Rancangan Penelitian Sampel dan Besar Sampel Penelitian Waktu dan Lokasi Penelitian Analisis Data

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Rancangan Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratories dengan desain post-test.

3.2 Sampel dan Besar Sampel Penelitian

Sampel pada penelitian ini adalah resin akrilik polimerisasi panas dan termoplastik nilon dengan ukuran model induk dari logam 80 mm x 12 mm x 3 mm untuk akrilik American Standard Testing and Materials D256 12 dan 80 mm x 12 mm x 2 mm untuk termoplastik nilon 15 . Pada penelitian ini besar sampel minimal diestimasi berdasarkan rumus sebagai berikut : 26 t - 1 r - 1 15 Keterangan : t : Jumlah perlakuan r : Jumlah ulangan Dalam penelitian ini akan digunakan t = 2 karena terdapat dua kelompok sampel, maka jumlah sampel r tiap kelompok dapat ditentukan sebagai berikut: 2 – 1 r – 1 15 1 r – 1 15 Universitas Sumatera Utara r - 1 15 r 15 +1 r 16 Jumlah sampel untuk masing-masing kelompok adalah 16, namun untuk mendapatkan sampel yang lebih representatif maka ditetapkan besar sampel per kelompok sebanyak 18 sampel atau 36 sampel untuk dua kelompok.

3.3 Variabel Penelitian

3.3.1 Klasifikasi Variabel Variabel pada penelitian ini terbagi tiga kelompok yaitu variabel bebas, variabel terikat dan variabel terkendali. A. Variabel Bebas 1. Resin akrilik polimerisasi panas QC 20 2. Termoplastik nilon Bioplast B. Variabel Terikat : Kekuatan impak C. Variabel Terkendali 1. Ukuran model induk dari logam 2. Jenis resin akrilik polimerisasi panas 3. Jenis termoplastik nilon 4. Perbandingan adonan gips keras 5. Waktu pengadukan gips keras 6. Perbandingan bubuk dan cairan resin akrilik 7. Waktu kuring resin akrilik Universitas Sumatera Utara 8. Suhu kuring resin akrilik 9. Waktu pemanasan termoplastik nilon 10. Suhu pemanasan termoplastik nilon 11. Tekanan pres hidrolik 12. Teknik penyelesaian akhir 13. Waktu perendaman sampel 14. Suhu perendaman sampel

3.3.2 Definisi Operasional

1. Resin akrilik polimerisasi panas adalah bahan resin akrilik yang memerlukan energi panas. Jenis akrilik yang digunakan pada penelitian ini adalah merek QC 20 yang proses pengadonan dan proses kuring dilakukan dengan pemanasan air sesuai dengan petunjuk pabrik. Perbandingan bubuk dan cairan dalam adonan akrilik adalah 9 gram bubuk : 4,5 ml cairan 2. Termoplastik nilon adalah bahan termoplastik yang melunak bila dipanaskan dan diproses menjadi basis gigitiruan dengan sistem injeksi. Jenis termoplastik nilon yang digunakan pada penelitian ini adalah merek Bioplast, yang proses pembuatannya dilunakkan terlebih dahulu pada suhu 230 – 240 °C selama 11 menit kemudian diinjeksikan pada mould. 3. Kekuatan impak adalah energi dibagi lebar dan tebal suatu sampel dalam satuan Joulemm 2 , yang menunjukkan deformitas plastis sehingga terjadinya fraktur. Universitas Sumatera Utara 4. Model induk adalah model yang dibuat dari logam dengan ukuran 80 mm x 12 mm x 3 mm untuk resin akrilik polimerisasi panas dan 80 mm x 12 mm x 2 mm untuk termoplastik nilon 5. Gips keras adalah bahan yang digunakan untuk penanaman model induk dalam pembentukan mould. Jenis gips keras yang digunakan dalam penelitian ini adalah merek Moldano, pencampuran gips keras dan air dilakukan di dalam mangkok karet dan pengadukan dengan bantuan spatula. Perbandingan gips keras dan air adalah 300 gram gips keras : 90 ml air. 6. Waktu pengadukan adalah waktu yang diperlukan untuk mengaduk gips keras dengan spatula selama 15 detik hingga homogen 7. Proses kuring resin akrilik adalah proses polimerisasi resin akrilik menggunakan waterbath yang dilakukan mulai suhu 70 ˚C dibiarkan selama 30 menit lalu suhu dinaikan menjadi 100 ˚C dibiarkan selama 90 menit Gambar 1 8. Tekanan pres hidrolik adalah tekanan yang diperlukan untuk mengepres kuvet mencapai 1000 psi untuk pertama kali kemudian 2200 psi untuk pengepresan kedua kali. 9. Teknik penyelesaian akhir adalah tindakan yang dilakukan untuk merapikan sampel sehingga diperoleh ukuran yang dimaksud yaitu 80 mm x 12 mm x 3 mm untuk resin akrilik polimerisasi panas dan 80 mm x 12 mm x 2 mm untuk termoplastik nilon. Sampel dirapikan dengan bur fraser kemudian dilanjutkan dengan menggunakan mandril yang telah dipasangkan kertas pasir dengan nomor 600 sampai didapatkan ukuran yang ditetapkan. Universitas Sumatera Utara 10. Waktu perendaman adalah waktu yang digunakan untuk merendam sampel dalam akuades selama 48 jam. 11. Suhu perendaman adalah suhu yang digunakan untuk perendaman sampel dalam larutan akuades yaitu 37°C menggunakan inkubator. Gambar 1. Waterbath Model 1H Fili Manfredi, Italy

