ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის მოქმედება 3D ბეჭდვის ნაღმტყორცნების თვისებებზე

ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის (HPMC) სხვადასხვა დოზების ეფექტის შესწავლით, 3D ბეჭდვის ნაღმტყორცნების ბეჭდვის, რევოლოგიური თვისებებისა და მექანიკური თვისებების შესწავლით, განხილული იქნა HPMC– ის შესაბამისი დოზა და მისი გავლენის მექანიზმი გაანალიზდა მიკროსკოპულ მორფოლოგიასთან. შედეგები აჩვენებს, რომ ნაღმტყორცნების სითხე მცირდება HPMC შინაარსის ზრდით, ანუ ექსტრაუდურობა მცირდება HPMC შინაარსის ზრდით, მაგრამ სითხის შენარჩუნების უნარი აუმჯობესებს. ექსტრუდალობა; ფორმის შენარჩუნების სიჩქარე და შეღწევადობის წინააღმდეგობა თვით წონის პირობებში მნიშვნელოვნად იზრდება HPMC შინაარსის ზრდით, ანუ HPMC შინაარსის ზრდასთან ერთად, stackability აუმჯობესებს და დაბეჭდვის დრო გახანგრძლივებულია; რევოლოგიის თვალსაზრისით, HPMC- ის შინაარსის ზრდასთან ერთად, აშკარა სიბლანტე, მოსავლიანობის სტრესი და პლასტიკური სიბლანტე მნიშვნელოვნად გაიზარდა და გაუმჯობესდა დასტურობა; Thixotropy ჯერ გაიზარდა და შემდეგ შემცირდა HPMC შინაარსის ზრდით, ხოლო ბეჭდვა გაუმჯობესდა; HPMC- ის შემცველობა ძალიან მაღალი გაიზარდა, გამოიწვევს ნაღმტყორცნების ფორიანობის გაზრდას და სიძლიერე მიზანშეწონილია, რომ HPMC- ის შინაარსი არ უნდა აღემატებოდეს 0.20%-ს.

ბოლო წლების განმავლობაში, 3D ბეჭდვა (ასევე ცნობილია როგორც "დანამატის წარმოება") ტექნოლოგია სწრაფად განვითარდა და ფართოდ იქნა გამოყენებული მრავალ სფეროში, როგორიცაა ბიოინჟინერია, კოსმოსური და მხატვრული ქმნილება. 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიის ჩამოსხმის უფასო პროცესს მნიშვნელოვნად აქვს გაუმჯობესებული მასალა და სტრუქტურული დიზაინის მოქნილობა და მისი ავტომატური მშენებლობის მეთოდი არა მხოლოდ მნიშვნელოვნად დაზოგავს ადამიანურ ძალას, არამედ ასევე შესაფერისია სამშენებლო პროექტებისთვის სხვადასხვა მკაცრ გარემოში. 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიისა და სამშენებლო ველის ერთობლიობა ინოვაციური და პერსპექტიულია. დღეისათვის, ცემენტის დაფუძნებული მასალები 3D ბეჭდვის წარმომადგენლობითი პროცესი არის ექსტრუზიის დასტის პროცესი (მათ შორის კონტურის პროცესის კონტურის ხელნაკეთობა) და ბეტონის ბეჭდვისა და ფხვნილის შეკავშირების პროცესი (D- ფორმის პროცესი). მათ შორის, ექსტრუზიის დასტის პროცესს აქვს მცირე განსხვავების უპირატესობა ტრადიციული ბეტონის ჩამოსხმის პროცესისგან, დიდი ზომის კომპონენტების მაღალი მიზანშეწონილობა და მშენებლობის ხარჯები. დაქვემდებარებული უპირატესობა გახდა ცემენტის დაფუძნებული მასალების 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიის ამჟამინდელი კვლევის წერტილები.

