APLIKASI ELECTROPOLISH UNTUK PENGERJAAN AKHIR PERMUKAAN DAN PENGUJIAN TEKUK MINIPLATE OSTEOSINTESIS BERBAHAN TITANIUM DAN MAGNESIUM PADUAN

BAHTIAR RAHMAT, Muslim Mahardika, S.T., M.Eng., Ph.D.; Dr. Budi Arifvianto, S.T., M.Biotech.

2019 | Tesis | MAGISTER TEKNIK MESIN

Dalam dua dekade terakhir, osteosynthesis miniplate dikembangkan untuk membantu proses rekonstruksi dan penyembuhan patah tulang mandibula. Saat ini miniplate umumnya dibuat dari bahan titanium yang bersifat non-degradable. Magnesium paduan yang dapat terdegradasi berpotensi menggantikan titanium. Dengan mengadopsi bentuk dan ukuran dari penelitian sebelumnya, miniplate dari bahan titanium dan magnesium paduan diberikan perlakuan akhir permukaan berupa electropolish. Kemudian setelah mendapatkan perlakuan electropolish, miniplate titanium dan magnesium diuji untuk mengetahui kekuatan mekanisnya. Dalam penelitian ini, eksperimen dilakukan dengan beberapa skema pengujian untuk mengetahui perubahan dimensi dan kekasaran permukaan dari miniplate titanium dan magnesium setelah perlakuan electropolish. Uji tarik dan uji tekuk (bending) dilakukan untuk mengetahui apakah miniplate titanium dan magnesium layak untuk digunakan dari segi kekuatan mekanis. Hasil penelitian ini menunjukkan electropolish material titanium bisa dilakukan dengan menggunakan larutan 35% H2SO4, 45% H3PO4 dan 20% H2O untuk memproduksi kekasaran 0,66 µm, sedangkan electropolish material magnesium larutan 1M NaCl dan ethylene glycol dengan penambahan 20% volum ethanol mampu megurangi nilai kekaasaran permukaan hingga 80,7%, yiatu sebesar 1,437 µm. Pengujian tarik dan bending yang dilakukan pada miniplate titanium dan magnesium menunjukkan hasil bahwa bentuk dan ukuran baru dari miniplate magnesium mampu menandingi kekuatan mekanis dari miniplate titanium. Kekasaran permukaan optimal miniplate titanium mampu diperoleh dengan proses electropolish menggunakan larutan 35% H2SO4, 45% H3PO4 dan 20% H2O, sedangkan kekasaran permukaan miniplate magnesium belum diperoleh. Bentuk dan ukuran baru miniplate magnesium layak untuk digunakan sebagai internal fixation pada patah mandibula.

In the past two decades, osteosynthesis miniplate was developed to help the process of reconstruction and healing of fractures mandibular. At present the miniplate was generally made from titanium material which is non-degradable. Magnesium alloys that could be degraded have the potential to replace the titanium. By adopted the shape and size from the previous study, the miniplate of titanium and magnesium alloy materials was given surface treatment in the form of electropolish. Then after electropolish treatment, miniplate titanium and magnesium were tested to determine the mechanical strength. In this study, experiments were carried out with several testing schemes to determine changes in surface dimensions and roughness of miniplate titanium and magnesium after electropolish treatment . Tensile test and bending test were performed to determine whether the miniplate titanium and magnesium feasible to use in terms of mechanical strength. The results of this study indicate that electropolish titanium material could be carried out using a 35% H2SO4, 45% H3PO4 and 20% H2O solution to produce 0.66 µm roughness, while electropolish material magnesium 1M NaCl and ethylene glycol with addition of 20% volumes of ethanol solution could reduce the surface roughness up to 80.7%, which is 1.437 µm. The tensile and bending tests performed on the miniplate titanium and magnesium showed that the new shape and size of the miniplate magnesium could match the mechanical strength of the miniplate titanium. The optimal surface roughness of the titanium miniplate was able to be obtained by the process electropolish using 35% H2SO4, 45% H3PO4 and 20% H2O solution, while the surface roughness of the magnesium miniplate had not been obtained. The new shape and size of miniplate magnesium was suitable for used as an internal fixation of mandibular fractures.

Kata Kunci : Miniplate, Mandibular reconstruction, Electropolish, Mechanical test.