Logam dan logam campuran

Logam dan logam campuranOleh : Premysari Dwi L10612026DefinisiLogam adalah substansi kimia yang mengkilat, opaque dan mempunyai sifat sebagai konduktor panas dan listrik yang baik, jika dipulas akan menjadi refrlector yang baik (Handbooks, 1992) logam tuang adalah bahan-bahan berbentuk cairan yang menjadi struktur yang padat di luar mulut

Macam logam dalam KG Precious / noble metal alloys (Au,Pt,Pd,Ag,Ir,Os,Ru,Rh)Dental gold alloys Guna : 1. inlay 2. Mahkota ( crown ) dan jembatan ( bridge ). 3. Rangka gigi tiruan sebagian. Komposisi 1.Bahan utama. Au, Ag, dan Cu. 2.Bahan tambahan Pt,Pd dan Zn.

DENTAL AMALGAMBiasanya digunakan untuk tambal gigiMerupakan campuran perak (Ag) dan timah (Sn), sedikit tembaga (Cu) dan seng (Zn)Sewaktu dicampur dengan merkuri (Hg) memadat dg cepat menghasilkan suatu benda yang keras dan kuat

Alloy Cobalt-Chromium, Alloy Silver palladium, Alloy Aluminium bronze- Digunakan untuk landasan gigi tiruan sebagai tuanganStainless steel-Digunakan sebagai landasan gigi tiruan-Digunakan dlm bentuk kawatAlloy nickel-chromium, nickel titanium- Digunakan dlm bentuk kawat

Klasifikasi Logam CampuranPenggunaan (digunakan sebagai inlai logam penuh, mahkota dan jembatan, restorasi logam-keramik, gigi tiruan sebagian lepasan, dan implant)Unsure utamanya (emas, palladium, perak, nikel, kobalt, atau titanium)Kandungan logam mulianya (sangat mulia, mulia, atau dominan logam dasar)

Tiga unsure utamanya - emas-paladium-perakpalladium-perak-timahnikel-kromium-beriliumkobalt-kromium-molibdenumtitanium-alumunium-vasadium atau besi-nikel-kromium

Berdasarkan fungsi kekerasanTipe I (lunak)Tipe II (sedang) Tipe III (keras) Tipe IV (sangat keras) Berdasarkan jumlah unsurBinary : terdiri dari 2 unsur logam Ternary : terdiri dari 3 unsur logamQuartenary : terdiri dari 4 unsur logam

8Pengaplikasian LogamKerangka Logam Gigi Tiruan Jenis logam yang biasa digunakan untuk kerangka logam gigi tiruan adalah alloy emas, Alloy Ni - Cr, alloy Co Cr, alloy Ag Pd, palladium dan titanium.

Mahkota logam yang sering digunakan adalah logam jenis baja atau stainless steel Dental Impant jenis logam yang bisa digunakan adalah titanium. Selain itu dapat juga digunakan alloy Co Cr.

Klamer Alloy yang dipergunakan untuk klamer yaitu Alloy Ag Pd.Amalgam Amalgam merupakan alloy campuran dari liquid, yaitu logam mercury, dan powder, yaitu logam paduan; perak timah; dan lain-lain.

Sifat-sifat LogamSifat fisik logamTitik leleh dan titik didihDaya hantar panasKekuatan dan kemampuan kerjaSifat dapat ditempa (Malleability) dan sifat dapat diregang (Ductility)

Sifat kimiaWeldabilityCorrosion resistance (tahan korosi)

Sifat mekanikToughness (Sifat Ulet)Hardness (kekerasan)Strenght (Kekuatan)Tahan ImpactModulus Elastisitas

Sifat biologiEfek Material Terhadap LingkunganEfek Lingkungan Mulut Terhadap Material