3.4 Waktu dan Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Desember 2009. Lokasi penelitian adalah di Laboratorium penelitian FMIPA USU, Laboratorium Biologi Oral, Unit UJI Laboratorium Dental FKG USU dan Departemen Prostodonsia FKG USU. 3.5 Bahan dan Alat Penelitian 3.5.1 Bahan Penelitian 1. Resin akrilik polimerisasi panas QC 20, Inggris 2. Termoplastik nilon Bioplast 3. Plastik selopan Universitas Sumatera Utara 4. Gips keras Moldano 5. Could mould seal QC 20, England 6. Vaselin 7. Air 8. Kertas pasir waterproof Atlas no.600 9. Malam spru 10. Aluminium foil 11. Cincin plastik

3.5.2 Alat Penelitian 1. Resin akrilik

a. Kuvet besar untuk menanam model Smic, China b. Mangkuk karet dan pengaduk c. Model induk logam ukuran 80 mm x 12 mm x 3 mm d. Lekron Smic, China e. Alat pengaduk resin akrilik dan pot pengaduk dari porselen f. Timbangan Digital Sartorius AG Gottingen, Jerman g. Vibrator Pulsar 2 Filli Manfredi, Italia h. Pres hidrolik OL 57 Manfredi, Italia i. Unit kuring Filli Manfredi, Italia j. Portable Dental Engine Marathon,Korea k. Straight Handpiece Marathon,Korea l. Bur fraser Universitas Sumatera Utara m. Mandril n. Alat uji kekuatan impak Amslerotto Wolpert Werke GMBH, Germany 2. Termoplastik Nilon a. Kuvet khusus untuk menanam model b. Mangkuk karet dan pengaduk c. Model induk logam ukuran 80 mm x 12 mm x 2 mm d. Lekron Smic, China e. Tabung silinder f. Timbangan Digital Sartorius AG Gottingen, Jerman g. Vibrator Pulsar 2 Filli Manfredi, Italia h. Pres hidrolik OL 57 Manfredi, Italia i. Furnace pembuatan gigitiruan fleksibel j. Injector pembuatan gigitiruan fleksibel k. Portable Dental Engine Marathon,Korea l. Straight Handpiece Marathon,Korea m. Bur fraser n. Mandril o. Alat uji kekuatan impak Amslerotto Wolpert Werke GMBH, Germany Universitas Sumatera Utara

3.6 Cara Penelitian

3.6.1 Pembuatan Model Induk

Model induk dibuat dari logam Stainless steel dengan ukuran 80 mm x 12 mm x 3 mm untuk pembuatan mould sampel resin akrilik polimerisasi panas dan 80 mm x 12 mm x 2 mm untuk pembuatan mould sampel termoplastik nilon.

3.6.2 Pembuatan Sampel

Sampel yang dibuat terdiri dari dua kelompok, yaitu kelompok sampel resin akrilik polimerisasi panas kelompok A dan sampel termoplastik nilon kelompok B.

