LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL I
Topik : MANIPULASI MATERIAL CETAK ELASTOMER
Kelompok : A-7
Tgl. Praktikum : 11 Mei 2015
Pembimbing : Prof. Dr. Anita Yuliati, drg., M.Kes
Penyusun :
No. Nama NIM
1. M. Yudhistira R. 021411131032
2. ZhafiraNurShabrina 021411131033
3. DeaSyarafina P.W. 021411131034
4. Lisa Rosullia 021411131035
5. AfrizalErviyansyah 021411131036
DEPARTEMEN MATERIAL KEDOKTERAN GIGI FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS AIRLANGGA 2015
2
1. TUJUAN
Pada akhir praktikum mahasiswa mampu melakukan memanipulasi material cetak silikon dengan teknik double impression melalui cara pencampuran hand mixing dan static auto mixing
2. ALAT DAN BAHAN 2.1 Alat
a. Catridge dan mixing tips
b. Dispensing gun
c. Paper pad dan spatula
d. Sendok cetak sebagian
e. Pisau malam f. Mixing gun
g. Model kerja h. Stopwatch
Gambar 1: (a) Catridge dan mixing tips, (b) Intraoral tip, (c) Paper pad, (d) Sendok cetak sebagian, (e) Spatula, (f) Mixing gun, (g) Master Model rahang bawah, (h) Master Model rahang
atas.
(a) (b) (c)
(d) (e)
(g)
3
2.2 Bahan
a. Material cetak silicon, 2 tube pasta base dan katalis (Aquasil, Dentsply)
b. Material cetak silicon putty, 2 toples base dan katalis (Flexitime, Heraeus Kulzer)
c. Material cetak silicon light body dalam catridge (Flexitime, Heraeus Kulzer) 3. CARA KERJA
3.1 Manipulasi material cetak silikon dengan metode double impression secara tidak langsung (dengan pengurangan)
3.1.1. Manipulasi material cetak silikon putty (Dentsply)
a. Master model yang akan dicetak disiapkan terlebih dahulu dengan cara direndam di dalam mangkuk karet yang telah diisi air.
b. Material cetak silikon putty katalis dan base diambil dari toples masing-masing sebanyak satu takar base dan satu takar katalis silikon putty diambil, lalu dicampur selama 20 detik dengan cara dilipat menggunakan tangan hingga warna menjadi homogen.
c. Adonan base dan katalis yang telah homogen dimasukkan ke dalam sendok cetak sebagian, kemudian dicetakkan pada master model dan ditunggu hingga mengeras (setting).
Gambar 2: (a) Tube pasta base dan katalis, (b) Silicon putty base dan katalis, (c) Silicon light body dalam catridge
(b) (a)
4
d. Setelah adonan mengeras, cetakan dikeluarkan dari master model dan diamati keakuratan pencetakan serta ada atau tidaknya gelembung udara pada cetakan. 3.1.2. Hand Mixing
a. Master model dan cetakan dari material cetak silicon putty dipersiapkan dan diletakkan diatas meja.
b. Cetakan dilakukan pengurangan setebal 3-5 mm padabagian gigi yang akan dicetak untuk tempat material cetak silicon light body.
c. Pasta dasar (base) dan katalis dikeluarkan dari tube dan diletakkan di atas paperpad sepanjang 2 cm
d. Pasta dasar dan katalis diaduk menggunakan spatula dengan gerakan memutar selama 20 detik, dilanjutkan dengan gerakan melipat, area lebih luas selama 25 detik.
e. Hasil pengadukan dimasukkan ke dalam sendok cetak sebagian yang telah terisi oleh material cetak silikon putty sebelumnya (adonan diletakkan pada area yang telah dilakukan pengurangan), serta sebagian kecil hasil pengadukan juga diletakkan pada bagian gigi yang akan di cetak pada master model.
f. Cetakan dicetakkan kembali pada master model dan ditunggu hingga setting. g. Setelah mengeras cetakan dilepas dari master model dan diamati keakuratan
hasil pencetakan serta ada tidaknya gelembung udara pada permukaan hasil cetakan.
