Pengaruh Temperatur dan Jumlah Pembakaran Porselen Opak Terhadap Kekuatan Lekat Gigi Tiruan Cekat Keramik-Logam Chapter III VI
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1
Jenis dan Desain Penelitian
Jenis penelitian adalah Eksperimental Laboratoris dengan desain penelitian
complete randomized design. Eksperimental Laboratoris yaitu kegiatan percobaan
yang bertujuan untuk mengungkapkan pengaruh yang timbul akibat adanya perlakuan
tertentu (Budiharto 2008).
3.2
Lokasi dan Waktu Penelitian
3.2.1 Lokasi Pembuatan Sampel
Unit Uji Laboratorium Dental FKG USU
3.2.2 Lokasi Pengujian Sampel
Laboratorium Impact and Fracture Research Center (IFRC) Unit II: Static
and Fatique Test, Fakultas Teknik Mesin, Universitas Sumatera Utara
3.2.3 Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan Agustus 2016
72
Universitas Sumatera Utara
73
3.3 Sampel dan Besar Sampel Penelitian
3.3.1 Sampel Penelitian
Sampel pada penelitian ini adalah logam Ni-Cr yang berbentuk persegi
panjang berukuran (25 ± 1) mm × (3 ± 0.1) mm × (0.5 ± 0.05) mm. Porselen
berukuran (8 ± 0.1) mm × 3 × (1.1 ± 0.1) mm, dilapis di atas logam, di daerah
pertengahan. Berdasarkan ISO 9693;2012 (Ren dkk. 2016; Zhang dkk. 2015; Hong
dan Shin 2014) (Gambar 3.1).
Logam
Porselen
0.5 ± 0.05 mm
3.0 mm
25.0 ± 1.0 mm
20.0 mm
1.1 ± 0.1mm
8.0 ± 0.1mm
Gambar 3.1. Sampel
Universitas Sumatera Utara
74
3.3.2 Besar Sampel Penelitian
Penentuan besar sampel minimal adalah berdasarkan rumus berikut
(Budiharto 2008; Sastroasmoro S 2002) :
( t - 1 )( r - 1 ) > 15
Keterangan :
t = jumlah perlakuan
r = jumlah ulangan
Pada penelitian ini terdapat tiga kelompok sampel, maka t = 6 dan jumlah sampel ( r )
tiap kelompok dapat ditentukan sebagai berikut :
( 6– 1)( r – 1 ) > 15
5 ( r – 1 ) > 15
r–1 >3
r>3+1
r >4
Dari hasil di atas, jumlah sampel minimal untuk tiap kelompok adalah
sebanyak ≥ 4 sampel, sehingga jumlah seluruh sampel untuk tiap kelompok adalah
lima sampel, maka jumlah sampel untuk enam kelompok adalah 30 sampel.
Universitas Sumatera Utara
75
3.4 Variabel Penelitian
3.4.1 Klasifikasi Variabel Penelitian
Variabel Bebas
Pembakaran porselen dengan:
Variabel Terikat
Kekuatan lekat keramik-logam
1. Temperatur pembakaran porselen
opak 950 ºC dan 975 ºC
2. Jumlah pembakaran porselen opak
sebanyak 1 kali, 2 kali dan 3 kali
Variabel Terkendali
a) Ukuran dan ketebalan sampel
b) Jenis logam (Ni-Cr)
c) Jenis porselen (Vita VMK Master)
d) Ketebalan lapisan opak (0,3 mm)
e) Ketebalan lapisan dentin (0,5 mm)
f) Ketebalan lapisan enamel (0,3 mm)
g) Perbandingan bubuk dengan cairan porselen
h) Teknik kondensasi
i) Surface treatment logam
j) Atmosfer pembakaran
k) Oksidasi logam
l) Waktu pembakaran lapisanopak
m) Waktu pembakaran lapisan dentin, enamel, dan glazing
n) Temperatur pembakaran lapisan dentin, enamel, dan glazing
o) Jumlah pembakaran lapisan dentin, enamel, dan glazing
Universitas Sumatera Utara
76
3.5 Definisi Operasional
Tabel 3.1 Definisi operasional variabel bebas
Variabel Bebas
Definisi Operasional
Skala
Ukur
Alat
Ukur
Celcius
-
-
-
Definisi Operasional
Skala
Ukur
Alat
Ukur
Kekuatan yang diperlukan untuk menahan suatu
gaya yang dapat merusak perlekatan bahan
keramik-logam. Kekuatan lekat keramik-logam,
sesuai ISO 9693;2012 adalah > 25 MPa.
Ratio
Universal
testing
machine
Definisi Operasional
Skala
Ukur
Alat
Ukur
Ukuran logam Ni-Cr bentuk persegi panjang
(25 ± 1) mm × (3 ± 0.1) mm × (0.5 ± 0.05) mm,
dan porselen (8 ± 0.1) × 3 × (1.1 ± 0.1) mm,
terletak diatas logam, di bagian pertengahan.
-
Kaliper
Temperatur
pembakaran porselen
opak
( 950 ºC dan 975 ºC)
Temperatur pembakaran lapisan opak
merupakan temperatur akhir yang perlu
disesuaikan dengan tepat pada tungku
pembakaran porselen, agar terjadi peleburan
dan penyatuan partikel-partikel porselen
opak. Vita VMK Master dengan Temperatur
pembakaran akhir porselen opak pada
derajat 950 ºC. Peningkatan temperatur
pembakaran pada 975 ºC untuk memperoleh
kekuatan lekat keramik-logam yang lebih
baik.
Jumlah
pembakaran
porselen opak
(1 kali, 2 kali dan
3 kali)
porselen
opak
Jumlah
pembakaran
merupakan berapa kali rangkaian siklus
pembakaran dilakukan untuk mendapatkan
estetis dan persyaratan klinis yang baik.
Jumlah pembakaran porselen opak Vita
VMK Master sebanyak 1 kali. Peningkatan
jumlah pembakaran porselen opak sebanyak
2 kali dan 3 kali untuk mendapatkan hasil
yang optimal.
0
Tabel 3.2 Definisi operasional variabel terikat
VariabelTerikat
Kekuatan lekat
keramik-logam
Tabel 3.3 Definisi operasional variabel terkendali
Variabel Terkendali
Ukuran dan ketebalan
sampel
Universitas Sumatera Utara
77
Jenis logam
Logam Nikel kromium dengan
koefisien ekspansi termal 14,1 x
6
1
10¯ K¯ dan modulus elastisitas
120 GPa. Ketebalan koping logam
0,5 mm.
-
Kaliper
Jenis porselen
Porselen Vita VMK Master yang
memiliki koefisien ekspansi termal
6
1
13,6-14,0 x 10¯ K¯
-
-
Ketebalan lapisan opak
Ketebalan lapisan opak Vita VMK
Master: 0,3 mm.
-
Kaliper
Ketebalan lapisan
dentin
Ketebalan lapisan dentin Vita VMK
Master, yang diaplikasikan di atas
lapisan opak: 0,5 mm.
-
Kaliper
Ketebalan lapisan
enamel
Ketebalan lapisan enamel Vita VMK
Master, yang diaplikasikan di atas
lapisan dentin: 0,3 mm.
-
Kaliper
Perbandingan
bubuk
dengan cairan porselen
Perbandingan antara jumlah bubuk
porselen dengan ikuid, sesuai dengan
instruksi pembuatan.
-
-
Teknik kondensasi
Teknik kondensasi setelah aplikasi
lapisan porselen: teknik getaran 10x
-
-
Surface treatment
logam
Pembersihan koping logam dengan
cara sandblasting menggunakan
pasir alumina (Al2O3 110 µm, 2 bar)
dan pembersihan ultrasonik dengan
air destilasi selama 10 menit.
-
-
Oksidasi logam
Pemanasan koping logam di dalam
tungku pembakaran porselen untuk
membentuk lapisan oksida yang
terkontrol. Pada temperatur 980 ºC,
10 menit
Atmosfer pembakaran
Tekanan udara di dalam tungku
pembakaran diturunkan sehingga
dalam keadaan vakum (hampa
udara).
