STUDI PROSES PEMBUATAN BAUT PENYAMBUNG TULANG MANUSIA

Pringgo Widyo Laksono, S.T, Muslim Mahardika, S.T., M.Eng., Ph.D.,

2012 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Penelitian ini menyajikan suatu studi terhadap pembuatan baut penyambung tulang manusia melalui proses konvensional meliputi proses permesinan dan penempaan. Bone screw atau baut penyambung tulang digunakan pada proses penyambungan/fiksasi tulang patah atau retak. Minimnya kuantitas dan kualitas implant untuk orang Indonesia mendorong peneliti untuk melakukan studi terhadap pabrikasi human bone screw. Perbandingan produk lokal yang diproduksi dengan produk impor jenis cortical bone screw akan dianalisis dalam penelitian ini. Dalam penelitian ini, desain baut/sekrup penyambung tulang manusia yang digunakan untuk proses fiksasi tulang adalah jenis baut penyambung tulang manusia pada tulang bagian kortikal. Baut tulang kortikal sesuai dengan standard ASTM F543-07 baut jenis kortikal termasuk dalam klasifikasi tipe HA- kepala berbentuk bulat ellips, dangkal, ulir halus yang tidak simetris serta kepala baut yang dalam. Material yang digunakan dalam proses pembuatan baut/sekrup kortikal dari jenis stainless steel 316L dimana proses pemesinan menggunakan mesin bubut konvensional dan untuk proses penempaan berbasis pada teknologi industri kecil dan menengah. Analisis perbandingan terhadap baut tulang kortikal yang dihasilkan melalui proses pemesinan dan penempaan dengan produk luar negeri AO (Swiss) dilakukan dengan pengujian mekanis dan pengujian struktur mikro. Analisis studi yang diperoleh dari penelitian ini adalah bone screw dengan material lokal dapat diproduksi dengan metode konvensional secara permesinan maupun penempaan. Hasil perbandingan bone screw menunjukkan bahwa tingkat kemiripan diatas 90% untuk nilai rataan kekerasan dari kepala baut, sedangkan untuk nilai kakasaran permukaan dihasilkan perbandingan nilai Ra yang tidak jauh berbeda dalam interval yang diijinkan. Proses pembuatan ulir pada baut dipengaruhi oleh kondisi permesinan seperti depth of cut, thread per inchi, sudut pemakanan dan alat potong. Perbandingan dari uji struktur mikro dan SEM terlihat bahwa produk yang diproduksi peneliti walaupun secara keseluruhan hampir mirip seperti ukuran butiran dan juga bentuk geometri dari bone screw, produk peneliti masih memerlukan perbaikan.

This study presents a study of the manufacture of human bone screw through conventional processes including machining and forging. Bone screw used in the process of fixation of bone fractures or cracks. The lack of quantity and quality of the implant at Indonesia that encourage researchers to conduct a study of human bone screw manufacturing. The comparison of local products manufactured with imported products cortical bone screw type will be analyzed in this study. In this study, the design type of the bone screw that used for bone fixation on the cortical bone region. Cortical bone screw in according to ASTM F543-07 standard types of cortical screws that included in the classification of type HA type, spherical undersurface head, shallow, asymmetric buttres thread, and deep head screw. Materials which used in the manufacture of cortical bone screw was 316L stainless steel in which the machining process using conventional lathes and for forging process based on technology of small and medium enterprise. Comparative analysis of cortical bone screw that produced by the machining and forging process than a foreign product AO (Swiss) have been done by mechanical testing and micro structures testing. Analysis of studies have obtained that bone screw with local materials can be produced by conventional machining methods. The results shown that the ratio of bone screw similarity level above 90% for the hardness rates of the bone screw head, while the value of the resulting surface roughness Ra ratio were not much different in the allowable interval. The bone screw manufacturing process have been affected by machining conditions such as depth of cut, threads per inch, the cutting angle and cutting tools. Comparison of microstructure and SEM test shown that products manufactured by researchers although overall was almost similar such as grain size and geometry of the bone screw, the bones screw still need more improvement.

Kata Kunci : Baut tulang kortikal