Optimasi Parameter Desain Stent Berbahan Baku Poly L-Lactic Acid (PLLA) untuk Memperoleh Sifat Mekanis Optimal Berdasarkan Nilai Recoil, Foreshortening, dan Tegangan Von Mises Menggunakan Metode Response Surface

IVAN DIAN PRATAMA, Ir. Alva Edy Tontowi, M.Sc., Ph.D.

2017 | Skripsi | S1 TEKNIK INDUSTRI

Setiap tahun terdapat lebih dari 36 juta orang meninggal karena penyakit tidak menular, termasuk diantaranya penyakit kardiovaskuler. Salah satu cara yang digunakan untuk menyembuhkan penyakit kardiovaskuler adalah melalui pemasangan stent. Penelitian dan pengembangan stent masih berlanjut hingga saat ini, salah satunya adalah pengembangan material yang bersifat bioabsorbable dan biodegradable serta mencari aspek mekanis. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan parameter desain yang optimal untuk mendapatkan recoil dan foreshortening minimum, diameter maksimum, serta tegangan von mises dalam batas aman. Pada penelitian ini dilakukan uji ekspansi pada desain stent berbahan baku poly L-lactic acid (PLLA) menggunakan simulasi software Abaqus 6.14 untuk mengetahui performa mekanis stent ditinjau dari tegangan von mises, recoil, serta foreshortening. Simulasi dilakukan pada stent dengan ketebalan 60 μm, 65 μm, dan 70 μm dengan memberikan tekanan ekspansi 0,036 MPa, 0,040 MPa, dan 0,044 MPa. Hasil simulasi kemudian dioptimasi menggunakan metode response surface dengan parameter desain yang digunakan adalah tebal dan tekanan. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan recoil dan foreshortening minimum serta tegangan von mises dalam batas aman, dibutuhkan parameter ketebalan sebesar 69,9283 μm dengan tekanan 0,0449 MPa. Respon yang dihasilkan dari parameter ini adalah tegangan von mises sebesar 64,0425 MPa, recoil sebesar 35,9947%, foreshortening sebesar 2,8249%, dan diameter sebesar 1,8337 mm.

Every year there are more than 36 million people die because of non-contagious diseases, one of them is including cardiovascular disease. The procedure used to cure cardiovascular disease is the installation of stent. The researches and developments on stent continues until now. One of the current developments is the developments of bioabsorbable and biodegradable stent’s material and looking for mechanical aspects. The purpose of this research is to obtain optimum design parameters to get minimum recoil and foreshortening, maximum diameter, and von mises stress within safe limits. In this research, the expansion test on a stent design made from poly L-lactic acid (PLLA) applies Abaqus 6.14 software simulation to know the mechanical stent performance from von mises, recoil and foreshortening. Simulations were performed on stents of 60 μm, 65 μm, and 70 μm thicknesses with an expansion pressure of 0.036 MPa, 0.040 MPa and 0.044 MPa. The simulations results are optimized using response surface method with the design parameters used are thickness and pressure. The result of this research is to obtain minimum recoil and foreshortening as well as von mises stress in safe limit, it needs thickness parameter equal to 69.9283 μm with pressure 0.0449 MPa. The responses result from this parameter are the value of von mises stress is 64.0425 MPa, recoil is 35.9947%, foreshortening is 2.8249%, and diameter is 1.8337 mm.

Kata Kunci : stent, tegangan von mises, foreshortening, recoil, metode response surface