PERANCANGAN FEMORAL HEAD OF KNEE JOINT PROSTHETIC DAN ANALISIS PROSES MANUFAKTUR BERUPA METODE BENDING DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE ABAQUS 6.11

GREAT ANUGRAH HAMONANGAN S., Dr. Suyitno, ST., M.Sc.

2013 | Skripsi | TEKNIK MESIN

Bending merupakan salah satu proses cold forming yang dilakukan dengan cara merubah sumbu kelengkungan suatu material. Bending mampu melengkungkan sebuah material yang lurus (batang, pipa, lembaran) begitu juga sebaliknya. Tujuan penelitian ini adalah untuk memperoleh rancangan femoral head knee joint prosthetic beserta proses manufaktur-nya dan memperoleh hasil simulasi analisis tegangan Von Mises yang terjadi selama proses bending. Pembuatan femoral head knee joint prosthetic yang mendekati kontur tulang manusia dilakukan dengan menggunakan hasil 3D scan pada tulang femur pria dewasa. Hasil 3D scan tulang femur diproses dalam software Autodesk Inventor Professional 2012. Simulasi proses bending dilakukan dengan menggunakan software Abaqus 6.11. Material yang digunakan dalam simulasi proses bending adalah pelat stainless steel 316L dengan ketebalan maksimum 6 mm. Proses bending tersebut terdiri dari tiga tahap. Tahap pertama berfungsi untuk membentuk permukaan dalam spesimen. Tahap kedua berfungsi untuk membentuk permukaan luar bagian bawah spesimen. Tahap ketiga berfungsi untuk membentuk permukaan luar bagian anterior dan posterior spesimen. Hasil analisis tegangan Von Mises dengan menggunakan software Abaqus 6.11 terhadap pembentukan femoral head knee joint prosthetic menghasilkan tegangan Von Mises terbesar (1550 MPa) pada spesimen Ti6Al4V. Tegangan terbesar spesimen Ti6Al4V pada bagian posterior melebihi engineering UTS, true UTS, dan fracture strength-nya. Hal ini menunjukkan bahwa kapabilitas desain cetakan tidak memungkinkan untuk penggunaan spesimen Ti6Al4V, sedangkan untuk spesimen stainless steel 316L (800 MPa) dan pure Ti (800 MPa) melebihi engineering UTS, true UTS, tetapi tidak melebihi fracture strength-nya. Hal ini menunjukkan bahwa desain cetakan memiliki kapabilitas untuk spesimen stainless steel 316L dan pure Ti.

-

Kata Kunci : femoral head knee joint prosthetic, stainless steel 316L, finite element method, Abaqus 6.11