3.2 Manipulasi material cetak dengan teknik double impression langsung (tanpa melakukan pengurangan pada cetakan silicon putty dan menggunakan metode
static auo mixing pada silikon light body)
a. Master model yang akan dicetak disiapkan terlebih dahulu dengan cara direndam di dalam mangkuk karet yang telah diisi air.
b. Cartridge silicon light body dipasang pada mixing gun yang sudah diisi dengan light body dan siap akan digunakan untuk mencetak.
c. Material cetak silikon putty katalis dan base diambil dari toples masing-masing sebanyak satu takar base dan satu takar katalis silikon putty diambil, lalu dicampur selama 20 detik dengan cara dilipat menggunakan tangan hingga warna menjadi homogen. Sementara itu mixing tip dipasang pada mixing gun.
5
d. Adonan base dan katalis yang telah homogen dimasukkan ke dalam sendok cetak sebagian dan ditekan sehingga material cetak silikon putty menjadi cekung.
e. Gigi yang akan dicetak diberi material cetak silikon light body dari mixing gun dengan cara ditembakkan ke gigi bagian cervical dan kemudian melingkar naik hingga penuh.
f. Sebagian lain material cetak silikon light body ditempatkan di daerah sendok cetak yang akan dicetakkan pada objek.
g. Sendok cetak dicetakkan pada master model dan didiamkan hingga mengeras. h. Setelah adonan mengeras, cetakan dikeluarkan dari master model dan diamati
keakuratan pencetakan serta ada atau tidaknya gelembung udara pada cetakan.
4. HASIL PRAKTIKUM
Pada praktikum ini, dilakukan dua kali percobaan, yaitu dengan dibagi menjadi 2 kelompok. Satu kelompok akan dibagi master model rahang atas dan rahang bawah. Masing-masing kelompok mencatat hasil percobaan dengan menggunakan metode Handmixing dan Static auto mixing. Hasil yang didapatkan juga ada perbedaan dapat dilihat pada (Gambar 4).
(a) (b) (c)
Gambar 3: (a) Master Model rahang atas dicetak menggunakan Sillicone Putty, (b) Material cetak silicon (pasta dasar dan katalis) dikeluarkan dari tube di atas paper pad sepanjang 2cm, (c) Silikon light body yang
sudah ada dalam dispensing gun dikeluarkan secukupnya diletakkan pada gigi master model yang akan dicetak.
6 Tabel 1. Hasil Praktikum Material Cetak Silicon Putty
Percobaan ke- Objek
mencetak Teknik Setting time
Permukaan hasil cetakan 1 Gigi rahang
atas
double impression tidak langsung (ada
pengurangan) Pencampuran Silikon putty dan light body: hand mixing Silikon Putty: 2 menit 33 detik Light Body 6 menit 4 detik Tidak ada gelembung udara, bagian posterior rahang tidak terlalu menekan bagian tengah cetakan, Hasil cukup bagus namun tidak rapi 2 Gigi rahang bawah Double impression langsung Pencampuran Silikon putty: hand mixing
light body: Static auto mixing
3 menit 30 detik Ada sedikit sekali gelembung udara, ada bagian tidak tercetak sempurna
Pada percobaan pertama diperoleh waktu setiing yang lebih lama dibanding pada percobaan pertama, yakni percobaan pertama 2 menit 33 detik dan percobaan ke kedua 2 menit 15 detik. Hasil cetakan pada percobaaan pertama lebih bagus dibanding percobaan kedua karena tidak terdapat gelembung udara dan tidak tercetak sempurna.
