LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL II
Topik : Bahan Tanam Gypsum BondedKelompok : C12
Tgl. Praktikum : Selasa, 27 Oktober 2015 Pembimbing : Soebagio, drg.,M.Kes
PENYUSUN:
NO. NAMA NIM 1. FARID MARZUQI 021411133046 2. FADILA KEMALA DWI 021411133047 3. BINTANG M.D.E MANAFE 021411133048 4. KHAIRAL FATAYA 021411133049
DEPARTEMEN MATERIAL KEDOKTERAN GIGI
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS AIRLANGGA
2015
1. Tujuan
a. Mahasiswa mampu melakukan manipulasi bahan tanam dengan benar
b. Mahasiswa mampu melakukan penanaman model malam menggunakan bahan tanam jenis gispum dengan benar
c. Mahasiswa mampu melakukan penuangan logam dengan benar
2. Alat dan Bahan 2.1 Bahan Praktikum
a. Bahan tanam gypsum bonded b. Malam inlay
c. Sabun d. Parafin
2.2 Alat Praktikum
a. Alat cetak model malam bentuk mahkota b. Pisau model c. Brander spiritus d. Hand Press e. Spatula f. Gelas ukur g. Timbangan h. Bowl i. Crucible former j. Bumbung tuang k. Vibrator l. Kuas
Gambar 1. Alat dan bahan yang dibutuhkan yakni: a. Parafin, b. Bowl, c. Sprue, d.
Bunsen burner, e. Sabun, f. Malam inlay, g. Alat cetak model malam bentuk mahkota, h. Untuk memanaskan malam inlay, i. Kuas, j. Pisau malam, k. Pisau model, l. Spatula, m. Akrilik, n. Gelas ukur, o. Gelas ukur.
3. Cara Kerja
3.1 Pembuatan Model Malam
a. Semua alat dan bahan yang akan digunakan untuk membuat model malam mahkota harus dalam keadaan bersih.
b. Periksa semua alat dan bahan sebelum memulai pekerjaan dan pastikan alat dan bahan dalam keadaan bersih tidak ada sisa malam yang tertinggal.
c. Ujung alat cetak diulasi dengan parafin secukupnya, jangan berlebihan.
d. Malam inlay dipotong secukupnya kemudian dilelehkan, setelah malam cair, malam dituangkan ke dalam cetakan.
e. Setelah cetakan diisi penuh dengan malam cair, kemudian segera ditutup dengan cetakan model malam dengan rapat sampai batas alat cetakan saling menempel. Bersihkan sisa malam yang keluar dari cetakan.
f. Cetakan dibuka tutupnya, model malam diambil dan haluskan serta bersihkan kelebihan malam.
3.2 Penanaman Model Malam
a. Malam spure dipotong secukupnya, kemudian spure tersebut diletakkan pada model malam (model malam harus terletak pada alat pencetak model malam, malam spure harus tegak lurus pada model malam) dengan cara mencairkan ujung malam spure dan diletakkan dengan model malam dalam posisi tegak, malam spure tersebut dihaluskan.
b. Ujung lain malam spure diletakkan pada crucible former dengan posisi tegak.
c. Ketinggian model malam diukur, dengan jalan memasukkan bumbung tuang pada crucible former, jarak antara tepi bumbung tuang dengan tepi atas model malam diukur. Jarak tidak boleh kurang dari 7 mm. Jika jarak lebih dari 7 mm maka spure harus ditambah untuk memanjangkan, jika jarak kurang dari 7 mm maka spure harus dipotong atau dipendekkan, lalu spure dihaluskan kembali.
d. Seluruh permukaan model malam dan spure diulasi dengan air sabun memakai kuas lalu dicuci dengan air dan dikeringkan.
e. Bubuk bahan tanam ditimbang masing-masing seberat 58 gr (adonan normal), 58 gr (adonan encer), 63 gr (adonan kental). Dan air diukur masing-masing 20 ml (adonan normal), 25 ml (adonan encer), dan 20 ml (adonan kental).
f. Air dituangkan terlebih dahulu ke dalam bowl, lalu dimasukkan bubuk bahan tanam ke dalam bowl yang telah berisi air.
g. Adonan diaduk di atas vibrator, kemudian adonan dituangkan ke dalam bumbung tuang yang telah lengkap dengan crucible former pada satu sisi dan malam model terpasang di atas vibrator.
h. Setelah bumbung tuang penuh, bumbung tuang dipindahkan dari vibrator, lalu lakukan pengisian bumbung tuang selanjutnya sesuai rasio bubuk dan air yang telah ditentukan.
