LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL I (Revisi)

Topik : Distorsi Model Malam Kedokteran Gigi (Wax) Akibat Stress

Release

Kelompok : B-4b

Tgl. Praktikum : 7 Maret 2013

Pembimbing : Helal Soekartono, drg.,M.Kes

Penyusun:

No. Nama NIM

1. Shely Oktavia Puspita N. 021211133041

2. Irma Ade Armaningsih 021211133042

3. Sapta Pradipta Semesta 021211133043

4. Abdul Malik 021211133044

5. Anukula Atmaja Abhapira W. 021211133045

6. Ryan Ade Putra Kusuma 021211133046

7. Alwia Qarisa 021211133047

DEPARTEMEN MATERIAL KEDOKTERAN GIGI

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

2013

1. TUJUAN

a. Mahasiswa mampu memanipulasi malam secara tepat

b. Mahasiswa dapat mengukur distorsi ( akibat stress release ) malam

inlay kedokteran gigi

2. CARA KERJA

Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan untuk praktikum

Bahan:

1) Malam inlay

2) Air PDAM

Alat:

1) Mangkuk karet

2) Spiritus brander

3) Stopwatch

4) Jangka sorong

5) Thermometer

6) Pisau model

a. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan praktikum

b. Mangkok karet diisi dengan 100 ml air

c. Lunakkan malam inlay diatas api spiritus brander sampai homogen

selama 5 menit, jarak api dengan malam 10 cm

d. Malam inlay dibengkokkan hingga berbentuk tapal kuda

e. Malam inlay dibiarkan menjadi dingin di udara terbuka selama 10

menit, ukur jarak kedua ujungnya dengan jangka sorong ( sebagai

jarak awal )

f. Praktikum dilakukan dengan menggunakan dua perbandingan, malam

dimasukkan di dalam air dan malam di udara bebas.

g. Malam inlay tersebut dimasukkan dalam mangkok karet yang telah di

isi air.

h. Mengamati perubahan bentuk malam inlay dan mengukur jarak antara

2 ujung malam inlay dengan jangka sorong ( sebagai jarak akhir )

setiap 15 menit selama 1 jam.

i. Cara kerja praktikum dilakukan kembali tanpa menggunakan medium

air (di udara bebas).

3. HASIL PRAKTIKUM

No Panjang awal (mm) Menit ke- (mm) *Persentase

distorsi15 30 45 60

1. 25,7 24,1 23,3 23,4 24,9 -8 %

2. 11,4 12,6 12,8 12,6 12,6 14 %

3. 34,2 35,9 36,8 37,2 36,5 9 %

Tabel 1. Inlay wax dalam udara terbuka (tanpa air)

Grafik 1. Jarak 2 ujung malam tiap 15 menit (inlay wax pada udara terbuka)

Tabel 2. Inlay wax direndam dalam air

No Panjang

awal

(mm)

Suhu

(oC)

Menit ke- *Persentase

Distorsi15 30 45 60

Panjang

(mm)

Suhu

(o C)

Panjang

(mm)

Suhu

(o C)

Panjang

(mm)

Suhu

(o C)

Panjang

(mm)

Suhu

(o C)

1. 27,8 28o 29,3 27O 32,6 26O 33,5 26O 33,8 25O 19 %

2. 17,5 27,5o 17,6 26,5O 17,8 25,5O 28,4 25O 28,4 25O 32 %

3. 19,9 27o 22,1 26O 22,3 25,5O 22,3 25O 22,3 25O 16 %

Panjang akhir –Panjang awal

*Presentase distorsi = X 100%

Panjang awal

Grafik 2.Jarak 2 ujung malam tiap 15 menit (inlay wax direndam air)

4. PEMBAHASAN

Malam atau wax atau lilin pertama kali sekitar abad 18. Malam

atau wax / lilin merupakan salah satu bahan yang memegang peranan

penting dalam ilmu bidang kedoteran gigi yaitu untuk pencatatan

cetakan rahang yang tidak bergigi. Meskipun telah ditemukan bahan

baru yang lainnya, malam masih digunakan dalam jumlah yang besar

untuk keperluan klinik dan pekerjaan laboratorium, untuk memenuhi

kebutuhan tersebut malam gigi biasanya dicampur dari bahan alami

dan sintetis. (Anusavice 2003 )

