17. Mata bur fraser 18. Disc pemotong
19. Stopwatch 20. Alat uji kekuatan transversal
Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine, Japan
21. Timbangan digital 22. Alat ukur rol meter, penggaris atau jangka sorong skala mm, alat ukur
deformasi
3.5.2 Bahan Penelitian
1. Nilon termoplastik Bioplast, Japan 2. Serat kaca jenis E-glass bentuk potongan kecil dengan ukuran 3 mm Cam
Elyaf San A.S., Kocaeli, Turkey 3. Gips keras Moldano, Germany
4. Malam spru 5. Air
6. Vaselin sebagai bahan separasi 7. Tinfoil
8. Cincin plastik 9. Silane coupling agent Ultradent
10. Kertas pasir waterproof ukuran 800, 1000, 1200
11. Coarse purnice 3.6 Cara Penelitian
3.6.1 Pembuatan Model Induk
Model induk dibuat dari logam stainless steel dengan ukuran 15 mm x 0,5 mm untuk membuat mold sampel untuk uji penyerapan air dan batang uji 64 mm
x 10 mm x 3,3 mm untuk uji kekuatan transversal dan uji modulus elastisitas.
Universitas Sumatera Utara
3.6.2 Pembuatan Sampel
Sampel yang dibuat terdiri dari sembilan kelompok yaitu: 1. Kelompok sampel untuk uji penyerapan air
-Nilon termoplastik yang tidak ditambah serat kaca sebagai kontrol kelompok A
- Nilon termoplastik yang ditambah serat kaca 1 kelompok B - Nilon termoplastik yang ditambah serat kaca 1,5 kelompok C
2. Kelompok sampel untuk uji kekuatan transversal -Nilon termoplastik yang tidak ditambah serat kaca sebagai kontrol
kelompok D - Nilon termoplastik yang ditambah serat kaca 1 kelompok E
- Nilon termoplastik yang ditambah serat kaca 1,5 kelompok F 3. Kelompok sampel untuk uji modulus elastisitas
- Nilon termoplastik yang tidak ditambah serat kaca sebagai kontrol kelompok G
- Nilon termoplastik yang ditambah serat kaca 1 kelompok H - Nilon termoplastik yang ditambah serat kaca 1,5 kelompok I
3.6.2.1 Pembuatan Sampel Nilon Termoplastik Kelompok tanpa Penambahan Serat Kaca
1. Penanaman model induk pada kuvet bawah a. Siapkan kuvet khusus untuk injection moulding.
b. Kuvet diolesi dengan bahan separasi vaselin. c. Membuat adonan gips dalam mangkuk karet dengan perbandingan
100 gram gips keras : 30 ml air. d. Adonan diaduk dengan spatula hingga homogen dan dituang ke
kuvet bawah yang telah disiapkan di atas vibrator. e. Model induk diletakkan pada adonan gips yang mulai mengeras.
f. Diamkan selama 20 menit hingga gips mengeras.
Universitas Sumatera Utara
2. Pemasangan spru dan pengisian kuvet atas a. Setelah gips mengeras, spru sebagai jalan masuk bahan dilekatkan
pada tepi model dengan menggunakan malam. b. Spru yang berlebihan dibuang dengan lekron.
c. Setelah model induk dipasang spru, oleskan vaselin pada permukaan gips, model induk, dan kuvet atas.
d. Kuvet atas dipasang di atas kuvet bawah dan dikunci hingga rapat. e. Membuat adonan gips dalam mangkuk karet dengan perbandingan
100 gram gips keras : 30 ml air. f. Adonan di aduk dengan spatula hingga homogen.
g. Kuvet diletakkan di atas vibrator dengan posisi vertikal dan vibrator dijalankan.
h. Adonan gips dituang ke dalam kuvet melalui salah satu lubang pengisian pada kuvet hingga adonan keluar dari lubang lainnya.
i. Diamkan selama 60 menit hingga gips mengeras.
Gambar 9. Penanaman model induk dan pemasangan spru pada kuvet bawah
3.Pengangkatan model induk dan pembuangan spru a. Kunci kuvet dibuka dan kuvet dipisahkan.
b.Model induk diangkat dari gips dengan menggunakan lekron. c.Kuvet dipasangkan kembali, kemudian dipanaskan dalam air
mendidih selama 15 menit untuk membuang spru.