3.6.2.1 Pembuatan Sampel Kelompok A

A. Pembuatan Mould 1. Gips keras dicampur air dengan perbandingan 300 gram gips keras: 90 ml air untuk pengisian kuvet bawah. 2. Adonan gips keras diaduk dengan spatula selama 15 detik 3. Adonan gips keras dimasukkan ke dalam kuvet bawah yang telah disiapkan di atas vibrator 4. Model induk dari logam dengan ukuran 80 mm x 12 mm x 3 mm dibenamkan sampai setinggi permukaan adonan gips keras dalam kuvet bawah, satu kuvet berisi 3 buah model induk 5. Setelah mengeras lalu gips keras dirapikan dan didiamkan selama 60 menit. Universitas Sumatera Utara 6. Permukaan gips keras diolesi vaselin dan kuvet atas disatukan dengan kuvet bawah dan diisi adonan gips keras dengan perbandingan 300 gram gips keras : 90 ml air di atas vibrator. Setelah adonan gips keras pada kuvet mengeras, kuvet dibuka, dan model induk dikeluarkan dari kuvet. 7. Mould disiram dengan air panas sampai bersih kemudian dikeringkan. Setelah kering, permukaan gips keras pada kuvet bawah dan kuvet atas diolesi dengan could mould seal, kemudian dibiarkan selama 20 menit. Gambar 2 Gambar 2. Mould Pembuatan Sampel Resin Akrilik Polimerisasi Panas B. Pengisian akrilik pada mould kelompok A 1. Bubuk dicampurkan ke dalam cairan yang telah disiapkan di dalam pot porselen dengan perbandingan 9 gram bubuk : 4,5 ml cairan untuk pengisian 3 mould, lalu diaduk perlahan-lahan. 2. Setelah adonan mencapai dough stage kemudian adonan dimasukkan ke dalam mould yang berada pada kuvet bawah. 3. Resin akrilik ditutup dengan plastik selopan kemudian kuvet atas dipasangkan, kuvet ditekan perlahan-lahan dengan pres hidrolik mencapai 1000 psi, lalu kuvet dibuka. Akrilik yang berlebih dipotong menggunakan lekron. Universitas Sumatera Utara 4. Kuvet atas ditutup, kemudian dilakukan penekanan pres kembali dengan tekanan 2200 psi. 5. Baut kuvet dipasang untuk mempertahankan kuvet atas dan bawah agar beradaptasi dengan baik kemudian dibiarkan 15 menit. C. Kuring kelompok A Proses kuring kelompok A dilakukan memakai waterbath. Pengontrolan waktu dan suhu dilakukan selama kuring sebagai berikut : Gambar 3 1. Pada tahap I suhu 70 ˚C dibiarkan selama 30 menit. 2. Pada tahap II suhu dinaikkan menjadi 100 ˚C dan dibiarkan selama 90 menit. 3. Setelah itu dibiarkan hingga mencapai suhu kamar Gambar 3. Diagram Kuring Resin Akrilik Polimerisasi Panas 27

3.6.2.2 Pembuatan Sampel Kelompok B

A. Pembuatan mould 1. Teknik injection-mould dilakukan dengan menggunakan kuvet khusus untuk injeksi Gambar 4 Suhu kamar 70°C 100°C 30 menit 70°C 100°C Suhu kamar 90 menit Universitas Sumatera Utara 2. Bagian dalam kuvet khusus diolesi dengan bahan separasi vaselin 3. Membuat adonan gips keras dengan perbandingan 300 gram gips keras : 90 ml air 4. Adonan gips keras dimasukkan ke dalam kuvet bawah yang telah disiapkan di atas vibrator 5. Model induk dari logam dengan ukuran 80 mm x 12 mm x 2 mm dibenamkan sampai setinggi permukaan adonan gips keras dalam kuvet, satu kuvet berisi 3 buah model induk 6. Gips keras dibiarkan 20 menit hingga mengeras 7. Malam spru sebagai jalan masuk bahan diletakkan pada tepi model induk 8. Olesi seluruh permukaan gips keras dengan vaselin 9. Kuvet atas dipasangkan di atas kuvet bawah dan dikunci hingga rapat 10. Membuat adonan gips keras dengan perbandingan 300 gram gips keras : 90 ml air 11. Adonan gips keras dituang ke dalam kuvet melalui salah satu lubang pengisian pada kuvet hingga kuvet terisi penuh di atas vibrator 12. Setelah gips keras mengeras, kuvet dibuka dan model induk dikeluarkan. 13. Spru dibuang dengan cara disiram menggunakan air panas sampai bersih. Setelah itu kuvet ditutup dan baut kuvet dipasang kembali Universitas Sumatera Utara Gambar 4. Kuvet Khusus Pembuatan Sampel Termoplastik Nilon B. Pengisian termoplastik nilon pada mould 1. Kuvet khusus ditempatkan di bawah injector dengan ujung spru menghadap ke atas 2. Letakkan aluminium foil pada dasar tabung silinder 3. Butiran termoplastik nilon dimasukkan ke dalam tabung silinder 4. Tabung silinder yang berisi butiran termoplastik nilon dipanaskan dalam alat furnace pada suhu 230 - 240 ˚C selama 11 menit 5. Bagian dasar penutup tabung dilekatkan cincin plastik 6. Setelah bahan termoplastik nilon melunak, tutup tabung silinder menggunakan penutup tabung 7. Tabung silinder diletakkan pada posisi vertikal di atas lubang spru pada kuvet khusus dan bahan termoplastik nilon diinjeksikan ke dalam mould selagi panas kemudian dibiarkan di bawah tekanan selama 3 menit hingga mengeras. Universitas Sumatera Utara Gambar 5. Injector Pembuatan Gigitiruan Fleksibel

