Rancangan Penelitian Kerangka Operasional Analisis Data

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Rancangan Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratoris.

2.4 Sampel dan Besar Sampel Penelitian

3.2.1 Sampel Penelitian

Sampel pada penelitian ini adalah resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat, resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca 0,7 dan dengan penambahan serat polipropilen 0,7. Ukuran model induk dari logam yang akan digunakan adalah sebagai berikut: 1. Uji kekuatan impak dengan ukuran 80mm x 10 mm x 4 mm International Standards Organization No 806 104 377514. 38 Gambar 6. Ukuran batang uji kekuatan impak 2. Uji kekuatan transversal dengan ukuran 65 mm x 10 mm x 2,5 mm International Standards Organization No 1567. 4,38 Gambar 7. Ukuran batang uji kekuatan transversal 10 mm 65 mm 2,5 mm 10 mm 80 mm 4 mm

3.2.2 Besar sampel penelitian

Pada penelitian ini besar sampel minimal diestimasi berdasarkan rumus sebagai berikut: t – 1 r – 1 ≥ 15 Keterangan: t = Jumlah perlakuan r = Jumlah ulangan Dalam penelitian ini akan digunakan t = 3 karena jumlah perlakuan sebanyak tiga perlakuan, yaitu resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat, resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca 0,7 dan dengan penambahan serat polipropilen 0,7. Jumlah r tiap kelompok sampel dapat ditentukan sebagai berikut: t – 1 r – 1 ≥ 15 3 – 1 r – 1 ≥ 15 2 r – 1 ≥ 15 2r – 2 ≥ 15 2r ≥ 17 r ≥ 172 r ≥ 8,5, r = 10 Jumlah sampel untuk masing- masing kelompok adalah 10. Maka total sampel yang digunakan untuk enam kelompok adalah 60 sampel. 3.3 Variabel dan Defenisi Operasional Penelitian 3.3.1 Klasifikasi Variabel

3.3.1.1 Variabel Bebas

1. Resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat 2. Resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca 0,7 3. Resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat polipropilen 0,7

3.3.1.2 Variabel terikat

1. Kekuatan impak basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas 2. Kekuatan transversal basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas

3.3.1.3 Variabel Terkendali

1. Ukuran model induk logam 2. Perbandingan adonan gips keras 3. Waktu pengadukan gips keras 4. Tekanan pengepresan 5. Suhu dan waktu kuring 6. Jenis resin akrilik polimerisasi panas 7. Perbandingan bubuk dan cairan resin akrilik polimerisasi panas 8. Bentuk, ukuran, dan konsentrasi serat kaca 9. Bentuk, ukuran, dan konsentrasi serat polipropilen 10. Teknik penambahan serat kaca dan serat polipropilen 12. Waktu dan suhu perendaman sampel 13. Jumlah volume monomer untuk perendaman serat 14. Waktu perendaman serat dalam monomer

