PENGARUH SANDBLASTING DAN ELECTROPOLISHING TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN, STRUKTUR MIKRO, DAN KEKERASAN SEKRUP IMPLAN BAJA TAHAN KARAT AISI 316L

MUH. IQBAL M, Muslim Mahardika, S.T., M.Eng., Ph.D

2012 | Tesis | S2 Teknik Mesin

permukaan dan meningkatkan kekasaran permukan material sedangkan proses electropolishing merupakan metode pengikisan permukaan secara elektro kimia. Sifat mekanik sekrup implan yang terbuat dari material baja tahan karat 316L yang masih rentang terhadap retak permukaan dapat ditingkatkan, yaitu dengan mengaplikasikan kedua metode sandblasting dan electropolishing. Tujuan penelitian kali ini untuk melihat pengaruh kekerasan, struktur mikro, kekasaran permukaan pada sekrup implan baja tahan karat 316L. Pengujian kekasaran dan kekerasan pada sekrup implan yaitu dengan perlakuan metode sandblasting, electropolishing, dan kombinasi kedua metode tersebut. Proses sandblasting dilakukan dengan memutar sekrup implan dalam kotak sandblasting dengan variasi putaran yang berbeda dan penyemprotan dengan menggunakan pasir silika. Ukuran pasir silika yang digunakan yaitu antara 725 – 1,475 μm dan jarak nossel terhadap sekrup adalah 88 mm dengan tekanan penyemprotan 5-7 kg/cm2 . Alat electropolishing menggunakan arus DC. Terdapat beberapa variasi waktu, tegangan, dan jarak elektroda dalam proses electropolishing tersebut. Larutan elektrolit yang digunakan terdiri dari asam sulfat (H2SO4) dan asam fosfat (H3PO4) dengan perbandingan 1:1. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses sandblastingdapat meningkatkan kekerasan 25 % dan meningkatkan kekasaran permukaan 54 %. Hasil electropolishing dapat menurunkan kekasaran permukaan. Kekasaran sekrup hasil permesinan sebesar Ra 0,679 μm turun hingga Ra 0,095 μm. Proses kombinasi yang dilakukan pada sekrup implan masih mengalami peningkatan kekerasan hingga 20 % dan mengalami penurunan kekasaran akibat proses electropolishing.

Sandblasting is a method for improving the surface hardness and improving surface roughness of a material while the electropolishing process is an electrochemical erosion method of the surface. Mechanical properties of 316L stainless steel implants screw which is still vulnerable to cracks on the surface can be improved by applying the combination of both sandblasting and electropolishing methods.The purpose of this study is to see the effect of hardness, microstructure, and surface roughness of the 316L stainless steel implant screw. Roughness and hardness testing of the screw implant was carried out by applying the sandblasting method, electropolishing method, and a combination of both methods.Sandblasting process was carried out by turning the screws implant inside the sandblasting box and blasting using silica sand. The size of the silica sand used was between 725 to 1.475 μm and the nozzle distance toward the screw was 88 mm with the blasting pressure was 5-7 kg/cm2.Electropolishing equipment was using a DC current.There were several variations of the time, voltage, and electrode spacing in that electropolishing process.Electrolyte solutions which were used consist of sulfuric acid (H2SO4) and phosphoric acid (H3PO4) with a ratio of 1:1. The result shows that the sandblasting process can increase the hardness up to 25% and roughness up to 54%. Electropolishing result can reduce the surface roughness. Roughness screw after machining Ra 0.679 μm is down to Ra 0.095 μm. The combination process which is carried out to a screw implants are still experiencing an increase in hardness up to 20% and a decrease in roughness due to electropolishing process.

Kata Kunci : Sandblasting, electropolishing, baja tahan karat 316L,kekasaran permukaan, dan kekerasan permukaan