Eklemeli imalat yöntemi ile üretilen titanyum ve kobalt bazlı alaşımlara uygulanan tek katmanlı ve çift katmanlı biyomedikal kaplamaların yüzey özelliklerinin incelenmesi

Biyomedikal uygulamalarda kişiye özel implant üretiminin önemi her geçen gün artmakta; bu bağlamda eklemeli imalat yöntemleri, bu alanda kritik bir üretim teknolojisi olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, eklemeli imalat yöntemlerinden biri olan seçici lazer ergitme yöntemi ile üretilen Ti6Al4V ve CoCrWMo alaşımlarına, biyouyumluluğu ve yüzey performansını artırmaya yönelik olarak tek katmanlı Titanyum (Ti), Hidroksiapatit (HA) ve çift katmanlı (Ti/HA) biyomedikal kaplamalar uygulanmıştır. Kaplama işlemi, ekonomik ve pratik bir yöntem olan toz alev sprey tekniği ile gerçekleştirilmiştir. Uygulanan kaplamaların mikroyapıları Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılarak analiz edilmiş; elementel bileşimler Enerji Dağıtıcı Spektroskopi (EDS) ile belirlenmiştir. Kaplamaların kristal yapılarındaki değişim ve faz analizleri X-Işını Kırınımı (XRD) yöntemiyle değerlendirilmiştir. Kaplama kalınlığı ve yüzey pürüzlülüğü ölçülmüş, çizik testi uygulanarak kaplama ile altlık arasındaki yapışma mukavemeti belirlenmiştir. Ayrıca biyomedikal uygulamalar açısından önemli olan in vitro aşınma ve korozyon testleri, vücut sıvısını simüle eden Laktatlı Ringer çözeltisi içerisinde gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda hem Ti6Al4V hem de CoCrWMo altlık malzemeler üzerinde tek katmanlı Ti, HA ve çift katmanlı Ti/HA kaplamalar başarıyla uygulanmıştır. Kaplama sonuçları incelendiğinde çift katmanlı Ti/HA kaplamalar tek katmanlı kaplamalara kıyasla daha yüksek yüzey pürüzlülüğü göstermiştir. Bu artış, hücre tutunabilirliği açısından olumlu bir özellik olarak değerlendirilmektedir. Çift katmanlı kaplamalarda Ti ara katmanı sayesinde HA kaplamanın yüzeye daha güçlü tutunduğu ve bunun da aşınma ile korozyon direncini olumlu yönde etkilediği belirlenmiştir. Mikroyapısal olarak da çift katmanlı kaplamalarda makro çatlak oluşumunun azaldığı ve kaplama bütünlüğünün daha stabil olduğu tespit edilmiştir.