Seçici lazer ergitme (SLE) ile üretilen 316L/TI6AL4V tabakalı yapıların tribolojik özelliklerinin plazma oksidasyon ile iyileştirilmesi

Seçici Lazer Ergitme (SLE) yöntemi uçak-gövde parçalarından biyomekanik implant ve protez elemanlarına kadar yaygın bir kullanım alanına sahip karmaşık geometrili parçaların üretimine olanak sağlayan metal eklemeli üretim yöntemlerinden biridir. Üretim toz halde bulunan malzemenin yüksek enerjili lazer ışınının seçilmiş bölgeleri tabaka tabaka ergitmesiyle gerçekleştirilir. Bu sayede geleneksel yöntemlerle üretimi maliyetli ve zor olan geometriler elde edilmektedir. Özellikle 316L paslanmaz çelik ve Ti6Al4V'den üretilen biyomalzemeler en yaygın kullanılan biyouyumlu metalik implant ve protez elemanlarıdır. 316L paslanmaz çelik yüksek yük taşıma kapasitesi ve uygun maliyeti, Ti6Al4V ise mükemmel biyouyumluluğu, ağırlığına oranla gelişmiş mekanik özellikleri ve gelişmiş stabil kalma özellikleri sayesinde kemik vidaları, kalça-diz protezleri ve diş implantları olarak kullanılır. Ancak bu biyomalzemelerin tribolojik özelliklerinin zayıf olması ve Ti6Al4V'nin maliyetinin yüksek olması en önemli dezavantajlarındandır. Günümüzde mühendislik uygulamalarında gelişmiş özelliklere sahip malzemelerin ve en uygun seviyede maliyetlerde temini istenmektedir. Bu çalışmada Seçici Lazer Ergitme yöntemi ile 316L paslanmaz çelik taban malzemesi üretilmiş daha sonra Seçici Lazer Ergitme ile 316L yapıya Ti6Al4V tabaka oluşturulmuştur. Bu sayede taban malzemesi olarak yük taşıma kabiliyetli ve düşük maliyetli 316L yüzeyde ise gelişmiş biyouyumluluğa sahip Ti6Al4V yapı elde edilmiştir. 316L/Ti6Al4V tabakalı yapının tribolojik özelliklerinin iyileşmesi için plazma oksidasyon uygulanmıştır. Ti6Al4V yüzeye sahip yapı %100 O2 gaz ortamında 650 ° C ve 750 ° C'de, 1 ve 4 saat süre ile plazma oksitlenmiştir. Bu işlemlerden sonra mekanik ve tribolojik özelliklerin belirlenmesi için sırasıyla mikro sertlik ölçümleri ve tribolojik özelliklerin belirlenmesi amacıyla da pim-disk aşınma deneyleri yapılmıştır. Ayrıca elektrokimyasal özelliklerin belirlenmesi için potansiyostat/galvaniyostat cihazı, malzemelerin yapısal ve aşınma özelliklerinin belirlenmesi için ise XRD, SEM ve 3D Profilometre kullanılmıştır. Elde edilen verilere göre en iyi aşınma performansı, korozyon direnci ve oksit tabaka kalınlığı açısından 750 ° C'de 4 saat oksidasyon işlemi ile ulaşıldığı görülmüştür. 2019, 81 sayfa Anahtar Kelimeler: Seçici lazer ergitme, 316L/ Ti6Al4V tabakalı yapı, Plazma oksidasyon, Aşınma, Korozyon