Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKMetal Injection Moulding MIM merupakan suatu metode aplikasi dari Metalurgi Serbuk PM dan Plastic Injection Moulding yang sedang banyak dikembangkan untuk pembuatan komponen-komponen kecil yang presisi. Teknologi ini dikenal dengan kelebihan-kelebihannya seperti produktivitas tinggi, near-net-shape, permukaan akhir benda yang baik, dan kemampuan produk untuk diberikan perlakuan panas guna mencapai sifat yang diinginkan. Logam yang paling banyak diaplikasikan pada PM adalah stainless steel hasil fabrikasi dengan metode atomisasi gas yang menghasilkan serbuk dengan ukuran dan distribusi ukuran kecil, bentuk spherical, dan tingkat kemurnian serbuk yang tinggi dengan kandungan oksigen rendah

---

ABSTRACTMetal Injection Molding MIM is an application of Powder Metallurgy PM and Plastic Injection Moulding which is currently being developed to produce small yet precise components. This technology is known for its advantages such as high productivity, near net shape, good surface finish, and great heat treatability to achieve desirable properties. Most applied metal using PM is stainless steel fabricated by gas atomization that produces powder with small size and size distribution, spherical shape, and high purity powder with low oxygen content "

"ABSTRAKMetalurgi serbuk merupakan proses pembuatan serbuk dan benda jadi dari serbuk logam atau paduan logam dengan ukuran tertentu tanpa melalui proses peleburan. Perkembangan industri Powder Metallurgy P/M atau metalurgi serbuk di Asia sangat berkembang pesat jika dibandingkan dengan metalurgi ingot konvensional. Salah satu metode P/M yang paling tepat untuk menghasilkan benda-benda dengan tingkat kepresisian tinggi dalam jumlah yang besar ialah melalui metode Metal Injection Molding MIM. Namun, perkembangan penelitian di bidang metalurgi serbuk di Indonesia masih kurang, apalagi jika dibandingkan dengan pioneer perkembangan teknologi metalurgi serbuk di asia seperti Jepang, Cina, dan India. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memproduksi bahan baku dari metalurgi serbuk, yaitu serbuk logam, dengan metode atomisasi gas dan menggunakan alat atomisasi yang dikembangkan sendiri. Logam yang akan digunakan adalah Stainless Steel karena menjadi salah satu logam yang paling sering digunakan untuk proses MIM. Penelitian akan memvariasikan tekanan gas selama proses atomisasi dengan variasi tekanan 12 Bar, 10 Bar, dan 8 Bar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah serbuk berukuran kecil akan semakin banyak seiring dengan meningkatnya tekanan gas selama proses atomisasi gas. Serbuk yang dihasilkan dari penelitian ini dengan menggunakan alat yang dikembangkan sendiri sudah memiliki ukuran.

---

ABSTRACTPowder Metallurgy P M is a metal product makin process using metal or metal alloy powder as the raw material without smelting process. The development of P M industry in Asia have grown significantly, compared to conventional ingot process. Metal Injection Molding MIM is one of the most appropriate method in P M for producing products with high precision and high quantity. However, research and technology development of P M in Indonesia is still lacking, moreover if compared to research and technology development of P M in other Asia rsquo s leading country such as Japan, China, and India. This research rsquo s aim is to produce the raw material for P M, which is metal powder, using gas atomization and a self developed atomization device. The metal used in this research is Stainless Steel due to it rsquo s frequent utilization in MIM. This research will varying the gas pressure of the atomization process with the variation of 12 Bar, 10 Bar, and 8 Bar. The results shows that metal powder with smaller size will be produced more using the higher gas pressure. The self developed atomization device have successfully produced metal powder with the size."

"Kebutuhan akan braket ortodontik di Indonesia sangat tinggi mengingat tingginya prevalensi penderita maloklusi di Indonesia. Dalam penelitian ini, braket ortodontik difabrikasi dengan metode Metal Injection Molding dengan menggunakan serbuk Stainless Steel 17-4 PH serta variasi penggunaan sistem binder pada feedstock-nya. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan sistem binder berbahan baku lokal pada proses mixing untuk menghasilkan feedstock dalam pembuatan braket ortodontik. Campuran dari Beeswax BW yang merupakan bahan baku lokal, Paraffin Wax PW, Low-Linear Density Polyethylene LLDPE, Ethylene Vinyl Acetate EVA, Stearic Acid SA dicampur dengan serbuk SS 17-4PH dalam berbagai komposisi untuk menghasilkan sifat feedstock yang optimal. Komposisi yang digunakan adalah K1 PW 64, HDPE 35, SA 1, K2 PW 30, BW 30, LLDPE 30, EVA 5, SA 5, K3 PW 20, BW 30, LLDPE 30, EVA 15, SA 5, dan K4 PW 20, BW 30, LLDPE 40, EVA 5, SA 5 dengan powderloading 60. Campuran feedstock tersebut diinjeksikan ke dalam mold braket ortodontik, sampel kotak, dan spesimen uji tarik. Kemudian, green parts dilakukan debinding hingga sintering. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa komposisi sistem binder K4 memiliki torsi dan viskositas yang optimal, di mana nilai torsi dan viskositasnya menghasilkan green parts dengan kestabilan bentuk yang baik serta minim retak. Sedangkan untuk sintered parts, K2 menghasilkan sifat mekanis yang secara keseluruhan paling baik karena memiliki kekerasan di atas standard ASTM B883 dan penyusutan volumenya tertinggi sehingga densitas relatifnya tertinggi juga. Hal ini dikarenakan K2 memiliki viskositas yang cukup rendah sehingga menunjukkan lebih banyak aktivitas perpindahan selama proses debinding dan menghasilkan persebaran pori-pori yang seragam dan berukuran kecil. Hal tersebut memudahkan proses densifikasi karena membutuhkan energi yang lebih kecil untuk densifikasi saat proses sintering.

