Pembuatan telapak kaki palsu membutuhkan proses manufaktur yang tepat agar menghasilkan komponen yang presisi, kuat, dan sesuai kebutuhan pengguna. Salah satu penelitian oleh M. Rizky Dwi Yanza dari Universitas Tidar mengembangkan pola cetakan permanen telapak kaki palsu dengan memanfaatkan teknologi Computer-Aided Design (CAD), Computer-Aided Manufacturing (CAM), dan Computer Numerical Control (CNC).
Penelitian yang diterbitkan dalam ELEMEN Jurnal Teknik Mesin Volume 12 Nomor 1 tahun 2025 ini berfokus pada pembuatan pola pengecoran yang lebih efisien dibandingkan desain sebelumnya. Dengan teknologi manufaktur digital, proses perancangan dan pembuatan pola dapat dilakukan dengan ukuran yang lebih terukur dan presisi.
Latar Belakang Pembuatan Telapak Kaki Palsu
Telapak kaki palsu merupakan salah satu komponen penting pada prostesis kaki karena berfungsi membantu pengguna dalam melakukan aktivitas berjalan dan menjaga keseimbangan.
Namun, pembuatan komponen prostesis di dalam negeri masih menghadapi berbagai tantangan. Pada penelitian sebelumnya, cetakan aluminium berbentuk kotak digunakan untuk membuat telapak kaki palsu. Desain tersebut membutuhkan material yang cukup banyak dan proses pengerjaan yang relatif lama.
Oleh karena itu, penelitian ini mengembangkan pola cetakan yang lebih sederhana dan efisien. Pola dibuat menggunakan kayu mahoni dan diproses dengan mesin CNC sehingga bentuk serta dimensinya dapat dibuat sesuai rancangan.
Tujuan Penelitian Telapak Kaki Palsu
Penelitian ini bertujuan untuk:
- merancang pola pengecoran untuk cetakan permanen telapak kaki palsu;
- mengurangi penggunaan material dalam pembuatan pola;
- mempercepat proses pengerjaan;
- menghasilkan pola dengan bentuk dan ukuran yang presisi; serta
- menguji pola melalui proses sand casting.
Dengan demikian, penelitian tidak hanya berfokus pada bentuk telapak kaki palsu, tetapi juga pada efisiensi proses manufakturnya.
Proses Pembuatan Pola Telapak Kaki Palsu
Pembuatan pola dilakukan melalui beberapa tahapan, mulai dari studi literatur, perancangan digital, proses pemesinan, hingga pengujian pengecoran.
1. Studi Literatur
Pertama, peneliti mempelajari berbagai referensi mengenai pengecoran logam, perancangan pola, material, dan jenis cetakan yang dapat digunakan dalam pembuatan telapak kaki palsu.
Tahap ini menjadi dasar untuk menentukan desain dan metode manufaktur yang sesuai.
2. Perancangan Menggunakan CAD
Selanjutnya, pola dirancang menggunakan teknologi Computer-Aided Design (CAD). CAD digunakan untuk membuat model tiga dimensi serta menentukan ukuran pola sebelum diproduksi.
Dalam proses ini, beberapa faktor perlu diperhitungkan, antara lain:
- penyusutan material saat pengecoran;
- tambahan ukuran untuk proses machining;
- bentuk dan geometri produk; serta
- dimensi akhir yang diinginkan.
Setelah desain selesai, data tersebut digunakan sebagai acuan untuk proses manufaktur.
3. Pembuatan Pola dengan CAM dan CNC
Berikutnya, data desain dari CAD diteruskan ke Computer-Aided Manufacturing (CAM). Sistem CAM digunakan untuk menghasilkan program pemesinan atau G-code yang kemudian dibaca oleh mesin CNC.
Pola dibuat menggunakan kayu mahoni karena material tersebut relatif ekonomis, mudah dibentuk, dan memiliki biaya yang lebih rendah dibandingkan beberapa material lainnya.
Penggunaan CNC memungkinkan proses pemesinan dilakukan secara lebih presisi dan konsisten sesuai rancangan digital.
4. Pengujian dengan Sand Casting
Setelah pola selesai dibuat, dilakukan pengujian menggunakan metode sand casting atau pengecoran pasir.
Pada proses ini, pola kayu digunakan untuk membentuk rongga pada cetakan pasir. Selanjutnya, aluminium cair dituangkan ke dalam rongga tersebut.
Tahapan pengujian meliputi:
- pembuatan cetakan pasir;
- penuangan aluminium cair;
- pembongkaran cetakan;
- proses finishing; dan
- pemeriksaan bentuk serta dimensi hasil pengecoran.