3.3.1.4 Variabel Tidak Terkendali

1. Teknik compression moulding

3.3.2 Defenisi Operasional Tabel 1. Defenisi Operasional Variabel Bebas

Variabel Bebas Defenisi Operasional Skala Ukur Alat Ukur Serat kaca Bahan anorganik yang terbuat dari serabut kaca yang sangat halus yang dapat ditambahkan ke dalam bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas sebagai bahan penguat. Serat kaca yang - - digunakan pada penelitian ini berbentuk potongan kecil dengan konsentrasi 0,7 dan diproduksi oleh Juneng, Taiwan Glass. Serat polipropilen Bahan termoplastik yang terbuat dari polimerisasi gas propene yang diperoleh dari penggabungan gas oil, minyak nafta, ethana, dan propana yang dapat ditambahkan ke dalam bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas sebagai penguat. Serat polipropilen yang digunakan pada penelitian ini berbentuk potongan kecil dengan konsentrasi 0,7 dan diproduksi oleh Sika. - - Tabel 2. Defenisi Operasional Variabel Terikat Variabel Terikat Definisi Operasional Skala Ukur Alat Ukur Kekuatan Impak Kekuatan yang diperlukan untuk mematahkan suatu bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dengan gaya benturan. Satuan kekuatan impak adalah Jmm 2 Skala rasio Amslerotto Walpret Werke GMBH, Germany Kekuatan Transversal Kekuatan yang diperoleh oleh suatu bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas yang terdukung pada kedua ujungnya dan kemudian diberi beban secara benturan pada titik tengahnya. Satuan kekuatan transversal adalah kgcm 2 Skala rasio Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine, Japan Tabel 3. Defenisi Operasional Variabel Terkendali Variabel terkendali Definisi Operasional Skala Ukur Alat Ukur Ukuran model induk logam Model induk yang terbuat dari logam 80 mm x 10 mm x 4 mm untuk uji kekuatan impak dan 65 mm x 10 mm x 2,5 untuk uji kekuatal transversal - Penggaris besi Perbandingan adonan gips keras Proses pencampuran gips keras dan air yang dilakukan dalam mangkuk karet yang diaduk dengan spatula dan pengadukan dilakukan atas vibrator - Gelas ukur dan wadah air dengan perbandingan 300 gr gips keras : 90 ml air untuk 1 kuvet Waktu pengadukan gips keras Waktu yang dibutuhkan untuk mengaduk gips selama 15 detik - Stopwatch Tekanan pengepresan Tekanan yang dibutuhkan untuk proses pengepresan kuvet, yaitu 1000 psi untuk pertama kali, kemdian 2200 psi untuk pengepresan yang kedua - - Suhu dan waktu kuring Proses kuring dilakukan dengan pemanasan air menggunakan waterbath yang dimulai dari suhu 70 o C selama 90 menit fase I dan dilanjutkan dengan kenaikan suhu hingga 100 o C selama 30 menit fase II, lalu kuvet didinginkan hingga mencapai suhu kamar - - Resin akrilik polimerisasi panas Bahan resin akrilik yang terdiri atas bubuk dan cairan yang setelah pencampuran dan pemanasan membentuk suatu bahan padat yang kaku. Resin akrilik polimerisasi panas diproduksi QC 20, UK - - Perbandingan monomer dan polimer Perbandingan polimer : monomer yang digunakan adalah 2 : 1 = 3 gr : 1,5 ml untuk 1 buah sampel. Total berat polimer dan monomer adalah 4,5 gr. - Sendok takar dan wadah air Bentuk, ukuran, dan berat serat kaca Serat kaca berbentuk potongan kecil dengan ukuran 6 mm. Serat kaca 0,7 ditimbang sebanyak 0,032 gr untuk 1 buah sampel, yaitu setara dengan 0,7 dari total berat polimer dan monomer . maka perbandingan serat kaca : polimer : monomer = 0,032 gr : 3 gr : 1,5 ml. - Timbangan digital Bentuk, ukuran, dan berat serat polipropilen Serat polipropilen berbentuk potongan kecil dengan ukuran 6 mm. serat polipropilen 0,7 ditimbang sebanyak 0,032 gr untuk 1 buah sampel, yaitu setara dengan 0,7 dari total berat polimer dan monomer. Maka perbandingan serat polipropilen : polimer : monomer = 0,032 gr : 3 gr : 1,5 ml. - Timbangan digital Teknik penambahan serat Serat kaca maupun serat polipropilen direndam terlebih dahulu ke dalam monomer sebanyak 10 ml selama 10 - - menit dalam suatu wadah kemudian ditiriskan, dimasukkan ke dalam polimer. Setelah itu, monomer ditambahkan ke dalam campuran polimer dan serat, lalu diaduk perlahan hingga homogen Waktu dan suhu perendaman sampel Sampel direndam dalam larutan aquadest selama 48 jam dengan suhu 37 o C menggunakan inkubator - - Jumlah volume monomer untuk perendaman serat Volume monomer untuk merendam serat kaca dan serat polipropilen adalah sebanyak 10 ml - Sendok takar Waktu perendaman serat Waktu yang dibutuhkan unyuk perendaman serat kaca dan serat polipropilen yaitu selama 10 menit - Stopwatch 3.4 Tempat dan Waktu Penelitian 3.4.1 Tempat Pembuatan Sampel 1. Unit UJI Laboratorium Dental FKG USU 2. Laboratorium Prostodonsia FKG USU