---

The need for orthodontic brackets in Indonesia is very high due to the high prevalence of malocclusion sufferers in Indonesia. In this research, orthodontic bracket is fabricated by Metal Injection Molding method using Stainless Steel 17 4 PH powder and variation of binder system use in its feedstock. The purpose of this study was to develop a local binder system in the mixing process to produce feedstock in the manufacturing of orthodontic brackets. The mixture of Beeswax BW which is a local raw material, Paraffin Wax PW, Low Linear Density Polyethylene LLDPE , Ethylene Vinyl Acetate EVA, Stearic Acid SA is mixed with SS 17 4PH powder in various compositions for produces optimal feedstock properties. The composition used is K1 PW 64, HDPE 35 , SA 1, K2 30 PW, 30 BW, 30 LLDPE, 5 EVA, 5 SA, K3 PW 20, BW 30, LLDPE 30, EVA 15, SA 5, and K4 PW 20, BW 30, LLDPE 40, EVA 5, SA 5 with powderloading 60. The feedstock mixture is injected into the orthodontic bracket mold, box sample, and tensile test specimen. Then, the green parts are done debinding until sintering.

The results of this study indicate that the composition of K4 binder system has optimal torque and viscosity, where the value of torque and viscosity produce green parts with good shape stability and minimal cracking. For the sintered parts, K2 binder system produces the best overall mechanical properties because it has a hardness value above ASTM B883 standard, the highest volume shrinkage so that its relative density is highest as well. This is because K2 binder system has a fairly low viscosity to show more displacement activity during the debinding process and results in a uniform and small pore distribution. This facilitates the densification process because it requires less driving force for densification during the sintering process. "

"Peranti orthodontik menciptakan pergerakan pada gigi dengan menciptakan pergerakan gigi melalui aplikasi gaya ke kawat untuk kemudian ditransfer ke gigi melalui braket. Kekurangan dari metode ini adalah munculnya friksi diantara braket dan kawat yang menghambat pergerakan dari braket dan gigi ke daerah yang diinginkan. Untuk mengatasi masalah ini, maka perlakuan permukaan seperti proses nitriding dipilih sebagai salah satu proses yang dapat meningkatkan efisiensi dari gaya yang dihantarkan melalui peningkatan kekerasan material. Hal ini dikarenakan material yang lebih keras dan halus memiliki koefisien friksi yang rendah. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh proses gas nitriding dalam membentuk lapisan nitrida yang akan mempengaruhi peningkatan kekerasan pada hasil sinter SS 17-4PH. Lapisan nitrida ini terbentuk setelah dilakukan proses gas nitriding pada berbagai variasi temperatur yakni 470 C, 500 C, 530 C dan variasi waktu tahan 4,6,8 jam didalam atmosfer yang mengandung 50 NH3. Pengamatan metalografi dilakukan untuk membandingkan mikrostruktur pada bagian dalam dan permukaaan material, sedangkan peningkatan kekerasan pada permukaan material didapat melalui pengujian menggunakan alat uji keras mikro. Peningkatan kekerasan didapat setelah proses gas nitriding akibat terbentuknya lapisan nitrida yang terdiri dari Fe4N-?, CrN dan Fe-?N. Nilai kekerasan yang diperoleh mencapai 1051 HV disertai dengan variasi ketebalan lapisan mulai dari 69 sampai 169 m. Kehadiran dari mekanisme presipitasi dan passivasi permukaan pada baja dengan kandungan kromium tinggi yang terjadi selama proses nitriding dapat menyebabkan penurunan kekerasan karena berkurangnya kandungan nitrogen di dalam fasa solid solution. Adanya mekanisme ini akan melemahkan ekspansi nitrogen di dalap lattice martensit akibat laju difusi dari atom N ke dalam matriks terhambat.