Penggunaan malam dalam kedokteran gigi merupakan kebutuhan,

maka perlu untuk mengetahui segala aspek dalam malam atau wax,

terutama sifat-sifatnya sehingga akan memudahkan dalam

memanipulasi, dan menghasilkan suatu hasil manipulasi yang

maksimal. Untuk lebih memahami maka dilakukan suatu percobaan

yang akan memperlihatkan terjadinya distorsi yang dipengaruhi oleh

beberapa faktor. (Anusavice 2003 )

Distorsi malam sebelum dilakukan pemanasan memiliki sifat yang

mudah flaking atau robek / patah. Hal ini disebabkan karena sebelum

pemanasan dilakukan struktur dari bentuk kristalnya adalah

orthorhombik yang menyebabkan kisi kristalnya dalam keadaan stabil

dan pada akhirnya bila dipaksakan dimanipulasi dengan memberikan

tekanan-tekanan pada malam maka malam akan menyerpih, robek

serta terbentuk tegangan dalam (internal stress), sehingga bila pada

saat dipanaskan tegangan yang ada akan dilepaskan dengan disertai

distorsi. (Anusavice, Kenneth J. 2003) Pada saat dilakukan pemanasan

secara merata di seluruh permukaan malam, ada lekuk-lekukan pada

bagian malam sehingga akan diketahui suhu transisi dimana malam

akan dapat dimanipulasi dengan mudah. Tujuan dari pemanasan secara

merata sendiri relevan dengan sifat fisis malam yang merupakan

konduktor termis yang jelek dan memiliki daya flow yang baik.

(Anusavice, Kenneth J. 2003)

Apabila saat dipanaskan hanya sebagian saja yang terkena panas

maka panas tersebut tidak akan disebarkan ke bagian yang lainnya dan

pada tempat yang terkonsentrasi oleh pemanasan akan segera mencair.

Selain itu dengan memanaskan secara merata juga akan

menghindarkan terjadinya tegangan dalam. (Van Noorth, Richard.

2002) Besarnya suhu transisi dimana malam akan dapat dimanipulasi

dengan mudah adalah 37°C, akan tetapi tidak semua malam

mempunyai suhu transisi yang sama. Pada suhu transisi padat-padat

inilah terjadi perubahan bentuk struktur kristal yang stabil

orthorhombic menjadi heksagonal. Setelah malam mencapai suhu

transisi padat-padat, malam siap untuk diaplikasikan diatas model

kerja. Dilakukan penekanan oleh jari-jari tangan sehingga malam akan

dapat membentuk kontur model yang sesuai dengan kebutuhkan.

(Anusavice, Kenneth J. 2003)

Distorsi merupakan masalah yang paling serius yang dapat terjadi

sewaktu membentuk dan melepas model malam dari mulut atau die.

Keadaan ini terjadi karena perubahan panas dan dilepaskannya stress

yang timbul sewaktu terjadinya kontraksi saat pendinginan; udara yang

terjebak; perubahan bentuk selama moulding, pengukiran, pelepasan;

waktu serta temperature selama penyimpanan, sementara itu malam

cenderung kembali ke bentuk semula sesudah dimanipulasi. Keadaan

seperti ini disebut sebagai memory elastic. (Anusavice, Kenneth J.

2003)

Batang malam inlay dapat dilunakkan dengan api, dibengkokkan

menjadi berbentuk tapal kuda, dan didinginkan pada posisi ini. Jika malam

ini dibiarkan mengambang dalam air bertemperatur suhu ruangan selama

beberapa jam, bentuk tapal kuda tersebut akan terbuka. Memory elastic

dari malam ditunjukkan lebih jauh selama pengukuran ekspansi termal

dari malam yang mendapat tekanan selama pendinginan. Ekspansi

meningkat di atas temperature transisi kaca, lebih daripada jika

didinginkan tanpa tekanan. Hal ini menggambarkan sifat malam yang

mencoba untuk kembali ke keadaan normal yang tidak terbatasi. (John,

M., Ph.D. 2008) Jika malam dibengkokkan menjadi tapal kuda, molekul-

molekul bagian dalam akan mengalami kompresi dan molekul bagian luar

mengalami ketegangan. Begitu stress dilepaskan perlahan-lahan pada

temperature kamar, malam cenderung menjadi lurus kembali. (Anusavice,

Kenneth J. 2003)

Pada praktikum inlay wax yang telah dilakukan, terlihat bahwa

jarak ujung tapal kuda yang diletakkan di air lebih panjang daripada jarak

ujung tapal kuda yang diletakkan di udara. Hal ini berkebalikan dengan

hasil pada teori yang seharusnya. Pada teori jarak di udara lebih panjang

daripada di air. (Anusavice, Kenneth J. 2003)