4. Hasil Praktikum
Tabel 4.1 Konsistensi Bahan Tanam gypsum bonded.
20 ml/58 gr Encer (Normal)
25 ml/58 gr Lebih Encer
20 ml/63 gr Kental
Pada praktikum ini, manipulasi gipsum bonded dilakukan dengan 3 perbandingan w/p rasio yang berbeda, yaitu 20 ml air dan 58 gr bubuk dengan hasil yang normal atau encer karena merupakan w/p rasio aturan pabrik. Percobaan kedua dengan perbandingan 25 ml air dan 58 gr bubuk menghasilkan konsistensi adonan yang lebih encer karena adanya penambahan air sebanyak 5 ml. sedangkan pada percobaan terakhir dengan perbandingan 20 ml air dan 63 gr bubuk menghasilkan konsistensi yang kental karena adanya penambahan bubuk sebanyak 5 gr.
5. Pembahasan 5.1 Kajian Teori
Bahan tanam tuang tuang terdiri dari campuran bahan yang tahan terhadap suhu tinggi, biasanya silika. Silika mampu menahan suhu yang sangat tinggi tanpa
degradasi, dan pengikat yang mengikat partikel yang tahan terhadap suhu tinggi . Terdapat tiga kelompok bahan utama bahan tanam tuang yang umum digunakan yaitu diantaranya, gypsum bonded, silika bonded, dan fosfat bonded (Mc Cabe & Walls 2008, p. 47).
Sifat fisik bahan tanam tuang:
1. Thermal stability: bahan tanam tuang harus memiliki retensi yang baik terhadap suhu saat casting sehingga memiliki kekuatan yang cukup untuk menahan stress saat setting ketika alloy cair memasuki mould bahan tanam tuang.
2. Porositas: gypsum bonded dan fosfat bonded merupakan material yang cukup porus, sehingga dapat melepaskan air dan gas lainnya dari dalam mould selama proses casting.
3. ekspansi: keakuratan agar bahan tanam tuang fit dengan casting bergantung pada kemampuan bahan tanam tuang untuk mengkompensasi penyusutan dari alloy selama
proses setting. Besarnya penyusutan bervariasi, pada gold alloy sebesar 1.4%, pada Ni/Cr alloy 2%, dan pada Co/Cr sebesar 2.3% (Mc Cabe & Walls 2008, p.49-51)
Dari ketiga jenis utama material tanam tuang, produk gypsum bonded menjadi yang paling banyak digunakan. Bahan silika bonded jarang digunakan saat ini karena kurang nyaman digunakan daripada produk lainnya karena silika bonded menghasilkan etanol dalam cairan secara spontan dan dapat meledak atau terbakar pada suhu yang tinggi (Mc Cabe & Walls 2008, p. 52).
Tipe gypsum bonded:
Tipe 1. Thermal expansion type, untuk casting inlay dan crown Tipe 2. Hygroscopic expansion type, untuk casting inlay dan crown
Tipe 3. Untuk casting lengkap dan partial dentures (McCabe & Walls 2008, p. 48).
Bahan material gypsum bonded disediakan dalam bentuk bubuk yang dicampur dengan air. bubuk gypsum bonded terdiri dari campuran silika (SiO2) dan kalsium sulfat hemihydrate (produk gipsum) dan juga dengan komponen mikro lainnya termasuk bubuk grafit atau bubuk tembaga dan berbagai bahan lainnya untuk mengontrol setting time. silika merupakan bahan yang tahan terhadap suhu tinggi pada saat pengecoran (Mc Cabe & Walls 2008, p. 47).