ცემენტზე დაფუძნებული მასალებისთვის, რომლებიც გამოიყენება როგორც "მელნის მასალები" 3D ბეჭდვისთვის, მათი შესრულების მოთხოვნები განსხვავდება ზოგადი ცემენტის დაფუძნებული მასალებისგან: ერთი მხრივ, არსებობს გარკვეული მოთხოვნები ახლად შერეული ცემენტის დაფუძნებული მასალების მუშაობისთვის და მშენებლობის პროცესს უნდა დააკმაყოფილოს გლუვი ექსტრუზიის მოთხოვნები, მეორეს მხრივ, ექსტრაქტირებული ცემენტის დაფუძნებული მასალა უნდა იყოს დასაბუთებული, ანუ ის არ დაიშლება ან დეფორმირება მნიშვნელოვნად ზედა ფენა. გარდა ამისა, 3D ბეჭდვის ლამინირების პროცესი ქმნის ფენებს შორის ფენებს შორის, რათა უზრუნველყოს ინტერლეიერის ინტერფეისის არეალის კარგი მექანიკური თვისებები, 3D ბეჭდვის სამშენებლო მასალებს ასევე უნდა ჰქონდეთ კარგი ადჰეზია. მოკლედ რომ ვთქვათ, ექსტრუდალობის, დასაკიდებლობის და მაღალი ადჰეზიის დიზაინი ერთდროულად შექმნილია. ცემენტის დაფუძნებული მასალები ერთ-ერთი წინაპირობაა მშენებლობის სფეროში 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიის გამოყენებისთვის. ცემენტირებული მასალების ჰიდრატაციის პროცესისა და რევოლოგიური თვისებების რეგულირება ზემოაღნიშნული ბეჭდვის შესრულების გასაუმჯობესებლად ორი მნიშვნელოვანი გზაა. ცემენტის მასალების ჰიდრატაციის პროცესის კორექტირება ძნელია მისი განხორციელება და ადვილია ისეთი პრობლემების შექმნა, როგორიცაა მილის ბლოკირება; და რევოლოგიური თვისებების რეგულირებას უნდა შეინარჩუნოს სითხის შენარჩუნება ბეჭდვის პროცესის დროს და სტრუქტურის სიჩქარე ექსტრუზიის ჩამოსხმის შემდეგ. მიმდინარე კვლევებში, სიბლანტის მოდიფიკატორები, მინერალური დანამატები, ნანოკლეტები და ა.შ. ხშირად გამოიყენება ცემენტის დაფუძნებული რევოლოგიური თვისებების კორექტირებისთვის მასალები უკეთეს ბეჭდვის შესრულების მისაღწევად.

ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზა (HPMC) არის საერთო პოლიმერული გასქელება. მოლეკულურ ჯაჭვზე ჰიდროქსილისა და ეთერის ობლიგაციები შეიძლება გაერთიანდეს უფასო წყალთან წყალბადის ობლიგაციების საშუალებით. მისი ბეტონის შემოღებამ შეიძლება ეფექტურად გააუმჯობესოს მისი თანმიმდევრობა. და წყლის შეკავება. ამჟამად, HPMC– ის გავლენის შესახებ კვლევა ცემენტზე დაფუძნებული მასალების თვისებებზე, ძირითადად, ფოკუსირებულია მის გავლენაზე სითხის, წყლის შეკავებისა და რევოლოგიაზე და მცირე გამოკვლევა გაკეთდა 3D ბეჭდვის ცემენტის დაფუძნებული მასალების თვისებებზე ( მაგალითად, ექსტრუდალობა, დასაკეტურობა და ა.შ.). გარდა ამისა, 3D ბეჭდვისთვის ერთიანი სტანდარტების არარსებობის გამო, ცემენტის დაფუძნებული მასალების დაბეჭდვის შეფასების მეთოდი ჯერ არ არის დადგენილი. მასალის დასაბანობა ფასდება დასაბეჭდი ფენების რაოდენობით მნიშვნელოვანი დეფორმაციით ან მაქსიმალური ბეჭდვის სიმაღლით. ზემოაღნიშნული შეფასების მეთოდები ექვემდებარება მაღალ სუბიექტურობას, ცუდი უნივერსალურობას და რთულ პროცესს. შესრულების შეფასების მეთოდს აქვს დიდი პოტენციალი და მნიშვნელობა საინჟინრო პროგრამაში.

ამ ნაშრომში, HPMC– ის სხვადასხვა დოზები შეიტანეს ცემენტზე დაფუძნებულ მასალებში, ნაღმტყორცნების დასაბუთების გასაუმჯობესებლად, ხოლო HPMC დოზის მოქმედებები 3D ბეჭდვის ნაღმტყორცნებიდან თვისებებზე სრულყოფილად შეფასდა ბეჭდურობის, რევოლოგიური თვისებების და მექანიკური თვისებების შესწავლით. შეფასების შედეგების საფუძველზე, სითხის სითხის საფუძველზე, შეირჩა ნაღმტყორცნები, რომლებიც შერეულია HPMC– ს ოპტიმალურ რაოდენობასთან, შეირჩა ბეჭდვის გადამოწმებისთვის, ხოლო ბეჭდური ერთეულის შესაბამისი პარამეტრების ტესტირება; ნიმუშის მიკროსკოპული მორფოლოგიის შესწავლის საფუძველზე, გამოიკვლია ბეჭდვის მასალის შესრულების ევოლუციის შიდა მექანიზმი. ამავდროულად, შეიქმნა 3D ბეჭდვის ცემენტის დაფუძნებული მასალა. დაბეჭდვის შესრულების ყოვლისმომცველი შეფასების მეთოდი, რათა ხელი შეუწყოს მშენებლობის სფეროში 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიის გამოყენებას.