7
Pada teknik static auto mixing diperoleh setting time yang lebih cepat yakni 3 menit 30 detik dibandingkan teknik handmixing yang memiliki waktu setting selama 6 menit 4 detik Hasil cetakan dengan static auto mixing menunjukkan hasil yang lebih bagus dibanding hasil cetakan dengan teknik handmixing, yakni hasil cetakan lebih mendetail namun sangat sedikit terdapat gelembung udara, dikarenakan tingkat flow adonan pada teknik static auto mixing lebih tinggi dibanding adonan teknik handmixing dan permukaannya lebih mengkilat. Hasil yang kurang rapi pada teknik Handmixing disebabkan penarikan atau pengangkatan cetakan terlalu dini saat light body dalam keaadan setengah setting. Oleh mahasiswa pencoba dilakukan pencetakan kembali dengan menekan cetakan pada master model rahang atas. Hasil yang didapat cetakan baik dan menyerupai bentuk gigi namun tidak cukup detail. Untuk mengetahui bagaimana hasil cetakan negatif menggunakan teknik Handmixing dan Static auto Mixing, mahasiswa pencoba mengisi cetakan negatif dengan gipsum tipe 2. Hasil dapat dilihat pada (Gambar 5,6).
Gambar 5 : hasil cetakan positif dengan menggunakan Hand Mixing dan Static Auto Mixing cetakan rahang atas tampak bagus tanpa porus tetapi sedikit porus pada cetakan rahang bawah
8
5. PEMBAHASAN 5.1. Landasan Teori
5.1.1 Material Cetak Elastomer
Material cetak digunakan untuk membuat replika atau cetakan jaringan keras dan jaringan lunak mulut secara akurat. Area yang ingin dicetak bisa bervariasi, bisa satu gigi saja, seluruh rahang bergigi, hingga satu rahang tanpa gigi. Cetakan yang dihasilkan adalah cetakan negative yang harus diisikan dengan dental stone atau material model lain untuk menghasilkan cetakan positif yang dapat dilepas bila dental stone atau material model sudah setting. (Sakaguchi, 2012, p. 278).
Material cetak yang digunakan sekarang ini dapat dikelompokkan berdasarkan komposisi, mekanisme setting, sifat mekanis, dan aplikasinya (Anusavice 2012, p. 152). Material cetak yang ideal haruslah material elastis yang dapat mencetak bentuk gigi dengan akurat hingga di area undercut dan kembali ke bentuk semula tanpa mengalami distorsi. Material cetak berdasarkan sifat mekanisnya, dapat diklasifikasikan dalam dua kelompok, yaitu material cetak elastis dan non elastis (McCabe, 2008, p.137).
Gambar 7. Klasifikasi Material Cetak (McCabe, 2008, p.137)
Material cetak elastomer merupakan salah satu jenis material cetak elastis. Material cetak ini merupakan material cetak berbasis polimer sintesis yang secara kimiawi berikatan rantai ketika set dan dapat diregangkan, namun akan dengan cepat kembali ke dimensi awalnya, seperti karet vulkanisir alami (karet yang terdiri atas campuran karet dan belerang) (Anusavice, 2012, p. 153). Material cetak elastomer bersifat lebih kuat dan lebih stabil daripada material cetak hidrokoloid (Manappallil, 2010, p.191). Hal tersebut disebabkan karena material cetak elastomer tidak dimanipulasi dengan air sehingga tidak memiliki sifat sineresis (mengerut) seperti material cetak hidrokoloid. Hal tersebut membuat elastomer memiliki batas waktu untuk membuat
9
model positif lebih panjang dari material cetak hidrokoloid (tahan hingga satu minggu). Secara umum, material cetak elastomer memiliki sifat sebagai berikut:
a. Dapat menciptakan cetakan yang sangat detail karena memiliki viskositas rendah b. Koefisien ekspansi termal tinggi.
