KETAHANAN AUS PIN POLYLACTIC-ACID (PLA) HASIL PENCETAKAN 3-DIMENSI DAN PLAT TITANIUM UNTUK APLIKASI SENDI LUTUT BUATAN

AGITTA TRI PUTRA, Dr.Budi Arifvianto.,S.T.,M.Biotech

2018 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Teknologi pencetakan 3 dimensi memberikan kemudahan untuk membuat bagian spacer/tibial insert dari sendi lutut. Polimer yang digunakan sebagai implant sendi lutut harus memiliki ketahanan aus yang baik. Meski demikian, belum ada hasil penelitian yang relevan untuk meneliti sifat ketahanan aus polimer hasil pencetakan 3 dimensi. Penelitian ini menggunakan peralatan uji reciprocating Pin On Flat (POF). Beban kontak yang diberikan sebesar 2,11 MPa dengan kecepatan sliding 50 mm/s dan panjang lintasan 4 km. Penelitian ini menyajikan bahasan tentang ketahanan aus material yang dibuat dengan pencetakan 3 dimensi, yang diuji dengan cara menggesekkan bahan pin PLA dengan logam berupa CP-Titanium. Variasi penelitian mengacu pada pengaruh orientasi cetak polimer dan pelumas terhadap keausan. Secara umum weight loss/volumetric loss, kekasaran permukaan, dan foto permukaan dengan mikroskop dijadikan sebagai parameter utama pengambilan data. Hasil penelitian yang dilakukan menunjukkan pentingnya pelumas dalam pengujian keausan. Pelumas air distilasi menghasilkan pengurangan berat pin yang lebih besar jika dibandingkan dengan pelumas bovine blood serum. Pengujian dengan variasi pelumas memberikan dampak yang berbeda terhadap ketahanan aus pin PLA. Orientasi cetak pin PLA yang digunakan ternyata juga mempengaruhi ketahanan aus polimer dalam pengujian pin-on-flat. Ketahanan aus terbaik adalah pin yang dicetak dengan orientasi cetak kombinasi, sedangkan bahan yang memiliki ketahanan aus paling buruk adalah polimer hasil pencetakan 3 dimensi dengan orientasi cetak searah. Dengan demikian, ketahanan aus polimer hasil pencetakan 3 dimensi dipengaruhi oleh penggunaan pelumas dan orientasi cetak pada pengujian pin-on-flat.

The 3-dimensional printing technology makes it easy to create a spacer / tibial insert part of the knee joint. Polymers that used as knee joint implants should have a good wear resistance. However, no relevant results that have been conducted to investigate wear resistance properties for the 3-dimensional polymer product. This research uses reciprocating pin on flat (POF) tribometer test machine. The contact load between two surfaces set on 2.11 MPa with a sliding speed of 50 mm /s and also track length of 4 km. This study presents a discussion on the wear resistance of 3d printed materials, and then materials tested by rubbing 3d printed polymers for pin with CP-Titanium flat. The research variation refers to the effect of lubricant and also polymer printing orientation. In general, weight loss/volumetric loss, surface roughness, and surface photographs with a microscope are main parameters of data retrieval. The results of the research indicate the importance of lubricants in wear testing. The distilled water lubricant give highest weight loss for polymer pin materials, when compared to the bovine blood serum as a lubricant. Conditional test with lubricant gives different impact PLA wear resistance. Print orientation also affects polymer wear resistance in pin-on-flat testing. The best wear resistance materials is 3d printed pin with a combination of print orientation, whereas the worn-out material is a 3d printed polymer with single infill or direct orientation. Thus, the wear resistance of 3d printed polymer is influenced by lubricants and print orientation.

Kata Kunci : Pin-On-Flat, keausan, pelumasan, orientasi cetak, pin PLA, Cp-Titanium, Kekasaran Permukaan, Weight Loss