ANALISIS PENGARUH MATERIAL PADA KOMPONEN ACETUBULAR CUP TERHADAP DUAL MOBILITY HIP JOINT PROSTHESIS DENGAN PERTIMBANGAN GAIT CYCLE DENGAN METODE FINITE ELEMENT METHOD (FEM)

Abstract

Pemilihan material pada komponen acetabular cup memiliki peranan krusial dalam menentukan performa mekanis dan umur pakai dari prostesis sendi panggul tipe dual mobility. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi material acetabular cup terhadap distribusi tegangan dan deformasi selama fase gait cycle menggunakan metode elemen hingga (Finite Element Method/FEM) melalui perangkat lunak ANSYS 2023 R2. Simulasi dilakukan secara statik pada enam fase gait cycle (0%, 20%, 35%, 50%, 65%, dan 100%) terhadap lima jenis material: SS 316L, Titanium, CoCr, 30 CF/PEEK, dan UHMWPE. Hasil simulasi menunjukkan bahwa material CoCr menghasilkan tegangan Von-Mises tertinggi sebesar 28 MPa pada fase 35% gait cycle dan tegangan Tresca maksimum sebesar 16,5 MPa pada fase 60%. Sebaliknya, UHMWPE menunjukkan tegangan Von-Mises dan Tresca terendah, yaitu 4,3 MPa dan 3,1 MPa, mencerminkan sifat elastis namun berpotensi aus dalam jangka panjang. Deformasi terbesar dicatat pada material Titanium sebesar 0,105 mm, sedangkan 30 CF/PEEK dan UHMWPE menunjukkan deformasi paling rendah masing-masing sebesar 0,032 mm dan 0,028 mm. Material 30 CF/PEEK menampilkan respons mekanis paling seimbang, dengan tegangan Von-Mises dan Tresca maksimum 12,4 MPa dan deformasi yang minimal, sehingga berpotensi menjadi pilihan unggulan untuk aplikasi acetabular cup. Temuan ini menegaskan pentingnya pemilihan material yang tepat dalam desain implan, khususnya untuk mencapai keseimbangan antara kekuatan struktur, ketahanan deformasi, dan performa terhadap keausan dalam kondisi pembebanan fisiologis.