Analisis Pengaruh Kecepatan Potong terhadap Progresivitas Aus dan Mekanisme Kerusakan Mata Bor Ortopedi SS316L pada Proses Pengeboran Tulang Kortikal

Gusri Akhyar Ibrahim, Tarkono Tarkono, Edo Ferdianto, Yanuar Burhanuddin, Arzaq Guruh Dityamri, Arinal Hamni

Abstract


Abstrak. Pengeboran tulang kortikal merupakan tahap penting dalam prosedur bedah ortopedi untuk pemasangan implan, di mana peningkatan suhu dan keausan mata bor dapat memengaruhi akurasi serta keamanan operasi. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi kecepatan potong terhadap progresivitas aus dan mekanisme kerusakan mata bor ortopedi berbahan SS316L selama proses pengeboran tulang kortikal. Pengujian dilakukan menggunakan tulang kortikal sapi sebagai model biologis yang memiliki sifat mekanik mendekati tulang manusia. Variasi kecepatan potong yang digunakan meliputi 5,027 m/menit, 10,0 m/menit, dan 15,708 m/menit dengan laju pemakanan konstan sebesar 35 mm/menit serta penggunaan cairan pendingin OpSite Spray. Keausan mata bor dievaluasi berdasarkan nilai flank wear (Vb) menggunakan mikroskop digital dan dianalisis dengan perangkat lunak AutoCAD. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada kecepatan potong 5,027 m/menit, waktu pengeboran hingga mencapai batas keausan 0,2 mm adalah 94,67 menit, sedangkan pada kecepatan 15,708 m/menit waktu tersebut menurun menjadi 38,88 menit. Fenomena ini menunjukkan bahwa peningkatan kecepatan potong mempercepat laju keausan akibat kenaikan suhu dan intensitas gesekan pada zona pemotongan. Mekanisme keausan yang dominan adalah keausan abrasif dan adhesif yang dipicu oleh peningkatan energi gesek dan suhu lokal. Dengan demikian, kecepatan potong merupakan parameter kritis yang menentukan umur pakai serta keandalan mata bor ortopedi pada proses pengeboran tulang kortikal

Keywords


Pengeboran tulang kortikal, kecepatan potong, keausan mata bor, SS316L, mata bor ortopedi

Full Text:

PDF

References


L. Shihao, L. Shu, T. Kizaki, W. Bai, M. Terashima, and N. Sugita, “Cortical bone drilling: A time series experimental analysis of thermal characteristics,” J. Manuf. Process., vol. 64, pp. 606–619, Apr. 2021, doi: 10.1016/j.jmapro.2021.01.046.

K. Alam, Y. Mitra, S. Shukla, and M. Rahman, “Effect of drill quality on biolog-ical damage in bone drilling,” Sci. Rep., vol. 13, no. 1, pp. 1–14, 2023, doi: 10.1038/s41598-023-33381-y.

T. Staroveski, T. Zizak, M. Klaic, and D. Brezak, “Influence of High-Speed Bone Drilling on Drill Bit Wear Intensity and Heat Generation,” Int. J. New Technol. Res., vol. 6, no. 1, pp. 16–20, 2020, doi: 10.31871/ijntr.6.1.16.

J. G. Tsiagadigui, B. Ndiwe, M. A. Ngo Yamben, N. Fotio, F. E. Belinga, and E. Njeugna, “The effects of multiple drilling of a bone with the same drill bit: Thermal and force analysis,” Heliyon, vol. 8, no. 2, p. e08927, 2022, doi: 10.1016/j.heliyon.2022.e08927.

M. R. Effatparvar, N. Jamshidi, and A. Mosavar, “Appraising efficiency of Op-Site as coolant in drilling of bone,” J. Orthop. Surg. Res., vol. 15, no. 1, pp. 1–5, 2020, doi: 10.1186/s13018-020-01710-w.

L. Shu, S. Li, W. Bai, and N. Sugita, “A novel self-centring drill bit design for low-trauma bone drilling,” Int. J. Mach. Tools Manuf., vol. 154, no. 4, p. 103568, 2020, doi: 10.1016/j.ijmachtools.2020.103568.

J. Zuo, Y. Lin, and M. He, “An investigation of the adhesive effect on the flank wear properties of a WC/Co-based TiAlN-coated tool for milling a Be/Cu alloy,” Metals (Basel), vol. 9, no. 4, pp. 1–12, 2019, doi: 10.3390/met9040444.

G. A. Ibrahim, T. Tarkono, and Y. Burhanuddin, “Mekanisme Aus Pahat Putar pada Pemesinan Magnesium AZ31,” J. Rekayasa Mesin, vol. 11, no. 2, pp. 151–158, 2020.

A. Saputra and S. M. Yunus, “Mekanisme Kegagalan Pahat pada Proses Milling akibat Aliran Serpihan Pemesinan Kecepatan Tinggi AISI 4140,” J. Tek. Mesin Inst. Teknol. Medan, vol. 3, no. 2, pp. 55–61, 2017.

G. A. Ibrahim, A. Hamni, and Y. Burhanuddin, “Optimasi Parameter Pemesinan Ulir Ti-6Al-4V ELI terhadap Jarak Pitch dan Sudut Ulir menggunakan Metode Taguchi,” Pros. SNTTM, pp. 13–14, 2022.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.


About the JournalJournal PoliciesAuthor Information
  • Focus and Scope
  • Editorial Board
  • International Peer Review
  • Open Access Statement
  • Sponsorships
  • Contact Us
  • Google Scholar Most Cited Paper
  • Publication Ethics
  • Peer Review Policy
  • Review Guideline
  • Archiving
  • Author Guidelines
  • Online Submission
  • Author Fee / Article Publication Charge
  • Plagiarism Policy
  • Article withdrawal
  • For Readers
  • For Authors
  • Journal History

Jurnal Teknik Mesin (JTM)
p-ISSN: 2087-3832  e-ISSN : 3089-1965
Website: http://jurnal.ubl.ac.id/index.php/JTM
Email: jurnalteknikmesin@ubl.ac.id
Published by: Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Bandar Lampung
Office: Jalan Zainal Abidin Pagar Alam No 26, Bandar Lampung, Indonesia

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
Technical Support by:  RYE Education Hub