Waktu pembakaran
lapisan opak
Lamanya siklus pembakaran lapisan
opak yang dilakukan, sesuai skema
pembakaran dari pabrikan.
- Pra pemanasan: 500 °C
-
0
Celcius
Atm
Menit
Universitas Sumatera Utara
78
Waktu pra pemanasan: 2 menit
Pemanasan: 5,38 menit
Heating rate: 80 ºC /menit
Peleburan: 1 menit
Pendinginan: 5,38 menit
Waktu
pembakaran
lapisan dentin, enamel,
dan glazing
Lamanya siklus pembakaran lapisan
dentin, enamel dan glazing gyang
dilakukan, sesuai skema pembakaran
dari pabrikan.
1. Dentin:
- Pra pemanasan: 6 menit
- Pemanasan: 7,49 menit
- Peleburan: 1 menit
- Pendinginan: 7,49 menit
2. Enamel:
- Pra pemanasan: 6 menit
- Pemanasan: 7.38 menit
- Peleburan: 1 menit
- Pendinginan: 7,38 menit
3. Glazing:
- Pra pemanasan: 4 menit
- Pemanasan: 5.15 menit
- Peleburan: 1 menit
- Pendinginan: -
Temperatur
pembakaran
lapisan
dentin, enamel, dan
glazing
Temperatur
siklus
pembakaran
lapisan dentin, enamel, dan glazing
yang dilakukan, sesuai skema
pembakaran dari pabrikan.
1. Dentin :
- Pra pemanasan: 500 0C
- Heating rate: 55 0C /menit
- Peleburan: 930 0C
2. Enamel:
- Pra pemanasan: 500 0C
- Heating rate: 55 0C /menit
- Peleburan: 920 0C
3. Glazing:
- Pra pemanasan: 500 0C
- Heating rate: 80 0C /menit
- Peleburan: 920 0C
Jumlah pembakaran
lapisan dentin, enamel,
dan glazing
Berapa kali siklus pembakaran yang
dilakukan pada lapisan dentin,
enamel, dan glazing.
1. Dentin: 1kali
2. Enamel: 1kali
3. Glazing: 1kali
Menit
-
0
Celcius
-
Universitas Sumatera Utara
79
3.6 Alat dan Bahan Penelitian
3.6.1 Alat Penelitian
3.6.1.1 Alat yang Digunakan untuk Menghasilkan Sampel Logam Ni-Cr dan
Pengaplikasian Lapisan Porselen
a. Model induk dari logam
b. Rubber bowl
c. Spatula
d. Kuvet
e. Vibrator ( Pulsar 2 Filli Manfredi, Italy).
f. Lekron ( Smic, China)
g. Alat press
h. Mata bur coklat, hijau (dura green) dan polishing
i. Kaliper (Mitutoyo Co, Kawasaki, Japan) (Gambar 3.2)
Gambar 3.2. Kaliper (Mitutoyo, Japan)
Universitas Sumatera Utara
80
j. Moffel
k. Alat burn out (K7, Manfredi, Italy)
l. Alat casting (Multihertz Century, Manfredi. Italy)
m. Alat sandblasting (Blasty, Manfredi, Italy)
n. Alat Ultrasonic Cleaning (Fulgor, Med. Pro 3,5lt, Italy)
o. Portable Dental Engine ( Olympia, Japan )
p. Straight handpiece ( Olympia, Japan )
q. Brush untuk pelapisan porselen
r. Pinset
s.
Vakum furnace (Ivoclar Vivadent, Germany).
3.6.1.2 Alat yang Digunakan untuk Menguji Sampel
a.
Universal testing machine (Servopulser. Shimadzu. Japan) (Gambar 3.3).
b.
Gambar 3.3. Universal testing machine (Servopulser.
Shimadzu. Japan)
Universitas Sumatera Utara
81
3.6.2
Bahan Penelitian
a. Gips tipe V (Fuji Rock, GC)
b. Vaselin
c. Wax
d. Akrilik self curing bubuk dan cairan (Hillon, Japan)
e. Malam spru (Inlay wax soft, Violet, Tokyo Japan)
f. Investment gyps (Deyuan, China)
g. Logam Ni-Cr (KeraN: Ni 61,27 %, Cr 26,44 %, Mo 10,46 %, Mn ,0,001 %, C
0,02 %)
h. Bahan sandblasting (Pasir alumina 110 µm)
i. Air destilasi (Aquadest)
j. Bubuk dan cairan porselen (Vita VMK Master) (Gambar 3.4 ):
-
Lapisan opak
-
Lapisan dentin
-
Lapisan enamel
k. Bahan glazing (Vita VMK Master)
Universitas Sumatera Utara
82
Gambar 3.4. Bubuk lapisan opak (A3), lapisan dentin (2M1),
dan lapisan enamel (EN2) Vita VMK Master
3.7
Cara Penelitian
3.7.1 Persiapan Pembuatan Sampel Penelitian
Lapisan porselen opak, dentin dan enamel dilapisi di atas model induk yang
terbuat dari logam berbentuk persegi panjang ukuran 25.0 ± 1,0 x 3.0 ± 0,1 dan
ketebalan 0,5 ± 0,05 mm.
3.7.2 Pembuatan Sampel Logam Ni-Cr
1.
Model induk dari logam, berbentuk persegi panjang, ukuran 25.0 x 3.0
dan ketebalan 0,5 mm disiapkan setelah dilakukan pengukuran
menggunakan kaliper (Gambar 3.5).
Universitas Sumatera Utara
83
Gambar 3.5. Model induk logam berbentuk persegi panjang, ukuran
25.0 x 3.0 dan ketebalan 0,5 mm.
2. Vaselin dioleskan pada model induk, kemudian menanam model induk pada
kuvet dengan gips tipe V sebanyak 30 buah, kemudian press, dan biarkan
sampai mengeras (Gambar 3.6).
Gambar 3.6. Penanaman model induk dalam kuvet
Universitas Sumatera Utara
84
3. Kuvet dibuka bila sudah mengeras, oleskan vaselin pada model induk, cold
mold seal di aplikasikan di atas gips dalam kuvet, kemudian self curing diisi
pada mold (Gambar 3.7).
Gambar 3.7. Pengisian akrilik self curing
4. Penyelesaian akhir akrilik self curing yang berbentuk persegi panjang. Ukur
ketebalan dan diameternya dengan kaliper digital, sesuai dengan yang sudah
ditentukan.
5. Penanaman spru pada akrilik self curing yang sudah berbentuk persegi
panjang, kemudian penanaman kedalam moffel, aduk nvestment gyps dengan
perbandingan bubuk dan cairan sesuai dengan instruksi pabrik, letakkan di
atas vibrator (Gambar 3.8).
Gambar 3.8. Penanaman spru dengan investment gyps
Universitas Sumatera Utara
85
6. Prosedur burn out, pada temperatur 1000 0 C (Gambar 3.9).
Gambar 3.9. Alat burn out (K7, Manfredi, Italy).
7. Prosedur casting (Gambar 3.10).
Gambar 3.10. Logam Ni-Cr dan alat casting logam (Multihertz Century, Manfredi. Italy
Universitas Sumatera Utara
86
8. Penyelesaian akhir lempengan logam Ni-Cr (Gambar 3.11).
Gambar 3. 11. Logam Ni-Cr setelah prosedur casting
9.Prosedur sandblasting, dengan pasir alumina 110 mikron (Gambar 3.12).
Gambar 3.12. Alat sandblasting (Blasty, Manfredi, Italy)
Universitas Sumatera Utara
87
10. Prosedur oksidasi di dalam vakum furnace dengan temperatur
980 0C
(Gambar 3.13).
Gambar 3.13. Logam Ni-Cr setelah di oksidasi dengan vakum furnace
(Ivoclar vivadent, Germany)
11. Prosedur pembersihan ultrasonik dengan air destilasi di dalam alat ultrasonic
cleaning selama 10 menit (gambar 3.14).