---

Brackets orthodontic create teeth movement by applying force from wire to bracket then transferred to teeth. However, emergence of friction between brackets and wires reduces load for teeth movement towards desired area. In order to overcome these problem, surface treatment like nitriding chosen as a process which could escalate efficiency of transferred force by improving material hardness since hard materials have low friction levels. This work investigated nitriding treatment to form nitrida layer which affecting hardness of sintered SS 17 4PH. The nitrida layers produced after nitriding process at various temperature i.e. 470 C, 500 C, 530 C with 4,6,8 hr holding time under 50 NH3 atmosphere. Optical metallography was conducted to compare microstructure of base and surface metal while the increasing of surface hardness then observed using vickers microhardness tester. Hardened surface layer was obtained after gaseous nitriding process because of nitrida layer that contains Fe4N ., CrN and Fe N formed. Hardness layers can achieved value 1051 HV associated with varies thickness from 69 to 169 m. The presence of a precipitation process and surface passivity of high chromium steels occurring in conjunction with nitriding process can lead to a decrease in hardness due to nitrogen content diminishing in solid solution phase. This problem causes weakening of nitrogen expansion in martensite lattice since diffusivity of the N atom into the matrix inhibited."

"Maloklusi merupakan salah satu permasalahan yang paling banyak ditemukan dalam dunia kesehatan. Penggunaan braket ortodontik bertujuan untuk mengendalikan serta memperbaiki posisi rahang agar pengaruh dari maloklusi dapat dikurangi secara perlahan. Selama ini produksi braket ortodontik masih dilakukan secara impor. Dari sini munculah pembahasan untuk dapat memproduksi braket ortodontik secara nasional atau disebut sebagai behel nasional. Dari penilitian yang telah dilakukan ditahun sebelumnya, digunakan material jenis logam berupa Baja Tahan Karat 17-4PH. Untuk proses manufaktur behel tersebut, digunakan proses investment casting. Namum dari proses investment casting ini ditemukan bahwa hasil braket yang didapatkan memiliki permukaan yang kasar sehingga memerlukan pemrosesan akhir lebih lanjut. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian dengan proses manufaktur lain yaitu metal injection molding. Pada penelitian ini dilakukan percobaan untuk meningkatkan laju penghilangan binder melalui proses solvent debinding dengan perlakuan agitasi serta kondisi vakum yang kemudian dibandingkan dengan kondisi normal. Hasil percobaan menunjukan bahwa dengan dilakukannya perlakuan agitasi akan memingkatkan laju penghilangan binder secara signifikan akibat adanya mekanisme pengadukan yang menyebabkan kemungkinan tumbukan antar partikel meningkat. Kemudian dengan kondisi vakum laju penghilangan binder sedikit lebih baik dari kondisi normal dengan mekanisme yang mirip dengan pengadukan, namun dengan harus dilakukannya penambahan pelarut secara berkala akibat titip uap pelarut yang menurun dalam kondisi vakum. Tidak ditemukan adanya crack atau cacat pada permukaan dengan adanya peningkatan laju penghilangan binder melalui dua perlakuan tersebut.

---

Malocclusion is one of the most common problems in the medical field. The use of orthodontic brackets aims to control and improve the position of the jaw so that the influence of malocclusion can slowly be reduced. Until now, brackets production is still done by imports. From here comes the discussion to produce an orthodontic bracket nationally. Our latest research used Stainless Steel 17 4PH as the material and investment casting as the manufacturing processes. However, it is obtained that investment casting result have rough surfaces that require further processing end. Therefore, it is necessary to study other manufacturing processes for brackets production, namely metal injection molding. In this study, we conducted an experiment to enhance binder removal rate through the process of solvent debinding treatment with agitation and under vacuum. Then the results compared to the normal conditions.

The experimental results showed that agitation treatment will enhance binder removal rate significantly due to the stirring mechanism that causes the possibility of collisions between the particles increases. Then the binder removal rate on the vacuum treatment conditions is little better than normal conditions by a mechanism similar to stirring, but with the addition of a solvent to be done on a regular basis due to the decline of the solvent boiling point under vacuum conditions. There were no cracks or defects found on the surface with an increased rate of binder removal through the two treatments."