Sifat bahan tanam tuang gypsum bonded: a. stabilitas termal
Salah satu syarat dari bahan tanam tuang ialah bahan harus dapat mempertahankan integritasnya pada suhu casting dan memiliki cukup kekuatan yang memadai untuk menahan tekanan pada saat alloy dimasukkan kedalam mould. Bahan tanam tuang gipsum bonded terurai diatas suhu 1200oC oleh interaksi dari silika dengan kalsium sulfat untuk membebaskan gas sulfur trioxide. Hal ini dapat menyebabkan penurunan kekuatan dari gipsum bonded dan juga menyebabkan penggabungan porositas kedalam casting (Mc Cabe & Walls 2008, p 50).
CaSO4 + SiO2 ----> CaSiO3 + SO3
Reaksi lainnya yang terjadi saat memanaskan gypsum bonded adalah antara kasium sulfat dan karbon:
CaSO4 + 4C → CaS + 4CO
Karbon pada reaksi tersebut kemungkinan berasal dari residu yang tersisa setelah memanaskan model malam atau mungkin dalam bentuk grafit pada bahan tanam tuang. Reaksi lebih lanjut dapat membebaskan sulfur dioksida. Reaksi ini terjadi pada suhu di atas 700ºC (Mc Cabe & Walls 2008, p. 50).
3CaSO4 + CaS → 4CaO + 4SO2 b. Porositas
Material gypsum bonded merupakan material yang cukup porus yang memungkinkan udara dan gas-gas lainnya keluar dari cetakan selama pengecoran.
c. Kompensasi ekspansi
Keakuratan dari casting terutama tergantung dari kemampuan bahan tanam tuang untuk mengkompensasi penyusutan alloy yang terjadi pada casting. Kompensasi ekspansi dicapai oleh kombinasi pengaturan ekspansi, ekspansi termal dan ekspansi yang terjadi ketika silika mengalami inversi pada temperatur tinggi. Besarnya penyusutan bervariasi, pada gold alloy sebesar 1.4%, pada Ni/Cr alloy 2%, dan pada Co/Cr sebesar 2.3% (Mc Cabe & Walls 2008, p.51).
Semakin tinggi rasio w/p adonan gipsum, konsentrasi inti kristalisasi menurun sehingga setting time lebih lambat. Setting time perlu dikotrol karena seting time mempunyai pengaruh pada setting expansion. Setting expansion perlu diminimalisasi untuk menghasilkan hasil model yang akurat (Mc Cabe & Walls 2008, p. 51).
MALAM INLAY
Malam yang digunakan di kedokteran gigi mengandung dua atau lebih komponen, antara lain malam alami atau sintesis, resin, minyak, lemak, dan pigmen. Perpaduannya menghasilkan material dengan sifat-sifat yang dibutuhkan untuk aplikasi yang lebih spesifik. Malam juga merupakan material termoplastik yang mana biasanya memadat pada temperatur normal tetapi akan melunak atau meleleh, tanpa dekomposisi, bila dipanaskan. Malam-malam tersebut pada dasarnya merupakan substansi lembut dengan sifat mekanik yang lemah dan penggunaan utamanya dalam
kedokteran gigi adalah untuk membentuk ukiran malam yang akan menjadi alat untuk melakukan casting (Mc Cabe & Walls 2008, p. 40).
SPRUE FORMER
Tujuan dari penggunaan sprue adalah untuk menyediakan saluran melalui mana paduan cair dapat mencapai cetakan di cincin diinvestasikan setelah lilin telah dieliminasi. Diameter dan panjang sprue tergantung untuk sebagian besar pada jenis dan ukuran dari pola, jenis mesin pengecoran yang akan digunakan, dan dimensi flask dimana casting akan dibuat (Anusavice, 2013, p. 213).