3.6.2.3 Penyelesaian Sampel Kelompok A dan B

Sampel dikeluarkan dari kuvet, lalu kelebihan akrilik dan nilon dibuang dan dirapikan unuk menghilangkan bagian yang tajam dan dihaluskan dengan kertas amplas nomor 600 sampai diperoleh ukuran 80 mm x 12 mm x 3 mm resin akrilik poimerisasi panas dan 80 mm x 12 mm x 2 mm termoplastik nilon. Tepi bagian tengah sampel dipotong membentuk lekukan dengan kedalaman 2 mm. Sebelum dilakukan pengujian, sampel uji direndam dalam akuades dengan suhu 37°C selama 48 jam. Sampel diberi nomor pada kedua ujungnya dan garis tengah serta ditempatkan pada alat penguji. Universitas Sumatera Utara

3.6.3 Penentuan Kekuatan Impak

3.6.3.1 Cara Pengujian Kekuatan Impak

1. Pengukuran kekuatan impak dilakukan dengan alat penguji impak 2. Sampel ditempatkan dengan posisi horizontal di kedua ujung alat penguji 3. Lengan pemukul dari alat penguji dikunci 4. Kunci lengan pemukul dilepas dan lengan pemukul membentur sampel hingga patah 5. Energi yang tertera pada alat penguji dibaca dan dicatat lalu dilakukan perhitungan kekuatan impak. Gambar 6. Alat Uji Kekuatan Impak Amslerotto Wolpret Werke GMBH, Germany Universitas Sumatera Utara Gambar 7. Sampel Ditempatkan Posisi Horizontal Pada Alat Penguji

3.6.3.2 Pengumpulan Data

Pada saat sampel uji patah, energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel dibaca pada alat penguji, dicatat dan kekuatan impak dihitung. Data yang didapat kemudian dicatat dalam tabel untuk resin akrilik polimerisasi panas dan termoplastik nilon.

3.7 Analisis Data

Data dianalisis secara statistik menggunakan uji-T independen untuk melihat perbedaan kekuatan impak antara resin akrilik polimerisasi panas dengan termoplastik nilon. Universitas Sumatera Utara

BAB 4 HASIL PENELITIAN

4.1 Kekuatan Impak Resin Akrilik Polimerisasi Panas

Kekuatan impak yang diuji dengan memberikan energi impak terhadap sampel menggunakan alat uji impak dan dinyatakan dalam satuan Joulemm 2 . Kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas yang terkecil adalah 3,33 x 10 -3 Jmm 2 , terbesar adalah 7,78 x 10 -3 Jmm 2 , serta rerata adalah 4,81 x 10 -3 Jmm 2 . Tabel 1 Tabel 1. KEKUATAN IMPAK RESIN AKRILIK POLIMERISASI PANAS KELOMPOK A Sampel Energi Joule Kekuatan Impak x 10 -3 Jmm 2 1 0,16 4,44 2 0,22 6,11 3 0,12 3,33 4 0,24 6,67 5 0,28 7,78 6 0,13 3,61 7 0,14 3,89 8 0,22 6,11 9 0,13 3,61 10 0,14 3,89 11 0,12 3,33 12 0,28 7,78 13 0,12 3,33 14 0,24 6,67 15 0,14 3,89 16 0,12 3,33 17 0,18 5,00 18 0,14 3,89 X= 4,81 Universitas Sumatera Utara