Distorsi dapat terjadi akibat pemanasan dan pendinginan yang tidak

merata. Efek ini berlangsung ketika ada perbedaan antara suhu mulut dan

suhu kamar. Saat malam dipanaskan, malam seakan-akan melunak,

namun sebenarnya terjadi tegangan induksi (internal stress). Ketika malam

dipindahkan dari suhu tinggi ke suhu rendah, terjadi pelepasan stress yang

kemudian menyebabkan distorsi karena salah satu sifat wax yaitu elastic

memory. (Hatrick, Carol Dixon. 2003) Faktor-faktor yang mempengaruhi

perubahan distorsi:

a. Internal Stress

Malam dicetak atau dimanipulasi tanpa pemanasan yang cukup

hingga diatas suhu transisi solid-solid, maka akan terjadi tekanan yang

sangat besar pada material. (Combe, 1992).Tekanan ini biasanya

disebut dengan internal stress. Stress ini timbul dari kontraksi pada

waktu pendinginan, udara yang terjebak mengakibatkan perubahan

bentuk selama molding, waktu dan temperatur selama penyimpanan.

Tekanan yang dilepaskan oleh wax tersebut pada saat didiamkan

menimbulkan suatu kontraksi. (Combe, 1992) Suhu transisi padat –

padat dapat diperoleh dengan memanaskan malam secara merata hingga

massa malam lunak dan merupakan saat yang tepat untuk memanipulasi

malam.

b. Elastic memory

Saat internal stress sudah terlepas dari dalam malam, suhu malam

telah menurun di bawah suhu transisi solid-solid dan bentuk molekul

dalam malam akan menjadi stabil kembali dan akan berhenti

mengalami distorsi dan kembali mengeras atau cenderung ke bentuk

semula sesudah dimanipulasi (elastic memory). (Van Noorth, Richard.

2002) Elastic memory yang ditunjukkan terjadi lebih besar selama

pengukuran ekspansi termal pada malam yang dibiarkan pada udara

bebas daripada malam yang didiamkan dalam air. (Van Noorth,

Richard. 2002)

c. Thermal Expansion

Distorsi pada malam juga dipengaruhi oleh perubahan dimensi yang

dialami oleh malam karena faktor suhu. Malam mempunyai koefisien

ekspansi termal yang lebih tinggi daripada bahan kedokteran gigi yang

lain. (John, M., Ph.D. 2008)

d. Residual stress

Terlepas dari metode yang digunakan untuk menyiapkan pola

malam, tegangan sisa yang ada di pola selesai. ketika dipengaruhi oleh

waktu dan suhu, sisa, atau internalstres dapat mengakibatkan

perubahan dimensi tidak seragam, atau distorsi. Faktor-faktor lain

yang mempengaruhi perubahan distorsi (dikarenakan tidak sesuai

ketentuan) : (John, M., Ph.D. 2008)

a. Adanya keterbatasan alat

b. Adanya kesalahan saat membaca alat ukur jangka sorong

c. Adanya kesalahan teknik pelunakan pada inlay wax

d. Adanya tekanan pada inlay wax saat proses pendinginan

Distorsi sendiri merupakan suatu perubahan dimensi akibat dari

perubahan pendinginan, udara yang terjebak di dalam malam, pelepasan

malam dan temperatur selama penyimpanan malam tersebut. Malam

merupakan bahan termoplastis yang mempunyai sifat cenderung kembali

ke bentuk awalnya sesudah dimanipulasi. Distorsi harus dicegah supaya

bahan restorasi logam yang dihasilkan dapat akurat sesuai dengan model.

(Anusavice, Kenneth J. 2003)

Pada perkembangan selanjutnya, malam dental sebagian besar

digunakan dalam proses laboratorium , meskipun masih ada sebagian dari

malam dental yang digunakan langsung pada rongga mulut penderita,

misalnya malam onlay untuk mencetak atau mengecek hasil dari preparasi

sebuah gigi. (Anusavice, Kenneth J. 2003)

Selain itu Inlay wax digunakan untuk pembuatan pola bagi

pengecoran logam seperti inlay dan didesain untuk tidak meninggalkan

residu ketika dipanaskan dalam bahan investment. Suhu kerja, kekerasan,

kelenturan, ekspansi, dan kontraksi malam inlay ditentukan oleh bahan

yang membentuknya. (Hatrick, Carol Dixon. 2003) Inlay wax dapat

diperoleh dalam warna biru dan hijau, dalam bentuk lonjoran kecil,

lembaran tipis, maupun bentuk yang sudah jadi bagi pembuatan

cangkeram dan bar. (F J Harty & R Ogston, 1993).