15Syarat logamSIFAT KIMIA. Tahan terhadap korosi, tidak larut dalam cairan rongga mulut SIFAT BIOLOGI. tidak menghasilkan reaksi alergi dan tidak bersifat mutagen maupun karsinogen. BIOKOMPATIBEL. Tidak mengandung substansi toksik yang dapat larut dalam saliva, tidak membahayakan pulpa dan jaringan lunak SYARAT MEKANIS. Mampu menahan takanan kunyah

Mudah untuk dicairkan Mudah untuk dicor, dipoles, dan di las Ketahanan abrasive yang baik Tahan tekanan Berkekuatan tinggi Tahan karat dan korosi

Tujuan penambahan alloyMenambah kekuatan dan kekerasan. Menurunkan titik lebur. Memperbaiki struktur dan warna. Menambah ketahanan terhadap korosi dan tarnish. Memperbesar toughness dan elastisitas

Sifat elemen Au : - Ductility dan malleability besar. - Titik lebur tinggi. - Tahan korosi. - Warna kuning. Ag : - Hardness dan strength besar. - Ductility besar. - Warna putih

Cu : - Hardness besar. - Ttk lebur rendah. - density rendah. - Warna kemerahan. Pt : - Ttk lebur tinggi. - Strength besar. - Tahan korosi. - Warna lebih putih / terang. Zn : - Deoxidizer. -Ttk lebur rendah

Proses manipulasi logamCasting adalah Pengecoran logam campu rgigi (dental alloy) dalam rangka pembuatan restorasi gigi dari logam Tahap-tahap yang dilalui :Pembuatan model malam restorasiPemasangan sprue dan crucible formerPenanaman model pada bumbung tuangPemanasan bumbung tuang dan bahan tanamPenuangan / pengecoran / casting

Bumbung Tuang / Casting Ringterbuat dari logam padat untuk memungkinkan terjadinya ekspansi bahan tanam.Ekspansi bahan tanam ini diperlukan untuk mengimbangi kontraksi logam saat membeku

Diameter dan panjang sprue tergantung pada:Jenis dan ukuran model malam.Jenis mesin tuang yang digunakan.Ukuran dari bumbung tuang.Persediaan sprueMembuat sendiri dari malam model.Sudah jadi dari malam model dengan berbagai ukuran panjang atau diameter.Ada yang terbuat dari plastik atau logam.

Model malam dapat dipasang sprue secara langsung dan tidak langsunglangsungsprue menghubungkan model langsung dengan crucible former Tidak langsungsprue menghubungkan model dengan crucible former malalui penghubung atau batang cadanganPrue / Pin Sprue, saluran yang mana akan di lalui logam cair yang mengalir kecetakan (mould) yang ada pada bumbung tuang setelah model malamnya dibuang.Prinsip menentukan pilihan sprue :- Diameter yang kira-kira sama dengan bagian yang paling tebal dari model malamnya.Tangkai sprue harus direkatkan pada bagian model malam yang penampang melintangnya terluas.

Panjang sprue harus cukup untuk memposisikan model malam dengan tepat di dalam bumbung tuang dengan jarak 6 mm dari tepi ujung bumbung tuang tapi cukup pendek sehingga logam cair tidak memadat sebelum masuk mould.Bila memakai sprue plastik harus dengan tehnik pembakaran / burn out dua tahap agar pembuangan karbon sempurna.Prosedur Penanaman Model malam harus bersih dari kotoran, debu dan minyak :perlu pembersih model malam komersial atau detergen cair dibiarkan mengering.mengurangi tegangan permukaan model malampembasahan oleh bahan tanam akan lebih baikperlekatan yang sempurna pada bagian model yang kecil dan tipis

Pengadukan bahan tanam , Pengadukan secara mekanis dan hampa udara akan menghilangkan gelembung udara yang timbul selama pengadukan

Penanaman / Pemendaman model malamSeluruh model malam diulasi dengan selapis bahan tanamBumbung tuang di tempatkan pada crucible former, lalu bahan tanam dituang sedikit demi sedikit diatas vibratorDi isi sampai penuh dan diratakan setinggi bumbung tuangBahan tanam akan setting dan mengeras setelah waktu tertentu (sekitar 1 jam untuk sebagian besar bahan gypsum dan fosfat)Siap dilakukan pembakaran