Universitas Sumatera Utara
d.Kuvet dibuka dan disiram dengan air mendidih hingga tidak ada lagi sisa spru pada gips.
4. Injeksi bahan nilon termoplastik ke dalam mold a. Kuvet dipasangkan kembali dan dikunci.
b. Cartridge untuk injeksi disiapkan, kemudian letakkan tinfoil yang telah dipotong berbentuk lingkaran pada dasar cartridge.
c. Bahan nilon termoplastik ditimbang sebanyak 12 gram dengan menggunakan timbangan digital dan dimasukkan dalam cartridge.
d. Cartridge berisi bahan nilon termoplastik ditempatkan dalam furnace
untuk melunakkan bahan nilon termoplastik dengan suhu 248,8- 265,5°C selama 10 menit.
e.Setelah bahan nilon termoplastik meleleh seluruhnya, lapisi plugger penutup cartridge dengan cincin plastik dan tempatkan pada cartridge.
f. Cartridge berisi bahan nilon termoplastik yang telah dipanaskan dipasang di atas kuvet dan kuvet dipasang pada alat injector.
g. Bahan nilon termoplastik diinjeksi ke dalam kuvet. h. Biarkan di bawah tekanan selama 3 menit, lepaskan dari alat
injector dan biarkan selama 30 menit hingga mengeras.
Gambar 10. Nilon termoplastik di dalam cartridge
Universitas Sumatera Utara
Gambar 11. Cartridge dimasukkan ke dalam furnace
Gambar 12. Nilon termoplastik diinjeksikan ke dalam kuvet
5.Penyelesaian akhir dan pemolesan a. Sampel dikeluarkan dari kuvet dan dirapikan dengan fraser bur
untuk menghilangkan bagian yang tajam. b. Permukaan sampel dihaluskan dengan kertas pasir waterproof
ukuran 800, 1000, dan 1200 yang dipasangkan pada rotary grinder dengan air mengalir masing-masing selama 5 menit dengan kecepatan 500 rpm. Untuk
mencegah terlepasnya sampel pada saat pemolesan maka sampel diletakkan pada pemegang sampel yang terbuat dari stainless steel.
c. Pemolesan dilanjutkan dengan scotch-brite brush yang dipasangkan pada polishing motor dengan kecepatan 500 rpm dan menggunakan coarse
purnice hingga mengkilat untuk sampel penyerapan air.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 13. Sampel dikeluarkan dari kuvet
3.6.2.2 Pembuatan Sampel Nilon Termoplastik dengan Penambahan Serat Kaca 1, dan 1,5
Tahap pembuatan kelompok serat kaca 1, dan 1,5 mulai dari penanaman model induk pada kuvet bawah sampai pengangkatan model induk dan pembuangan
spru sama dengan kelompok tanpa penambahan serat kaca. Pada kelompok dengan penambahan serat kaca 1, dan 1,5 dilanjutkan dengan tahap pencampuran serat
kaca dengan nilon termoplastik. Teknik pencampuran serat kaca dengan nilon termoplastik adalah:
a. Serat kaca ditimbang sebanyak 1 dari berat nilon termoplastik iaitu 0,015 gram untuk sampel penyerapan air dan 0,04 gram untuk sampel kekuatan transversal
dan modulus elastisitas dan untuk kelompok dengan penambahan serat kaca 1,5 adalah 0,0225 gram untuk penyerapan air dan 0,06 gram untuk kekuatan transversal
dan modulus elastisitas. b. Serat kaca dimasukkan dalam cairan silane coupling agent Gamma
– methacrylopropytrimethoxysilane
MPS. c. Serat kaca dikeringkan dengan suhu kamar selama 40 menit dan kemudian
dimasukkan ke dalam oven pemanas selama 1 jam pada suhu 115°C sebelum dimasukkan ke dalam nilon termoplastik.
