3D ಮುದ್ರಣ ಗಾರೆಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಪ್ರೊಪಿಲ್ ಮೀಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನ ಪರಿಣಾಮ.

ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಪ್ರೊಪಿಲ್ ಮೀಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ (HPMC) ನ ವಿವಿಧ ಡೋಸೇಜ್‌ಗಳ ಮುದ್ರಣಸಾಧ್ಯತೆ, ಭೂವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು 3D ಮುದ್ರಣ ಮಾರ್ಟರ್‌ನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, HPMC ಯ ಸೂಕ್ತ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಚರ್ಚಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಅದರ ಪ್ರಭಾವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಯಿತು. ಫಲಿತಾಂಶಗಳು HPMC ಯ ಅಂಶದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಮಾರ್ಟರ್‌ನ ದ್ರವತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ HPMC ಯ ಅಂಶದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ದ್ರವತೆಯ ಧಾರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆ; ಆಕಾರ ಧಾರಣ ದರ ಮತ್ತು ಸ್ವಯಂ-ತೂಕದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ನುಗ್ಗುವ ಪ್ರತಿರೋಧವು HPMC ಅಂಶದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, HPMC ಅಂಶದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಸ್ಟ್ಯಾಕ್‌ಬಿಲಿಟಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮುದ್ರಣ ಸಮಯವು ದೀರ್ಘವಾಗಿರುತ್ತದೆ; ರಿಯಾಲಜಿಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, HPMC ಯ ಅಂಶದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಸ್ಲರಿಯ ಸ್ಪಷ್ಟ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ, ಇಳುವರಿ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು ಮತ್ತು ಸ್ಟ್ಯಾಕ್‌ಬಿಲಿಟಿ ಸುಧಾರಿಸಿತು; ಥಿಕ್ಸೋಟ್ರೋಪಿ ಮೊದಲು ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು ಮತ್ತು ನಂತರ HPMC ಯ ಅಂಶದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಯಿತು ಮತ್ತು ಮುದ್ರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಸುಧಾರಿಸಿತು; HPMC ಯ ಅಂಶ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣವು ಗಾರೆ ಸರಂಧ್ರತೆ ಮತ್ತು ಬಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ HPMC ಯ ಅಂಶವು 0.20% ಮೀರಬಾರದು ಎಂದು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.

ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, 3D ಮುದ್ರಣ ("ಸಂಯೋಜಕ ಉತ್ಪಾದನೆ" ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ವೇಗವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದಿದ್ದು, ಜೈವಿಕ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಮತ್ತು ಕಲಾತ್ಮಕ ಸೃಷ್ಟಿಯಂತಹ ಅನೇಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತಿದೆ. 3D ಮುದ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಚ್ಚು-ಮುಕ್ತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ರಚನಾತ್ಮಕ ವಿನ್ಯಾಸದ ನಮ್ಯತೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ನಿರ್ಮಾಣ ವಿಧಾನವು ಮಾನವಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಹಳವಾಗಿ ಉಳಿಸುವುದಲ್ಲದೆ, ವಿವಿಧ ಕಠಿಣ ಪರಿಸರಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಾಣ ಯೋಜನೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. 3D ಮುದ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ನಿರ್ಮಾಣ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸಂಯೋಜನೆಯು ನವೀನ ಮತ್ತು ಭರವಸೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸಿಮೆಂಟ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳು 3D ಮುದ್ರಣದ ಪ್ರತಿನಿಧಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಹೊರತೆಗೆಯುವ ಪೇರಿಸುವಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ (ಕಾಂಟೂರ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಬಾಹ್ಯರೇಖೆ ಕರಕುಶಲತೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ) ಮತ್ತು ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ಮುದ್ರಣ ಮತ್ತು ಪುಡಿ ಬಂಧದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ (D-ಆಕಾರದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ) ಆಗಿದೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ಹೊರತೆಗೆಯುವ ಪೇರಿಸುವಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ಮೋಲ್ಡಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಸಣ್ಣ ವ್ಯತ್ಯಾಸ, ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ ಘಟಕಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ಮಾಣ ವೆಚ್ಚಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಕೆಳಮಟ್ಟದ ಪ್ರಯೋಜನವು ಸಿಮೆಂಟ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ 3D ಮುದ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಶೋಧನಾ ತಾಣಗಳಾಗಿವೆ.

