laporan bahan tanam tuang

LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL II

Topik : Bahan Tanam Gypsum Bonded

Kelompok : 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

REVISI

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

1

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.

2

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.

3

4. Hasil Praktikum

Tabel 4.1 Konsistensi Bahan Tanam gypsum bonded.

W/P Rasio Konsistensi Adonan

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

4

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

5

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).

6

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.

7

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,

8

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

9

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.

10

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:

Blackwell Science. Pp. 40, 47, 48, 49-51, 52

11