PENGARUH SHOT PEENING DAN VARIASI TEGANGAN ANODISASI TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT MEKANIK PADUAN MAGNESIUM AZ91D UNTUK APLIKASI IMPLAN ORTOPEDI BIODEGRADABLE
Total View This Week0
Total View This Week0
Institusion
Institut Teknologi Bandung
Author
Puspa Paramesti, Prima (STUDENT ID : 12517018)
(LECTURER ID : 0004127405)
(LECTURER ID : 0004127405)
(LECTURER ID : 0015039204)
(LECTURER ID : 0004127405)
(LECTURER ID : 0004127405)
(LECTURER ID : 0015039204)
Subject
Datestamp
2021-08-26 09:01:36
Abstract :
Magnesium merupakan salah satu material logam yang dapat digunakan sebagai implan biodegradable. Magnesium memiliki sifat biokompatibel yang lebih baik serta sifat mekanik yang paling menyerupai tulang dibandingkan dengan material implan lainnya. Namun, magnesium dan paduannya juga memiliki kelemahan yaitu laju korosi yang tinggi dan mudah terdegradasi dengan cepat. Berbagai penelitian telah dilakukan seperti perlakuan permukaan dan pelapisan permukaan untuk meningkatkan sifat ketahanan korosi dari paduan magnesium. Namun, cara tersebut masih dapat memicu terjadinya penurunan sifat lain yang dapat menurunkan biokompatibilitas. Pada penelitian kali ini, peningkatan sifat mekanik dan ketahanan korosi pada paduan magnesium akan dipelajari melalui metode kombinasi shot peening dan anodisasi. Paduan yang digunakan dalam penelitian ini adalah paduan magnesium AZ91D. Penelitian diawali dengan pemotongan dan preparasi spesimen. Spesimen yang telah dipotong diberikan perlakuan shot peening selama 12 menit dengan proyektil berupa bola baja kecil. Kemudian dilakukan anodisasi pada spesimen dengan variasi tegangan sebesar 3 V, 5 V, dan 8 V. Proses anodisasi dilakukan pada 500 ml larutan yang mengandung 3 M KOH + 1 M Na2SiO3 selama 60 menit untuk masing-masing tegangan. Setelah anodisasi, dilakukan karakterisasi menggunakan Optical Microscope, Scanning Electron Microscope, dan X-Ray Diffraction. Beberapa pengujian sifat mekanik juga dilakukan yaitu pengujian kekerasan (vickers hardness test) dan pengujian kekasaran (surface roughness test). Setelah data karakterisasi dan pengujian diperoleh, dilakukan analisis mengenai struktur mikro, morfologi, dan fasa yang terbentuk serta kekerasan dan kekasaran permukaan paduan AZ91D setelah diberi perlakuan anodisasi maupun kombinasi shot peening dan anodisasi. Dari hasil percobaan, dapat diketahui bahwa lapisan yang terdiri dari Mg(OH)2 dan Mg2SiO4 terbentuk pada permukaan paduan AZ91D setelah anodisasi. Spesimen dengan tegangan 5 V memiliki lapisan yang paling tebal dan berpori. Perlakuan anodisasi juga meningkatkan kekerasan dan kekasaran spesimen. Nilai kekerasan paling tinggi yaitu 48,93 HV dengan peningkatan kekerasan sebesar 23,87% serta nilai parameter kekasaran Ra dan Rmax paling tinggi yaitu 6,172 ?m dan 33,66 ?m pada paduan AZ91D diperoleh ketika tegangan 5 V diberikan. Selain itu, perlakuan shot peening dapat meningkatkan sifat lapisan anodisasi. Spesimen shot peened yang kemudian dianodisasi memiliki lapisan oksida yang lebih merata dengan pori yang lebih sedikit.
Magnesium merupakan salah satu material logam yang dapat digunakan sebagai implan biodegradable. Magnesium memiliki sifat biokompatibel yang lebih baik serta sifat mekanik yang paling menyerupai tulang dibandingkan dengan material implan lainnya. Namun, magnesium dan paduannya juga memiliki kelemahan yaitu laju korosi yang tinggi dan mudah terdegradasi dengan cepat. Berbagai penelitian telah dilakukan seperti perlakuan permukaan dan pelapisan permukaan untuk meningkatkan sifat ketahanan korosi dari paduan magnesium. Namun, cara tersebut masih dapat memicu terjadinya penurunan sifat lain yang dapat menurunkan biokompatibilitas. Pada penelitian kali ini, peningkatan sifat mekanik dan ketahanan korosi pada paduan magnesium akan dipelajari melalui metode kombinasi shot peening dan anodisasi. Paduan yang digunakan dalam penelitian ini adalah paduan magnesium AZ91D. Penelitian diawali dengan pemotongan dan preparasi spesimen. Spesimen yang telah dipotong diberikan perlakuan shot peening selama 12 menit dengan proyektil berupa bola baja kecil. Kemudian dilakukan anodisasi pada spesimen dengan variasi tegangan sebesar 3 V, 5 V, dan 8 V. Proses anodisasi dilakukan pada 500 ml larutan yang mengandung 3 M KOH + 1 M Na2SiO3 selama 60 menit untuk masing-masing tegangan. Setelah anodisasi, dilakukan karakterisasi menggunakan Optical Microscope, Scanning Electron Microscope, dan X-Ray Diffraction. Beberapa pengujian sifat mekanik juga dilakukan yaitu pengujian kekerasan (vickers hardness test) dan pengujian kekasaran (surface roughness test). Setelah data karakterisasi dan pengujian diperoleh, dilakukan analisis mengenai struktur mikro, morfologi, dan fasa yang terbentuk serta kekerasan dan kekasaran permukaan paduan AZ91D setelah diberi perlakuan anodisasi maupun kombinasi shot peening dan anodisasi. Dari hasil percobaan, dapat diketahui bahwa lapisan yang terdiri dari Mg(OH)2 dan Mg2SiO4 terbentuk pada permukaan paduan AZ91D setelah anodisasi. Spesimen dengan tegangan 5 V memiliki lapisan yang paling tebal dan berpori. Perlakuan anodisasi juga meningkatkan kekerasan dan kekasaran spesimen. Nilai kekerasan paling tinggi yaitu 48,93 HV dengan peningkatan kekerasan sebesar 23,87% serta nilai parameter kekasaran Ra dan Rmax paling tinggi yaitu 6,172 ?m dan 33,66 ?m pada paduan AZ91D diperoleh ketika tegangan 5 V diberikan. Selain itu, perlakuan shot peening dapat meningkatkan sifat lapisan anodisasi. Spesimen shot peened yang kemudian dianodisasi memiliki lapisan oksida yang lebih merata dengan pori yang lebih sedikit.
Download
book
BibTex
Latex, Jabref
cloud_download
Original Resource
url resource Institution