c. Hampir semua jenis material cetak elastomer (kecuali polyether) bersifat hydrophobic, sehingga harus berhati-hati ketika menuangkan adonan gypsum ke dalam cetakan negative agar tidak ada udara yang terjebak, selain itu saat akan diaplikasikan untuk pencetakan jaringan di dalam rongga mulut, permukaan yang mau dicetak harus dipastikan kering juga harus kering agar flow elastomer baik. d. Tear strength baik sehingga tahan terhadap sobekan. (Manappallil, 2010, p.193) Menurut Manappallil (2010, p. 191), secara kimiawi, material cetak elastomer terbagi atas tiga kelompok, yaitu:
1. Polysulphides 2. Silicones
a. Addition Silicones b. Condensation Silicones 3. Polyether
Karena bahan cetak elastomer memiliki sifat-sifat seperti yang disebut diatas, material cetak ini dapat digunakan untuk :
1. Sebagai material cetak untuk membuat gigi tiruan tetap
2. Sebagai material cetak untuk membuat gigi tiruan lepasan pada rahang bergigi maupun tidak bergigi
3. Sebagai rekam gigit
4. Untuk mebuat model duplikasi (tiruan)
5. Polyether digunakan sebagai ujung cetakan pada custom trays rahang tak bergigi (Manappallil, 2010, p. 192)
Material cetak elastomer umumnya diformulasikan dalam beberapa konsistensi (viskositas). McCabe dan Walls (2008, p. 164) mengklasifikasikan bahan cetak ini menjadi empat menurut viskositasnya, yaitu :
1. Light bodied or low consistency
2. Medium bodied or medium consistency 3. Heavy bodied or high consistency 4. Very high consistency or putty like
10
Elastomer dikemas dalam dua komponen, yaitu pasta base dan pasta katalis (atau cair) yang kemudian dicampur sebelum membuat cetakan. Pencampuran material cetak elastomer dapat dilakukan dengan beberapa metode, antara lain adalah hand mixing, static mixing dan dynamic mechanical mixing (Anusavice 2012, p. 153, 157-9).
1. Hand Mixing :
Metode ini dilakukan dengan mengeluarkan kedua pasta di atas mixing pad atau glass lab dengan ukuran panjang yang sama. Kemudian kedua pasta tersebut diratakan melebar di atas mixing pad, kemudian diaduk secara melipat ke depan dan ke belakang hingga homogen. Adonan sudah dikatakan homogeny apabila kedua warna pasta telah tercampur dengan baik.
Untuk material cetak elastomer jenis silikon yang memiliki viskositas putty metode pencampuran dilakukan dengan menakar volume kedua pasta dengan sendok takar dan kemudian mencampur kedua pasta dengan melipat adonan menggunakan tangan hingga warnanya menjadi homogen.
2. Static Mixing:
Metode ini dilakukan dengan menggunakan gun untuk menekan material cetak elastomer yang terdiri dari base dan katalis di dalam cartridge. Pengaplikasian pada area yang akan dicetak dibantu oleh mixing tip yang berbentuk silinder. Material adonan cetak dapat langsung diaplikasikan pada tray atau langsung pada gigi yang telah disiapkan.
3. Dynamic Mechanical Mixing:
Metode ini dilakukan dengan menggunakan motor untuk nenjalankan parallel plungers, mendorong material cetak keluar menuju mixing tip dan menuju sendok cetak.
5.1.2 Teknik Pembuatan Cetakan
Menurut Manappallil (2010, p. 202) terdapat beberapa metode dalam membuat cetakan dengan material cetak elastomer, yaitu:
1. Single Mix Technique
Teknik ini dilakukan dengan menggunakan bahan cetak elastomer yang viskositasnya regular dan indivudual tray. Base dan katalis dicampur, sebagian dimasukkan ke dalam tray dan sebagian dimasukkan ke dalam syringe. Adonan yang dimasukkan ke dalam syringe diinjeksikan langsung pada area yang akan
11
dicetak dan tray dicetakkan juga di bagian yang akan dicetak dan tunggu hingga material cetak mencapai fase setting.
2. Multiple Mix Technique (Umumnya disebut Double Impression)
Material yang digunakan adalah material cetak berviskositas heavy bodied dan light bodied. Kedua material yang berviskositas berbeda dicampurkan dalam pads yang berbeda. Adonan Heavy bodied dimasukkan ke dalam tray sedangkan material yang light bodied dimasukkan ke dalam syringe dan diaplikasikan langsung pada area yang akan dicetak. Kemudian, tray yang berisi adonan heavy body juga dicetakkan ke area yang akan dicetak, dan tunggu hingga material cetak tersebut telah mencapai fase setting.