Dengan pengujian tersebut, peneliti dapat mengetahui apakah pola yang dibuat mampu menghasilkan produk sesuai dengan desain.
Hasil Perancangan Pola Telapak Kaki Palsu
Penelitian menghasilkan pola pengecoran yang terdiri dari dua bagian, yaitu bagian atas dan bagian bawah.
Dimensi rancangan produk adalah:
| Bagian | Panjang | Lebar | Tinggi |
|---|---|---|---|
| Atas | 310 mm | 120 mm | 62,5 mm |
| Bawah | 310 mm | 120 mm | 46 mm |
Sementara itu, pola dibuat dengan beberapa penyesuaian dimensi untuk mempertimbangkan penyusutan material dan kebutuhan proses manufaktur.
Hasil machining menggunakan CNC menunjukkan bahwa pola kayu mahoni dapat dibuat sesuai dengan bentuk dan ukuran yang telah dirancang.
Hasil Uji Coba Pengecoran Aluminium
Setelah pola selesai, dilakukan pengecoran menggunakan aluminium melalui metode sand casting.
Hasil pengecoran menunjukkan bahwa bentuk produk telah sesuai dengan rancangan awal. Produk tersebut juga masih dapat diproses melalui tahap machining untuk memperoleh bentuk akhir yang diinginkan.
Hasil pengukuran produk pengecoran adalah:
| Bagian | Panjang | Lebar | Tinggi |
| Atas | 310 mm | 120 mm | 62,5 mm |
| Bawah | 310 mm | 120 mm | 47 mm |
Perbedaan tinggi pada bagian bawah menunjukkan adanya penyesuaian yang masih dapat diperbaiki melalui proses machining.
Keunggulan CAD, CAM, dan CNC
Penggunaan CAD, CAM, dan CNC memberikan beberapa keuntungan dalam pembuatan pola telapak kaki palsu.
Pertama, CAD memungkinkan desain dibuat secara digital sehingga bentuk dan ukuran dapat diperiksa sebelum proses produksi. Selanjutnya, CAM membantu mengubah desain menjadi program pemesinan yang dapat digunakan oleh mesin CNC.
Sementara itu, CNC memungkinkan pola dibuat dengan tingkat ketelitian dan konsistensi yang lebih baik. Oleh sebab itu, kombinasi ketiga teknologi tersebut dapat membantu mengurangi kesalahan produksi sekaligus meningkatkan efisiensi proses manufaktur.
Peran Sand Casting dalam Pembuatan Cetakan
Sand casting digunakan sebagai metode untuk menguji pola yang telah dibuat. Prinsipnya adalah membentuk rongga pada pasir berdasarkan bentuk pola, kemudian menuangkan logam cair ke dalam rongga tersebut.
Metode ini relatif sederhana dan dapat digunakan untuk menghasilkan berbagai bentuk produk. Dalam penelitian ini, aluminium digunakan untuk mengetahui kemampuan pola dalam menghasilkan cetakan telapak kaki palsu.
Manfaat Penelitian bagi Teknologi Prostetik
Penelitian ini memberikan kontribusi terhadap pengembangan teknologi manufaktur untuk komponen prostesis, khususnya telapak kaki palsu.
Pola yang lebih efisien dapat membantu mengurangi penggunaan material dan waktu pengerjaan. Selain itu, pemanfaatan teknologi CAD, CAM, dan CNC memungkinkan proses pembuatan dilakukan secara lebih terukur.
Dengan demikian, teknologi manufaktur digital dapat menjadi salah satu pendekatan untuk mendukung pengembangan komponen prostesis yang lebih presisi dan dapat diproduksi secara konsisten.
=====
Amanahkan kebutuhan Kaki Palsu / Kaki Tiruan / Prostesis Bapak Ibu pada Profesional Ortotis Prostetis yang Memiliki Surat Ijin Praktik (SIPOP) maupun Surat Ijin Kerja (SIKOP).
Sesuai dengan PERMENKES NO 22 TAHUN 2013.
Dengan memiliki SIPOP atau SIKOP, berarti Profesional tersebut benar benar berkompeten dan berwenang karena :
1. Telah menempuh pendidikan formal Ortotik Prostetik D3 maupun Sarjana Terapan.
2. Lolos Uji Kompetensi.
3. Terdaftar secara resmi sebagai Tenaga Kesehatan Republik Indonesia dibuktikan dengan kepemilikan STR.
4. Memiliki tempat praktik maupun tempat kerja untuk melayani Bapak Ibu secara Profesional
Kami siap melayani secara Profesional.
SIPOP : 010/SIPOP/33.11/XI/2017
Konsultasi gratis : 081327721518