Perbandingan Sifat Keausan UHMWPE Terhadap Commercially Pure Titanium (CP-Ti) Dan Stainless Steel 316L Untuk Aplikasi Sendi Lutut Buatan



Benidiktus Tulung Prayoga(1*), Rini Dharmastiti(2), Suyitno Suyitno(3), Arfan Fadilah(4)

(1) 
(2) Departemen Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada.
(3) Departemen Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada.
(4) Program Sarjana Departemen Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada.
(*) Corresponding Author

Abstract


Titanium dan stainless steel 316L telah banyak dipakai sebagai material implan karena sifat tahan korosi, kekuatan dan biokompabilitas yang baik. Permasalahan utama pada implan persendian adalah keausan dari implan tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat keausan UHMWPEterhadap dan commerciall pure titanium (CP-Ti) dan stainless steel 316L untuk aplikasi sendi lutut buatan.

Pada penelitian ini uji keausan yang digunakan adalah metode reciprocating pin on flat (RPOF) sesuai dengan ASTM F732-00. Pin UHMWPE digesekkan pada plat yang bergerak bolak-balik di bawah pin. Durasi pengujian selama  20 x 105 siklus dan pengambilan data kehilangan aus diambil pada durasi setiap 250.000 siklus menggunakan timbangan dengan ketelitian 0,001 gram.

Hasil penelitian ini menyatakan bahwa kekerasan 316 L lebih tinggi dibandingkan material CP-Ti. Bahan 316 L lebih tahan goresan dibandingkan material CP-Ti. Material UHMWPE yang berpasangan dengan stainless steel 316L memiliki ketahanan aus yang lebih baik dibandingkan dengan material UHMWPE yang berpasangan dengan CP-Ti. Lapisan oksida pada CP-Ti mudah terlepas sehingga keausan meningkat. Mekanisme keausan yang terjadi adalah keausan adesif dan abrasif.



References

Tortora, G.J., Derrickson, B., 2000, Principles of Anatomy and Physiology, 14 ed, John Wiley & Sons, New Jersey, Chap 9.

Morrison, J.B., 1970, “The Mechanics of The Knee Joint in Relation to Normal Walking” J. Biomech., vol. 3, April 1969, pp. 51–61.

Geetha, M., Singh, A. K., Asokamani, R., and Gogia, A.K., 2009, “Ti-Based Biomaterials, the Ultimate Choice for Orthopaedic Implants - A review,” Prog. Mater. Sci., vol. 54, no. 3, pp. 397–425.

González-mora, V.A., Hoffmann, M., Stroosnijder, R., Espinar, E., Llamas, J.M., Fernandez-Fairen, M., and Gil, F.J., 2011, “Influence of different CoCrMo counterfaces on wear in UHMWPE for artificial joints,” J. Biomed. Sci. Eng., vol. 4, pp. 375–382.

Liza, S., Haseeb,A.S.M.A., Masjuki,H.H. and Abbas, A.A., 2013, “The Wear Behaviour of Crosslinked UHMWPE under Dry and Bovine Calf Serum Lubricated Conditions,” Tribol. Trans., vol. 56, pp. 130–140.

Raffi, N.M., and Srinivasan, V., 2013, “A study on wear behavior of γ-UHMWPE sliding against 316L stainless steel counter face,” Wear, vol. 306, no. 1–2, pp. 22–26.

Guezmil, W., Bensalah, M and Mezlini, S., 2016, “Tribology International Effect of bio-lubrication on the tribological behavior of UHMWPE against M30NW stainless steel,” Tribiology Int., vol. 94, pp. 550–559.

Nevelos, J., 2004, “Surface engineering of prosthetic knee components,” Knee, vol. 11, pp. 163–167.

Archard, J.F., and Hirst, W., 1956, “The Wear of Metals under Unlubricated Conditions,” Proc. R. Soc. A Math. Phys. Eng. Sci., vol. 236, no. 1206, pp. 397–410

Derbyshire, B., Fisher, J., Dowson, D., Hardaker, C.S., and Brummitt, K.,1995 “Wear of UHMWPE sliding against untreated, titanium nitridecoated and ‘Hardcor’-treated stainless steel counterfaces,” Wear, vol. 181–183, pp. 258–262.

Wilches, J.A., Uribe, L.V., and Toro, A., 2008, “Wear of materials used for artificial joints in total hip replacements,” Wear, vol. 265, pp. 143–149.

González-mora, V.A., Hoffmann, M., Stroosnijder and Gil, F.J., 2011, “The role of hardness and roughness on the wear of different CoCrMo counterfaces on UHMWPE for artificial joints,” J. Biomed. Sci. Eng., vol. 4, pp. 651–656.

Molinari, A., Straffelini, G., Tesi, B., and Bacci, T., 1997, Dry Sliding Wear Mechanisms of the Ti6Al4V Alloy, Wear, 208(1-2), 105–112.




Article Metrics

Abstract views : 703 | views : 931

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2016 Jurnal Material dan Teknologi Proses



Departemen Teknik Mesin, Sekolah Vokasi, Universitas Gadjah Mada. Jalan Yacaranda, Sekip, Unit IV, Yogyakarta 55281.

Indonesian Scientific Journal Database (ISJD) EBSCO