3. Reline Technique
a. One-stage putty wash technique
Jenis material cetak elastomer yang digunakan pada teknik ini adalah yang berviskositas putty dan light body dengan stock tray berpori. Pertama adonan putty dibuat dan dimasukkan ke dalam stock tray, sedangkan adonan light body dimasukkan ke dalam syringe dan diinjeksikan langsung ke area yang akan dicetak. Setelah itu, tray yang berisi adonan putty dicetakkan dan ditekan hingga setting. Adonan material cetak putty akan menekan adonan light body agar mencetak detail struktur permukaan gigi yang dicetak sehingga cetakan yang dihasilkan lebih akurat.
b. Two-stage putty wash technique
Pada teknik ini, jenis material cetak yang digunakan adalah yang berviskositas putty dan light body dengan stock tray berpori. Pertama adonan putty dibuat dan dimasukkan ke dalam stock tray. Sebelum mencetakkan stock tray ke area yang akan dicetak, plastik tipis diletakkan diatasnya, setelah itu baru dicetakkan. Setelah setting, lepaskan adonan putty dari cetakan dan lepaskan plastiknya. Lalu adonan light body dimasukkan ke dalam syringe dan diinjeksikan langsung ke area yang akan dicetak, dan sisanya dimasukkan ke dalam adonan putty yang ada di tray. Setelah itu cetakan awal yang dibuat dengan adonan putty dicetakkan juga diatas adonan yang telah diinjeksikan dan ditunggu hingga setting.
12
5.1.3 Material Cetak Elastomer Silikon
Material cetak elastomer silicon berkembang untuk menanggulangi kekurangan dari material cetak polisulfida, yang memiliki bau yang kurang sedap, noda pada kain dan pakaian akibat kandungan timbal dioksida, usaha yang dibutuhkan untuk mencampur base dan akselerator, setting time yang lama, shrinkage, dan deformasi permanen yang sering terjadi. Berdasarkan polimerisasinya material cetak silikon dibagi menjadi dua, yaitu silikon adisi dan silikon kondensasi (Manappallil 2010, p. 195). Pada reaksi polimerisasi silikon kondensasi terdapat produk sampingan berupa etil-alkohol yang tidak terdapat pada proses polimerisasi silikon adisi (Anusavice, 2012, p. 154).
5.1.4 Material Cetak Elastomer Silikon Adisi
Material cetak silikon adisi sering disebut sebagai polyvinyl siloxane atau vinyl polysiloxane. Material cetak silikon adisi umumnya diproduksi dalam dua pasta terpisah. Satu pasta berisi liquid prepolimer dengan filler dan katalis pada pasta lain (McCabe, 2008, p. 169). Silikon adisi tersedia dalam empat viskositas, yaitu light body, medium body, heavy body, dan putty (Manappalil, 2010, p. 198).
Gambar 8. Komposisi Silikon Adisi (Manappalil, 2010, p. 198)
Pada reaksi polimerisasi silikon adisi, gugus reaktif dari material cetak ini adalah ikatan rangkap karbon (C=C) yang disebut gugus vinyl. Kemudian terjadi reaksi polimerisasi adisi. Reaksi polimerisasi ini melibatkan pemanjangan rantai dan ikatan silang (cross linked) untuk menghasilkan bahan seperti karet yang stabil. Pada reaksi ini tidak terdapat produk sampingan (Gladwin, 2013, p. 122).
13
5.2. Analisis Hasil Praktikum
Pada praktikum ini ada dua cara untuk memanipulasi material cetak silicon yaitu dengan cara hand mixing dan static auto mixing. Pada manipulasi dengan cara hand mixing digunakan material cetak silicon medium body sedangkan pada static auto mixing digunakan material cetak silikon light body. Kemudian material ini dituangkan kedalam cetakan gigi yang terbuat dari campuran base dan katalis putty untuk dicetakkan kembali pada gigi sehingga hasil cetakan yang didapatkan lebih akurat. Hal ini disebabkan karena silicon yang didapatkan dengan cara hand mixing dan static auto mixing memiliki flow adonan tinggi sehingga cetakan yang didapatkan lebih mendetail.
