Farklı kafes yapılı diş implantlarının sonlu elemanlar yöntemi ile optimizasyonu ve eklemeli imalat yöntemi ile üretimi

Abstract

Farklı kafes yapılı diş implantlarının sonlu elemanlar yöntemi ile optimizasyonu ve eklemeli imalat yöntemi ile üretimi Bu tez çalışması kapsamında, diş implantları, çeşitli kafes yapıları ve farklı doluluk oranlarıyla özgün bir tasarım anlayışıyla ele alınarak endüstriyel uygulama gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan implantların yapısal analizleri gerçekleştirilmiş ve bu analizler neticesinde istenilen olumlu sonuçlar elde edilen diş implantları, Seçici Lazer Ergitme (Selective Laser Melting - SLM) eklemeli imalat yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Üretim aşamasının tamamlanmasının ardından, implantların yapısal analizlerine yönelik deneysel testler gerçekleştirilmiş ve elde edilen sonuçlar, karşılaştırmalı şekilde detaylı bir değerlendirmeye tabi tutulmuştur. Günümüzde Türkiye’de eklemeli imalat alanında diş implantı üretimi ve kafes yapılarıda göz önüne alınarak bir çalışma yapılmamıştır. Türkiye Teknolojileri Geliştirme Vakfı eklemeli imalat teknolojileri üzerine yayımladığı Nisan 2021 tarihli dergisinde eklemeli imalatın önemini anlatmaktadır. T.C. Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı ve İstanbul Kalkınma Ajansı 2023 yılında yayımladığı İstanbul’da Eklemeli İmalat Ekosistemi adlı dergisinde eklemeli imalatın önemi ve güncel durumu anlatılmaktadır. Türkiye’de eklemeli imalat ile farklı kafes yapılı diş implantlarının tasarımı, analizi, üretimi ve deneysel testleri yüksek lisans tezine henüz konu olmamış olması, bu tez çalışmasının önemini ve özgün değerini ortaya koymaktadır. Bu tez çalışmasında literatür taraması yapılırken eklemeli imalat, diş implantı ve kafes yapısı göz önünde bulundurulmuştur. Bugüne kadar bu yazılan tüm makaleler dikkate alınmış ve detaylı şekilde incelenmiştir. Bu literatür taramaları sonucunda ve elde edilen bilgiler doğrultusunda implant üretken tasarım yöntemi ile bir CAD yazılımı kullanılarak bilgisayar ortamında tasarlanması ve katı modellerin oluşturulması, SLM yöntemi ile eklemeli imalatı gerçekleştirilmiştir. Üretilen numune üzerinde deneyler yapılarak analiz sonuçları ve deney sonuçları karşılaştırılmıştır. Üretilen bu tür parçaların üretken tasarım ile geliştirilmesi hem maliyet avantajı sağlayacak hem de rekabet gücünü artıracaktır. Bu nedenle, üretken tasarım ve eklemeli imalat kullanarak prototip ve son ürün üretebilecek bir start-up şirketi kurmak mümkündür. Bu şekilde, geliştirilen tasarımların iç ve dış pazarlarda satılmasıyla ülke ekonomisine fayda getirilebilecektir.

Optimization of dental implants with different lattice structures by finite element analysis method and production by additive manufacturing method In this thesis, industrial application carried out by considering dental implants with a unique design approach with various lattice structures and different filling rates. Structural analyzes of the designed implants carried out, and dental implants with the desired positive results as a result of these analyzes produced using the Selective Laser Melting (SLM) additive manufacturing method. After the production phase is completed, experimental tests for the structural analysis of the implants carried out and the results obtained subjected to a detailed comparative evaluation. Today, no study has been conducted in the field of additive manufacturing in Turkey, taking into account dental implant production and lattice structures. Turkish Technology Development Foundation explains the importance of additive manufacturing in its April 2021 journal published on additive manufacturing technologies. The importance and current status of additive manufacturing are explained in the journal titled Additive Manufacturing Ecosystem in Istanbul, published by the T.R. Ministry of Industry and Technology and Istanbul Development Agency in 2023. The fact that the design, analysis, production and experimental tests of different lattice-structured dental implants with additive manufacturing in Turkey have not yet been the subject of a master's thesis reveals the importance and unique value of this thesis. Additive manufacturing, dental implant and lattice structure taken into consideration while scanning the literature in this thesis study. All articles written with these date taken into consideration and examined in detail. As a result of these literature reviews and in line with the information obtained, the implant was designed in a computer environment using a CAD software with the generative design method and the solid models were created, and additive manufacturing was carried out with the SLM method. Experiments were conducted on the produced sample and the analysis results and test results were compared. Developing such manufactured parts with generative design will both provide cost advantages and increase competitiveness. Therefore, it is possible to establish a start-up company that can produce prototypes and final products using generative design and additive manufacturing. In this way, the country's economy can benefit by selling the developed designs in domestic and foreign markets.