"Powder Metallurgy merupakan proses manufaktur yang dapat di aplikasikan pada industri pada saat ini dengan menggabungkan proses produksi, pemrosesan (Pre Compaction dan Compaction) dan penguatan (Sintering) dari partikel ukuran kecil untuk pembuatan benda dari logam. Keuntungan utama dari proses Powder Metallurgy yaitu terletak pada penggunaan raw material yang lebih efisien karena produk Powder Metallurgy menghasilkan produk yang mendekati dimensi akhir. Proses manufaktur dengan Powder Metallurgy juga memangkas beberapa proses pemesinan seperti finishing. Selain itu keuntungan lain yang didapat yaitu proses produksi dengan Powder Metallurgy dapat membuat benda dengan bentuk yang rumit, yaitu dengan proses Selective Laser Sintering dan 3D Printing. Penelitian pembuatan serbuk Stainless Steel 316L dilakukan dengan metode plasma atomisasi. Proses plasma atomisasinya menggunakan mesin inverter plasma cutting sebagai sumber arus untuk elektroda penghasil plasma, alat pengumpan filler otomatis sebagai alat pengumpan bahan baku berupa batang SS316L dan alat pengumpan gouging otomatis untuk menjaga kesetabilan Arc Length. Berdasarkan penelitian ini diketahui variasi arus mempengaruhi particle size distribution D10 dan D30 pada metode otomatis atau manual. Variasi kecepatan umpan tidak berpengaruh terhadap distribution particle size pada metode otomatis dan manual. Variasi kecepatan gouging tidak berpengaruh terhadap distribution particle size pada metode otomatis dan manual. Hasil serbuk terbanyak pada ukuran mesh 100 dan 120 adalah dengan metode otomatis variasi A11 (25A, PWM 35, Delay 10000). Lima hasil serbuk dengan tingkat homogenitas terbaik adalah proses plasma atomisasi dengan metode otomatis variasi A7, A10, A11, A8 dan A12.

---

Powder Metallurgy is a manufacturing process that can be applied to industry by combining the production, processing (Pre Compaction and Compaction) and strengthening (Sintering) processes of small particles for the manufacture of metal objects. The main advantage of the Powder Metallurgy process lies in the more efficient use of raw materials, because Powder Metallurgy products produce that are close to the final dimensions. The manufacturing process with Powder Metallurgy also cuts down on some machining processes such as finishing. In addition, another advantage obtained is that the production process with Powder Metallurgy can make objects with complex shapes, namely the Selective Laser Sintering and 3D Printing process. Research on the manufacture of 316L Stainless Steel powder was carried out using the plasma atomization method. The plasma atomization process uses an inverter plasma cutting machine as a current source for plasma producing electrodes, an automatic filler feeder as a raw material feeder in the form of SS316L rods and an automatic gouging feeder to maintain Arc Length stability. Based on this research, it is known that current variations affect the particle size distribution of D10 and D30 in automatic or manual methods. Variation of feed speed has no effect on particle size distribution in automatic and manual methods. Gouging speed variation has no effect on particle size distribution in automatic and manual methods. The highest yield of powder at mesh sizes of 100 and 120 is the automatic method of variation A11 (25A, PWM 35, Delay 10000). The five powders with the best homogeneity level were the plasma atomization process using the automatic variation method A7, A10, A11, A8 and A12.

"

"ABSTRAK Kelemahan dari penggunaan braket ortodontik dalam penanganan maloklusi gigi adalah pelekatan patogen periodontal seperti Streptococcus mutans dan Lactobacillus acidophilus yang dapat menyebabkan pembentukan plak serta demineralisasi disekitar braket ortodontik. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan braket ortodontik SS 17-4 PH yang memiliki sifat anti bakteri hasil dari proses metal injection molding MIM . Kemampuan braket untuk meminimalisir aktifitas penempelan bakteri ini dapat dicapai dengan pembentukan lapisan TiO2 pada permukaan braket. Lapisan TiO2 dapat dibentuk dengan metode PVD. Proses PVD magnetron sputtering dipilih karena stokiometri dari lapisan dapat dikontrol dan target dari logam berbentuk padatan dapat digunakan. Tahapan preparasi sampel dimulai dari proses injeksi menggunakan mesin metal injection molding, debinding dalam dua tahap, sintering dengan kondisi vakum dan atmosfer argon, pemolesan dan PVD magnetron sputtering. Bias negatif, energi kerja, temperatur, tekanan gas dalam ruang vakum dan aliran gas diatur sebagi parameter proses PVD. Hasil dari sintering atmosfer argon dan vakum diteliti untuk mengetahui pengaruhnya terhadap lapisan deposisi TiO2. Pada atmosfer argon, porositas yang terbentuk sebesar 7,56 . Sedangkan pada atmosfer vakum, porositas yang terbentuk sebesar 10,11 . Densitas relatif pada atmosfer argon lebih tinggi daripada vakum karena densitas mempengaruhi luas porositas yang terbentuk. Pengujian XRD dan FE-SEM dilakukan untuk mengetahui peak, unsur, serta morfologi dari senyawa yang terbentuk. Hasil akhir yang didapat dari as-deposited PVD TiO2 memiliki struktur fasa kristalin anatase dan rutile dengan rentang ukuran butir 2,27 nm dan 9,78 nm secara berurutan. Lapisan deposisi memiliki rentang ketebalan sebesar 3 m hingga 8 m.