Pada pencampuran dengan teknik hand mixing, memerlukan waktu dan menggunakan alat yang kurang efisien. Selain itu takaran base dan katalis yang digunakan pada paper pad juga kurang akurat. Dikarenakan kekuatan tekanan yang dilakukan pada tiap tube berbeda sehingga pasta yang dikeluarkan besarnya tidak bisa sama persis, apalagi saat percobaan salah satu tube dalam keadaan tinggal sedikit sehingga susah mengeluarkannya. Kelebihan teknik ini adalah tidak memerlukan banyak biaya dan alat yang digunakan sederhana
Pada teknik static auto mixing, waktu yang digunakan lebih sedikit dan lebih mudah dibandingkan dengan teknik hand mixing. Dikarenakan menggunakan alat bantu berupa mixing gun. Tetapi teknik ini memerlukan lebih banyak biaya, ujung mixing gun sifatnya disposable (sekali pakai buang/tidak dapat digunakan kembali) karena material double impression yang melalui mixing tip tersebut mengalami setting didalam saluran heliks dan menyumbat tube.
Pada saat praktikum menggunakan material cetak silicon putty, pada percobaan pertama pada gigi rahang atas di dapatkan setting time selama 2 menit 33 detik dan hasil pada permukaan cetakan tidak ada gelembung udara, bagian posterior rahang tidak terlalu menekan bagian tengah cetakan. Pada percobaan kedua dilakukan pada gigi rahang bawah dan di dapatkan hasil pada permukaan cetakan ada sedikit sekali gelembung udara, ada bagian tidak tercetak sempurna serta. Hasil cetakan pada percobaaan pertama lebih bagus dibanding percobaan kedua karena tidak terdapat gelembung udara dan tidak tercetak sempurna.
Pada praktikum dengan menggunakan teknik hand mixing di dapatkan waktu setting selama 6 menit 4 detik, dan permukaan hasil cetakan hasilnya cukup bagus namun
14
tidak rapi. Dengan menggunakan teknik static auto mixing di dapatkan waktu setting selama 3 menit 30 detik, dan permukaan hasil cetakan yang dihasilkan lebih mendetail tetapi masih terdapat sedikit gelembung udara di satu bagian. Pada teknik static auto mixing diperoleh setting time yang lebih cepat dibandingkan teknik handmixing. Hasil cetakan dengan static auto mixing menunjukkan hasil yang lebih bagus dibanding hasil cetakan dengan teknik handmixing, yakni hasil cetakan lebih mendetail namun sangat sedikit terdapat gelembung udara, dikarenakan tingkat flow adonan pada teknik static auto mixing lebih tinggi dibanding adonan teknik handmixing dan permukaannya lebih mengkilat.
Hasil yang kurang rapi pada teknik Handmixing disebabkan penarikan atau pengangkatan cetakan terlalu dini saat light body dalam keaadan setengah setting. Oleh mahasiswa pencoba dilakukan pencetakan kembali dengan menekan cetakan pada master model rahang atas. Hasil yang didapat cetakan baik dan menyerupai bentuk gigi namun tidak cukup detail. Untuk mengetahui bagaimana hasil cetakan negatif menggunakan teknik Handmixing dan Static auto Mixing, mahasiswa pencoba mengisi cetakan negatif dengan gipsum tipe 2.
6. KESIMPULAN
Manipulasi material cetak elastomer dengan teknik double impression dapat dilakukan dengan cara langsung dan tidak langsung (ada pengurangan). Pencampuran material cetak elastomer tersebut dapat menggunakan metode hand mixing dan static auto mixing. Kedua cara tersebut dapat menghasilkan hasil cetakan yang detail.
7. DAFTAR PUSTAKA
Anusavice KJ. 2012. Phillip’s Science of Dental Material. 12th ed. W.B Saunders, st. Louis
Missouri
Gladwin, M. & Bagby, M. 2013. Clinical Aspects of Dental Materials: Theory, Practice, and Cases. 4th ed. USA: Wolters Kluwer
Manappalil, JJ. 2010. Basic Dental Materials. 3rd ed. Jaypee Brothers Medical Pub. Ltd.,
India.
McCabe JF, and Walls AWG. 2008. Applied Dental Materials. 9th ed. Blackwell Publishing L.td., Australia.
Sakaguchi RL , and Powers JM. 2012. Craig’s Restorative Dental Materials. 13th ed. Mosby, Michigan.
15
