REVISIILMU MATERIAL II

TOPIK : Pengecoran Logam (Casting)KELOMPOK : B-8TANGGAL UM : 17 September 2014PEMBIMBING : Sri Yogiarti,drg,MS

NAMA :1. Amelia.P. Rizkita NIM : 0213111330952. Nur Latifah.Z NIM : 0213111330963. Tiara Eva. D NIM : 0213111330974. Wienny Setyadewi NIM : 0213111330985. B.Vindi Januarisca NIM : 021311133099

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGIUNIVERSITAS AIRLANGGASURABAYA2014

PENUANGAN LOGAM (CASTING)

1. TUJUANa. Mahasiswa mampu melakukan penuangan logam campur dengan benar.b. Mahasiswa mampu menganalisa hasil tuangan berdasarkan pengamatan.

2. ALAT DAN BAHAN2.1 Bahana. Logam campur Cu alloy2.2 Alata. Glass labb. Komporc. Ovend. Alat tuang sentrifugal dan crucible castinge. Blow torchf. Penjepit bumbung tuangg. Gambar 1. Alat tuang sentrifugalPinset besar dan kecil h. Pisau modeli. Pisau malamj. Jangka sorongk. Master die

3. CARA KERJA3.1 Persiapan alat:a. Kompor untuk burn out sudah siap untuk dinyalakanb. Glass lab dalam keadaan bersihc. Pinset besar dan kecil sudah disiapkand. Preheating furnace (oven) sudah dinyalakane. Alat casting sentrifugal sudah dalam keadaan siap dengan cara memutar lengan pemutar sebanyak 3 putaran f. Crucible casting dimasukkan ke dalam furnace

3.2 Burn out dan preheatinga. Melepaskan crucible former dari bumbung tuang b. Membuang malam dari bumbung tuang dengan cara meletakkannya dengan kemiringan 450 di atas kompor (permukaan cekung menghadap ke kompor) dan nyalakan kompor hingga malam terbuang habis.c. Setelah malam terbakar habis, ambil bumbung tuang dan letakkan terbalik (bagian cekung menghadap keatas). Pastikan malam terbuang habis dengan cara meletakkan glass lab di atas permukaan cekung. Jika masih terdapat uap pada glass lab, ulangi pembuangan malamd. Untuk preheating, masukkan bumbung ke dalam oven. Pintu oven ditutup dan ditunggu suhu mencapai 7500C, agar suhu bumbung tuang sama dengan atau lebih dari suhu titik lebur alloy.

Gambar 2. Pembuangan malam diatas komporGambar 3. Preheating bumbung tuang

3.3 Pengecoran (casting)a. Menyiapkan alat tuang sentrifugal dengan cara memutar lengan pemutar 3 kali dan ditahan dengan menaikkan batang pemutar.b. Cawan tuang (crucible casting) panas diletakkan pada alat tuang sentrifugal, kemudian logam yang akan dituang diletakkan pada cawan tuang.c. Bumbung tuang panas dikeluarkan dari dalam oven dan diletakkan pada alat sentrifugal.d. Logam dipanaskan dengan blow torch hingga meleleh, kemudian lengan pemutar ditarik sedikit , kemudian batang penahan akan turun kemudian lengan pemutar dilepas hingga berputar.e. Gaya sentrifugal akan mendorong logam masuk ke dalam mould bumbung tuang, putaran diperlambat dengan menekan kuat porosnya.f. Bumbung tuang diambil, didiamkan sebentar lalu dimasukkan kedalam air (quenching)g. Setelah dingin hasil tuangan dikeluarkan dari dalam bumbung tuang dan dibersihkan dari bahan tanam dibawah air mengalir.h. Hasil tuangan diambil dan diberi tanda sesuai waktu penanaman, hasil tuangan dipasang pada master die dan dilihat marginal fit nya.

