BIOMATERIAL SS 316 L (Abstrak-pendahuluan)

ABSTRAK

Baja tahan karat atau lebih dikenal dengan Stainless Steel adalah senyawa besi yang mengandung setidaknya 10,5% Kromium untuk mencegah proses korosi (pengkaratan logam). Komposisi ini membentuk protective layer (lapisan pelindung anti korosi) yang merupakan hasil oksidasi oksigen terhadap Krom yang terjadi secara spontan. Kemampuan tahan karat diperoleh dari terbentuknya lapisan film oksida Kromium, dimana lapisan oksida ini menghalangi proses oksidasi besi (Ferum). Tentunya harus dibedakan mekanisme protective layer ini dibandingkan  baja yang dilindungi dengan coating (misal Seng Sen g dan Cadmium) ataupun cat. Stainless steel juga merupakan salah satu jenis logam yang banyak diaplikasikan dalam bidang medis. Pada makalah kali ini, kami menjelaskan tentang salah satu jenis atau tipe Stainless steel yang termasuk dalam golongan Austenitic stainless steel, yakni tipe 316L. Makalah ini berisi mengenai bagaimana cara pembuatan dari 316L, sifat-sifat atau karakteristik yang dimiliki, serta  beberapa aplikasi SS 316L terutama dalam bidang medis. PENDAHULUAN

Stainless steel memiliki sejarah panjang sebagai bahan logam untuk implant medis. Berbagai macam aplikasi dari bahan tersebut antara lain implan tulang (kuku intramedulla, piring tulang, jepit), kardiovaskuler implan (stent), urologi, dan implan gigi. Salah satu golongan Stainless steel yang sering digunakan adalah golongan Austenitic Stainless Steel. Austenitic SS mengandung sedikitnya 16% Krom dan 6% Nikel (grade standar untuk 304), sampai ke grade Super Autenitic SS seperti 904L (dengan kadar Krom dan Nikel lebih tinggi serta unsur tambahan Mo sampai 6%). Molybdenum (Mo), Titanium (Ti) atau Copper (Co) berfungsi untuk meningkatkan ketahanan terhadap temperatur serta korosi. Austenitic cocok juga untuk aplikasi temperature rendah disebabkan unsur Nikel membuat SS tidak menjadi rapuh pada temperatur rendah. Maka dari itu, golongan jenis ini sering di aplikasikan dalam bidang medis karena sifat nya yang tahan panas sehingga tidak masalah apabila ingin disterilkan. Salah satu tipe Stainless steel yang paling sering digunakan ialah tipe 316L SS, selain SS 316L terdapat juga SS 316, perbedaan dari keduanya ialah bahwa akhiran 'L' pada SS 316L merupakan singkatan dari rendah karbon (low carbon). jenis ini termasuk dalam jenis Austenitic stainless steel (kelas stainless chromium-nickel) yang mengandung 2% - 3% molybdenum (dimana tipe 304 tidak punya). Dengan adanya molybdenum memberikan tipe 316 ketahanan lebih besar terhadap berbagai bentuk kerusakan. ISI

Biomaterial merupakan sebuah material yang digunakan untuk membangun organ buatan,  perangkat rehabilitasi, atau protesa dan mengganti jaringan tubuh alami yang ditanamkan di tubuh. Syarat untuk memilih suatu bahan untuk dijadikan sebagai biomaterial yaitu, Inert atau khusus interaktif, biokompatibel, mekanis dan kimiawi stabil atau biodegradable, processable (untuk manufakturabilitas), nonthrombogenic (jika darah menghubungi), sterilizable. Terdapat