---

---

ABSTRACT

Streptococcus mutans and Lactobacillus acidophilus as the bacterial that lived around orthodontic bracket are one of primary step for enamel demineralization which increase the tendency for plaque accumulation. This study was aimed to improve orthodontic bracket SS 17 4 PH fabricated by metal injection molding MIM with anti bacterial properties. The surface coating on the orthodontic bracket was applied by forming TiO2 layer on the substrate surface prepared by physical vapor deposition PVD that exhibit antimicrobial effect compare to substrate material one. PVD magnetron sputtering was chosen due the possibility to control thin film stoichiometry and bulk metal target can be used. PVD magnetron sputtering generally have columnar structure and smooth coating surface. Sampel preparation started from injection using metal injection molding, binder elimination with solvent and thermal debinding, sintering in vacuum and argon atmosphere, polishing and the final stage is magnetron sputtering PVD coatings. Negative bias, sputtering power and partial pressure on vacuum chamber were set as the parameters constant. The gas flowing rate of O2 in Ar O2 mixture was controlled to reveal the effects on properties of TiO2 thin coating. The results of argon and vacuum sintering atmosphere were assessed in order to know the effect in TiO2 deposition film. In argon and vacuum atmosphere, porosity area was formed in the amount of 7,56 and 10,11 . Relative density in argon atmosphere was higher than vacuum atmosphere because density influenced the content reduction of porosity. X Ray diffraction XRD and scanning electron microscopy SEM were used to obtain the information on the phase and morphology of the films. Crystalline rutile and anatase phase with 2,27 and 9,78 crystal size was measured in as deposited PVD TiO2 respectively. The deposition films was achieved in the range of 3 m 8 m."

"Kebutuhan braket ortodonti di Indonesia sangatlah tinggi, hal ini dilatarbelakangi oleh tingginya prevalensi maloklusi di Indonesia. Metal Injection Molding MIM adalah salah satu metode manufaktur yang dapat digunakan untuk memfabrikasi braket ortodontik berkualitas tinggi dengan menggunakan powder loading yang optimal dalam proses manufakturnya. Peningkatan powder loading dapat memberikan peningkatan sifat mekanis dan juga pengetatan toleransi dimensi pada produk yang akan difabrikasi secara massal. Namun, peningkatan powder loading yang melebihi titik optimum juga akan dapat menyebabkan viskositas feedstock yang tinggi dan berpotensi pada penghambatan proses injeksi. Oleh karena itu, studi mengenai penggunaan powder loading yang optimum untuk feedstock local sangatlah penting dalam mempersiapkan proses fabrikasi braket ortodontik lokal. Pada penelitian ini, material baja tahan karat 17-4 Precipitation Hardening SS 17-4 PH digunakan dan dicampur dengan multikomponen system binder lokal yang terdiri atas : beeswax, paraffin wax, LLDPE, EVA, dan SA dengan masing-masing 30, 30, 30 5, dan 5 vol. Setelah mencampur serbuk logam tersebut, feedstock dengan variasi powder loading i.e 60, 62, 64, dan 66 vol. dihasilkan dan diinjeksikan ke dalam cetakan braket ortodontik dan dilanjutkan dengan proses debinding hingga sintering. Produk hasil kemudian akan diuji melalui pengujian densitas metalografi, kekerasan, dan pengujian Tarik untuk mengetahui mikrostruktur yang dihasilkan dan juga sifat mekanis yang dimiliki oleh produk tersebut. Berdasarkan hasil penelitian ini, sampel dengan powder loading 64 vol. memiliki perilaku injeksi yang optimal dengan memiliki torsi yang cukup mendekati torsi dari feedstock braket ortodontik komersial, yaitu 5,4Nm serta hasil injeksi yang baik, serta minim terjadinya cacat ataupun patah. Namun, berdasarkan pengujian metalografi, densitas, dan kekerasan, produk dengan powder loading 66 mampu memberikan sifat mekanis yang lebih optimal dengan hasil shrinkage volume yang minim, namun dapat mencapai densitas, dan kekerasan yang tertinggi.

---

The need for orthodontic brackets in Indonesia is very high, this is motivated by the high prevalence of malocclusion in Indonesia. Metal Injection Molding MIM is one of the manufacturing methods that can be used to fabricate high quality orthodontic brackets using optimal powder loading in the manufacturing process. Increased powder loading can provide improved mechanical properties as well as a tightening of dimensional tolerances for products to be mass fabricated. However, an increase in powder loading that exceeds the optimum point will also cause high feedstock viscosity and potentially inhibit the injection process. Therefore, studies regarding the use of optimum powder loading for local feedstock are very important in preparing the local orthodontic bracket fabrication process.