1. Diameter sprue
Sprue former atau sprue harus dipilih dengan diameter yang kira-kira ukuran yang sama sebagai daerah paling tebal dari hasil cetakan malam. Jika hasil cetakan malam mempunyai bentuk yang kecil, sprue yang digunakan juga harus berdiamter kecil, karena jika mengaplikasikan sprue yang berukuran besar ke cetakan yang kecil dapat menyebabkan distorsi. Di sisi lain, jika sprue mempunyai diameter yang kecil, ini akan memperkuat sebelum pengecoran sendiri dan lokal susut porositas dapat berkembang
2. Posisi sprue
Posisi pengaplikasian sprue sering merupakan hasil dari penilaian individu dan intuisi, berdasarkan bentuk dan keadaan hasil cetakan.
3. Perlekatan sprue
Sprue harus cukup panjang untuk diletakkan di hasil cetakan di crucible former dalam 6 mm dari ujung mengikuti dan tidak terlalu pendek sehingga paduan cair tidak memperkuat sebelumnya adalah mengisi cetakan.
4. Arah sprue
Sprue harus diarahkan jauh dari bagian tipis atau halus dari hasil cetakan karena logam cair dapat terkelupas atau investasi fraktur di daerah ini dan hasilnya adalah
kegagalan saat proses casting. Sprue tidak boleh melekat pada permukaan datar yang luas di sudut kanan.
5. Panjang sprue
Panjang sprue tergantung pada panjang crucible former. Panjang sprue harus disesuaikan sehingga bagian atas hasil cetakan adalah dalam 6 mm dari ujung terbuka dari cincin untuk gypsum bonded investment.
5.2 Analisis Praktikum
Pada praktikum ini, langkah pertama yang dilakukan pada pembuatan bahan tanam tuang adalah mempersiap alat dan bahan yang akan digunakan. Cetakan model malam dibersihkan dari kotoran atau sisa malam yang teringgal dengan tujuan hasil cetakan yang dihasilkan memiliki permukaan yang halu. Kemudian permukaan pada ujung cetakan model malam diolesi parafin secukupnya.
Tahap selanjutnya, yaitu mencarikan malam yang akan dimasukan ke dalam cetakan model malam. Cara yang benar dalam proses penuangan malam ini yaitu dengan meneteskan malam yang telah dipanaskan ke dalam cetak sedikit demi sedikit. Tujuannya agar dapat mengetahui tingkat leleh dari malam, namun pada percobaan kali ini, penuangan malam cair dilakukan dengan memanaskan di dalam cawan logam agar proses pengerjaan cetakan malam dapat lebih cepat diselesaikan. Pada saat memanaskan malam, malam tidak boleh dipanaskan hingga terlalu panas, karena akan menyebabkan berkurangnya kekuatan malam dan akan terjadi distorsi pada hasil cetakan saat malam sudah setting.
Cetakan harus segera ditutup rapat setelah cetakan terisi penuh dengan malam. Antara tutup dan badan cetakan dipastikan tidak terdapat rongga untuk mencegah perubahan bentuk yang dapat terjadi. Setelah mencapai equilibrium, model akan memiliki demensi yang stabil (Anusavice 2013, p. 199).
Dalam praktikum ini ada tiga perlakuan yang dilakukan kepada bahan tanam gypsum bonded yaitu w/p rasio kental, cair dan normal. w/p rasio bahan pada bahan tanam tuang akan mempengaruhi ekspansi yang dialami oleh bahan tanam tuang.
Seperti yang diketahui, bahan tanam tuang gypsum bonded memiliki bahan dasar silika dan α-hemihidrat. Partikel partikel silica yang ada mempengaruhi keterkaitan kristal ketika pengadukan sehingga memperbesar setting ekspansinya.
Kenapa malam yang dipanaskan tidak boleh sampai mendidih
Malam bisa teroksidasi pada saat proses pemanasan, dan pada jika pada saat pemanasan dilakukan terlebih dari harusnya, malam bisa terevaporasi (Anusavice 2013, p. 198).