Bahan penanaman : - gipsum tipe IV ( high strengh ) mempunyai ekspansi pengerasan 0,1 % atau lebih rendah- gipsum tipe V ( high strengh, high expansion ) - lebih keras- mempunyai ekspansi pengerasan 0,3 %

Prosedur Pengecoran Crucible dan sprue dilepas dengan hati-hatiSemua kotoran pada lubang masuk dibersihkanPemanasanTeknik pemanasanJarak waktu tuang yang diperbolehkan Mesin tuang / mesin cor / casting machineCrucible tuangMencairkan logam campur / alloyMembersihkan tuangan

PemanasanDilakukan pembuangan malam dengan cara dipanaskan pada tungku sampai suhu tertentu pada oven/furnaceUntuk bhn tanam gipsum 468 - 650 CUntuk bahan fosfat 700 - 870 C, tergantung jenis logam campur yang digunakan. Selama pembakaran, malam yang cair akan diserap oleh bahan tanam dan sisa karbon akibat pembakaran malam cair akan terperangkap dalam bahan tanam.

Dengan tehnik pemanasan yang tinggi, temperatur mould yang tinggi cukup untuk mengubah carbon menjadi karbon monoksida atau karbon dioksida.Air yang terperangkap dalam pori-pori bahan tanam akan mengurangi penyerapan malam, dan ketika menguap akan ikut mengalirkan dan membuang malam dari mould.Gas ini akan keluar melalui pori-pori bahan tanam yang dipanaskan .

Jarak waktu tuang yang diperbolehkanSegera dilakukan casting setelah dilakukan pemanasan dalam ovenBila mould bahan tanam dingin kontraksi termal, mould mengkerut perubahan dimensi

Mesin tuang / mesin cor / casting machineCentrifugal casting machine pencairan logam dengan blow torch pencairan logam secara elektrikInduction casting machine pencairan logam secara induksiGas-air / steam casting machine

Teknik pemanasanTeknik higroskopik panas-rendahTeknik ekspansi termal panas-tinggiBahan tanam gipsumBahan tanam fosfat

Membersihkan tuanganSetelah casting selesai bumbung tuang dikeluarkanDirendam dalam air segera setelah logam pada sprue berkilau merah-gelapManfaat direndam Bahan tanam akan lunak bergranular mudah dibersihkan

FinishingPenyelesaian hasil tuangan, Tujuan : mengkaluskan permukaan hasil tuangan.Bersihkan sisa bahan tanam (disikat, ultrasonic cleaner)Memotong sprue dengan separating discMemotong bintil-bintil pada permukaan hasil tuangan (bila ada) dengan stone

Pemulasan/PolishingTujuan : menghaluskan dan mengkilapkan permukaan hasil tuanganmenggunakan rubber wheel, rubber conedikilapkan dengan gold rouge

Faktor yang mempengaruhi manipulasi logamGelembung Udara. Bulatan pada hasil castingini disebabkan oleh gelembung udara yang melekat pada model malam selama atau sesudah penanaman.Pemanasan. Mould seharusnya dipanaskan secara bertahap paling sedikit 60 menit dari temperatur kamar hingga 700o celsius. Semakin tebal bahan tanamnya semakin lama pemanasannyaRasio Bubuk dan Cairan. Semakin tinggi w/p rasio, maka tuangannya semakin kasar. Tetapi jika terlalu sedikit cairan yang digunakan, hasil adonan menjadi kental dan tidak dapat digunakan dengan benar untuk penanaman.Porositas. Porositas berbentuk bulatan yang lebih besar dapat disebabkan oleh gas yang dikeluarkan oleh semburan api yang tidak diatur dengan baikHasil tuangan yang tidak utuh. terhalangnya cairan alloy untuk mengisi mould secara utuh.Ada dua faktor yang dapat menghambat jalannya cairan alloy yaitu:Pendinginan yang kurang. Hal ini berhubungan langsung dengan back pressure dari udara di dalam mouldPembuangan sisa malam yang tidak sempurna dari dalam mould.Distorsi. beberapa distorsi akan terjadi pada modelmalam ketika bahan tanam yang ada di sekelilingnya mengeras