3.4.2 Tempat Pengujian Sampel

Laboratorium Penelitian FMIPA USU

3.4.3 Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan pada bulan Februari dan Maret 2014 3.5 Alat dan Bahan Penelitian 3.5.1 Alat Penelitian 1. Model induk dari logam ukuran 80 mm x 10 mm x 4 mm dan 65 mm x 10 mm x 2,5 mm masing- masing sebanyak 3 buah, karena 1 kuvet berisi 3 buah model induk. 2. Kuvet besar untuk menanam model induk Smic, China 3. Rubber bowl dan spatula 4. Lekron Smic, China 5. Alat pengaduk resin akrilik dan pot pengaduk 6. Gelas ukur 7. Masker 8. Sarung tangan 9. Timbangan digital Sartorius AG Gontingen, Germany 10. Vibrator Pulsar 2 Filli Manfredi, Italia 11. Pres Hidrolik OL 57 Manfredi, Italia 12. Unit kuring Filli Manfredi, Italia 13. Bur fraser 14. Mandril 15. Penggaris besi 16. Semen spatel 17. Stopwatch 18. Sendok takar 19. Kertas pasir waterproof Atlas no. 600 20. Charpy tester Amslerotto Walpret Werke GMBH, Germany 21 . Universal testing machine Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine, Japan

3.5.2 Bahan Penelitian

1. Resin akrilik polimerisasi panas QC 20, UK 2. Serat kaca bentuk potongan kecil berukuran 6 mm Juneng, Taiwan Glass 3. Serat polipropilen bentuk potongan kecil berukuran 6 mm Sika Fibre 4. Plastik selopan 5. Vaseline 6. Gips keras 7. Cold Mould Seal QC 20, UK 8. Air

3.6 Cara Penelitian

Model induk dibuat dari logam stainless steel dengan ukuran 80 mm x 10 mm x 4 mm untuk uji kekuatan impak dan 65 mm x 10 mm x 2,5 mm untuk uji kekuatan transversal. 3.6.1 Pembuatan Lempeng Uji 3.6.1.1 Pembuatan Mold 1. Gips keras dicampur dengan perbandingan 300 gr gips keras : 90 ml air untuk pengisian satu kuvet bawah. 2. Adonan gips keras diaduk dalam rubber bowl dengan spatula selama 15 detik. 3. Adonan gips keras dimasukkan ke dalam kuvet bawah yang telah disiapkan di atas vibrator. 4. Model induk yang digunakan untuk kelompok uji impak berukuran 80 mm x 10 mm x 4 mm dan untuk kelompok uji transversal berukuran 65 mm x 10 mm x 2,5 mm. Model induk tersebut dibenamkan pada kuvet bawah sampai setinggi permukaan adonan gips keras, satu kuvet berisi 3 buah model induk. 5. Setelah mengeras, lalu gips keras dirapikan dan didiamkan selama 60 menit. 6. Permukaan gips keras diolesi vaseline dan kuvet atas disatukan dengan kuvet bawah dan diisi adonan gips keras dengan perbandingan 300 gr gips keras : 90 ml air di atas vibrator. Setelah adonan gips keras pada kuvet mengeras, kuvet dibuka dan model induk dikeluarkan dari kuvet. 7. Setelah kering, permukaan gips keras pada kuvet bawah dan kuvet atas diolesi dengan cold mould seal, kemudian dibiarkan selama 20 menit. Gambar 8. Vibrator Pulsar 2 Filli Manfredi, Italia

