بهینه سازی فرایند ریخته گری دقیق آلیاژ کبالت-کرم-مولیبدن و پوشش دهی همزمان بیوسرامیک بر آن برای کاربردهای پزشکی

آلیاژهای پایه کبالت به دلیل خواص مکانیکی خوب, زیست سازگاری و مقاومت خوردگی مناسب، به طور وسیعی برای ساخت ایمپلنت ها و سازه ها در جراحی ارتوپدی و دندانپزشکی به کار می روند. پوشش دهی ایمپلنت ها با مواد زیست فعال نظیر هیدروکسی آپاتیت و شیشه زیستی باعث بهبود تثبیت آنها در بدن می گردد. روش های مختلفی برای پوشش دهی ارایه شده اما پوشش دهی و زیست فعال سازی سطحی اگر بتواند همزمان با فرایند ساخت باشد، از نظر صرفه اقتصادی، کیفیت بالاتر و صرفه جویی زمانی، مطلوب تر است. ایمپلنت های آلیاژ کبالت- کرم- مولیبدن به روش ریخته گری دقیق ساخته می شود و معمولاً پس ریخته گری تحت عملیات حرارتی انحلال قرار می گیرد. هدف از پژوهش حاضر، زیست فعال سازی سطح آلیاژ astm f-75 و اعمال پوشش زیست فعال بر سطح، در حین اجرای فرایند ریخته گری دقیق و عملیات حرارتی بود. زیست فعال سازی سطح آلیاژ astm f-75 به این صورت انجام شد که مذاب آلیاژ فوق درون قالب های تهیه شده با روش ریخته گری دقیق که سطح داخلی آنها با پودر هیدرکسی آپاتیت پوشانده شده بود، با تکنیک ریخته گری گریز از مرکز، ریخته گری شد. تأثیر دمای پیشگرم قالب بر خواص پوشش بررسی شد. به این منظور دماهای پیشگرم مختلف آزمایش و توزیع درجه حرارت در حین ریخته گری به وسیله مدل سازی عددی انجام شد. برای زیست فعال سازی سطح در حین عملیات حرارتی انحلال, زیر لایه ریختگی از جنس آلیاژ astm f-75, در مجاورت مخلوطی از پودر هیدروکسی آپاتیت- شیشه زیستی عملیات حرارتی شد. برای ارزیابی زیست فعالی در آزمایشگاه، نمونه ها در مایع شبیه سازی شده بدن غوطه ور شدند. نتایج نشان داد پوششی زیست فعال، غنی از کلسیم و فسفر، بر روی سطح زیرلایه آلیاژ کبالت-کرم- مولیبدن شکل گرفت و فقط هیدروکسی آپاتیت به طور جزیی به تری کلسیم فسفات تبدیل شده بود. نتایج ارزیابی آزمایشگاهی زیست فعالی و تشکیل آپاتیت شبه استخوانی بر سطح ، نشانگر توانایی ایمپلنت برای افزایش قابلیت همبندی با استخوان و ترویج رشد آن، هنگام استفاده به عنوان ایمپلنت دندانی و ارتوپدی بود.