Gambar 5. Bumbung tuang setelah castingGambar 4. Pelelehan logam

4. Gambar 6. Hasil tuanganHASIL PRAKTIKUMKeterangan:IA dan IB : Normal 58 gr : 20 mlIIA dan IIB : Encer, 58 gr : 25 mlIIIA dan IIIB: Kental, 53 gr : 20 ml4.1 Analisa hasil praktikumPorusBintilKekasaranSayapMarginal FitKeterangan

IA(normal)-KecilSedang-0,12 cmRetak

IB(normal)-KecilSedangDi ujung, Sedikit0,19 cm-

IIA(encer)-Kecil, BanyakKasar-0,14 cmRetak Sedikit

IIB(encer)-Kecil, SedikitHalus-0,135 cm-

IIIA(kental)-BesarHalusBesar0,085 cm-

IIIB(kental)-Kecil, SedikitHalus-0,135 cm-

Pada hasil percobaan casting logam ini, tidak ditemukan porus pada seluruh hasil serta batas marginalnya yang tidak membulat. Retak-retak hanya ditemukan pada hasil percobaan nomor IA dan IIB, sedangkan pada hasil percobaan nomor lainnya, permukaannya nampak halus. Sayap hanya ditemukan pada hasil percobaan nomor IB dan IIA. Sayap pada hasil percobaan IIA nampak lebih besar dan lebar dibandingkan dengan sayap yang terdapat pada hasil percobaan IB. Marginal fit 0,12 cm dan 0,15 cm ada pada hasil percobaan IA dan IB. Sedangkan marginal fit atau ketepatan marginal pada hasil percobaan IIA dan IIB adalah 0,085 cm dan 0,14 cm. Marginal fit pada hasil percobaan IIIA dan IIIB sama-sama sebesar 0,135 cm.5. PEMBAHASANPada percobaan ini, untuk mencairkan logam digunakan blow torch. Semburan api yang dikeluarkan oleh torch harus diperhatikan tidak boleh terlalu panas atau kurang panas, hal ini dapat memengaruhi hasil logam untuk mengisi mould. Pada semburan api terdapat zona-zona yang perlu diperhatikan, zona I adalah zona combustion pada zona ini udara dan gas bercampur sebelum pembakaran dan tidak ada panas. (Anusavice,2004) Zona II adalah zona reduksi, pada zona ini berwarna biru dan merupakan bagian yang paling panas. Zona II merupakan zona yang harus dikenakan pada logam selama proses pencairan. Zona III adalah zona oksidasi, area ini adalah bagian terluar. Zona III tidak boleh digunakan untuk mencairkan logam. Bukan saja karena temperaturnya lebih rendah tetapi zona ini dapat mengoksidasi logam. (Anusavice,2004)Gambar 7. Blow Torch.Pada saat mencairkan logam api yang digunakan bisa kurang pemanasan atau terlalu panas. Jika pemanasannya kurang, logam belum sepenuhnya mencair sehingga logam terlalu kental yang akan mengakibatkan tidak dapat mengalir seluruhnya ke dalam mould. Apabila pemanasannya berlebihan, logam tersebut akan teroksidasi sehingga menghasilkan warna yang buram atau kotor. (Powers,2008)Restorasi tuang seharusnya merupakan reproduksi yang akurat dari permukaan model malam asalnya. Tetapi dalam percobaan yang telah dilakukan masih ditemukan beberapa hasil dengan permukaan kasar (pada IA, IIB, IIA, IIIA) hal ini disebabkan karena terlalu lama bahan tanam tuang dipanaskan pada furnace/oven sehingga kandungan sulfur pada bahan tanam tuang hilang atau menguap. Apabila sulfur pada bahan tanam tuang hilang maka permukaan mould menjadi tidak rata atau kasar. Hal ini akan membuat restorasi tuang menghasilkan permukaan yang kasar. (Anusavice,2008)Cacat lain yang dapat terjadi adalah bentukan yang didapat tidak utuh. Pada percobaan ini didapatkan satu hasil yang tidak lengkap (pada IA). Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor antara lain : Apabila bumbung tuang tidak dilapisi dengan asbes maka akan terjadi setting ekspansion keatas, sehingga saat setting permukaan bagian atas bumbung tuang tidak lagi datar melainkan cembung. Hal ini menyebabkan jarak yang bertambah antara mould dengan bagian atas bumbung tuang sehingga jaraknya tidak lagi 6-7mm. Apabila jarak antara mould dengan bagian atas bumbung tuang tidak sesuai dengan jarak seharusnya, maka akan terjadi tekanan balik didalam mould sehingga logam cair tidak semuanya dapat masuk ke dalam mould Pembuangan sisa malam yang kurang sempurna sehingga logam cair tidak mengisi seluruh mould. (Anusavice,2004) Keseimbangan antara suhu logam yang meleleh dengan suhu mould harus sama. Apabila suhu mould lebih rendah dari logam cair maka sebelum logam cair memenuhi seluruh mould logam tersebut akan memadat.(McCabe,2008)Pada seluruh hasil tuangan praktikum kami didapatkan bubbling (bintil). Bubblingdi casting muncul sebagai bulatan- bulatan banyak yang menempel pada permukaan dari casting.