Komposisi logamCobalt 3565 %Crom 2035%Nikel 030%Mo 07 %Carbon 00,4 %Ag 45 %Pd 24 %Au 15 %Cu 15 %Zn 1 %

Metode pembuatan logamThermal methods, beberapa oksida dapat langsung dirubah menjadi logam dengan pemberian bahan pereduksiHydro metallurgical methods, bijih direndam dalam suatu pelarut yang diencerkan seperti asam sulfur. Thermo electrolytic, metode ini dikerjakan dengan elektrolisa suatu mineral yang dicairkan, dipergunakan untuk aluminiumn calcium, sodium dan lain-lainnya.

Secara elektrikLogam dicairkan secara otomatis oleh tahan elektrik dalam crucible yang terbuat dari grafit dalam tungku Untuk logam dengan titik cair lebih dari 1504 CSecara induksi- Logam dicairkan secara induksi panas pada crucible

Macam korosiAda dua jenis umum reaksi korosikorosi kimia, kombiansi langsung dari logam dan nonlogam, Tipe ini terjadi melalui oksidasi, halogenasi, atau reaksi sulfurisasi. Contoh : perubahan warna dari perak oleh sulfur.korosi kering , terjadi pada keadaan tidak ada air atau elktrolit cairan lainnya Korosi kimia jarang terisolasi dan hamper selalu disertai dengan tipe korosi kedua yang disebut korosi elktrokimia/ korosi basah .disebut korosi basah karena memerlukan adanya airt atau elktrolit cairan lainnya. Juga memerlukan jalur untuk perpindahan electron, suatu arus listrik, agar proses ini berlanjut

Pencegahan korosiMenutupinya dengan penutup permukaan yang tidak tembus.Menutupinya dengan bahanMelukukan electroplating dari permukaan dari unsur yang tahan terhadap korosi.Mencampur besi dengan kromium sehingga tahan secara kimia terhadap korosiKelebihan logamBersifat ductile(mampu diregang menjadi kawat).Tetap mempertahankan kekuatannya ketika ditekuk, dikarenakan ikatan logamnya.Mudah dibengkokkan dan dibentuk.Kuat dan tidak mudah patahKekurangan logamDapat terkorosiBerat jenis besarProses pembuatannya sulit

Struktur kimia yang mempengaruhi logamFe2O3 + 3 C ---------------- panas ------------- 2 Fe + 3 CO pemberian bahan pereduksi, yaitu beberapa oksida dapat langsung dirubah menjadi logam.Alloy dilelehkan oleh torch di dalam glazed ceramic crucible yang melekat pada broken arm di mesin casting. Broken arm meningkatkan kecepatan rotasi awal pada crucible dan casting ring, sehingga meningkatkan kecepatan linear logam cair memasuki cetakan

Blow torchwilayah yang berbentukKerucut dapa diidentifikasidari api.Kerucut panjang pertama yang berasal langsung dari mulut torchzona dimana udara dan gas dicampur sebelum pembakaranTidak ada panas pada zona ini.

Kerucut selanjutnya berwarna hijau dan dengan cepat mengelilingi kerucut bagian dalam, dikenal dengan combustion zone.gas dan udara terbakar sebagian.Zona ini pasti mengoksidasi dan harus selalu dijauhkan dari lelehanlogam selama peleburan.Zona selanjutnya berwarna biru samarterletak diluar ujung hijau combustion zone, adalah reducing zone.Zona ini adalah yang terpanas dari api danharus selalu konstan pada logam selama pelelehan.Kerucut terluar (oxidizing zone)adalah area dimana pembakaran terjadi dengan oksigen di udara.Temperaturnyalebih rendah daripada reducing zone dan juga mengoksidasi logam54