Gambar 3.14. Alat ultrasonic cleaning (Fulgor, Med. Pro 3,5 lt, Italy).
Universitas Sumatera Utara
88
3.7.3
Aplikasi Lapisan Porselen Opak, Dentin, dan Enamel, Pembakaran dan
Glazing
1.
Aplikasi porselen opak dengan jumlah pembakaran 1 kali (Kelompok I)
(Gambar 3.15).
-
Aplikasi lapisan opak dengan ketebalan 0,3 mm di atas lempengan
logam Ni-Cr
-
Kondensasi dengan getaran 10 kali
-
Pembakaran pada temperatur 950 0C sebanyak (5sampel), dan 975 0C
(5sampel).
2.
Aplikasi porselen opak dengan jumlah pembakaran 2 kali (Kelompok II)
-
Aplikasi lapisan opak I dengan ketebalan 0,1 mm di atas lempengan
logam Ni-Cr
-
Kondensasi dengan getaran 10 kali
-
Pembakaran pada temperatur 950 0C sebanyak (5 sampel), dan 975 0 C
(5sampel).
-
Pembersihan ultrasonik selama 3 menit
-
Aplikasi lapisan opak II dengan ketebalan 0,2 mm di atas lapisan opak I
-
Kondensasi dengan getaran 10 kali
-
Pembakaran pada temperatur 950 0 C sebanyak (5 sampel), dan 975 0 C
(5 sampel).
-
Universitas Sumatera Utara
89
3.
Aplikasi porselen opak dengan jumlah pembakaran 3 kali ( Kelompok III )
-
Aplikasi lapisan opak I dengan ketebalan 0,1 mm di atas lempengan
logam Ni-Cr
-
Kondensasi dengan getaran 10 kali
-
Pembakaran pada temperatur 950 0C (5 sampel), dan 975 0 C (5 sampel).
-
Pembersihan ultrasonik selama 3 menit
-
Aplikasi lapisan opak II, ketebalan 0,1 mm di atas lapisan opak I
-
Kondensasi dengan getaran 10 kali
-
Pembakaran pada temperatur 950 0C (5 sampel), dan 975 0C (5 sampel).
-
Pembersihan ultrasonik selama 3 menit
-
Aplikasi lapisan opak III, ketebalan 0,1 mm di atas lapisan opak II
-
Kondensasi dengan getaran 10 kali
-
Pembakaran pada temperatur 950 0C (5 sampel), dan 975 0C (5 sampel).
Gambar 3.15. Pelapisan porselen opak
Universitas Sumatera Utara
90
4. Aplikasi porselen dentin (Gambar 3.16).
-
Pembersihan ultrasonik selama 3 menit
-
Aplikasi lapisan dentin dengan ketebalan 0,5 mm di atas lapisan opak
-
Kondensasi dengan getaran 10 kali
-
Pembakaran pada temperatur 930 0C
Gambar 3.16. Pelapisan porselen dentin
5. Aplikasi porselen enamel (Gambar 3.17)
-
Pembersihan ultrasonik selama 3 menit
-
Aplikasi lapisan enamel dengan ketebalan 0,3 mm di atas lapisan dentin
-
Kondensasi dengan getaran 10 kali
-
Pembakaran pada temperatur 920 0C
Universitas Sumatera Utara
91
Gambar 3.17. Pelapisan porselen enamel
6. Proses glazing (Gambar 3.18).
-
Pembersihan ultrasonik selama 3 menit
-
Pembakaran pada temperatur 920 0C
Gambar. 3.18. Sampel keramik-logam yang telah
selesai di glazing
Universitas Sumatera Utara
92
3.8
Kerangka Operasional Penelitian
3.8.1
Pembuatan Model Induk Logam Ni-Cr
Logam bentuk persegi panjang, ukuran ( 25 mm panjang x 3 mm
lebar x 0,5 mm tinggi )
Akrilik self curing persegi panjang, ukuran 25 mm x 3 mm
x 0,5 mm
Pemasangan spru, penanaman dalam moffel dengan investment gyps
Burning out (Temperatur 1000 0C)
Prosedur casting
Pemolesan model induk bentuk persegi panjang, ukuran 25 mm x 3
mm x 0,5 mm
Sanblasting (Pasir alumina 110 µm, 2 bar)
Pembersihan ultrasonik (Aquadest)
Proses oksidasi (Temperatur 980 ºC, 10 menit)
Universitas Sumatera Utara
93
3.8.2
Aplikasi Temperatur dan Jumlah Pembakaran Porselen Opak serta Pengukuran Kekuatan Lekat
30 Sampel Koping Logam Ni-Cr (0,5mm)
15 Sampel (Dilapis porselen opak (0,3 mm),
dibakar pada temperatur pembakaran 950 °C
(Kelompok A,B,C)
5 Sampel (Jumlah
Pembakaran 1 kali
dengan ketebalan
pelapisan opak
sekaligus 0,3 mm)
(A)
5 Sampel (Jumlah
Pembakaran 2 kali
dengan ketebalan
pelapisan opak
bertahap 0,1 mm
kemudian 0,2 mm)
(B)
15 Sampel (Dilapis porselen opak (0,3 mm),
dibakar pada temperatur Pembakaran 975 °C
(Kelompok D,E,F)
5 Sampel (Jumlah
Pembakaran 3 kali
dengan ketebalan
pelapisan opak bertahap
0,1 mm, 0,1 mm
kemudian 0,1 mm)
(C)
5 Sampel (Jumlah
Pembakaran 1 kali
dengan ketebalan
pelapisan opak
sekaligus 0,3 mm)
(D)
5 Sampel (Jumlah
Pembakaran 2 kali
dengan ketebalan
pelapisan opak
bertahap 0,1 mm
kemudian 0,2 mm)
(E)
5 Sampel (Jumlah
Pembakaran 3 kali
dengan ketebalan
pelapisan opak bertahap
0,1 mm, 0,1 mm
kemudian 0,1 mm)
(F)
Dentin (0,5 mm)
Enamel (0,3 mm)
Glazing
Uji Kekuatan Lekat (Universal Testing Machine)
τb = k x Ffail
Universitas Sumatera Utara
94
3.8.3
Pengukuran Kekuatan Lekat dengan Alat Universal Testing Machine
Pengukuran kekuatan lekat dilakukan dengan alat three-point bending pada universal
testing machine (Servopulser. Model EHF-EB100KN-20L. Shimadzu. Japan) (Gambar 3.19).
Gambar 3.19. Universal testing machine (Servopulser. Model EHF-EB100KN-20L. Shimadzu. Japan)
Sampel diletakkan pada alat uji dengan posisi keramik menghadap kebawah, dan setiap
ujung sampel diletakkan pada penyangga dengan diameter 1 mm dan berjarak 20 mm.
Sampel diberikan beban pada daerah pertengahan dengan piston bulat, radius 1 mm (Gambar
3.20).
Universitas Sumatera Utara
95
A
B
Gambar 3.20. Uji three point bending sampel keramik-logam. A) Aplikasi beban;
B) Pemisahan keramik dari logam.
Gaya yang diaplikasikan konstan dengan nilai (1,0 ± 0,5) mm/menit dan dicatat hingga
terjadi gangguan kurva defleksi beban yang menandakan kegagalan ikatan. Gaya fraktur F
(newton) diukur untuk kegagalan sampel dengan terjadinya retak ikatan pada lapisan
keramik. Beban yang dihasilkan untuk kegagalan ikatan dicatat secara digital dengan
computer software. Kekuatan permulaan terjadi retak atau lepas pada uji kekuatan threepoint bending dapat dihitung untuk menentukan kekuatan lekat keramik-logam (τ),
menggunakan rumus τ = k x Ffail,, dimana Ffail adalah gaya maksimum yang diaplikasikan
pada saat terjadi retak atau terlepas (beban kegagalan) dan k adalah konstanta yang
ditentukan dari ketebalan dan modulus elastisitas logam dan didapatkan dari grafik pada
standar ISO 9693/1999.
