İnce film tekniği ile kaplanmış metal braketler ve ark telleri arasında oluşan sürtünmenin incelenmesi

Abstract

Amaç: Bu çalışmanın amacı; braket ve paslanmaz çelik ark tellerine elmas benzeri karbon (DLC) kaplamalar uygulayarak bu materyallerin yüzey özelliklerini geliştirmek ve kaplamasız braket ve tellere göre daha düşük sürtünme kuvvetleri elde etmektir.Gereç ve Yöntem: Çalışmamızda 100 adet paslanmaz çelik sağ üst kanin braketi (0,022 inç slot, Forestadent), 40‟ar adet 0,018 inç paslanmaz çelik, 0,019x0,025 inç paslanmaz çelik ve 0,018 inç nikel titanyum ark telleri kullanıldı. Braketlerin (n=50) ve paslanmaz çelik ark tellerinin yarısına (n=20) fiziksel buhar biriktirme (PVD) yöntemiyle elmas benzeri karbon (DLC) kaplama uygulandı. Kaplanmış ve kaplanmamış braket ve ark tellerinin birbiriyle oluşturdukları gruplar sürtünme deneylerine tabi tutuldu. Sürtünme deneyleri için Instron universal test cihazı kullanıldı. Her deney farklı braket ark teli çifti ile 10 kez tekrarlandı. Elde edilen kaplamaların karakterizasyonu Raman, SEM ve AFM analizleriyle değerlendirildi.Bulgular: 0,018 paslanmaz çelik tel için hem telin hem braketin kaplamalı olduğu grubun sürtünme kuvveti değerleri diğer gruplardan anlamlı ölçüde düşük bulundu (p<0,001). 0,019x0,025 paslanmaz çelik tel için tel ve braketin kaplamalı olduğu grubun sürtünme kuvveti değerleri diğer gruplardan anlamlı ölçüde düşük bulundu. (p<0,001) 0,018 nikel titanyum telin kaplamalı braket ile oluşturduğu sürtünme kuvveti değerleri kaplamasız braketle oluşturduğu sürtünme kuvveti değerlerine göre anlamlı ölçüde düşük bulundu. (p<0,001)Sonuç: Bu çalışma sonucunda DLC kaplamanın tel veya braketler üzerine uygulanmasının sürtünmeyi azaltmada etkili olduğu hem tel hem braket üzerineuygulanması durumunda ise sinerjik etkiden dolayı statik sürtünme kuvvetinin çok daha fazla azaldığı görülmüştür.ANAHTAR KELiMELER: Elmas benzeri karbon, DLC, Kaplama, Sürtünme.

Aim: The aim of this study was to improve the surface properties of these materials by applying diamond-like carbon (DLC) coatings to brackets and stainless steel archwires and to obtain lower friction forces than uncoated brackets and wires.Materials and Methods: In our study, 100 stainless steel upper right canine brackets (0,022 inch slot, Forestadent), 40 pieces of 0.018 inch, 0,019x0,025 inch stainles steel archwires and 40 pieces of 0,018 inch nickel titanium archwires were used. Half of the brackets (n=50) and stainless steel arch wires (n = 20) were coated with diamond-like carbon (DLC) by physical vapor deposition (PVD) method. Friction experiments were applied to the groups of coated and uncoated brackets and arch wires. Instron universal test device was used for friction tests. Each experiment was repeated 10 times with a different pair of bracket archwires. Characterization of applied coatings was evaluated by Raman, SEM and AFM analyzes.Results: For the 0.018 ss wire, the friction force values of the group in which both the wire and the bracket were coated were significantly lower than the other groups (p <0.001). For 0.019x0.025 ss wire, friction force values of both wire and bracket coated group were found to be significantly lower than other groups. (p <0.001). The friction force values of 0.018 niti wire with the coated bracket were significantly lower than the friction force values of the uncoated bracket.Conclusion: As a result of this study, it has been observed that the application of DLC coating on wire or brackets is effective in reducing friction and when applied on both wire and bracket, static friction force decreases much more due to synergistic effect.KEYWORDS: Diamond like carbon, DLC, Coatings, Friction.