3.3 manipulasi logam

Penuangan

Penuangan ini meliputi pekerjaan mencairkan logam dan membentuknya di

dalam cetakan. Misal: besi, kuningan, alumunium dll dapat dituang ke dalam cetakan

yang terbuat dari pasir dan tanah liat. Cetakan dari tanah liat dan pasir ini rusak setiap

kali setelah pemakaian. Die casring menggunakan cetakan permanen dari logam.

Pekerjaan Dingin

Pada umumnya logam dapat ditempa menjadi lembaran, ditarik atau digulung. Logam

dapat ditarik melalui suatu die untuk mendapatkan bentuk kawat.

serbuk Metalurgi

Suatu bentuk logam dapat dipres dibawah tekanan tinggi untuk mendapatkan bahan

degan bentuk yang dikehendaki.hasil ini tidak kuat karena hasil adhesi. Dengan

melakukan sintering kekuatan dapat ditingkatkan, dimana pemresan dipanaskan dalam

atmosfir yang tidak teroksidasi di bawah titk cair dan menggumpalkan partikel.

Electroforming

Suatu logam dapat dilapiskan pada permukaan yang bersifat penghantar dengan proses

elektrolisa.

Proses manipulasi :

a. Tahap pembuatan model sprue, ventilasi dan kawah

Adapun tujuan dari pembuatan sprue adalah menyediakan saluran melalui mana logam cair akan

mengalir ke cetakan yang sudah ada didalam cincin cor setelah model malamnya dibuang, untuk

tambalan yang besar / protesa misalnya gigi tiruan sebagian lepasan dari logam dan untuk gigi

tiruan cekat. Sedangkan tujuan diberikannya ventilasi adalah untuk menghindari terjadinya back

pressure, sehingga mengurangi dari hasil tuangan dan mungkin juga akan menghindari ledakan,

sehingga aman bagi operator.

Pada ujung sprue dibuat bentukan yang disebut reservoir. Reservoir pada ujung sprue bertujuan

untuk mencegah terjadinya porositas yang dapat terbentuk oleh karena adanya kontraksi bila

ruangan untuk reservoir yang ditempati oleh malam mempunyai ukuran melintang sebesar atau

lebih besar dari ukuran ruangan, maka alloy yang ada dalam reservoir akan lebih lambat

mengeras dari pada ruangan utama dan berlaku sebagai cadangan alloy cair yang siap untuk

mengisi ruangan atau mould space.

Pemilihan sprue seringkali bersifat empiris tetapi ada lima prinsip utama dalam menentukan

pilihan, sebagai berikut :

Pilihlah sprue dengan diameter yang kira – kira sama dengan ukuran daerah yang paling tebal

dari model malamnya. Jika model malamnya kecil, tangkai sprue juga harus kecil karena tangkai

sprue yang besar yang direkatkan pada model yang kecil dan halus dapat menyebabkan

perubahan bentuk. Tetapi, jika diameter sprue terlalu kecil, daerah ini akan memadat terlebih

dahulu sebelum tuangannya sendiri dan bisa terbentuk porositas penyusutan setempat (porositas ‘

tersedot ‘). Untuk mengatasi masalah ini diperlukan area cadangan pada sprue.

Jika mungkin, tangkai sprue harus direkatkan pada bagian model malam yang penampang

melintangnya terluas. Akan lebih baik bagi logam cair untuk mengalir dari bagian yang tebal ke

daerah - daerah tipis di sekelilingnya. Rancangan ini mengurangi risiko aliran logam ke daerah

mendatar dari bahan tanam atau daerah – daerah kecil seperti garis sudut.

Panjang sprue harus cukup panjang untuk memposisikan model malam dengan tepat didalam

cincin cor dengan jarak sekitar 6 mm dari tepi ujung cincin tetapi cukup pendek sehingga logam

campur cair tidak memadat sebelum mengisi penuh mold.

Jenis sprue yang dipilih mempengaruhi teknik pembakaran yang digunakan. Tangkai sprue

yang terbuat dari malam lebih sering digunakan daripada yang plastik. Jika digunakan sprue atau

model dari plastik, dianjurkan untuk menggunakan teknik pembakaran 2 tahap untuk memastikan

pembuangn karbon yang sempurna, karena sprue plastik melunak pada temperatur diatas titik cair

malam inlay.

Model malam dapat diberi sprue secara langsung ataupun tidak langsung. Pada pemberian

sprue langsung, tangkai sprue akan menyediakan hubungan langsung antara daerah model dengan

basis sprue atau daerah crucible former. Pada yang tidak langsung, diletakkan sebuah

penghubung atau batang cadangan diantar model atau crucible former.