Universitas Sumatera Utara
96
3.9
Analisis Data
Analisis data yang digunakan untuk penelitian ini adalah :
1. Analisis Univarian, untuk mengetahui nilai rerata kekuatan lekat yang dihasilkan dan
standar deviasi pada pembakaran porselen opak dengan temperatur pembakaran 950 ºC
dan 975 ºC yang diaplikasikan dengan jumlah pembakaran 1 kali, 2 kali dan 3 kali, pada
masing-masing kelompok.
2. Uji t untuk melihat pengaruh temperatur pembakaran porselen opak 950 ºC dan 975 ºC
yang diaplikasikan dengan jumlah pembakaran 1 kali, 2 kali dan 3 kali, terhadap
kekuatan lekat GTC keramik-logam.
3. Uji One way ANOVA untuk melihat pengaruh jumlah pembakaran 1 kali, 2 kali dan 3
kali, yang diaplikasikan dengan temperatur pembakaran porselen opak 950 ºC dan
975 ºC terhadap kekuatan lekat GTC keramik-logam.
4. Uji LSD untuk melihat perbedaan pengaruh antara temperatur pembakaran porselen opak
950 ºC dan 975 ºC yang diaplikasikan dengan jumlah pembakaran 1 kali, 2 kali dan 3
kali terhadap kekuatan lekat GTC keramik-logam.
Universitas Sumatera Utara
BAB 4
HASIL PENELITIAN
Pembuatan sampel penelitian berjumlah 30 sampel dilakukan di Unit Uji
Laboratorium Dental FKG USU. Kelompok sampel keramik-logam dibagi atas enam
kelompok, antara lain sampel pada temperatur pembakaran porselen opak 950 °C
dengan jumlah pembakaran 1 kali; temperatur pembakaran porselen opak 950 °C
dengan jumlah pembakaran 2 kali; temperatur pembakaran porselen opak 950 °C
dengan jumlah pembakaran 3 kali; sampel pada temperatur pembakaran porselen
opak 975 °C dengan jumlah pembakaran 1 kali; temperatur pembakaran porselen
opak 975 °C dengan jumlah pembakaran 2 kali; temperatur pembakaran porselen
opak 975 °C dengan jumlah pembakaran 3 kali; dan masing-masing kelompok terdiri
dari lima sampel. Pengukuran nilai kekuatan lekat (τ) pada kelompok sampel
dilakukan dengan alat universal testing machine (Servopulser. Model EHFEB100KN-20L. Shimadzu. Japan) di laboratorium Impact and Fracture Research
Center (IFRC) unit II: static and fatique test, Fakultas Teknik Mesin, Universitas
Sumatera Utara. Nilai kekuatan lekat adalah hasil perkalian koefisien (k) dengan gaya
(F). Alat universal testing machine terlebih dahulu dikalibrasi sebelum dilakukan
pengukuran.
97
Universitas Sumatera Utara
98
4.1
Pengaruh Temperatur Pembakaran Porselen Opak 950 °C dan 975 °C
dengan Jumlah Pembakaran Porselen Opak 1 Kali, 2 Kali dan 3 Kali, Terhadap
Kekuatan Lekat Gigi Tiruan Cekat Keramik-Logam.
Untuk mengetahui apakah data sampel terdistribusi secara normal, terlebih dahulu
hasil penelitian dianalisa secara statistik dengan uji Shapiro-Wilk dan hasil uji
Shapiro Wilk menyatakan bahwa data terdistribusi secara normal dengan nilai
p>0,05. Homogenitas data diuji dengan uji Levene, dan hasil uji Levene menyatakan
bahwa data bersifat homogen dengan nilai p>0,05, selanjutnya menentukan
perbedaan signifikan dengan uji t Independent. Nilai rerata kekuatan lekat pada
temperatur 950 °C dan 975 °C dengan jumlah pembakaran 1 kali, 2 kali, dan 3 kali
dianalisis dengan uji univarian. Rerata kekuatan lekat keramik-logam pada
temperatur 950 °C dengan jumlah pembakaran 1 kali (Grup A) adalah 32,8 Mpa
dengan median 31,5 Mpa, standar deviasi (SD) adalah 3,17 Mpa dan kekuatan lekat
terendah 29 Mpa dan tertinggi 37 Mpa. Rerata kekuatan lekat pada temperatur 950 °C
dengan jumlah pembakaran 2 kali (Grup B) adalah 37,34 Mpa dengan median 37
Mpa. Standar deviasi (SD) kekuatan lekat pada Grup B adalah 2,52 Mpa dan
kekuatan lekat terendah 35 Mpa dan tertinggi 40,8 Mpa. Rerata kekuatan lekat pada
temperatur 950 °C dengan jumlah pembakaran 3 kali (Grup C) adalah 24,5 Mpa
dengan median 26 Mpa. Standar deviasi (SD) kekuatan lekat pada Grup C adalah
2,29 Mpa dan kekuatan lekat terendah 22 Mpa dan tertinggi 26,5 Mpa. Rerata
kekuatan lekat pada temperatur 975 °C dengan jumlah pembakaran 1 kali (Grup D)
Universitas Sumatera Utara
99
adalah 36,7 Mpa dengan median 37 Mpa. Standar deviasi (SD) kekuatan lekat pada
grup D adalah 1,51 Mpa dan kekuatan lekat terendah 35 Mpa dan tertinggi 38,9 Mpa.
Rerata kekuatan lekat pada temperatur 975 °C dengan jumlah pembakaran 2 kali
(Grup E) adalah 45,04 Mpa dengan median 45,4 Mpa. Standar deviasi (SD) kekuatan
lekat pada grup E adalah 2,30 Mpa dan kekuatan lekat terendah 42,8 Mpa dan
tertinggi 48,2 Mpa. Rerata kekuatan lekat pada temperatur 975 °C dengan jumlah
pembakaran 3 kali (Grup F) adalah 29,54 Mpa dengan median 29,7 Mpa. Standar
deviasi (SD) kekuatan lekat pada grup F adalah 3,17 Mpa dan kekuatan lekat
terendah 26 MPa dan tertinggi 34,5 MPa (Tabel 4.1dan Grafik 4.1)
Tabel 4.1. Kekuatan lekat keramik-logam berdasarkan temperatur dan jumlah pembakaran
Kekuatan Lekat (MPa)
Sampel
Temperatur 950 °C
Temperatur 975 °C
Jumlah
Pembakaran
1x
(Grup A)
Jumlah
Pembakaran
2x
(Grup B)
Jumlah
Pembakaran
3x
(Grup C)
Jumlah
Pembakaran
1x
(Grup D)
Jumlah
Pembakaran
2x
(Grup E)
Jumlah
Pembakaran
3x
(Grup F)
1
29
38,9
26
37
42,8
27,8
2
37
35
22
37
46
26
3
31,5
37
26
35
42,8
29,7
4
31,5
40,8
22
35,6
48,2
34,5
5
35
35
26,5
38,9
45,4
29,7
Rerata
± SD
(32,8 ± 3,17)
(37,34 ± 2,52)
(24,5 ± 2,29)
(36,7 ± 1,51)
(45,04 ±
2,30)
(29,54 ±
3,17)
Universitas Sumatera Utara
100
Grafik 4.1. Grafik boxplot perbedaan kekuatan lekat keramik-logam
dari enam grup perlakuan
Untuk mengetahui apakah ada pengaruh temperatur pembakaran porselen
opak 950 °C dan 975 °C dengan jumlah pembakaran porselen opak 1 kali, 2 kali dan
3 kali, terhadap kekuatan lekat GTC keramik-logam dianalisis dengan uji t
independent pada masing-masing kelompok. Hasil analisis menggunakan uji t
independent menunjukkan terdapat pengaruh yang signifikan antara temperatur
pembakaran 950 °C dan 975 °C dengan jumlah pembakaran 1 kali terhadap kekuatan
lekat keramik-logam dengan nilai p=0,038 (p
METODOLOGI PENELITIAN
3.1
Jenis dan Desain Penelitian
Jenis penelitian adalah Eksperimental Laboratoris dengan desain penelitian
complete randomized design. Eksperimental Laboratoris yaitu kegiatan percobaan
yang bertujuan untuk mengungkapkan pengaruh yang timbul akibat adanya perlakuan
tertentu (Budiharto 2008).
