Eklemeli imalat için farklı kafes yapılara sahip PLA yapay kemik iskelelerinin tasarımı ve analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ESRA ÖZMEN

Danışman: Cem Ertek

Özet:

Eklemeli imalat teknolojileri sağlık sektöründe gittikçe yaygınlaşarak kullanılmaktadır. Özellikle tıbbi cihazların imalatı, bu teknolojinin ortaya çıkması ve gelişmesi ile oldukça kolaylaşmıştır. Ortopedik rejeneratif (yenileyici, onarıcı) tıpta önemli konulardan biri, konakçı kemiklerin biyomekanik özelliklerini taklit eden kemik iskeletlerinin ve implantların tasarımıdır.  Yapay kemiklerde gözenek şekli, boyutu gibi özelliklerin doğru bir şekilde sağlanması ve geleneksel yöntemler ile böyle karmaşık yapıların imalatının çok zor olması sebebiyle eklemeli imalat teknolojilerinden yararlanılmaktadır. Bu çalışmada, gözenekli yapıda yapay kemik tasarımları gerçekleştirilmiş, tasarımların imalatında eklemeli imalat teknolojilerinden biri olan FDM tekniğinin kullanılması düşünülmüştür. İlk olarak, gözenekli yapının oluşturulmasında kullanılan hücresel yapıların gözenek yoğunluğu hesaplanmış ve bu doğrultuda yapay kemik tasarımı SolidWorks programında gerçekleştirilmiştir. Kübik, hacim merkezli kübik ve yüzey merkezli kübik olmak üzere üç farklı kafes yapısı kullanılmıştır. Oluşturulan katı modellerin yapısal analizleri ANSYS Workbench programında PLA malzeme ile gerçekleştirilmiştir. Son olarak, üç farklı kafes yapısı ile tasarlanan modellerin yapısal analiz sonuçları karşılaştırılmıştır.