In this study, stainless steel 17-4 Precipitation Hardening SS 17-4 PH was used and mixed with a local multicomponent binder system consisting of: beeswax, paraffin wax, LLDPE, EVA, and SA with 30, 30, 30 respectively. 5, and 5 vol. After mixing the metal powder, feedstock with a variety of powder loading i.e 60, 62, 64, and 66 vol. generated and injected into the orthodontic bracket mold and followed by the debinding process to sintering. The resulting product will then be tested through metallographic density, hardness, and tensile testing to determine the microstructure produced and also the mechanical properties of the product.

Based on the results of this study, samples with powder loading 64 vol. has optimal injection behavior by having a torque that is close enough to the torsion of a commercial orthodontic bracket feedstock, namely 5.4Nm and good injection results, and minimal occurrence of defects or fractures. However, based on metallographic, density and hardness testing, the product with powder loading 66 is able to provide more optimal mechanical properties with minimal volume shrinkage results, but can achieve the highest density and hardness."

"Proses atomisasi logam biasanya menghasilkan serbuk dengan butiran partikel berukuran lebih dari 200 μm, berbentuk tidak teratur. Selain itu, saat ini diperlukan juga serbuk logam dengan densitas rendah untuk aplikasi PM, supaya menghasilkan modulus elastisitas rendah. Hal tersebut dikarenakan adanya masalah modulus elastisitas logam jauh lebih besar daripada modulus elastisitas tulang alami (10 hingga 30 GPa) mendekati modulus elastisitas tulang alami. Melihat masalah tersebut maka dibutuhkan reaktor fabrikasi serbuk logam yang tepat, yang mampu untuk memproduksi serbuk logam dengan butiran partikel berbentuk bulat berpori berukuran kurang dari 200 μm dan berbiaya rendah. Maka pada penelitian ini, sebuah alat atomisasi plasma berbiaya rendah dirancang dan dibuat sebagai solusi untuk masalah biaya tinggi, masalah bentuk yang tidak beraturan pada hasil atomisasi plasma, dan masalah modulus elastisitas logam jauh lebih besar daripada modulus elastisitas tulang alami. Kemudian dibuat atomisasi plasma dengan daya sumber energi kurang dari 7 kVA. Prototipe mesin atomisasi telah berhasil dibuat dapat memproduksi serbuk logam dengan butiran partikel berbentuk bulat berpori dengan ukuran <200 μm dengan teknologi plasma berbiaya rendah. Prototipe mesin atomisasi plasma memiliki chamber dengan ukuran diameter 500 mm dengan tinggi 1000 mm, yang dilengkapi dengan dua buah siklon, dua buah scrubber basah, dua buah saringan dan kompresor. Pembangkit plasma memiliki tegangan keluaran rata-rata kurang lebih 102 volt, dengan arus yang dapat diatur dari 20 A sampai dengan 60 A. Pada variasi kecepatan umpan 2 mm3/detik, 3 mm3/detik, dan 4 mm3/detik pada ukuran serbuk <200μm masing masing adalah 4.90%, 5.20%, dan 5.35%, dimungkinkan tidak berpengaruh signifikan terhadap hasil jumlah serbuk ukuran <200μm. Dimana pencapaian jumlah hasil ukuran serbuk <200μm dibagi dengan jumlah seluruh hasil produksi (Yield Rasio) masing masing adalah 5.15%, 5.48%, dan 5.65%. Jumlah serbuk tertinggi dihasilkan dari variasi arus 35 A, diikuti dengan arus 30 A dan 25 A, yaitu masing masing adalah 18.30%, 14.30%, dan 11.35%. Hal tersebut menunjukkan bahwa semakin tinggi arus yang digunakan maka akan menghasilkan serbuk dengan ukuran <200 μm semakin banyak. Dimana pencapaian jumlah hasil ukuran serbuk <200μm dibagi dengan jumlah seluruh hasil produksi (Yield Rasio) masing masing berurutan adalah 22.49%, 16.69%, dan 12.80%. Jumlah serbuk pada ukuran partikel <200 μm untuk tekanan 1.5 bar, tekanan 2.0 bar, dan tekanan 2.5 bar masing-masing adalah 8.05%, 23.60%, dan 17.50%. Ada kemungkinan bahwa ini bisa terjadi karena untuk memecah logam cair menjadi tetesan butiran ukuran yang lebih kecil, diperlukan energi kinetik dari tekanan gas yang lebih besar. Sehingga tekanan gas yang besar dapat menghasilkan ukuran partikel yang lebih kecil dibandingkan dengan tekanan gas yang kecil. Sedangkan pada tekanan 2.5 bar terjadi penurunan jumlah pada ukuran serbuk <200 μm, hal tersebut dimungkinkan karena pada tekanan 2.5 bar terjadi menurunkan lama waktu kontak lelehan logam pada nosel atau panas yang kontak dengan lelehan logam berkurang. Hasil serbuk dari desain baru atomisasi conduit plasma telah dianalisis menggunakan desain eksperimen untuk mendapatkan nilai optimal dari distribusi ukuran partikel serbuk logam. Optimalisasi parameter terbaik untuk mendapatkan distribusi ukuran partikel minimum dalam serbuk logam. Nilai minimum dalam hasil distribusi ukuran partikel D10, D50, dan D90 dari optimasi adalah 71 μm, 325 μm, dan 534 μm, dan nilainya dapat dicapai dengan menggabungkan parameter arus dan faktor tekanan 45 A dan 2.5 bar. Hasil persamaan regresi dapat digunakan sebagai referensi dalam pengoperasian alat atomisasi plasma saluran dalam memperoleh distribusi ukuran partikel tertentu yang dibutuhkan. Porositas serbuk logam dari hasil atomisasi plasma desain baru telah dianalisis menggunakan desain eksperimen. Analisis desain eksperimen untuk mendapatkan nilai porositas serbuk logam yang optimal. Variasi arus 45 A memiliki jumlah porositas yang lebih kecil dibandingkan dengan jumlah porositas pada variasi arus 40 A atau 35 A. Permukaan partikel serbuk pada variasi 45 A memiliki permukaan yang lebih halus dibandingkan permukaan partikel serbuk. dengan variasi 40 A dan 35 A. Serbuk logam dari hasil arus 45 A memiliki bentuk bulat yang lebih sempurna dibandingkan arus 40 A atau 35 A. Alat atomisasi conduit plasma dengan diameter lubang conduit 4 mm dan panjang 100 mm, jika digunakan untuk menghasilkan Ti Alloy maka arus yang disarankan adalah diatas 45 A dengan tegangan 102 V. Penelitian ini telah berhasil membuat bahan baku logam ringan densitas 4.11 ±0.32 g/cm3 dengan modulus elastisitas kompresi didapat rata-rata 11.05 ±2.9 GPa dari bahan serbuk stainless steel sebagai salah satu contoh aplikasi produk akhir dari hasil serbuk atomisasi plasma.