3D ಮುದ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ "ಶಾಯಿ ವಸ್ತುಗಳು" ಆಗಿ ಬಳಸುವ ಸಿಮೆಂಟ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ, ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಿಮೆಂಟ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ: ಒಂದೆಡೆ, ಹೊಸದಾಗಿ ಮಿಶ್ರಿತ ಸಿಮೆಂಟ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆಗೆ ಕೆಲವು ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳಿವೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ಮಾಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ನಯವಾದ ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಹೊರತೆಗೆದ ಸಿಮೆಂಟ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುವು ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಬಹುದಾದಂತಿರಬೇಕು, ಅಂದರೆ, ಅದು ತನ್ನದೇ ಆದ ತೂಕ ಮತ್ತು ಮೇಲಿನ ಪದರದ ಒತ್ತಡದ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕುಸಿಯುವುದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, 3D ಮುದ್ರಣದ ಲ್ಯಾಮಿನೇಶನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಪದರಗಳ ನಡುವೆ ಪದರಗಳನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ ಇಂಟರ್ಲೇಯರ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಪ್ರದೇಶದ ಉತ್ತಮ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, 3D ಮುದ್ರಣ ಕಟ್ಟಡ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳು ಉತ್ತಮ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು. ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆ, ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ ಮಾಡುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಿಮೆಂಟ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳು ನಿರ್ಮಾಣ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ 3D ಮುದ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅನ್ವಯಕ್ಕೆ ಪೂರ್ವಾಪೇಕ್ಷಿತಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಸಿಮೆಂಟ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಜಲಸಂಚಯನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಭೂವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವುದು ಮೇಲಿನ ಮುದ್ರಣ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಮಾರ್ಗಗಳಾಗಿವೆ. ಸಿಮೆಂಟಿಯಸ್ ವಸ್ತುಗಳ ಜಲಸಂಚಯನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಇದನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ, ಮತ್ತು ಪೈಪ್ ಅಡಚಣೆಯಂತಹ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವುದು ಸುಲಭ; ಮತ್ತು ರಿಯಾಲಜಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ನಿಯಂತ್ರಣವು ಮುದ್ರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ದ್ರವತೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಹೊರತೆಗೆಯುವ ಮೋಲ್ಡಿಂಗ್ ನಂತರ ರಚನೆಯ ವೇಗವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ, ಉತ್ತಮ ಮುದ್ರಣ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸಿಮೆಂಟ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ರಿಯಾಲಜಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಲು ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳು, ಖನಿಜ ಮಿಶ್ರಣಗಳು, ನ್ಯಾನೊಕ್ಲೇಗಳು ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಪ್ರೊಪಿಲ್ ಮೀಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ (HPMC) ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಪಾಲಿಮರ್ ದಪ್ಪಕಾರಿಯಾಗಿದೆ. ಆಣ್ವಿಕ ಸರಪಳಿಯಲ್ಲಿರುವ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ಮತ್ತು ಈಥರ್ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳ ಮೂಲಕ ಮುಕ್ತ ನೀರಿನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು. ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ಗೆ ಇದನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವುದರಿಂದ ಅದರ ಒಗ್ಗಟ್ಟು ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಧಾರಣವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸಿಮೆಂಟ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ HPMC ಯ ಪರಿಣಾಮದ ಕುರಿತು ಸಂಶೋಧನೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ದ್ರವತೆ, ನೀರಿನ ಧಾರಣ ಮತ್ತು ಭೂವಿಜ್ಞಾನದ ಮೇಲೆ ಅದರ ಪರಿಣಾಮದ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು 3D ಮುದ್ರಣ ಸಿಮೆಂಟ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಕಡಿಮೆ ಸಂಶೋಧನೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆ, ಜೋಡಿಸುವಿಕೆ, ಇತ್ಯಾದಿ). ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, 3D ಮುದ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ ಏಕರೂಪದ ಮಾನದಂಡಗಳ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಸಿಮೆಂಟ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಮುದ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ವಿಧಾನವನ್ನು ಇನ್ನೂ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಗಮನಾರ್ಹ ವಿರೂಪತೆ ಅಥವಾ ಗರಿಷ್ಠ ಮುದ್ರಣ ಎತ್ತರದೊಂದಿಗೆ ಮುದ್ರಿಸಬಹುದಾದ ಪದರಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಿಂದ ವಸ್ತುವಿನ ಜೋಡಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ವಿಧಾನಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ವ್ಯಕ್ತಿನಿಷ್ಠತೆ, ಕಳಪೆ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕತೆ ಮತ್ತು ತೊಡಕಿನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಳಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ವಿಧಾನವು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅನ್ವಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಈ ಪ್ರಬಂಧದಲ್ಲಿ, ಗಾರದ ಮುದ್ರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸಿಮೆಂಟ್ ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ HPMC ಯ ವಿಭಿನ್ನ ಡೋಸೇಜ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು 3D ಮುದ್ರಣ ಗಾರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ HPMC ಡೋಸೇಜ್‌ನ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಮುದ್ರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಭೂವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಸಮಗ್ರವಾಗಿ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ದ್ರವತೆಯಂತಹ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, HPMC ಯ ಸೂಕ್ತ ಪ್ರಮಾಣದ ಗಾರೆಯನ್ನು ಮುದ್ರಣ ಪರಿಶೀಲನೆಗಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಮುದ್ರಿತ ಘಟಕದ ಸಂಬಂಧಿತ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು; ಮಾದರಿಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಅಧ್ಯಯನದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಮುದ್ರಣ ವಸ್ತುವಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ವಿಕಸನದ ಆಂತರಿಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲಾಯಿತು. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, 3D ಮುದ್ರಣ ಸಿಮೆಂಟ್ ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಯಿತು. ನಿರ್ಮಾಣ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ 3D ಮುದ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅನ್ವಯವನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ ಮುದ್ರಿಸಬಹುದಾದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಸಮಗ್ರ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ವಿಧಾನವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಯಿತು.