بررسی میزان خوردگی الکتروشیمیایی ایمپلنت های پزشکی تیتانیوم و فولاد ضد زنگ ساخته شده به روش ماشین کاری و ذوب انتخابی با پرتو لیزر در شرایط سطحی متفاوت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده مکانیک دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

2 استادیار گروه ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

3 دانشیار گروه جامدات، دانشکده مکانیک دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

چکیده

امروزه یکی از مهم ترین روشهای درمان جایگزینی دندان از دست رفته استفاده از ایمپلنت است. با افزایش پژوهش ها در جهت شناخت خواص زیست پزشکی و مکانیکی دهان و دندان، بهبود زیادی از نظر ابعاد و طراحی بدنه، جنس، روش های تولید و سطح ایمپلنت ها حاصل شده است. کاربرد ایمپلنتها در دندان به مرور زمان تحت تاثیر شرایط دهان و پدیده هایی نظیر خوردگی و خستگی قرار می‌گیرد. در این تحقیق به بررسی پدیده خوردگی به صورت تجربی با شرایط مشابه دهان در انواع ایمپلنت ها با تمرکز بر روش ساخت، جنس و شرایط سطح پردخته شده است. ترکیب روشهای ساخت متنوع نظیر ماشینکاری و چاپ سه بعدی ذوب انتخابی با پرتو لیزر برای نمونه های فولادی و تیتانیومی با شرایط سطح متنوع شامل نمونه های با رزوه متفاوت و نمونه با پوشش زیست سازگار در نظر گرفته شده است. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که به طور کلی با افزایش پیچیدگی سطح نمونه که شامل انتخاب روش ساخت چاپ، ایجاد ناهمواری بالاتر در سطح شامل افزودن رزوه دوم و رزوه با عمق متغیر، و یا اعمال پوشش هیدروکسی آپاتیت می‌شود باعث بهبود مقاومت به خوردگی ایمپلنت می‌گردد. همچنین آلیاژهای تیتانیوم مقاومت به خوردگی بالاتری نسبت به فولادهای ضد زنگ دارند. بعلاوه استفاده از روشهای نوین ساخت در تولید ایمپلنت ها که شامل روشهای چاپ سه بعدی اعم از ذوب انتخابی با پرتو لیزر(مورد استفاده در مقاله حاضر) می‌شود، نسبت به روش سنتی ماشین کاری باعث بهبود عملکرد ایمپلنت از جنبه های مکانیکی بخصوص مقاومت به خوردگی می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study of the Electrochemical Corrosion Rate of Medical Implants of Titanium and Stainless Steel Made by Machining and selective laser melting under Different Surface Conditions

نویسندگان [English]

  • Mehdi Mashhadi 1
  • Seyed Reza Hamzeloo 2
  • Javad Kadkhodapour 3
1 Mechanical Engineering Department, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, iran
2 Mechanical Engineering, Assistant Professor, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehan, Iran
3 Mechanical Engineering Department, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Replacing missed teeth with artificial metallic implants is a pervasive treatment nowadays. With the advent of research on biomedical and mechanical properties of oral and dental issues, implants have seen a great deal of improvement in terms of dimensions, design of body and materials, methods of production and surface type. Performance of implants in the teeth is affected by oral conditions and phenomena such as corrosion and fatigue along the life time. In this study, the corrosion phenomenon has been experimentally studied with similar oral conditions in a variety of dental implants, focusing on construction methods, materials, and surface conditions. The combination of various fabrication methods, such as machining and 3D printing (selective laser melting) for steel and titanium specimens with a variety of surface conditions, including samples with different threads and samples with biocompatible coatings is applied in the survey. Results show that in general, by increasing the complexity of the implant surface, which includes the method of selective laser melting or creating higher ripeness at the surface by adding a second thread, machining variant depth thread or applying appropriate coating on the surface, hydroxyapatite coating, the resistance to corrosion of the implants will be improved. Also the results show that titanium alloys have a higher corrosion resistance than stainless steels. In addition, applying modern manufacturing methods in the production of implants, particularly three-dimensional printing techniques such as selective laser melting, used in this survey, improves the implant's mechanically performance specially Corrosion resistance rather than the conventional machining method.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Implant
  • Electrochemical Corrosion
  • Material and Construction method
  • Surface condition
  • Hydroxy apatite