---

The metal atomization process usually produces powders with particles of more than 200 m in size, irregular in shape. In addition, currently also required metal powders with low density for PM applications in order to produce a low modulus of elasticity, because the modulus of elasticity of metal is much larger than the modulus of elasticity of natural bone (10 to 30 GPa), approaching the modulus of elasticity of natural bone. Seeing these problems, we need an appropriate metal powder fabrication reactor, which is capable of producing metal powders with spherical, porous particles measuring less than 200 m and low cost. So in this study, a low-cost plasma atomizer is designed and manufactured as a solution to the problem of high cost, the problem of irregular shape in the plasma atomization result, and the problem of the modulus of elasticity of metals being much larger than the modulus of elasticity of natural bone. Then made atomization plasma with an energy source of less than 7 kVA. The atomization machine prototype has been successfully manufactured to produce metal powders with spherical porous particles of <200 m in size using low-cost plasma technology. The plasma atomizer prototype has a chamber with a diameter of 500 mm and a height of 1000 mm, which is equipped with two cyclones, two wet scrubbers, two filters, and a compressor. The plasma generator has an average output voltage of approximately 102 volts, with a current that can adjust from 20 A to 60 A. The raw material is in the form of a wire with a diameter of 1.6 mm. The feed speed variation of 2 mm3/second, 3 mm3/second, and 4 mm3/second at powder size <200μm, which are 4.90%, 5.20%, and 5.35% respectively, it is possible that it has no significant effect on the yield of powder size <200μm. The total yield of powder size <200μm divided by the total yield (Yield Ratio) is 5.15%, 5.48%, and 5.65%, respectively. The highest amount of powder was produced from the variation of the current 35 A, followed by the current 30 A and 25 A, which were 18.30%, 14.30%, and 11.35%, respectively. This shows that the higher the current, the more powders with a size of <200 m will be produced. Where the achievement of the total yield of powder size <200μm divided by the total number of production results (Yield Ratio), respectively, were 22.49%, 16.69%, and 12.80%, respectively. The pressure variation of 1.5 bar pressure, 2.0 bar pressure, and 2.5 bar pressure at powder size <200 μm were 8.05%, 23.60%, and 17.50%, respectively. It is possible that this could happen because to break the molten metal into smaller droplets, needs the kinetic energy of the gas pressure is greater so that large gas pressure can produce a smaller particle size compared to small gas pressure. While at a pressure of 2.5 bar there is a decrease in the amount of powder size <200 m, this is possible because, at a pressure of 2.5 bar, there is a decrease in the contact time of the molten metal on the nozzle or the heat in contact with the molten metal decreases.. The powder yield from the new design of the channel plasma atomization has been analyzed using the experimental design to obtain the optimal value of the metal powder particle size distribution. Optimization of the best parameters to obtain the minimum particle size distribution in metal powders. The minimum values in the D10, D50, and D90 particle size distribution results from the optimization are 71 μm, 325 μm, and 534 μm, and these values can be achieved by combining current parameters and pressure factors of 45 A and 2.5 bar. The results of the regression equation can be used as a reference in the operation of the channel plasma atomizer in obtaining the required particle size distribution. The porosity of the metal powder from the plasma atomization of the new design was analyzed using a design of experimental. The design of experimental analysis to obtain optimal porosity values for metal powders. The current variation of 45 A has a smaller amount of porosity than the amount of porosity at the current variation of 40 A or 35 A. The surface of the powder particles in the 45 A variation has a smoother surface than the surface of the powder particles. With variations of 40 A and 35 A. The metal powder of current 45A has a more perfect spherical shape than the current 40 A or 35 A. A conduit plasma atomizer with a conduit hole diameter of 4 mm and a length of 100 mm, if used to produce Ti Alloy, the recommended current is above 45 A with a voltage of 102 V. This research was succeeded in making light metal raw materials with a density of 4.11 ±0.32 g/cm3 with an elastic modulus of compression obtained an average of 11.05 ±2.9 GPa from stainless steel powder as an example of the application of the final product from plasma atomization powder."