3.2
Lokasi dan Waktu Penelitian
3.2.1 Lokasi Pembuatan Sampel
Unit Uji Laboratorium Dental FKG USU
3.2.2 Lokasi Pengujian Sampel
Laboratorium Impact and Fracture Research Center (IFRC) Unit II: Static
and Fatique Test, Fakultas Teknik Mesin, Universitas Sumatera Utara
3.2.3 Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan Agustus 2016
72
Universitas Sumatera Utara
73
3.3 Sampel dan Besar Sampel Penelitian
3.3.1 Sampel Penelitian
Sampel pada penelitian ini adalah logam Ni-Cr yang berbentuk persegi
panjang berukuran (25 ± 1) mm × (3 ± 0.1) mm × (0.5 ± 0.05) mm. Porselen
berukuran (8 ± 0.1) mm × 3 × (1.1 ± 0.1) mm, dilapis di atas logam, di daerah
pertengahan. Berdasarkan ISO 9693;2012 (Ren dkk. 2016; Zhang dkk. 2015; Hong
dan Shin 2014) (Gambar 3.1).
Logam
Porselen
0.5 ± 0.05 mm
3.0 mm
25.0 ± 1.0 mm
20.0 mm
1.1 ± 0.1mm
8.0 ± 0.1mm
Gambar 3.1. Sampel
Universitas Sumatera Utara
74
3.3.2 Besar Sampel Penelitian
Penentuan besar sampel minimal adalah berdasarkan rumus berikut
(Budiharto 2008; Sastroasmoro S 2002) :
( t - 1 )( r - 1 ) > 15
Keterangan :
t = jumlah perlakuan
r = jumlah ulangan
Pada penelitian ini terdapat tiga kelompok sampel, maka t = 6 dan jumlah sampel ( r )
tiap kelompok dapat ditentukan sebagai berikut :
( 6– 1)( r – 1 ) > 15
5 ( r – 1 ) > 15
r–1 >3
r>3+1
r >4
Dari hasil di atas, jumlah sampel minimal untuk tiap kelompok adalah
sebanyak ≥ 4 sampel, sehingga jumlah seluruh sampel untuk tiap kelompok adalah
lima sampel, maka jumlah sampel untuk enam kelompok adalah 30 sampel.
Universitas Sumatera Utara
75
3.4 Variabel Penelitian
3.4.1 Klasifikasi Variabel Penelitian
Variabel Bebas
Pembakaran porselen dengan:
Variabel Terikat
Kekuatan lekat keramik-logam
1. Temperatur pembakaran porselen
opak 950 ºC dan 975 ºC
2. Jumlah pembakaran porselen opak
sebanyak 1 kali, 2 kali dan 3 kali
Variabel Terkendali
a) Ukuran dan ketebalan sampel
b) Jenis logam (Ni-Cr)
c) Jenis porselen (Vita VMK Master)
d) Ketebalan lapisan opak (0,3 mm)
e) Ketebalan lapisan dentin (0,5 mm)
f) Ketebalan lapisan enamel (0,3 mm)
g) Perbandingan bubuk dengan cairan porselen
h) Teknik kondensasi
i) Surface treatment logam
j) Atmosfer pembakaran
k) Oksidasi logam
l) Waktu pembakaran lapisanopak
m) Waktu pembakaran lapisan dentin, enamel, dan glazing
n) Temperatur pembakaran lapisan dentin, enamel, dan glazing
o) Jumlah pembakaran lapisan dentin, enamel, dan glazing
Universitas Sumatera Utara
76
3.5 Definisi Operasional
Tabel 3.1 Definisi operasional variabel bebas
Variabel Bebas
Definisi Operasional
Skala
Ukur
Alat
Ukur
Celcius
-
-
-
Definisi Operasional
Skala
Ukur
Alat
Ukur
Kekuatan yang diperlukan untuk menahan suatu
gaya yang dapat merusak perlekatan bahan
keramik-logam. Kekuatan lekat keramik-logam,
sesuai ISO 9693;2012 adalah > 25 MPa.
Ratio
Universal
testing
machine
Definisi Operasional
Skala
Ukur
Alat
Ukur
Ukuran logam Ni-Cr bentuk persegi panjang
(25 ± 1) mm × (3 ± 0.1) mm × (0.5 ± 0.05) mm,
dan porselen (8 ± 0.1) × 3 × (1.1 ± 0.1) mm,
terletak diatas logam, di bagian pertengahan.
-
Kaliper
Temperatur
pembakaran porselen
opak
( 950 ºC dan 975 ºC)
Temperatur pembakaran lapisan opak
merupakan temperatur akhir yang perlu
disesuaikan dengan tepat pada tungku
pembakaran porselen, agar terjadi peleburan
dan penyatuan partikel-partikel porselen
opak. Vita VMK Master dengan Temperatur
pembakaran akhir porselen opak pada
derajat 950 ºC. Peningkatan temperatur
pembakaran pada 975 ºC untuk memperoleh
kekuatan lekat keramik-logam yang lebih
baik.
Jumlah
pembakaran
porselen opak
(1 kali, 2 kali dan
3 kali)
porselen
opak
Jumlah
pembakaran
merupakan berapa kali rangkaian siklus
pembakaran dilakukan untuk mendapatkan
estetis dan persyaratan klinis yang baik.
Jumlah pembakaran porselen opak Vita
VMK Master sebanyak 1 kali. Peningkatan
jumlah pembakaran porselen opak sebanyak
2 kali dan 3 kali untuk mendapatkan hasil
yang optimal.
0
Tabel 3.2 Definisi operasional variabel terikat
VariabelTerikat
Kekuatan lekat
keramik-logam
Tabel 3.3 Definisi operasional variabel terkendali
Variabel Terkendali
Ukuran dan ketebalan
sampel
Universitas Sumatera Utara
77
Jenis logam
Logam Nikel kromium dengan
koefisien ekspansi termal 14,1 x
6
1
10¯ K¯ dan modulus elastisitas
120 GPa. Ketebalan koping logam
0,5 mm.
-
Kaliper
Jenis porselen
Porselen Vita VMK Master yang
memiliki koefisien ekspansi termal
6
1
13,6-14,0 x 10¯ K¯
-
-
Ketebalan lapisan opak
Ketebalan lapisan opak Vita VMK
Master: 0,3 mm.
-
Kaliper
Ketebalan lapisan
dentin
Ketebalan lapisan dentin Vita VMK
Master, yang diaplikasikan di atas
lapisan opak: 0,5 mm.
-
Kaliper
Ketebalan lapisan
enamel
Ketebalan lapisan enamel Vita VMK
Master, yang diaplikasikan di atas
lapisan dentin: 0,3 mm.
-
Kaliper
Perbandingan
bubuk
dengan cairan porselen
Perbandingan antara jumlah bubuk
porselen dengan ikuid, sesuai dengan
instruksi pembuatan.
-
-
Teknik kondensasi
Teknik kondensasi setelah aplikasi
lapisan porselen: teknik getaran 10x
-
-
Surface treatment
logam
Pembersihan koping logam dengan
cara sandblasting menggunakan
pasir alumina (Al2O3 110 µm, 2 bar)
dan pembersihan ultrasonik dengan
air destilasi selama 10 menit.
-
-
Oksidasi logam
Pemanasan koping logam di dalam
tungku pembakaran porselen untuk
membentuk lapisan oksida yang
terkontrol. Pada temperatur 980 ºC,
10 menit
Atmosfer pembakaran
Tekanan udara di dalam tungku
pembakaran diturunkan sehingga
dalam keadaan vakum (hampa
udara).