3.6.1.2 Pengisian Akrilik Pada Mold

a. Resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat 1. Polimer dicampurkan ke dalam monomer yang telah disiapkan di dalam pot akrilik dengan perbandingan 3 gr polimer : 1,5 ml monomer, lalu diaduk perlahan- lahan dengan menggunakan semen spatel. 2. Setelah adonan mencapai fase dough kemudian adonan dimasukkan ke dalam mold. 3. Resin akrilik polimerisasi panas ditutup dengan menggunakan plastik selopan kemudian kuvet atas dipasangkan, kuvet ditekan perlahan- lahan dengan pres hidrolik mencapai 1000 psi, lalu kuvet dibuka. Akrilik yang berlebih dipotong dengan lekron. 4. Kuvet atas ditutup kembali, kemudian dilakukan penekanan pres kembali dengan tekanan 2200 psi. 5. Baut kuvet dipasang untuk mempertahankan kuvet atas dan kuvet bawah agar beradaptasi dengan baik kemudian dibiarkan selama 15 menit. b. Resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat kaca 0,7 dan serat polipropilen 0,7 1. Serat kaca dan serat polipropilen bentuk potongan kecil 6 mm sebanyak 0,032 gr 1 mold direndam ke dalam monomer selama 10 menit dalam suatu wadah kemudian ditiriskan, lalu dimasukkan ke dalam polimer dengan perbandingan serat : polimer = 0,032 gr : 3 gr. Setelah itu dilakukan pencampuran 1,5 ml monomer ke dalam polimer dan serat, lalu diaduk perlahan dengan semen spatel dalam pot akrilik. 2. Setelah adonan mencapai dough stage, kemudian adonan dimasukkan ke dalam mold. 3. Resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah serat ditutup dengan plastik selopan kemudian kuvet atas dipasangkan, kuvet ditekan perlahan dengan pres hidrolik mencapai 1000 psi, lalu kuvet dibuka. Akrilik yang berlebih dipotong dengan lekron. 4. Kuvet ditutup kembali, kemudian dilakukan penekanan pres kembali dengan tekanan 2200 psi. 5. Baut kuvet dipasang untuk mempertahankan kuvet atas dan kuvet bawah agar beradaptasi dengan baik kemudian dibiarkan selama 15 menit. Gambar 9. Mold yang tercetak pada kuvet bawah

3.6.1.3 Kuring

Proses kuring dilakukan menggunakan waterbath. Pengotrolan waktu dan suhu dilakukan selama kuring sebagai berikut: 1. Pada tahap I kuvet dimasukkan pada suhu 70 o C dan dibiarkan selama 90 menit. 2. Pada tahap II suhu dinaikkan menjadi 100 o C dan dibiarkan selama 30 menit. 3. setelah itu dibiarkan hingga mencapai suhu kamar.

3.6.1.4 Penyelesaian

Sampel dikeluarkan dari kuvet, lalu akrilik yang berlebihan dibuang dan dirapikan dengan bur fraser dan bagian yang masih kasar dihaluskan dengan kertas pasir waterproof no.600. Gambar 10. Waterbath Filli Manfredi, Italia Gambar 11. Sampel yang telah dihaluskan dengan kertas pasir

3.6.2 Pengukuran Kekuatan Impak

Pengukuran kekuatan impak dengan alat penguji kekuatan impak Amslerotto Walpret Werke GMBH, Germany. Sampel diberi nomor pada kedua ujungnya dan ditempatkan dengan posisi horizontal bertumpu pada kedua ujung alat penguji kemudian lengan pemukul pada alat penguji dikunci. Setelah itu, kunci lengan pemukul dilepaskan dan lengan pemukul membentur sampel hingga patah. Energi yang tertera pada alat penguji dibaca dan dicatat lalu dilakukan perhitungan kekuatan impak. Satuan yang digunakan pada alat ini adalah Jmm 2 .

3.6.3 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. sampel diberi nomor pada kedua ujungnya dan ditempatkan sedemikian rupa sehingga alat akan menekan sampel tersebut hingga patah. Energi yang tertera pada alat penguji dibaca dan dicatat lalu dilakukan perhitungan kekuatan transversal. Satuan yang digunakan pada alat ini adalah kgcm 2 . B A Gambar 12. A. Alat uji kekuatan impak Amslerotto Walpret Werke GMBH Germany. B. Alat uji kekuatan transversal Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine, Japan.