"Salah satu metode fabrikasi untuk membuat braket ortodontik yaitu metal injection molding. Kelebihan metode fabrikasi ini dapat menghasilkan produk dengan ukuran yang sangat kecil. Sehingga metode ini cocok digunakan sebagai metode fabrikasi braket ortodontik. Namun metode fabrikasi ini memiliki kelemahan. Terdapat proses sintering yang sulit diprediksi hasil akhirnya. Salah satu parameter yang menentukan hasil akhir sintering yaitu atmosfer. Sehingga penelitian bertujuan untuk mengetahui pengaruh temperatur pada argon sintering terhadap material SS 17-4 PH.Feedstock SS 17-4 PH dibentuk dengan menggunakan mesin injeksi menjadi bentuk kubus dengan ukuran 5 mm x 5 mm x 5 mm. Tekanan yang diberikan untuk injeksi ini yaitu 2700 psi dengan temperatur injeksi yaitu 200°C. Setelah proses injeksi, dilakukan proses penghilangan binder dengan proses debinding. Proses solvent debinding dilakukan dengan menggunakan heksana pada temperatur 50°C menggunakan magnetic stirrer selama 1,5 jam. Proses thermal debinding dilakukan menggunakan vacuum furnace pada temperatur 510°C dengan heat rate 1°C/menit dan proses holding selama 1 jam. Proses sintering dilakukan menggunakan atmosfer gas argon dengan flow rate 1 liter/menit pada temperatur 1320°C, 1340°C, 1360°C, dan 1380°C dengan heat rate 5°C/menit dan proses holding selama 1,5 jam. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa dengan menggunakan atmosfer argon untuk proses sintering masih terdapat adanya inklusi. Hal ini dimungkinkan terjadi karena proses thermal debinding yang kurang baik. Pada proses sintering, terbentuk fasa ?-ferrite. Fasa ini mempengaruhi proses densifikasi dari material SS 17-4 PH. Nilai densitas relatif, nilai penyusutan, dan nilai kekerasan yang dicapai pada setiap temperatur tidak mengalami perubahan yang signifikan. Hal ini menunjukkan bahwa proses sintering dengan menggunakan gas argon sudah mencapai parameter optimal pada temperatur 1320°C, 1340°C, 1360°C, dan 1380°C.

---

Orthodontic brackets can be manufactured using several methods of fabrication, one of them is metal injection molding. Ability to produce very small product is the advantages of this method. However, sintering process result with this method quite unpredictable. One of the important sintering parameter is sintering atmosphere. This study is aimed to understand the influence of argon atmosphere in sintering process with different temperature.To produce orthodontic bracket with metal injection molding method, 17 4 PH stainless steel feedstock injected to the mold using injection molding machine. After injection, the binder eliminated with solvent and thermal debinding. Solvent debinding process conducted with hexane at 50 oC on magnetic stirrer for 1,5 hours. Thermal debinding were performed in vacuum furnace at 510 oC with heat rate 1 oC min and 60 min holding time. Afterward, the resulting sample were heated at 5 oC min to sintering temperatur of 1320°C, 1340°C, 1360°C, and 1380°C under 90 min holding time in argon atmosphere with flow rate 1 liter min. The results of this study indicate that, the inclusion still occur in argon atmosphere sintering process. This is possible due to poor thermal debinding process. In the sintering process, ferrite phase is formed. This phase affects the densification process of SS 17 4 PH material. The value of relative density, shrinkage, and hardness at different temperature did not change significantly. This indicates that the sintering process using argon gas has reached the optimum parameters at 1320°C, 1340°C, 1360°C, And 1380°C."