Waktu pembakaran
lapisan opak
Lamanya siklus pembakaran lapisan
opak yang dilakukan, sesuai skema
pembakaran dari pabrikan.
- Pra pemanasan: 500 °C
-
0
Celcius
Atm
Menit
Universitas Sumatera Utara
78
Waktu pra pemanasan: 2 menit
Pemanasan: 5,38 menit
Heating rate: 80 ºC /menit
Peleburan: 1 menit
Pendinginan: 5,38 menit
Waktu
pembakaran
lapisan dentin, enamel,
dan glazing
Lamanya siklus pembakaran lapisan
dentin, enamel dan glazing gyang
dilakukan, sesuai skema pembakaran
dari pabrikan.
1. Dentin:
- Pra pemanasan: 6 menit
- Pemanasan: 7,49 menit
- Peleburan: 1 menit
- Pendinginan: 7,49 menit
2. Enamel:
- Pra pemanasan: 6 menit
- Pemanasan: 7.38 menit
- Peleburan: 1 menit
- Pendinginan: 7,38 menit
3. Glazing:
- Pra pemanasan: 4 menit
- Pemanasan: 5.15 menit
- Peleburan: 1 menit
- Pendinginan: -
Temperatur
pembakaran
lapisan
dentin, enamel, dan
glazing
Temperatur
siklus
pembakaran
lapisan dentin, enamel, dan glazing
yang dilakukan, sesuai skema
pembakaran dari pabrikan.
1. Dentin :
- Pra pemanasan: 500 0C
- Heating rate: 55 0C /menit
- Peleburan: 930 0C
2. Enamel:
- Pra pemanasan: 500 0C
- Heating rate: 55 0C /menit
- Peleburan: 920 0C
3. Glazing:
- Pra pemanasan: 500 0C
- Heating rate: 80 0C /menit
- Peleburan: 920 0C
Jumlah pembakaran
lapisan dentin, enamel,
dan glazing
Berapa kali siklus pembakaran yang
dilakukan pada lapisan dentin,
enamel, dan glazing.
1. Dentin: 1kali
2. Enamel: 1kali
3. Glazing: 1kali
Menit
-
0
Celcius
-
Universitas Sumatera Utara
79
3.6 Alat dan Bahan Penelitian
3.6.1 Alat Penelitian
3.6.1.1 Alat yang Digunakan untuk Menghasilkan Sampel Logam Ni-Cr dan
Pengaplikasian Lapisan Porselen
a. Model induk dari logam
b. Rubber bowl
c. Spatula
d. Kuvet
e. Vibrator ( Pulsar 2 Filli Manfredi, Italy).
f. Lekron ( Smic, China)
g. Alat press
h. Mata bur coklat, hijau (dura green) dan polishing
i. Kaliper (Mitutoyo Co, Kawasaki, Japan) (Gambar 3.2)
Gambar 3.2. Kaliper (Mitutoyo, Japan)
Universitas Sumatera Utara
80
j. Moffel
k. Alat burn out (K7, Manfredi, Italy)
l. Alat casting (Multihertz Century, Manfredi. Italy)
m. Alat sandblasting (Blasty, Manfredi, Italy)
n. Alat Ultrasonic Cleaning (Fulgor, Med. Pro 3,5lt, Italy)
o. Portable Dental Engine ( Olympia, Japan )
p. Straight handpiece ( Olympia, Japan )
q. Brush untuk pelapisan porselen
r. Pinset
s.
Vakum furnace (Ivoclar Vivadent, Germany).
3.6.1.2 Alat yang Digunakan untuk Menguji Sampel
a.
Universal testing machine (Servopulser. Shimadzu. Japan) (Gambar 3.3).
b.
Gambar 3.3. Universal testing machine (Servopulser.
Shimadzu. Japan)
Universitas Sumatera Utara
81
3.6.2
Bahan Penelitian
a. Gips tipe V (Fuji Rock, GC)
b. Vaselin
c. Wax
d. Akrilik self curing bubuk dan cairan (Hillon, Japan)
e. Malam spru (Inlay wax soft, Violet, Tokyo Japan)
f. Investment gyps (Deyuan, China)
g. Logam Ni-Cr (KeraN: Ni 61,27 %, Cr 26,44 %, Mo 10,46 %, Mn ,0,001 %, C
0,02 %)
h. Bahan sandblasting (Pasir alumina 110 µm)
i. Air destilasi (Aquadest)
j. Bubuk dan cairan porselen (Vita VMK Master) (Gambar 3.4 ):
-
Lapisan opak
-
Lapisan dentin
-
Lapisan enamel
k. Bahan glazing (Vita VMK Master)
Universitas Sumatera Utara
82
Gambar 3.4. Bubuk lapisan opak (A3), lapisan dentin (2M1),
dan lapisan enamel (EN2) Vita VMK Master
3.7
Cara Penelitian
3.7.1 Persiapan Pembuatan Sampel Penelitian
Lapisan porselen opak, dentin dan enamel dilapisi di atas model induk yang
terbuat dari logam berbentuk persegi panjang ukuran 25.0 ± 1,0 x 3.0 ± 0,1 dan
ketebalan 0,5 ± 0,05 mm.
3.7.2 Pembuatan Sampel Logam Ni-Cr
1.
Model induk dari logam, berbentuk persegi panjang, ukuran 25.0 x 3.0
dan ketebalan 0,5 mm disiapkan setelah dilakukan pengukuran
menggunakan kaliper (Gambar 3.5).
Universitas Sumatera Utara
83
Gambar 3.5. Model induk logam berbentuk persegi panjang, ukuran
25.0 x 3.0 dan ketebalan 0,5 mm.
2. Vaselin dioleskan pada model induk, kemudian menanam model induk pada
kuvet dengan gips tipe V sebanyak 30 buah, kemudian press, dan biarkan
sampai mengeras (Gambar 3.6).
Gambar 3.6. Penanaman model induk dalam kuvet
Universitas Sumatera Utara
84
3. Kuvet dibuka bila sudah mengeras, oleskan vaselin pada model induk, cold
mold seal di aplikasikan di atas gips dalam kuvet, kemudian self curing diisi
pada mold (Gambar 3.7).
Gambar 3.7. Pengisian akrilik self curing
4. Penyelesaian akhir akrilik self curing yang berbentuk persegi panjang. Ukur
ketebalan dan diameternya dengan kaliper digital, sesuai dengan yang sudah
ditentukan.
5. Penanaman spru pada akrilik self curing yang sudah berbentuk persegi
panjang, kemudian penanaman kedalam moffel, aduk nvestment gyps dengan
perbandingan bubuk dan cairan sesuai dengan instruksi pabrik, letakkan di
atas vibrator (Gambar 3.8).
Gambar 3.8. Penanaman spru dengan investment gyps
Universitas Sumatera Utara
85
6. Prosedur burn out, pada temperatur 1000 0 C (Gambar 3.9).
Gambar 3.9. Alat burn out (K7, Manfredi, Italy).
7. Prosedur casting (Gambar 3.10).
Gambar 3.10. Logam Ni-Cr dan alat casting logam (Multihertz Century, Manfredi. Italy
Universitas Sumatera Utara
86
8. Penyelesaian akhir lempengan logam Ni-Cr (Gambar 3.11).
Gambar 3. 11. Logam Ni-Cr setelah prosedur casting
9.Prosedur sandblasting, dengan pasir alumina 110 mikron (Gambar 3.12).
Gambar 3.12. Alat sandblasting (Blasty, Manfredi, Italy)
Universitas Sumatera Utara
87
10. Prosedur oksidasi di dalam vakum furnace dengan temperatur
980 0C
(Gambar 3.13).
Gambar 3.13. Logam Ni-Cr setelah di oksidasi dengan vakum furnace
(Ivoclar vivadent, Germany)
11. Prosedur pembersihan ultrasonik dengan air destilasi di dalam alat ultrasonic
cleaning selama 10 menit (gambar 3.14).