(Mc Cabe 2008, hal 82) Bintil pada hasilcastingdisebabkan karena gelembung udara yang terjebak. Dalam pembuatan secara manual, bintil dapat dihilangkan dengan cara pencampuran mekanik dengan getaran yang baik untuk menghindari udara terjebak. Hal tersebut dilakukan sebelum dan sesudah pencampuran. (Anusavice 2013, 224)Dari hasil yang diperoleh dalam praktikum, terdapat 2 hasil pengerjaan casting yang memiliki sayap, yakni pada hasil IB (konsistensi bahan tanam tuang normal) dan pada hasil IIIA (konsistensi bahan tanam tuang kental). Pada hasil IB, didapatkan sayap dengan ukuran kecil dan terdapat di ujung hasil. Sedangkan pada hasil IIIA, sayap yang terjadi cukup besar. Sayap disebabkan karena masuknya logam kedalam retakkan dalam bahan tanam tuang, hal ini berhubungan dengan proses pemanasan bumbung tuang dalam oven. Laju pemanasan yang terlalu cepat dan terlalu panas (overheating) dapat menyebabkan keretakan pada bahan tanam tuang. Hal ini disebabkan oleh putusnya ikatan kimia pada bahan tanam tuang karena pemanasan yang kemudian memicu thermal shock. Salah satunya adalah ikatan sulfur yang terdapat pada bahan tanam tuang. Ikatan atom sulfur dalam bahan tanam terputus karena terbakar, kemudian menjadi SO2 dan menguap. Bagian dari bahan tanam tuang yang kehilangan kandungan sulfur permukaannya menjadi tidak rata, sehingga pada kekosongan yang parah dapat menyebabkan munculnya keretakan, yang nantinya dapat terisi logam dan menjadi sayap.Dalam beberapa kasus, lapisan luar bahan tanam mengembang lebih banyak dari bagian tengah. Akibatnya lapisan luar mulai berkembang secara termal, mengakibatkan tegangan tekan (compressive stress) pada lapisan luar, yang melawan tegangan tarik (tensile stress) di daerah tengah mould. Distribusi tegangan tersebut menyebabkan pada bahan tanam yang sudah rapuh dapat terjadi retak dari dalam ke luar dalam bentuk retak radial. Retak ini, nantinya, akan diisi oleh alloy ketika alloy masuk ke dalam mould, dan dapat menghasilkan casting dengan sayap atau duri. Oleh karena itu, mould seharusnya dipanaskan secara bertahap paling sedikit 60 menit dari temperatur kamar hingga 650-700oC, dan dipertahankan selama 15-30 menit pada upper temperature. Semakin tebal bahan tanamnya akan semakin lama waktu pemanasannya. Penyebab lain timbulnya sayap pada hasil tuangan adalah bahan adonan yang terlalu encer (W/P ratio tinggi) dan menggerakkan bumbung tuang sebelum bahan tanam setting. Untuk mencegah timbulnya sayap pada hasil tuangan adalah dengan mencegah pemanasan bumbung tuang yang terlalu cepat. (Anusavice, 2013, p.218)Dari hasil yang diperoleh dalam praktikum, tidak ada satupun hasil yang mengalami marginal membulat. Namun dalam beberapa kasus dapat ditemukan hasil casting dengan marginal yang membulat. Penyebabnya adalah terjadinya proses casting yang tidak sempurna. Hal ini dikarenakan logam cair terhambat, sehingga tidak dapat sepenuhnya mengisi mould. Hambatan tersebut antara lain adalah kurang memadainya ventilasi / lubang menuju mould dan viskositas logam cair yang terlalu tinggi. Kurang memadainya ventilasi berhubungan erat dengan tekanan balik dari udara di dalam mould. Jika udara tidak dibuang dengan cepat, maka logam cair sudah mengeras sebelum mengisi mould dengan sempurna. Sehingga munculah hasil casting yang tidak lengkap atau marginal yang membulat. (Anusavice, 2013, p. 227-228)Pada hasil percobaan kami juga tidak ditemukkan adanya porus. Namun, kecacatan berupa porus ini dapat terjadi pada permukaan dalam maupun luar dari hasil casting. Porositas yang disebabkan karena ketidaksempurnaan. (Anusavice 2013, hal 225). Porositas bisa terlihat sebagai permukaan lubang pada casting. Bagian pecah pada investment atau partikel kotor dimana bisa menjatuhkan sprue, mungkin menjadi perlekatan di dalam casting dan menghasilkan lubang pada permukaan. Untuk alasan ini, semua mould pada casting dapat diatasi dengan sprue yang lebih kebawah. (McCabe 2008, hal 82).Pada proses casting ini dilakukan beberapa langkah untuk mendapatkan hasil tuangan yang baik. Salah satunya adalah proses quenching. Ada dua manfaat yang diperoleh dalam melakukan quenching. Yang pertama, paduan logam mulia (noble metal alloy) yang tersisa berada dalam kondisi annealeduntuk dilakukan prosedur pengilapan (burnishing), pemolesan (polishing), dan prosedur lain yang serupa. Kedua, ketika air berkontak langsung dengan bahan tanam yang masih panas, kemudian terjadi reaksi yang keras (violent reaction), sehingga menghasilkan bahan tanam yang lembut dan granular yang mudah dilepaskan dari bumbung tuang, sehingga logam hasil casting juga lebih mudah dilepaskan. (Anusavice, 2013, p. 222).Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, semua logam hasil tuangan memiliki marginal space. Hal ini berarti seluruh logam hasil tuangan tidak memenuhi marginal fit. Marginal space yang dihasilkan terjadi karena kurangnya kompensasi terhadap shrinkage pada logam cair. Hal ini dikarenakan kurangnya setting expansion pada bahan tanam tuang yang digunakan sebagai mould. (Bhat 2006,p.465)