Sebuah malam dental juga harus memiliki syarat tertentu sehingga

malam tersebut mampu memenuhi kebutuhan baik malam yang digunakan

secara direct ataupun indirirect. Pada proses laboratorium malam dental

digunakan dalam banyak kepentingan dan penggunaannya disesuaikan

dengan jenis malam dari sifat masing – masing malam dental. (Anusavice,

Kenneth J. 2003)

Malam memiliki sifat fisis yang baik, sehingga dapat membantu

pekerjaan di dunia kedokteran gigi. Beberapa sifat-sifat fisik dental wax

yang menjadikannya sebagai bahan penunjang yang sangat berguna di

bidang kedokteran gigi adalah: (Craig et al, 2002)

1. Temperatur peralihan ke solid

2. Ekspansi dan kontraksi termal

3. Daya alir (flow)

4. Internal Stress

5. Sifat mudah pecah (brittleness)

Konstitusi dasar malam yang dipergunakan di kedokteran gigi dari

tiga sumber utama, yaitu : (Anusavice, Kenneth J. 2003)

Mineral, seperti parafin

Serangga, seperti malam beeswax

Tumbuhan, seperti malam caresin dan carnauba

Ada beberapa jenis malam berdasarkan penggunaannya, yaitu :

(Hatrick, Carol Dixon. 2003)

Malam model : malam jenis ini banyak dipergunakan untuk

keperluan membuat pola dan untuk pencatatan relasi rahang

dalam bentuk gigi tiruan. Malam model yang digunakan untuk

keperluan klinik hendaknya tidak mengalami perubahan

dimensi ketika dipanaskan pada suhu. Mulut dan didinginkan

pada suhu kamar.

Malam lembaran tuang : malam jenis ini tersedia dalam bentuk

lembaran dengan ketebalan tertentu. Bahan malam dan

komponen polimer harus dibakar habis dari bumbu tuang tanpa

meninggalkan residu.

Malam carding dan boxing wax : Malam jenis ini banyak

dipergunakan untuk melekatkan gigi tiruan pada tempatnya dan

untuk membuat dinding batas cetakan sebelum dilakukan

pengisian.

Malam inlay : malam jenis ini banyak digunakan untuk

pembuatan pola inlay, yang dapat dipergunakan langsung

dalam mulut atau dengan model.

Malam perekat / sticky wax : Malam jenis ini berbentuk batang

yang mudah patah / brittle, warna kuning, terbuat dari beeswax

dan beberaparesin alami. Bahan ini hendaknya mudah dilepas

dengan air mendidih dan memiliki kontraksi minimal sewaktu

pendinginan untuk mencegah bergeraknya bagian – bagian

yang hendak disambung.

Malam cetak : Malam jenis ini dipergunakan untuk mencetak

rahang yang tidak bergigi. Malam ini menunjukkan derajat

aliran yang tinggi pada suhu mulut.

1. ANALISIS DATA

Dalam percobaan ”Malam Inlay” ini dilakukan dengan dua

perlakuan yang berbeda yaitu dibiarkan dalam udara terbuka dan

dimasukkan ke dalam air. Masing-masing percobaan dilakukan sebanyak

empat kali selama satu jam (tiap percobaan 15 menit). Setelah dilakukan

pemanasan pada inlay wax, malam dibentuk seperti tapal kuda dengan

membentuk cross pada ujung-ujung malam sebagai pedoman dalam

perhitungan distorsi yang akan diamati dan dibiarkan selama 15 menit

dengan 2 perlakuan yang berbeda (medium air dan udara bebas). Setelah

itu, malam akan mengalami perubahan ukuran (terjadi distorsi).