Pada pembuatan sprue harus diperhatikan perlekatan tangkai sprue, posisi tangkai sprue panjang

serta arah dari tangkai sprue dan pelepasan model malam. Panjang sprue tergantung pada panjang

cincin cor. Jika tangkai sprue terlalu pendek, maka model malam akan terlalu jauh dari ujung luar

cincin sehingga gas – gas tidak dapat dialirkan secara memadai untuk memungkinkan logam cair

mengisi seluruh ruang cincin.jika gas tidak dapat dikeluarkan secara menyeluruh, akan terjadi

porositas. Karena itu, panjang harus disesuaikan sedemikian rupa sehingga ujung atas model

malam berada sekitar 6 mm dari ujung terbuka dari cincin untuk bahan tanam gipsum.

b. Tahap Penanaman

Pada tahap penanaman model malam harus dibersihkan dari kotoran, debu, dan minyak. Untuk

itu dapat digunakan pembersih model malam komersial atau deterjen sintetik yang diencerkan.

Sisa cairan dapat dihilangkan dengan dikibaskan dan model dibiarkan mengering diudara terbuka,

sementara bahan tanam disiapkan. Lapisan tipis pembersih yang tertinggal pada permukaan

model malam dapat mengurangi tegangan permukaan dari malam dan pembasahan yang lebih

baik dari bahan tanam sehingga terjadi perlekatan yang sempurna, termasuk pada bagian – bagian

model yang kecil dan tipis.

Sementara model malam dikeringkan di udara terbuka, jumlah air destilasi (bahan tanam gipsum)

atau cairan silika koloiadal khusus (bahan tanam fosfat) diukur. Cairan ini dituang kedalam

mangkuk karet yang bersih dan kering, kemudian bubuk ditambahkan ke dalam cairan secara

bertahap dan hati – hati untuk mencegah terjebaknya udara didalam adukan. Pengadukan

dilakukan dengan lembut sampai semua bubuk basah, atau bubuk yang tidak tercampur terdesak

keluardari mangkuk secara tidak sengaja. Bahan tanam ditunggu sampai mencapai final setting,

lalu kawah di lepas dari bumbung tuang dan dibiarkan selama 24 jam.

Yang perlu diperhatikan dalam proses penanaman adalah :

- pengadukan hampa udara, berfungsi untuk mengeluarkan gelembung-gelembung udara yang

terbentuk selama pengadukan dan mengeluarkan gas-gas berbahaya yang dihasilkan dari reaksi

kimia yang digunakan sebagai bahan tanam

- kompensasi penyusutan, kadang-kadang perubahan dimensi mould memang diperlukan

terutama untuk mahkota cor penuh.

- Teknik pengendalian dengan peambahan air, ekspansi mikroskopik linear akan meningkat

sejalan dengan jumlah air yang ditambahkan sampai tercapai ekspansi maksimal

c. Tahap burning out dan Preheating

Tahap burning out dimulai dengan menghidupkan kompor gas dan letakkan bumbung tuang

diatas dengan bagian kawah menghadap ke api, biarkan hingga semua malam terbuang dan

pastikan seluruh mould space bersih dari malam. Sememtara itu siapkan furnice, lalu naikkan

suhunya hingga mencapai 700 º C kemudian masukkan bumbung tuang kedalam furnice, lalu

dilanjutkan dengan tahap preheating naikkan suhu furnice hingga mencapai suhu 900º C, pada

saat bahan tanam sudah terlihat membara, model sudah siap di casting.

Selama pembakaran, sejumlah malam yang mencair akan diserap oleh bahan tanam dan sisa

karbon akibat pembakaran malam cair menjadi terperangkap di dalam bahan tanam yang berpori

– pori. Burning out akan mengubah karbon menjadi karbon monoksida atau karbon dioksida. Gas

– gas ini akan keluar melalui celah sisa malam yang mencair.

d. Tahap Casting

Casting menggunakan 2 logam Cu alloy. Logam campur dicairkan dengan semburan api dalam

crucible yang terpisah. Kemudian dituang kedalam mould dengan gaya centrifugal. Setelah

bumbung tuang telah mencapai suhu normal, lalu logam dikeluarkan dengan cara membongkar

bahan tanam. Hasil logam dicuci dan dibersihkan sampai sisa bahan tanam tidak ada.Setelah

pencucian, terlihat adanya bitik-bintik tidak teratur pada logam (logam masih kasar) dan tidak

sesuai dengan ukuran semula. Bitik-bintik ini disebabkan oleh beberapa hal terutama kesalahan

dalam penuangan. Terjadinya oksidasi pada logam sebelum penuangan dapat menyebabkan

permukaan logam menjadi kasar. Adapun oksidasi ini dapat disebabkan beberapa hal yaitu

penggunaan api yang bukan berwarna biru atau kehijauan atau logam yang terlalu lama

dipanaskan sehingga terjadi over heating.

