlasına mal olan pahalı bir lazer tarama veya stereoskopik kamera sistemi gerektirebilirdi.
Tasarlanmış nesneler normalde lazer tarama veya dokunmalı tarama teknolojisi kullanılarak taranırdı. Karmaşık dahili özelliklere veya anatomik modellere sahip nesneler, başlangıçta tıbbi görüntüleme için geliştirilen ancak aynı zamanda endüstriyel olarak üretilmiş nesneleri taramak için de mevcut olan Bilgisayarlı Tomografiden (BT) yararlanabilir.
Bu teknik, esasen AM’ye benzer bir şekilde, katman katman tarama yaparak ve bu katmanları birleştirmek ve yüzey sınırlarını belirlemek için yazılım kullanarak çalışır. Bitişik katmanlardan gelen sınırlar daha sonra yüzeyler oluşturmak için birbirine bağlanır. CT teknolojisinin avantajı, dahili özelliklerin de üretilebilmesidir.
Yüksek enerjili X-ışınları, yaklaşık 1 μm’lik yüksek çözünürlüklü görüntüler oluşturmak için endüstriyel teknolojide kullanılır.
Nesneleri dijitalleştirmeye yardımcı olabilecek başka bir yaklaşım da, AM teknolojisinin tersi gibi çalışan ve 2D görüntülemenin bir parçanın katman katman işlenirken enine kesitlerini yakalamak için kullanıldığı Geometri İçi Yakalama teknolojisidir. Açıkçası bu, geometri yakalamaya yönelik yıkıcı bir yaklaşımdır, dolayısıyla her tür ürün için kullanılamaz.
AM, esasen bir tür 3D faks (3D Faks) işlemi oluşturacak şekilde taranan makaleleri çoğaltmak için kullanılabilir. Bununla birlikte, daha büyük olasılıkla, teknolojinin “ücretsiz karmaşıklık” özelliğinden yararlanan karmaşık, serbest biçimli eserler oluşturmak için veriler değiştirilecek ve/veya diğer verilerle birleştirilecektir.
Bireysel hasta verilerinin, özelleştirilmiş bir tıbbi implant oluşturmak için bir mühendislik tasarımıyla birleştirilmesi buna bir örnek olabilir. Bu, bu kitapta daha sonra çok daha ayrıntılı olarak tartışılacak bir şeydir.
Bilgisayar Destekli Mühendislik
3D CAD, ürün tasarımı ve geliştirme için son derece değerli bir kaynaktır. Yazılım tabanlı tasarımı kullanmanın en büyük faydalarından biri, değişikliği kolayca ve ucuza uygulama yeteneğidir. Ürün geliştirme döngüsünün daha büyük bir bölümü için tasarımı öncelikle bir yazılım biçiminde tutabilirsek, herhangi bir tasarım değişikliğinin fiziksel olarak ürünün kendisi yerine sanal olarak yazılım açıklamasında yapılmasını sağlayabiliriz.
Ürünün üretilmeden önce nasıl performans göstereceği hakkında ne kadar çok şey bilirsek, o ürün o kadar etkili olacaktır. Bu aynı zamanda ürün geliştirme ile başa çıkmanın en uygun maliyetli yoludur. Sorunlar yalnızca parçalar fiziksel olarak üretildikten sonra fark edilirse, bu çok maliyetli olabilir.
Tersine mühendislik Nedir Tersine mühendislik uygulamaları Tersine Mühendislik Ders Notları Tersine mühendislik aşamaları Tersine mühendislik programları Yazılımda tersine mühendislik Tersine mühendislik Maaşları Tersine mühendislik Eğitimi
3D CAD, üretime tam ölçekli bağlılıktan önce aday tasarımların görselleştirilmesine ve bunlar üzerinde temel testlerin gerçekleştirilmesine yardımcı olmak için AM’den yararlanabilir. Bununla birlikte, tasarım ne kadar karmaşık ve performansla ilgiliyse, bu yöntemleri kullanarak yeterli içgörü elde etme olasılığımız o kadar düşüktür.