Percobaan inlay wax yang dibiarkan dalam udara terbuka

1) Wax pertama dengan jarak awal 25,7 mm dan jarak akhir 24,9 mm

yang memiliki persentase distorsi -8%

2) Wax kedua dengan jarak awal 11,4 mm dan jarak akhir 12,6 mm

yang memiliki persentase distorsi 14%

3) Wax ketiga dengan jarak awal 34,2 mm dan jarak akhir 36,5 mm

yang memiliki persentase distorsi 9%

Dari hasil percobaan diatas, hasil rata-rata percobaan 2 dan 3

mengalami pertambahan panjang, meskipun percobaan kedua sempat

mengalami penurunan pada menit ke-45 dan percobaan ketiga mengalami

penurunan panjang pada menit ke-60, sedangkan percobaan pertama

mengalami penurunan panjang sehingga hasil prosentase distorsi menjadi

minus. Hal ini disebabkan karena inlay wax tidak selalu terus menerus

mengalami distorsi. Ada kalanya distorsi tersebut berhenti sesaat atau

sedang tidak mengalami distorsi. Rata-rata presntasi distorsi pada ke-3

percobaan pada suhu ruang adalah 5 %.

Percobaan inlay wax yang direndam dalam air

1) Wax pertama dengan jarak awal 27,8 mm dan suhu air 280C dan

jarak akhir 33,8 mm dan suhu air 250C memiliki persentase distorsi

19%.

2) Wax kedua dengan jarak awal 17,5 mm dan suhu air 27,50C dan

jarak akhir 28,4 mm dan suhu air 250C, memiliki persentase

distorsi -32%.

3) Wax kedua dengan jarak awal 19,9 mm dan suhu air 270C dan jarak

akhir 22,3 mm dan suhu air 250C, memiliki persentase distorsi

16%.

Dari hasil percobaan diatas, percobaan 1, 2 dan 3 mengalami

pertambahan panjang dan panjang yang tetap pada beberapa periode

percobaan (seperti pada tabel), Rata-rata persentase distorsi dari ke-3

percobaan yang direndam dalam air didapatkan sebesar 23%.

2. KESIMPULAN

Distorsi dapat terjadi akibat pemanasan dan pendinginan yang

tidak merata. Efek ini berlangsung ketika ada perbedaan antara suhu

mulut dan suhu kamar. Ketika malam dipanaskan, malam seakan-akan

melunak, namun sebenarnya terjadi tegangan induksi (internal stress).

Saat malam dipindahkan dari suhu tinggi ke suhu rendah, terjadi pelepasan

stress yang kemudian menyebabkan distorsi. (Hatrick, Carol Dixon. 2003)

Distorsi yang terjadi pada inlay wax bisa disebabkan oleh beberapa

faktor, yaitu pelepasan internal stress, elastic memory, dan termal ekspansi

yang tinggi. Oleh karena itu manipulasi malam harus dilakukan dengan

benar supaya hasil manipulasi dapat homogen, sehingga bisa menghindari

terjadinya distorsi.

Ketika malam tidak mengalami pemanasan yang cukup pada suhu di

atas transisi padat-padat (yaitu suhu peralihan yang berada di atas titik

lelehnya, di antara suhu padat dan padat), maka akan timbul stress yang

cukup besar pada malam (internal stress).

Saat terpapar panas (dari suhu ruangan) dan saat kompresi dan

kontraksi yang dilakukan operator, maka molekul-molekul bagian dalam

malam yang mengalami kompresi akan berdekatan dan molekul-molekul

bagian luar yang mengalami kontraksi akan berjauhan sehingga timbul

suatu perubahan dimensi malam yang berupa pertambahan panjang

(ekspansi), pengurangan (penyusutan) dan tetap tergantung tahapan dari

proses malam tersebut (residual stress).

Jadi, dalam memanipulasi malam kita harus mengetahui sifat-sifat fisis

malam, selain itu dalam pengaplikasiannya diperlukan keterampilan yang

cukup supaya bisa memanipulasi malam dengan benar dengan hasil

manipulasi yang tepat.

3. DAFTAR PUSTAKA

Anusavice, Kenneth J. 2003. Phillips: Dental Material. USA: W.B. Saunders

Company

Combe, E. C. 1992. Sari Dental Material. Jakarta : Balai Pustaka

John, M., Ph.D. 2008. Dental Materials. 9th edition. pp 218 chapter waxes,

pattern waxes

Craig, Robert G, and John M. Power. 2002. Restorative Dental Material: 11th

edition. United State of America : Mosby.

Hatrick, Carol Dixon. 2003. Dental Material : Clinical Application for Dental

Assistants and Dental Hygienist. Philadelphia : Saunders.

Van Noorth, Richard. 2002. Dental Material second edition. London : Mosby.

Wilson, H. J. dkk. 1987. Dental Technology and Materials for Students.

Blackwell Scientific Publication.