Dapat terjadi beberapa kesalahan/kegagalan lain selama proses pembuatan logam ini, antara lain

adanya gelembung udara pada pola malam oleh karena busa sabun yang dapat menjadikan bentuk

permukaan logam kasar, dapat pula bentuk permukaan mould space retak atau pecah-pecah. Hal

ini disebabkan oleh karena adonan gips dan air yang terlalu encer sehingga gips tidak terlalu kuat

atau dapat pula karena pemanasan pada oven terlalu lama sehingga permukaan mould space retak.

Casting atau yang sering disebut proses pengecoran atau penuangan dalam kedokteran gigi dapat

diartikan suatu proses pendorongan logam yang sedang mencair ke dalam mould sehingga

menjadi suatu tuangan yang sering disebut logam tuang. Sehingga pada akhir dari casting alloy

dapat dihasilkan suatu bentukan yang terbentuk dari logam yang terjadi di dalam mould. (Kamus

Kedokteran Gigi-F.J Harty & R.Ogston).

Pengecoran adalah suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan untuk

menghasilkan parts dengan bentuk yang mendekati bentuk geometri akhir produk jadi. Logam

cair akan dituangkan atau ditekan ke dalam cetakan yang memiliki rongga sesuai dengan bentuk

yang diinginkan. Proses pengecoran sendiri dibedakan menjadi dua macam, yaitu traditional

casting dan non-traditional/contemporary casting.

• Teknik traditional terdiri atas :

1. Sand-Mold Casting

2. Dry-Sand Casting

3. Shell-Mold Casting

1. Full-Mold Casting

2. Cement-Mold Casting

3. Vacuum-Mold Casting

• Teknik non-traditional terbagi atas :

1. High-Pressure Die Casting

2. Permanent-Mold Casting

3. Centrifugal Casting

4. Plaster-Mold Casting

5. Investment Casting

6. Solid-Ceramic Casting

Dalam proses casting diperlukan :

1. Ruang Cetak

Cetakan sekali pakai yang terbuat dari pasir & tanah liat.

Bahan pendam berbasis gisum

Bahan pendam berbasis fosfat

Bahan pendam berbasis silica

2. Api Pengencer Logam

Api dari semburan bahan bakar / torch

Api dari induksi listrik

3. Mesin Pengecoran

Alami dengan bantuan gravitasi

Manual dengan tangan

Centrifugal Casting Machine

4. Ruang laboratorium yang cukup ventilasi.

Jenis logam yang kebanyakan digunakan di dalam proses pengecoran adalah logam besi

bersama-sama dengan aluminium, kuningan, perak, dan beberapa material non logam

lainnya.

e. Tahap Finishing dan Polishing

Pada tahap ini dilakukan perapian model kasar logam dan disesuaikan dengan ukuran semula.

Kemudian logam dipoles dengan menggunakan arkansas stone sampai permukaan model terlihat

halus. Lalu dilanjutkan dengan rubber warna merah dan terakhir dengan rubber warna hijau.

Setelah permukaan logam terlihat halus dan mengkilat potong sprue dengan menggunakan

diamond disk kemudian dirapikan dan dipulas pada daerah bekas potongan.

DAFTAR PUSTAKA

Craig, Robert George anf Powers. 2002. Restorative Dental Materials . Houghton : Mosby

Hatrick, Carol Dixon. 2003. Dental Material : clinical application for dental assistants and

dental hygienist. Philadelphia : Saunders

Manipulasi alloyi. Logam dipanaskanii. Setelah Cair dimasukkandalam cetakan

iii. Cetakan dari pasiriv. Setelah memenuhi cetakanv. Jika sudah padat, diambil cetakannyavi. Hasil cetakan diambil untuk proses sekunder

ManipulasiPembentukan logam :• Casting (pengecoran)• Cold working (pekerjaan dingin, ditempa, ditarik, atau digulung)• Powder metalurgi (dari serbuk logam ditekan dalam tekanan yang tinggi)• Elektroforming

ManipulasiCASTING :i. Waxing (Membuat model/ pattern dari malam KG)ii. Spruing (Membentuk kanal untuk lewat cairan metal)iii. Investing (Penanaman sprue pada basis sprue)iv. Burn Out (Eliminasi wax dengan panas)v. Casting (Mengisi mould dengan cairan logam)vi. Pickling (Membersihkan kotoran oksida yang melekat dengan merendam dalam asam sulfat panas selama 5 -10 detik)vii. Finishing & Polishing

DAFTAR PUSTAKA Anusavice, Kenneth J.2003. Phillips Buku Ajar Ilmu Bahan Kedokteran Gigi Edisi10. AAAA Jakarta :EGC