Apa fungsi parafin
Parafin diperoleh dari petroleum (minyak bumi) dengan pemanasan suhu tinggi. Terdiri dari campuran kompleks hidrokarbon seri metan dengan sejumlah kecil fase amorf atau mikrokristalin. Penggunaan parafin perlu diperhatikan dalam pembuatan model malam bentuk mahkota selubung. Bila parafin yang digunakan terlalu sedikit maka dapat mengakibatkan sulit lepasnya cetakan dari kuningan. Akan tetapi jika terlalu berlebihan dalam pemberian parafin dapat menghalangi adaptasi terhadap die dan mengakibatkan model malam mudah rapuh
Kenapa cetakan harus rapat (tidak boleh ada jarak)
pencetakan model malam dilakukan dengan menggunakan cetakan yang terdapat akrilik sebagai media pengganjal antara cetakan dan alas cetakan. Pengganjal ini kemudian akan dilepaskan setelah penutup cetakan dilepaskan. Penutupan cetakan ini harus dilakukan dengan rapat sehingga tidak terdapat sela antara cetakan dan
penutupnya. Apabila terdapat sela, sela ini dapat mengakibatkan munculnya karies sekunder pada restorative.
Jarak logam
Malam yang sudah dilepas dari cetakannya dilekatkan dengan malam sprue tepat pada titik tengah malam inlay. Malam sprue dilekatkan dengan cara dilelehkan pada bagian ujungnya dan dirapikan. Apabila malam inlay berbentuk preparasi gigi, malam sprue diletakkan di sisi cusp yang tertebal. Hal itu dilakukan agar ketika proses casting dilakukan, logam cair dapat masuk ke seluruh rongga yang berbentuk crown tersebut. Setelah malam sprue dilekatkan, ujung malam sprue lainnya ditegakkan
pada crucible former, dan dilakukan pengukuran. Tinggi ujung bumbung tuang dan tepi atas malam sprue harus berjarak 6-7 mm. Pada praktikum ini, pengukuran tinggi ini dimudahkan dengan menggunakan akrilik yang dibentuk setinggi 7 mm. Apabila jarak antara ujung bumbung tuang dan tepi atas malam sprue kurang dari 7 mm, maka akan menyebabkan gypsum bonded pecah karena tekanan udara yang besar dari pori-pori gyspum bonded. Dan apabila jarak lebih dari 7 mm, maka akan menyebabkan udara akibat lelehan logam tidak bisa keluar melalui pori-pori gypsum sehingga akan terjadi back pressure dan logam tidak terisi dengan penuh.
Tujuan pemberian air sabun
Tujuan dari pemberian air sabun adalah untuk menurunkan tegangan permukaan malam dan gypsum bonded. Kedua material berikut memiliki tegangan permukaan yang tinggi, dengan dibersihkan dengan air sabun, tegangan permukaan dari malam dapat diturunkan dan proses casting dapat terjadi dengan baik.
Tujuan praktikum dilakukan rasio w/p berbeda-beda
Tujuan praktikum dilakukan dengan rasio w/p yang berbeda-beda agar dapat
membedakan setting expansion dari bahan tanam tuang yang berbeda rasio w/p -nya.
6. Kesimpulan
Penanaman dengan bahan tanam tuang gipsum bonded dengan w/p rasio 58 gr bubuk dan 25 ml air akan menghasilkan konsistensi adonan yang lebih encer sehingga akan lebih mudah untuk di masukkan ke dalam bumbung tuang dan setting timenya lama. Sedangkan bahan tanam tuang gipsum bonded dengan w/p rasio 63 gr bubuk dan 20 ml air menghasilkan konsistensi adonan yang lebih kental sehingga lebih sulit untuk dimasukkan ke dalam bumbung tuang dan setting timenya lebih cepat dari konsistensi encer.
7. Daftar Pustaka
Anusavice, K. J., Shen, C & Rawis, R. H. 2013. Phillips’ Science Of Dental Material.12th ed. United States: Elsevier Health Sciences. Pp. 198, 199, 213 McCabe, J. F. and Walls, A. W. G. 2008. Applied dental materials. Malden, MA:
