Aplikasi Sputtering Aln Dan Wn Pada Baja Aisi 410 Sebagai Tool Bedah Tulang Dan Saraf

Abstract

Mikro machining adalah proses pemesinan komponen-komponen dalam skala milimeter hingga mikrometer. Dalam bidang biomedis, proses mikro machining sangat diperlukan untuk tindakan operasi bedah tulang dan syaraf, karena tindakan operasi memerlukan tingkat akurasi dan sifat material yang baik. Salah satu bahan yang banyak digunakan sebagai cutting instrument dan non cutting instrument adalah baja AISI 410. Material ini memiliki kelemahan sifat mekanis dan ketahanan korosinya, sehingga berbagai upaya masih terus dikembangkan untuk memperbaiki kelemahannya. Upaya pebaikan baja AISI 410 hingga saat ini banyak dilakukan dengan cara perlakuan panas, nitriding atau carburising yang dilaksanakan pada suhu tinggi. Proses perlakuan pada suhu tinggi menyebabkan terjadi warping dan distorsi, dimana hal ini dapat menyebabkan nekrosis pada sel atau tulang. Baja AISI 410 rentan mengalami pitting corrosion, dimana pelepasan ion-ion berbahaya dapat masuk terserap kedalam tubuh. Pada penelitian ini akan dikaji perlakuan pada permukaan baja AISI 410 dengan menggunakan teknik d.c. magnetron sputtering dengan terdisposisi AlN dan WN. Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah baja AISI 410. Proses pelapisan menggunakan lapisan monolayer AlN dengan bahan target Al dengan kemurnian 99,999% dan lapisan monolayer WN dengan bahan target W dengan kemurnian 99,999%. Teknik sputtering menggunakan teknik d.c magnetron sputtering dengan menggunakan variasi waktu, yaitu bahan substrat (bahan yang dilapisi) diletakkan di dalam ruang vakum, dimana material target (bahan pelapis) dibombardir dengan gas argon. Material hasil deposisi lapisan sputtering selanjutnya dilakukan uji komposisi kimia, uji kekasaran permukaan, uji mikrohardness, uji aus spesifik, uji mikroskopik, uji korosi, uji SEM/Edax dan uji XRD. Berdasarkan hasil penelitian disertasi ini diperoleh kesimpulan bahwa sputtering AlN dan sputtering WN pada permukaan baja AISI 410 dapat memperbaiki sifat tahan korosi dan sifat tahan aus. Parameter utama yang mempengaruhi sifat tahan korosi dan tahan aus hasil sputtering AlN adalah kekasaran permukaan. Sifat tahan korosi dapat mengeliminasi unsur-unsur atau ion yang terlepas di dalam tubuh, sedangkan sifat tahan aus dapat mengeliminasi tingkat kekasaran yang diharapkan sebagai tool untuk peralatan bedah. Hasil analisis unsur, menunjukkan tidak terdapat unsur nikel yang terlepas ke dalam tubuh.