6. KESIMPULANPada hasil casting dapat ditemukan beberapa kecacatan, diantaranya bintil, porus, sayap, permukaan kasar, marginal membulat, dan hasil tidak lengkap. Kecacatan tersebut disebabkan dari proses pemanasan, rasio w/p, udara terjebak saat logam memasuki mould, kurangnya ventilasi pada mould, dan lain-lain. Marginal fit sangat penting bagi hasil tuangan. Oleh karena itu, saat penanaman dan casting harus dilakukan dengan teliti agar hasil tuangan cocok di rongga mulut pasien.

7. DAFTAR PUSTAKAAnusavice, KJ. 2004. Phillips: Buku Ajar Ilmu Bahan Kedokteran Gigi. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. Page 430,434,436,441,442.Anusavice, KJ. 2013. Phillips' Science of Dental Materials. 12th ed. St. Louis, Missouri, USA: Elsevier Saunders. Page 218, 224,222, 227-228.Bhat, VS. 2006. Science of Dental Materials. New Delhi: CBS Publisher and Distributor. Page 465-463.McCabe, J. 2008. Applied Dental Materials. Inggris: Blackwell Scientific Publications. Page 64, 81.Powers, JM. 2008. Dental Materials Properties And Manipulation. America: Mosby Elsevier. Page 276.