Gambar 3.14. Alat ultrasonic cleaning (Fulgor, Med. Pro 3,5 lt, Italy).
Universitas Sumatera Utara
88
3.7.3
Aplikasi Lapisan Porselen Opak, Dentin, dan Enamel, Pembakaran dan
Glazing
1.
Aplikasi porselen opak dengan jumlah pembakaran 1 kali (Kelompok I)
(Gambar 3.15).
-
Aplikasi lapisan opak dengan ketebalan 0,3 mm di atas lempengan
logam Ni-Cr
-
Kondensasi dengan getaran 10 kali
-
Pembakaran pada temperatur 950 0C sebanyak (5sampel), dan 975 0C
(5sampel).
2.
Aplikasi porselen opak dengan jumlah pembakaran 2 kali (Kelompok II)
-
Aplikasi lapisan opak I dengan ketebalan 0,1 mm di atas lempengan
logam Ni-Cr
-
Kondensasi dengan getaran 10 kali
-
Pembakaran pada temperatur 950 0C sebanyak (5 sampel), dan 975 0 C
(5sampel).
-
Pembersihan ultrasonik selama 3 menit
-
Aplikasi lapisan opak II dengan ketebalan 0,2 mm di atas lapisan opak I
-
Kondensasi dengan getaran 10 kali
-
Pembakaran pada temperatur 950 0 C sebanyak (5 sampel), dan 975 0 C
(5 sampel).
-
Universitas Sumatera Utara
89
3.
Aplikasi porselen opak dengan jumlah pembakaran 3 kali ( Kelompok III )
-
Aplikasi lapisan opak I dengan ketebalan 0,1 mm di atas lempengan
logam Ni-Cr
-
Kondensasi dengan getaran 10 kali
-
Pembakaran pada temperatur 950 0C (5 sampel), dan 975 0 C (5 sampel).
-
Pembersihan ultrasonik selama 3 menit
-
Aplikasi lapisan opak II, ketebalan 0,1 mm di atas lapisan opak I
-
Kondensasi dengan getaran 10 kali
-
Pembakaran pada temperatur 950 0C (5 sampel), dan 975 0C (5 sampel).
-
Pembersihan ultrasonik selama 3 menit
-
Aplikasi lapisan opak III, ketebalan 0,1 mm di atas lapisan opak II
-
Kondensasi dengan getaran 10 kali
-
Pembakaran pada temperatur 950 0C (5 sampel), dan 975 0C (5 sampel).
Gambar 3.15. Pelapisan porselen opak
Universitas Sumatera Utara
90
4. Aplikasi porselen dentin (Gambar 3.16).
-
Pembersihan ultrasonik selama 3 menit
-
Aplikasi lapisan dentin dengan ketebalan 0,5 mm di atas lapisan opak
-
Kondensasi dengan getaran 10 kali
-
Pembakaran pada temperatur 930 0C
Gambar 3.16. Pelapisan porselen dentin
5. Aplikasi porselen enamel (Gambar 3.17)
-
Pembersihan ultrasonik selama 3 menit
-
Aplikasi lapisan enamel dengan ketebalan 0,3 mm di atas lapisan dentin
-
Kondensasi dengan getaran 10 kali
-
Pembakaran pada temperatur 920 0C
Universitas Sumatera Utara
91
Gambar 3.17. Pelapisan porselen enamel
6. Proses glazing (Gambar 3.18).
-
Pembersihan ultrasonik selama 3 menit
-
Pembakaran pada temperatur 920 0C
Gambar. 3.18. Sampel keramik-logam yang telah
selesai di glazing
Universitas Sumatera Utara
92
3.8
Kerangka Operasional Penelitian
3.8.1
Pembuatan Model Induk Logam Ni-Cr
Logam bentuk persegi panjang, ukuran ( 25 mm panjang x 3 mm
lebar x 0,5 mm tinggi )
Akrilik self curing persegi panjang, ukuran 25 mm x 3 mm
x 0,5 mm
Pemasangan spru, penanaman dalam moffel dengan investment gyps
Burning out (Temperatur 1000 0C)
Prosedur casting
Pemolesan model induk bentuk persegi panjang, ukuran 25 mm x 3
mm x 0,5 mm
Sanblasting (Pasir alumina 110 µm, 2 bar)
Pembersihan ultrasonik (Aquadest)
Proses oksidasi (Temperatur 980 ºC, 10 menit)
Universitas Sumatera Utara
93
3.8.2
Aplikasi Temperatur dan Jumlah Pembakaran Porselen Opak serta Pengukuran Kekuatan Lekat
30 Sampel Koping Logam Ni-Cr (0,5mm)
15 Sampel (Dilapis porselen opak (0,3 mm),
dibakar pada temperatur pembakaran 950 °C
(Kelompok A,B,C)
5 Sampel (Jumlah
Pembakaran 1 kali
dengan ketebalan
pelapisan opak
sekaligus 0,3 mm)
(A)
5 Sampel (Jumlah
Pembakaran 2 kali
dengan ketebalan
pelapisan opak
bertahap 0,1 mm
kemudian 0,2 mm)
(B)
15 Sampel (Dilapis porselen opak (0,3 mm),
dibakar pada temperatur Pembakaran 975 °C
(Kelompok D,E,F)
5 Sampel (Jumlah
Pembakaran 3 kali
dengan ketebalan
pelapisan opak bertahap
0,1 mm, 0,1 mm
kemudian 0,1 mm)
(C)
5 Sampel (Jumlah
Pembakaran 1 kali
dengan ketebalan
pelapisan opak
sekaligus 0,3 mm)
(D)
5 Sampel (Jumlah
Pembakaran 2 kali
dengan ketebalan
pelapisan opak
bertahap 0,1 mm
kemudian 0,2 mm)
(E)
5 Sampel (Jumlah
Pembakaran 3 kali
dengan ketebalan
pelapisan opak bertahap
0,1 mm, 0,1 mm
kemudian 0,1 mm)
(F)
Dentin (0,5 mm)
Enamel (0,3 mm)
Glazing
Uji Kekuatan Lekat (Universal Testing Machine)
τb = k x Ffail
Universitas Sumatera Utara
94
3.8.3
Pengukuran Kekuatan Lekat dengan Alat Universal Testing Machine
Pengukuran kekuatan lekat dilakukan dengan alat three-point bending pada universal
testing machine (Servopulser. Model EHF-EB100KN-20L. Shimadzu. Japan) (Gambar 3.19).
Gambar 3.19. Universal testing machine (Servopulser. Model EHF-EB100KN-20L. Shimadzu. Japan)
Sampel diletakkan pada alat uji dengan posisi keramik menghadap kebawah, dan setiap
ujung sampel diletakkan pada penyangga dengan diameter 1 mm dan berjarak 20 mm.
Sampel diberikan beban pada daerah pertengahan dengan piston bulat, radius 1 mm (Gambar
3.20).
Universitas Sumatera Utara
95
A
B
Gambar 3.20. Uji three point bending sampel keramik-logam. A) Aplikasi beban;
B) Pemisahan keramik dari logam.
Gaya yang diaplikasikan konstan dengan nilai (1,0 ± 0,5) mm/menit dan dicatat hingga
terjadi gangguan kurva defleksi beban yang menandakan kegagalan ikatan. Gaya fraktur F
(newton) diukur untuk kegagalan sampel dengan terjadinya retak ikatan pada lapisan
keramik. Beban yang dihasilkan untuk kegagalan ikatan dicatat secara digital dengan
computer software. Kekuatan permulaan terjadi retak atau lepas pada uji kekuatan threepoint bending dapat dihitung untuk menentukan kekuatan lekat keramik-logam (τ),
menggunakan rumus τ = k x Ffail,, dimana Ffail adalah gaya maksimum yang diaplikasikan
pada saat terjadi retak atau terlepas (beban kegagalan) dan k adalah konstanta yang
ditentukan dari ketebalan dan modulus elastisitas logam dan didapatkan dari grafik pada
standar ISO 9693/1999.
