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 men ggumpalkan 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 sehingga mengurangi dari hasil tuangan dan mungkin mungkin juga akan akan menghindari menghindari ledakan, 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 alloy i. Logam dipanaskan ii. Setelah Cair dimasukkandalam cetakan iii. Cetakan dari pasir iv. Setelah memenuhi cetakan v. Jika sudah padat, diambil cetakannya vi. Hasil cetakan diambil untuk proses sekunder Manipulasi Pembentukan logam : • Casting (pengecoran) • Cold working (pekerjaan dingin, ditempa, ditarik, atau digulung) • Powder metalurgi (dari serbuk logam ditekan dal am tekanan yang tinggi) • Elektroforming Manipulasi CASTING : 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
