LAPORAN SKILL LABTEKNIK PENUANGAN/PENGECORAN LOGAM
CAMPUR(CASTING ALLOY)
Anggota Kelompok 1 SGD 4:1. Rizqi Ammaliyyah311013003802.
Rohmatu Widya Ningrum311013003823. Tiara Bistya Astari
311013003934. Tri Anggasari 31101300394
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGIUNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG
(UNISSULA)SEMARANG20139
LAPORAN SKILL LABTEKNIK PENUANGAN/PENGECORAN LOGAM
CAMPUR(CASTING ALLOY)
Topik: Penuangan/Pengecoran Logam (Casting)Tgl Praktikum :
Senin, 19 Mei 2014Pembimbing: drg. Moh Baehaqi, MM
I. TujuanMengetahui teknik penuangan/pengecoran logam (casting
alloy) dalam kedokteran gigi.
II. Dasar Teoria. CastingCasting dalam kedokteran gigi merupakan
teknik pengecoran logam campur gigi (dental alloy) dalam rangka
pembuatan restorasi gigi dari logam. Casting bertujuan membuat
duplikat atau tiruan logam dari struktur gigi yang sudah hilang
secara akurat.b. Tahap Casting Tahap-tahap yang dilalui :1)
Pembuatan model malam restorasiDie adalah model dari gips dimana
restorasi gigi akan dibuat model malamnya. Bahan die : a. Gipsum
tipe IV ( high strengh )Mempunyai ekspansi pengerasan 0,1 % atau
lebih rendahb. Gipsum tipe V ( high strengh, high expansion )Lebih
keras jika dibandingkan dengan gipsum tipe IV. Gipsum ini memiliki
ekspansi pengerasan 0,3 %.
Spesifikasi ADA No.25 Ekspansi yang lebih besar berguna untuk
mengkompensasi penyusutan pemadatan ( setting contraction ) yang
relatif lebih besar dari logam campur logam dasar.2) Pemasangan
sprue dan crucible formerSprue adalah saluran yang mana akan
dilalui logam cair yang mengalir ke cetakan (mould) yang ada pada
bumbung tuang (cincin cor / casting ring) setelah model malamnya
dibuang.Diameter dan panjang sprue tergantung pada :a. Jenis dan
ukuran model malam.b. Jenis mesin tuang yang digunakan.c. Ukuran
dari bumbung tuang.Persediaan sprue :a. Membuat sendiri dari malam
model.b. Sudah jadi dari malam model dengan berbagai ukuran panjang
atau diameter.c. Ada yang terbuat dari plastik atau logam.Prinsip
menentukan pilihan sprue :a. Diameter yang kira-kira sama dengan
bagian yang paling tebal dari model malamnya.b. Tangkai sprue harus
direkatkan pada bagian model malam yang penampang melintangnya
terluas.c. 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.d. Bila memakai sprue plastik harus
dengan tehnik pembakaran / burn out dua tahap agar pembuangan
karbon sempurna.Model malam dapat dipasang sprue secara langsung
dan tidak langsung.a. langsung sprue menghubungkan model langsung
dengan crucible formermisal: pada restorasi mahkota, inlay,
onlay.b. tidak langsung sprue menghubung-kan model dengan crucible
former melalui penghubung atau batang cadanganmisal: pada restorasi
jembatan. 3) Penanaman model pada bumbung tuangPengadukan bahan
tanam :Pengadukan secara mekanis dan hampa udara akan menghilangkan
gelembung udara yang timbul selama pengadukan.Penanaman /
pemendaman model malama. Seluruh model malam diulasi dengan selapis
bahan tanam.b. Bumbung tuang ditempatkan pada crucible former, lalu
bahan tanam dituang sedikit demi sedikit diatas vibrator.c. Diisi
sampai penuh dan diratakan setinggi bumbung tuang .d. Bahan tanam
akan setting dan mengeras setelah waktu tertentu. (sekitar 1 jam
untuk sebagian besar bahan gipsum dan fosfat)e. Siap dilakukan
pembakaran. f. Kalau tidak langsung dilakukan pengecoran sebaiknya
disimpan dalam humidor dengan kelembaban 100%
4) Pemanasan bumbung tuang dan bahan tanam Dilakukan pembuangan
malam dengan cara dipanaskan pada tungku sampai suhu tertentu pada
oven/furnace Untuk bahan tanam gipsum 468 - 650 C Untuk 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
Segera dilakukan casting setelah dilakukan pemanasan dalam oven.
Bila mould bahan tanam dingin, maka terjadi kontraksi termal yang
menyebabkan mould mengkerut sehingga terdapat perubahan
dimensi.
5) Penuangan / pengecoran / casting
III. Alat dan BahanAlat :1. Master die (investment pada casting
ring)2. Kompor3. Alat tuang sentrifugal dan crucible casting4. Blow
torch5. PenjepitBahan :1. Logam campur : orden
IV. Cara Kerja4.1 Persiapan Alat :a. Kompor sudah siap
dinyalakan (digunakan 2 kompor)b. Alat casting sentrifugal sudah
dalam keadaan siap dengan cara memutar sebanyak 3 putaranc.
