A technológia hatása szelektív lézeres olvasztással legyártott implantátumok mikroszerkezetére
Implantátumokat már a 19.század óta használnak különböző emberi testrészek helyreállítására, pótlására. Ezek legyártásához elengedhetetlen a különböző gyártási technológiák átfogó ismerete. Itt keresztezi egymást az orvosi- és a műszaki tudomány.
Napjaink egyik legújabb gyártási eljárásai közé tartoznak az additív technológiák, amelyek anyag hozzáadással hozzák létre az elkészítendő munkadarabot, ezáltal a hulladékképződés szinte elhanyagolhatóvá válik. Additív technológiákkal nagyon bonyolult testek is létrehozhatók. Egy CT felvétel alapján virtuálisan elkészíthető a problémás emberi szerv (legtöbb esetben csont vagy ízület) többé-kevésbé pontos mása, melyet életnagyságban képesek vagyunk „kinyomtatni”. Az így létrehozott implantátum, a megfelelő módosításokat követően, megegyezik a páciens szervével, így azt a műtét során nem kell már alakítani a beilleszthetőség miatt, ezzel pedig a műtéti és a rehabilitációs idő jelentősen is lerövidülhet.
Az implantátumokkal szemben fontos követelmény a biokompatibilitás. Vonatkozik ez az ötvözetekből készült csont implantátumok mechanikai tulajdonságaira is, amelyeknek meg kell egyeznie a beépítése környezetben található csontokéval. Ezen megfontolásból nemcsak tömör, hanem akár hálós szerkezetű testeket is le tudunk gyártani. Az additív technológiával legyártott darabok felületét mindig utólagosan meg kell munkálni, illetve szükség esetén valamilyen bevonattal is el kell látni.
A megfelelő minőségű implantátumok létrehozásához, ezen technológiák esetén, sok időre van szükség. A berendezések üzemeltetése még jelenleg nagyon költséges, ezért fontos, hogy egy munkatérben és egy időben akár több testet is, ugyanolyan minőségben le tudjunk gyártani.
A vizsgálataimat egy SLM (Selective Laser Melting- szelektív lézeres olvasztás) elven működő EOS M100-as berendezéssel legyártott 316L rozsdamentes acél mintákon végeztem el. A célom az volt, hogy megvizsgáljam a munkatér különböző területein legyártott próbatestek mikroszerkezeti jellegzetességeit és összehasonlítsam őket egymással.
Jelen dolgozat tartalmazza az SLM eljárással legyártott 316L acélok jellegzetes mikroszerkezeti tulajdonságait. Ezen kívül a különböző építési szinteken és munkatér területeken a minták mikrostruktúrájának összevetéséről is értekezem. A jellegzetes mikroszerkezeti kép értelmezéséhez elemzem az SLM eljárásban kialakuló kristályosodási folyamat sajátosságait.