Universitas Sumatera Utara
96
3.9
Analisis Data
Analisis data yang digunakan untuk penelitian ini adalah :
1. Analisis Univarian, untuk mengetahui nilai rerata kekuatan lekat yang dihasilkan dan
standar deviasi pada pembakaran porselen opak dengan temperatur pembakaran 950 ºC
dan 975 ºC yang diaplikasikan dengan jumlah pembakaran 1 kali, 2 kali dan 3 kali, pada
masing-masing kelompok.
2. Uji t untuk melihat pengaruh temperatur pembakaran porselen opak 950 ºC dan 975 ºC
yang diaplikasikan dengan jumlah pembakaran 1 kali, 2 kali dan 3 kali, terhadap
kekuatan lekat GTC keramik-logam.
3. Uji One way ANOVA untuk melihat pengaruh jumlah pembakaran 1 kali, 2 kali dan 3
kali, yang diaplikasikan dengan temperatur pembakaran porselen opak 950 ºC dan
975 ºC terhadap kekuatan lekat GTC keramik-logam.
4. Uji LSD untuk melihat perbedaan pengaruh antara temperatur pembakaran porselen opak
950 ºC dan 975 ºC yang diaplikasikan dengan jumlah pembakaran 1 kali, 2 kali dan 3
kali terhadap kekuatan lekat GTC keramik-logam.
Universitas Sumatera Utara
BAB 4
HASIL PENELITIAN
Pembuatan sampel penelitian berjumlah 30 sampel dilakukan di Unit Uji
Laboratorium Dental FKG USU. Kelompok sampel keramik-logam dibagi atas enam
kelompok, antara lain sampel pada temperatur pembakaran porselen opak 950 °C
dengan jumlah pembakaran 1 kali; temperatur pembakaran porselen opak 950 °C
dengan jumlah pembakaran 2 kali; temperatur pembakaran porselen opak 950 °C
dengan jumlah pembakaran 3 kali; sampel pada temperatur pembakaran porselen
opak 975 °C dengan jumlah pembakaran 1 kali; temperatur pembakaran porselen
opak 975 °C dengan jumlah pembakaran 2 kali; temperatur pembakaran porselen
opak 975 °C dengan jumlah pembakaran 3 kali; dan masing-masing kelompok terdiri
dari lima sampel. Pengukuran nilai kekuatan lekat (τ) pada kelompok sampel
dilakukan dengan alat universal testing machine (Servopulser. Model EHFEB100KN-20L. Shimadzu. Japan) di laboratorium Impact and Fracture Research
Center (IFRC) unit II: static and fatique test, Fakultas Teknik Mesin, Universitas
Sumatera Utara. Nilai kekuatan lekat adalah hasil perkalian koefisien (k) dengan gaya
(F). Alat universal testing machine terlebih dahulu dikalibrasi sebelum dilakukan
pengukuran.
97
Universitas Sumatera Utara
98
4.1
Pengaruh Temperatur Pembakaran Porselen Opak 950 °C dan 975 °C
dengan Jumlah Pembakaran Porselen Opak 1 Kali, 2 Kali dan 3 Kali, Terhadap
Kekuatan Lekat Gigi Tiruan Cekat Keramik-Logam.
Untuk mengetahui apakah data sampel terdistribusi secara normal, terlebih dahulu
hasil penelitian dianalisa secara statistik dengan uji Shapiro-Wilk dan hasil uji
Shapiro Wilk menyatakan bahwa data terdistribusi secara normal dengan nilai
p>0,05. Homogenitas data diuji dengan uji Levene, dan hasil uji Levene menyatakan
bahwa data bersifat homogen dengan nilai p>0,05, selanjutnya menentukan
perbedaan signifikan dengan uji t Independent. Nilai rerata kekuatan lekat pada
temperatur 950 °C dan 975 °C dengan jumlah pembakaran 1 kali, 2 kali, dan 3 kali
dianalisis dengan uji univarian. Rerata kekuatan lekat keramik-logam pada
temperatur 950 °C dengan jumlah pembakaran 1 kali (Grup A) adalah 32,8 Mpa
dengan median 31,5 Mpa, standar deviasi (SD) adalah 3,17 Mpa dan kekuatan lekat
terendah 29 Mpa dan tertinggi 37 Mpa. Rerata kekuatan lekat pada temperatur 950 °C
dengan jumlah pembakaran 2 kali (Grup B) adalah 37,34 Mpa dengan median 37
Mpa. Standar deviasi (SD) kekuatan lekat pada Grup B adalah 2,52 Mpa dan
kekuatan lekat terendah 35 Mpa dan tertinggi 40,8 Mpa. Rerata kekuatan lekat pada
temperatur 950 °C dengan jumlah pembakaran 3 kali (Grup C) adalah 24,5 Mpa
dengan median 26 Mpa. Standar deviasi (SD) kekuatan lekat pada Grup C adalah
2,29 Mpa dan kekuatan lekat terendah 22 Mpa dan tertinggi 26,5 Mpa. Rerata
kekuatan lekat pada temperatur 975 °C dengan jumlah pembakaran 1 kali (Grup D)
Universitas Sumatera Utara
99
adalah 36,7 Mpa dengan median 37 Mpa. Standar deviasi (SD) kekuatan lekat pada
grup D adalah 1,51 Mpa dan kekuatan lekat terendah 35 Mpa dan tertinggi 38,9 Mpa.
Rerata kekuatan lekat pada temperatur 975 °C dengan jumlah pembakaran 2 kali
(Grup E) adalah 45,04 Mpa dengan median 45,4 Mpa. Standar deviasi (SD) kekuatan
lekat pada grup E adalah 2,30 Mpa dan kekuatan lekat terendah 42,8 Mpa dan
tertinggi 48,2 Mpa. Rerata kekuatan lekat pada temperatur 975 °C dengan jumlah
pembakaran 3 kali (Grup F) adalah 29,54 Mpa dengan median 29,7 Mpa. Standar
deviasi (SD) kekuatan lekat pada grup F adalah 3,17 Mpa dan kekuatan lekat
terendah 26 MPa dan tertinggi 34,5 MPa (Tabel 4.1dan Grafik 4.1)
Tabel 4.1. Kekuatan lekat keramik-logam berdasarkan temperatur dan jumlah pembakaran
Kekuatan Lekat (MPa)
Sampel
Temperatur 950 °C
Temperatur 975 °C
Jumlah
Pembakaran
1x
(Grup A)
Jumlah
Pembakaran
2x
(Grup B)
Jumlah
Pembakaran
3x
(Grup C)
Jumlah
Pembakaran
1x
(Grup D)
Jumlah
Pembakaran
2x
(Grup E)
Jumlah
Pembakaran
3x
(Grup F)
1
29
38,9
26
37
42,8
27,8
2
37
35
22
37
46
26
3
31,5
37
26
35
42,8
29,7
4
31,5
40,8
22
35,6
48,2
34,5
5
35
35
26,5
38,9
45,4
29,7
Rerata
± SD
(32,8 ± 3,17)
(37,34 ± 2,52)
(24,5 ± 2,29)
(36,7 ± 1,51)
(45,04 ±
2,30)
(29,54 ±
3,17)
Universitas Sumatera Utara
100
Grafik 4.1. Grafik boxplot perbedaan kekuatan lekat keramik-logam
dari enam grup perlakuan
Untuk mengetahui apakah ada pengaruh temperatur pembakaran porselen
opak 950 °C dan 975 °C dengan jumlah pembakaran porselen opak 1 kali, 2 kali dan
3 kali, terhadap kekuatan lekat GTC keramik-logam dianalisis dengan uji t
independent pada masing-masing kelompok. Hasil analisis menggunakan uji t
independent menunjukkan terdapat pengaruh yang signifikan antara temperatur
pembakaran 950 °C dan 975 °C dengan jumlah pembakaran 1 kali terhadap kekuatan
lekat keramik-logam dengan nilai p=0,038 (p