بررسي تجربي ميزان خوردگي الكتروشيميايي ايمپلنت هاي پزشكي تيتانيوم و فولاد ضد زنگ ساخته شده به روش ماشين كاري و ذوب انتخابي با پرتو ليزر در شرايط سطحي متفاوت

Experimental 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

امروزه يكي از مهم ترين روشهاي درمان جايگزيني دندان از دست رفته استفاده از ايمپلنت است. با افزايش پژوهش ها در جهت شناخت خواص زيست پزشكي و مكانيكي دهان و دندان، بهبود زيادي از نظر ابعاد و طراحي بدنه، جنس، روش هاي توليد و سطح ايمپلنت ها حاصل شده است. كاربرد ايمپلنتها در دندان به مرور زمان تحت تاثير شرايط دهان و پديده هايي نظير خوردگي و خستگي قرار مي گيرد. در اين تحقيق به بررسي پديده خوردگي به صورت تجربي با شرايط مشابه دهان در انواع ايمپلنت ها با تمركز بر روش ساخت، جنس و شرايط سطح پردخته شده است. تركيب روشهاي ساخت متنوع نظير ماشينكاري و چاپ سه بعدي ذوب انتخابي با پرتو ليزر براي نمونه هاي فولادي و تيتانيومي با شرايط سطح متنوع شامل نمونه هاي با رزوه متفاوت و نمونه با پوشش زيست سازگار در نظر گرفته شده است. نتايج اين تحقيق نشان مي دهد كه به طور كلي با افزايش پيچيدگي سطح نمونه كه شامل انتخاب روش ساخت چاپ، ايجاد ناهمواري بالاتر در سطح شامل افزودن رزوه دوم و رزوه با عمق متغير، و يا اعمال پوشش هيدروكسي آپاتيت مي شود باعث بهبود مقاومت به خوردگي ايمپلنت مي گردد. همچنين آلياژهاي تيتانيوم مقاومت به خوردگي بالاتري نسبت به فولادهاي ضد زنگ دارند. بعلاوه استفاده از روشهاي نوين ساخت در توليد ايمپلنت ها كه شامل روشهاي چاپ سه بعدي اعم از ذوب انتخابي با پرتو ليزر(مورد استفاده در مقاله حاضر) مي شود، نسبت به روش سنتي ماشين كاري باعث بهبود عملكرد ايمپلنت از جنبه هاي مكانيكي بخصوص مقاومت به خوردگي مي گردد.

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.