Crucible casting diletakkan di atas api kompor
4.2 Burn out dan Preheatinga. Melepas basewax dari casting ring
yang berisi investment.b. Buang malam dengan cara : casting ring
diletakkan diatas kompor dengan posisi bagian datar dari casting
ring menghadap ke atas, sedangkan bagian yang cekung menghadap ke
bawah api. c. Casting ring dibiarkan terbakar hingga malam habis
(sekitar 30 menit).d. Setelah malam diperkirakan habis, casting
ring diambil dan diletakkan terbalik
4.3 Pengecoran (casting)a. Alat casting sentrifugal disiapkan
dengan cara memutar 3 kali alat tersebut ditahan dengan menaikkan
kenop pemutar.b. Cawan tuang (crucible casting) panas diletakkan
pada alat casting sentrifugal, kemudian logam yang akan dituang
diletakkan dalam cawan tuang. c. Casting ring diangkat dari kompor,
casting ring diletakkan pada alat casting sentrifugald. Logam
dipanaskan dengan api torch sampai cair, kemudian kenop ditekan,
alat casting akan berputar.e. Setelah logam masuk ke dalam casting
ring, putaran alat diperlambat dengan cara menekan porusnya sampai
alat casting berhenti berputar.f. Casting ring diambil, diletakkan,
dan didiamkan sejenak.g. Selatah dingin hasil tuangan dikeluarkan
dari dalam casting ring dan dibersihkan dari bahan tanam dibawah
air mengalir.
V. Hasil Praktikum
VI. AnalisisCasting adalah proses dimana wax pattern dari
restorasi dikonversi untuk mereplikasikan dental alloy. Proses
casting digunakan untuk restorasi gigi seperti inlay, onlay,
mahkota, jembatan, dan removable partial denture (Craig, 2002,
pg.516)Tahap awal yang dilakukan adalah pembuangan malam. Pada
tahap ini, casting ring harus benar-benar dipastikan bersih dari
malam. Apabila masih terdapat sisa malam dapat menghambat masuknya
logam cair ke dalam mould. Lalu, memanaskan casting ring (mould).
Pemanasan mould investment harus dilakukan pada tingkat yang
memungkinkan uap dan gas-gas lain dibebaskan tanpa meretakkan
cetakan. Juga penting bahwa suhu cetakan yang dipanaskan cukup
untuk memungkinkan terjadinya ekspansi termal dan inversi serta
suhu ini tidak dibiarkan turun secara signifikan sebelum pengecoran
dimulai. Hal ini menandakan bahwa cetakan harus dipanaskan dengan
api sampai sekitar 750o C untuk memungkinkan tidak terjadi
pendinginan yang mungkin terjadi sebelum pengecoran dimulai
(Mc.cabe, 2008, pg.80).Pada praktikum casting ini kami menggunakan
logam cair jenis orden yang merupakan alloy tembaga (Cu alloy). Cu
memiliki nomor atom 29 dalam tabel periodik, terletak pada golongan
IB dan periode 4. Cu merupakan unsur metal transition (logam
transisi). Keseimbangan antara suhu logam cair dan suhu cetakan
penting dalam hal memproduksi sebuah casting yang lengkap dan
akurat dengan struktur butir halus. Logam harus cukup panas untuk
memastikan bahwa logam sepenuhnya cair dan tetap cair selama
pengecoran ke dalam cetakan, tetapi tidak boleh terlalu panas yang
mengakibatkan logam mulai mengoksidasi atau tertundanya
kristalisasi saat mencapai ujung-ujung rongga cetakan atau penyebab
merusak interaksi dengan dinding cetakan (Mc.cabe, 2008,
pg.80)Kemudian alat casting sentrifugal diputar 2-5 kali
(Annusavice, 2003, pg.330). Pada praktikum ini kita memutar alat
casting sentrifugal sebanyak 3 kali. Kemudian logam dicairkan
dengan semburan api di dalam cawan tuang (crucible casting) yang
sudah dipanaskan dan dicekatkan pada lengan mesin. Sifat lengan ini
akan mempercepat putaran awal dari crucible dan casting ring,
sehingga meningkatkan kecepatan linear dari logam cair ketika logam
memasuki cetakan (Annusavice, 2003, pg.330). Setelah itu logam
dipanaskan dengan menggunakan blow torch. Suhu pada blow torch
berkisar antara 870o sampai 1000o. (Craig, 2002, pg.530). Logam
paling baik dicairkan dengan menempatkannya pada bagian dalam
dinding crucible. Dalam posisi ini, operator dapat mengawasi proses
pencairan, dan ada kesempatan bagi gas-gas di dalam semburan api
untuk dipantulkan dari permukaan logam, bukannya diserap oleh
permukaan logam (Annusavice, 2003, pg.333).Pada praktikum yang kami