Universitas Sumatera Utara
d. Nilon termoplastik ditimbang dengan timbangan digital sebanyak 12 gram, kemudian dimasukkan ke dalam suatu wadah.
e. Nilon termoplastik dimasukkan ke dalam cartridge, kemudian masukkan sedikit serat kaca, setelah itu masukkan kembali nilon kemudian letakkan lagi serat
kaca diatasnya, begitu seterusnya sampai bahan nilon dan serat kaca berada di dalam cartridge
seluruhnya. Hal ini dilakukan dengan tujuan agar serat kaca tercampur merata pada bahan nilon termoplastik.
f. Cartridge berisi bahan nilon termoplastik ditempatkan dalam furnace untuk melunakkan bahan nilon termoplastik dengan suhu 248,8-265,5°C selama 10 menit.
g. Pada saat bahan nilon termoplastik mulai mencair dilakukan pengadukan sebanyak satu kali searah putaran jarum jam.
h. Setelah bahan nilon termoplastik meleleh seluruhnya, lapisi plugger penutup catridge dengan cincin plastik dan tempatkan pada cartridge.
i. Cartridge berisi bahan nilon termoplastik yang telah dipanaskan di atas kuvet dan kuvet dipasangkan pada alat injector.
j. Bahan nilon termoplastik diinjeksi ke dalam kuvet. k. Biarkan di bawah tekanan selama 3 menit, lepaskan dari alat injector dan
biarkan selama 30 menit hingga mengeras. Selanjutnya sampel dilakukan penyelesaian akhir dan pemolesan sama seperti
yang dilakukan pada kelompok tanpa penambahan serat kaca.
3.6.3 Pengukuran Nilai Penyerapan Air
a. Sampel yang telah dipoles disimpan dalam sebuah desikator pada suhu 37
C selama 24 jam untuk tujuan desikasi dan menghindari sampel berkontak dengan kelembaban luar.
b. Proses desikasi diulang hingga sampel mengalami penurunan berat tidak melebihi 0,5 mg dalam periode 24 jam.
c. Setelah itu, sampel dikeluarkan dan ditimbang pada timbangan digital untuk mengetahui berat sampel sebelum direndam m
1
.
Universitas Sumatera Utara
d. Sampel dari bahan basis gigitiruan nilon termoplastik direndam dalam aquades dan disimpan dalam inkubator selama 7 hari pada suhu 37
C. e. Setelah direndam 7 hari, sampel dikeluarkan dari air dan dibersihkan
dengan kain bersih dan kering, kemudian sampel dibiarkan di udara terbuka selama 15 detik.
f. Timbang kembali berat sampel setelah 1 menit dikeluarkan dari air m
2
. g. Sampel dimasukkan kembali ke dalam desikator sampai dicapai berat
sampel yang konstant. Setelah berat sampel konstant maka sampel ditimbang kembali m
3
.
Pengukuran nilai penyerapan air adalah berdasarkan rumus berikut :
Water sorption
=
mass after immersionm
2
g-conditioned mass m
3
g Volume mm
3
Keterangan : Water sorption
= nilai penyerapan air
g mm
3
Mass after immersion m
2
= berat sampel setelah perendaman
g Conditioned mass m
3
=berat sampel setelah perendaman dan dikeringkan dengan desikator
g Volume
= volume sampel mm
3
3.6.4 Pengukuran Kekuatan Transversal
Pengukuran kekuatan transversal dilakukan dengan menggunakan alat Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine, Japan. Alat ini memiliki
kelajuan tekan 110 mm per detik. Jarak antara kedua penyangga adalah 50 mm.
batang uji nilon termoplastik diberi nomor pada kedua ujungnya dan garis pada bagian tengah, ditempatkan sedemikian rupa sehingga alat akan menekan batang uji
tepat pada garis tengah tersebut hingga fraktur.
Universitas Sumatera Utara
Perhitungan kekuatan transversal adalah sebagai berikut :
4
σ = 3
FI
2 ��
2
Keterangan: σ = Kekuatan transversal MPa
F = Beban maksimum diterapkan N
I = Jarak antara kedua mendukung mm b = Lebar batang uji mm
d = Ketebalan spesimen mm
3.6.5 Pengukuran Modulus Elastisitas