3.7 Kerangka Operasional

Model induk dari logam Penanaman dalam kuvet Mold RAPP tanpa serat RAPP + serat kaca 0,7 RAPP + serat polipropilen 0,7 Serat kaca potongan kecil ukuran 6 mm direndam ke dalam monomer selama 10 menit kemudian ditiriskan lalu dimasukkan ke dalam polimer. Setelah itu monomer ditambahkan ke dalam campuran polimer dan serat kaca, lalu diaduk perlahan hingga homogen. Adonan didiamkan hingga dough stage. Polimer dicampurkan ke dalam monomer yang telah disiapkan di dalam pot pengaduk dengan perbandingan 3 gr polimer : 1,5 monomer, lalu aduk perlahan. Adonan didiamkan hingga dough stage. Serat polipropilen potongan kecil ukuran 6 mm direndam ke dalam monomer selama 10 menit kemudian ditiriskan lalu dimasukkan ke dalam polimer. Setelah itu monomer ditambahkan ke dalam campuran polimer dan serat polipropilen, lalu diaduk perlahan hingga homogen. Adonan didiamkan hingga dough stage. Pengisian akrilik pada mold Kuvet ditekan dengan pres hidrolik Kuring dengan pemanasan air menggunakan waterbath suhu 70 o C selama 90 menit kemudian 100 o C seama 30 menit Penyelesaian akhir Sampel direndam dalam akuades selama 48 jam Uji kekuatan impak Amslerotto Walpret Werke GMBH, Germany Uji kekuatan transversal Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine, Japan Data Tabel data Analisis data Hasil

3.8 Analisis Data

Analisis data dilakukan dengan beberapa uji statistik sebagai berikut: 1. Analisis Univarian untuk mengetahui nilai rata- rata dan standar deviasi masing- masing kelompok. 2. Uji t-independen untuk mengetahui pengaruh penambahan serat kaca maupun serat polipropilen pada basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas.

BAB 4 HASIL PENELITIAN

4.1 Kekuatan Impak dan Transversal Bahan Basis Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi Panas tanpa Penambahan Serat, dengan Penambahan Serat Kaca, dan Serat Polipropilen Kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dinyatakan dengan satuan Jmm 2 . Kekuatan impak terkecil resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat adalah sebesar 5,00 x 10 -3 Jmm 2 , sedangkan kekuatan terbesar adalah sebesar 8,25 x 10 -3 Jmm 2 , serta rerata dan SD adalah 6,45 Jmm 2 dan 1,18 Jmm 2 . Kekuatan impak terkecil resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca adalah sebesar 7,00 x 10 -3 Jmm 2 , sedangkan kekuatan terbesar adalah 11,5 x 10 -3 Jmm 2 , serta rerata dan SD adalah 8,70 Jmm 2 dan 1,48 Jmm 2 . Kekuatan impak terkecil resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat polipropilen adalah sebesar 7,00 x 10 -3 Jmm 2 , sedangkan kekuatan terbesar adalah 9,25 x 10 -3 Jmm 2 , serta rerata dan SD adalah 8,10 Jmm 2 dan 0,84 Jmm 2 Tabel 4. Tabel 4. Kekuatan impak bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat, dengan penambahan serat kaca, dan penambahan serat polipropilen. No. Kekuatan Impak x10 -3 Jmm 2 Tanpa Serat Serat Kaca 0,7 6 mm Serat Polipropilen 0,7 6 mm 1 6,00 8,50 9,00 2 5,25 9,50 7,00 3 6,50 7,00 7,00 4 5,50 9,75 8,50 5 5,50 10,00 7,50 6 7,50 8,50 8,00 7 8,25 8,00 7,50 8 5,00 7,25 9,25 9 7,00 7,00 8,25 10 7,00 11,50 9,00 X = 6,45 SD = 1,18 X= 8,70 SD = 1,48 X = 8,10 SD = 0,84 Keterangan: Nilai Terbesar Nilai Terkecil