Bununla birlikte, 3D CAD, genellikle bir tasarımın mekanik özelliklerini hesaplamak için topluca Bilgisayar Destekli Mühendislik (CAE) yazılımı olarak bilinen sonlu elemanlar yöntemi (FEM) gibi teknikleri kullanan diğer yazılım paketleriyle de yaygın olarak bağlantılıdır. Bir tasarımın belirli koşullar altında ne kadar iyi performans göstereceğini belirlemek için kuvvetler, dinamikler, gerilimler, akış ve diğer özellikler hesaplanabilir.
Bu tür yazılımlar bir parçanın tam davranışını kolayca tahmin edemese de, kritik parçaların analizi için AM tabanlı deneysel analizle desteklenen bir CAE kombinasyonu faydalı bir çözüm olabilir.
Ayrıca, AM’nin nihai ürünleri doğrudan üretmek için kullanılabileceği Doğrudan Dijital Üretimin ortaya çıkmasıyla birlikte, bu ürünleri ilk seferde doğru şekilde üretebilmemiz için bu parçaların AM’den önce nasıl performans göstereceğini değerlendirmek için CAE araçlarına artan bir ihtiyaç vardır.
Dokunsal Tabanlı CAD
3D CAD sistemleri genellikle, modellerin daha karmaşık formlar oluşturmak için farklı şekillerde birleştirilen temel geometrik şekillerden oluşturulması prensibi üzerine kuruludur. Bu, aşina olduğumuz tasarlanmış ürünler için çok iyi çalışıyor, ancak daha sıra dışı tasarımlar için o kadar etkili olmayabilir.
Pek çok tüketici ürünü, mühendisler yerine sanatçılar ve tasarımcılar tarafından üretilen fikirlerden geliştirilir. AM’nin daha fazla ifade özgürlüğü için bir mekanizma sağladığını da not ediyoruz. AM aslında artık görsel olarak heyecan verici heykeller yaratmak için geometrik özgürlükten yararlanan sanatçılar ve heykeltıraşlar için popüler bir araç haline geliyor.
Bugün karşılaştığımız sorunlardan biri, bazı bilgisayar tabanlı tasarım araçlarının yaratıcı süreçleri kısıtlaması veya kısıtlaması ve daha fazla özgürlük sağlayan bir CAD sistemi için alan olmasıdır. Gösterilen deneysel sistem gibi dokunsal tabanlı CAD modelleme sistemleri, diğer standart CAD sistemlerinden daha sezgisel bir tasarım ortamı sağlamak için piyasada bulunan Freeform modelleme sistemine benzer şekilde çalışır.
Sanal modelleme ortamıyla ilgili kuvvet geri bildirimi sağlamak için genellikle Hayalet adı verilen robotik bir dokunsal geri bildirim cihazı kullanırlar. Bir nesne ekranda görülebilir, ancak Fantom kullanılarak 3 boyutlu alanda da hissedilebilir. Modelleme ortamı, dokunsal imleç kullanılarak uygulanan kuvvet altında deforme olan Sanal Kil olarak bilinen şeyi içerir.
Bu, bir heykeltıraşın gerçek kil ile nasıl etkileşime girdiğine çok benzer şekilde, modelleme malzemesiyle doğrudan etkileşim için bir mekanizma sağlar. Bu sistem kullanılarak elde edilen sonuçlar genellikle, ek mühendislik CAD araçları kullanılarak ürün tasarımlarına dahil edilebilen çok daha organik ve serbest biçimli yüzeylerdir.
Tüketiciler daha talepkar ve anlayışlı hale geldikçe, tasarımcılar, heykeltıraşlar ve hatta genel halk gibi mühendis olmayan kişiler için CAD araçlarının çok daha yaygın hale geldiğini görebiliriz.