lakukan, pemanasan menggunakan blow torch hingga terbentuk
konsistensi kental seperti air raksa membutuhkan waktu 3 menit 46
detik. Salah satu cara melihat pemanasan ini sudah sesuai maka
logam yang dipanaskan menjadi terang dan jernih, serta konsistensi
logam berbentuk cair seperti konsistensi air raksa. Jika salah maka
logam akan berwarna merah gelap maka hal itu telah terjadi oksidasi
dan pemanasan tidak efektif sehingga warna menjadi kusam. Posisi
blow torch tidak boleh terlalu dekat, karena juga akan menyebabkan
oksidasi (Craig, 2002, pg.531).Ada beberapa bagian dari api yang
pada torch yaitu yang berwarna hijau dan paling dekat dengan inner
cone adalah zona combustion, yang kedua adalah yang berwarna biru
yang terletak tepat di luar zona combustion yang disebut zona
reduksi, pada zona ini merupakan nyala api yang paling panas, yang
ketiga adalah zona yang berada di outer cone, dimana pada zona ini
terjadi pembakaran dengan oksigen di udara yang disebut zona
oksidasi. Dalam praktikum ini kami menggunakan zona reduksi yang
merupakan tempat nyala api yang paling panas yang digunakan untuk
melelehkan logam (Annusavice, 2003, pg.334).Jika logam dipanaskan
sampai temperature yang terlalu tinggi (over heating)
sebelumpengecoran, permukaan bahan tanam cenderung rusak dan timbul
permukaan kasar pada tuangan.(Annusavice,2003,pg.340). Setelah itu
tekan porosnya hingga alat ini berhenti. Lalu angkat casting ring.
Setelah itu didiamkan sampai logam tidak berwarna merah membara.
Lalu dilakukan quenching, pada quenchingini terdapat dua manfaat
yaitu dalam kondisi annealeduntukburnishing,polishingdanprosedur
lain yang serupa. Dan ketika air kontak langsung dengan
investmentyang masih panas kemudian terjadi reaksi yang keras
sehingga investmentmudah dilepaskan. (Annusavice,2003,pg.335).
Surface tarnish atau oksidasi dapat dihilangkan dengan
prosespicklingdengan pemanasan dalamsulfur acid50% dan air.
(Craig,2002, pg.542). Pada praktikum kami didapatkan hasil logam
dengan permukaan yang kasar dan terjadi pengkerutan
(distorsi).Distorsi pada proses penuangan logam terjadi saat
manipulasi malam inlay, sehingga pencegahan terjadinya distorsi
tergantung pada proses manipulasi malam inlay. Distosi terjadi
akibat stress release, yaitu tekanan yang sangat besar pada
material akibat malam dicetak tanpa pemanansan yang cukup hingga
diatas suhu transisi solid-solid. Distorsi dapat terjadi sewaktu
membentuk dan melepas model malam dari mulut atau die. Keadaan ini
terjadi karena perubahan suhu dan pelepasan stress yang muncul
sewaktu terjadinya kontraksi saat pendinginan, udara yang terjebak,
serta temperatur selama penyimpanan (Craig, 2002, pg.438).Porositas
dapat terjadi pada permukaan dalam maupun luar dari hasil casting.
Porositas yang disebabkan karena ketidaksempurnaan. (Annusavice,
2003, pg.342). 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 ke
bawah (Mc.cabe, 2008, pg.82). Bubbling di casting muncul sebagai
bulatan-bulatan banyak yang menempel pada permukaan dari casting.
Ini mencerminkan adanya porositas pada investment, suatu masalah
dimana dapat terisi alloy cair pada investment kosong tadi
(Mc.cabe, 2008, pg.82).
VII. SimpulanBeberapa penilaian mutu casting logam yang baik :1)
Pembuangan malam pada investment harus sempurna2) Cetakan harus
dalam kondisi panas yang setara dengan titik lebur logam pada saat
casting3) Tidak ada celah marginal akibat adanya konsistensi gypsum
bonded yang terlalu encer. Celah marginal mengakibatkan ekspansi
yang didapatkan kecil dan kemampuan bahan tanam mengkompenssi
penyusutan logam menjadi menurun. 4) Tidak adanya gasseous porosity
serta bubbling akibat dari adanya overheating.
VIII. Daftar PustakaAnusavice, Kenneth J.. 2003. Philips: Buku
Ajar Ilmu Bahan Kedokteran Gigi Edisi 10. EGC: Jakarta.Craig RG,
Powers JM. 2002. Restorative dental materials 11th ed. Missouri:
Mosby, Inc.McCabe JF. Walls A. 2008. Applied Dental Materials. 9th
ed. Singapore: Blackwell Publishing.Powers M. John. 2008. Dental
Material 9th edition Molby Elsevier: St.Louis, Missouri.