 beberapa bahan yang digunakan sebagai biomaterial, yaitu logam, keramik, polimer, dan bahan komposit. Salah satu bahan yang sering digunakan sebagai biomaterial dari dulu hingga sekarang adalah logam. Logam yang digunakan ialah baja tahan karat yang biasa disebut stainless steel. Keuntungan mengapa logam digunakan sebagai biomaterial karena logam memiliki sifat yang kuat, tangguh, ulet. Selain memiliki keuntungan, suatu bahan pasti juga memiliki kekurangan. Kekurangan yang dimiliki bahan logam yaitu dapat menimbulkan korosi, dan memiliki kepadatan tinggi. Baja tahan karat atau stainless steel sendiri adalah paduan besi dengan minimal 12% kromium. Komposisi ini membentuk protective layer (lapisanpelindung anti korosi) yang merupakan hasil oksidasi oksigen terhadap krom yang terjadi secara spontan. Pada dasarnya stainless steel merupakan salah satu jenis dari baja paduan,sehingga  pembuatan stainless steel tidak jauh berbeda dengan proses pembuatan baja paduan, yang membedakan adalah  penambahan unsur-unsur paduan, antara lain Kromium, Nikel, Mangan, dan Aluminium. Empat golongan utama Stainless Steel adalah Austenitic, Ferritic, Martensitic, dan Precipitation Hardening Stainless Steel. 1. Austenitic Stainless Steel Mengandung sedikitnya 16% Chrom dan 6% Nikel (yang biasa digunakan pada umumnya), sampai ke grade Super Autenitic Stainless Steel seperti 904L (dengan kadar Chrom dan Nickel lebih tinggi sertaunsur tambahan Mo sampai 6%). Molybdenum (Mo), Titanium (Ti) atau Copper(Co) berfungsi untuk meningkatkan ketahanan terhadap temperatur serta korosi.Austenitic cocok juga untuk aplikasi temperature rendah disebabkan unsur Nikel membuat Stainless Steel tidak menjadi rapuh pada temperatur rendah. 2. Ferritic Stainless Steel Kadar Chrom bervariasi antara 10,5 –  18 % yang mudah dibentuk dalamkeadaan rendah. Ketahanan korosi tidak  begitu istimewa dan relatif lebih sulit difabrikasi / machining. Tetapi kekurangan ini telah diperbaiki pada grade 434 dan 444 dan secara khusus pada grade 3Cr12. 3. Martensitic Stainless Steel Stainless Steel jenis ini memiliki unsur utama Chrom (masih lebih sedikit jika dibanding Ferritic Stainless Steel) dan kadar karbon relatif tinggi misal sepertikadar karbon martensit dan juga mudah di machining. Grade 431 memiliki Chrom sampai 16% tetapi mikrostrukturnya masih martensitic disebabkan hanya memiliki Nikel 2%. Grade Stainless Steel lain misalnya 17-4PH/ 630 memiliki tensile strength tertinggi dibanding Stainless Steel lainnya. Kelebihan dari grade ini, jika dibutuhkan kekuatan yang lebih tinggi maka dapat di hardening. 4. Precipitation Hardening Steel Precipitation hardening Stainless Steel adalah Stainless Steel yang keras dan kuat akibat dari dibentuknya suatu presipitat (endapan) dalam struktur mikrologam. Sehingga gerakan deformasi menjadi terhambat dan memperkuat material Stainless Steel. Pembentukan ini disebabkan oleh penambahan unsur tembaga(Cu), Titanium (Ti), Niobium (Nb) dan alumunium. Proses penguatan umumnya terjadi pada saat dilakukan pengerjaan dingin (cold work). Tipe stainless steel yang biasa digunakan sebagai biomaterial sebagai implant medis, biasanya  pada tulang yaitu tipe 316L. Tipe 316 adalah merupakan paduan stainless steel dengan

molibdenum-standar bantalan, molibdenum memberikan 316 sifat yang lebih baik secara keseluruhan, sehingga menyebabkan lebih tahan korosi daripada tipe 304, selain itu tipe 316 juga memiliki resistensi terutama tinggi terhadap korosi pitting dan celah dalam lingkungan klorida. Selain tipe 316 juga ada tipe 316L, tipe 316L merupakan versi stainless steel yang memiliki karbon rendah daripada 316 dan kebal dari sensitisasi (batas butir presipitasi karbida). Oleh karena itu secara luas digunakan dalam mengukur dilas komponen berat (lebih dari sekitar 6mm). Struktur austenitik juga memberikan nilai ketangguhan ini sangat baik, bahkan sampai  pada suhu cryogenic. Dibandingkan dengan kromium-nikel baja tahan karat austenitik, stainless steel 316L menawarkan lebih tinggi merayap, stres pecah dan kekuatan tarik pada temperatur tinggi.

Formula Kimia 316L

Fe,