3D പ്രിന്റിംഗ് മോർട്ടറിന്റെ ഗുണങ്ങളിൽ ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ പ്രഭാവം.

3D പ്രിന്റിംഗ് മോർട്ടറിന്റെ പ്രിന്റബിലിറ്റി, റിയോളജിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ, മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ (HPMC) വ്യത്യസ്ത ഡോസേജുകളുടെ സ്വാധീനം പഠിച്ചുകൊണ്ട്, HPMC യുടെ ഉചിതമായ അളവ് ചർച്ച ചെയ്യുകയും അതിന്റെ സ്വാധീന സംവിധാനം സൂക്ഷ്മ രൂപഘടനയുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് വിശകലനം ചെയ്യുകയും ചെയ്തു. ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് HPMC യുടെ ഉള്ളടക്കം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് മോർട്ടറിന്റെ ദ്രാവകത കുറയുന്നു എന്നാണ്, അതായത് HPMC യുടെ ഉള്ളടക്കം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് എക്സ്ട്രൂഡബിലിറ്റി കുറയുന്നു, പക്ഷേ ദ്രാവകത നിലനിർത്താനുള്ള കഴിവ് മെച്ചപ്പെടുന്നു. എക്സ്ട്രൂഡബിലിറ്റി; HPMC ഉള്ളടക്കം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് സ്വയം ഭാരത്തിന് കീഴിലുള്ള ആകൃതി നിലനിർത്തൽ നിരക്കും നുഴഞ്ഞുകയറ്റ പ്രതിരോധവും ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുന്നു, അതായത്, HPMC ഉള്ളടക്കം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, സ്റ്റാക്കബിലിറ്റി മെച്ചപ്പെടുകയും പ്രിന്റിംഗ് സമയം നീണ്ടുനിൽക്കുകയും ചെയ്യുന്നു; റിയോളജിയുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, HPMC യുടെ ഉള്ളടക്കം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, സ്ലറിയുടെ വ്യക്തമായ വിസ്കോസിറ്റി, വിളവ് സമ്മർദ്ദം, പ്ലാസ്റ്റിക് വിസ്കോസിറ്റി എന്നിവ ഗണ്യമായി വർദ്ധിച്ചു, സ്റ്റാക്കബിലിറ്റി മെച്ചപ്പെട്ടു; HPMC യുടെ ഉള്ളടക്കം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് തിക്സോട്രോപ്പി ആദ്യം വർദ്ധിക്കുകയും പിന്നീട് കുറയുകയും ചെയ്തു, പ്രിന്റബിലിറ്റി മെച്ചപ്പെട്ടു; HPMC യുടെ ഉള്ളടക്കം വർദ്ധിച്ചു. വളരെ ഉയർന്നത് മോർട്ടാർ പോറോസിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ശക്തിക്കും കാരണമാകും. HPMC യുടെ ഉള്ളടക്കം 0.20% കവിയാൻ പാടില്ല എന്ന് ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു.

സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, 3D പ്രിന്റിംഗ് ("അഡിറ്റീവ് മാനുഫാക്ചറിംഗ്" എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു) സാങ്കേതികവിദ്യ അതിവേഗം വികസിച്ചു, ബയോ എഞ്ചിനീയറിംഗ്, എയ്‌റോസ്‌പേസ്, കലാപരമായ സൃഷ്ടി തുടങ്ങിയ നിരവധി മേഖലകളിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. 3D പ്രിന്റിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പൂപ്പൽ രഹിത പ്രക്രിയ മെറ്റീരിയൽ വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, ഘടനാപരമായ രൂപകൽപ്പനയുടെ വഴക്കവും അതിന്റെ ഓട്ടോമേറ്റഡ് നിർമ്മാണ രീതിയും മനുഷ്യശക്തിയെ വളരെയധികം ലാഭിക്കുക മാത്രമല്ല, വിവിധ കഠിനമായ പരിതസ്ഥിതികളിലെ നിർമ്മാണ പദ്ധതികൾക്ക് അനുയോജ്യവുമാണ്. 3D പ്രിന്റിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും നിർമ്മാണ മേഖലയുടെയും സംയോജനം നൂതനവും വാഗ്ദാനപ്രദവുമാണ്. നിലവിൽ, സിമന്റ് അധിഷ്ഠിത വസ്തുക്കൾ 3D പ്രിന്റിംഗിന്റെ പ്രതിനിധി പ്രക്രിയ എക്സ്ട്രൂഷൻ സ്റ്റാക്കിംഗ് പ്രക്രിയ (കോണ്ടൂർ പ്രോസസ് കോണ്ടൂർ ക്രാഫ്റ്റിംഗ് ഉൾപ്പെടെ), കോൺക്രീറ്റ് പ്രിന്റിംഗ്, പൗഡർ ബോണ്ടിംഗ് പ്രക്രിയ (ഡി-ആകൃതി പ്രക്രിയ) എന്നിവയാണ്. അവയിൽ, എക്സ്ട്രൂഷൻ സ്റ്റാക്കിംഗ് പ്രക്രിയയ്ക്ക് പരമ്പരാഗത കോൺക്രീറ്റ് മോൾഡിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ നിന്ന് ചെറിയ വ്യത്യാസം, വലിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള ഘടകങ്ങളുടെ ഉയർന്ന സാധ്യത, നിർമ്മാണ ചെലവ് എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. സിമന്റ് അധിഷ്ഠിത വസ്തുക്കളുടെ 3D പ്രിന്റിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ നിലവിലെ ഗവേഷണ കേന്ദ്രങ്ങളായി താഴ്ന്ന നേട്ടം മാറിയിരിക്കുന്നു.

3D പ്രിന്റിംഗിനായി "ഇങ്ക് മെറ്റീരിയലുകൾ" ആയി ഉപയോഗിക്കുന്ന സിമൻറ് അധിഷ്ഠിത വസ്തുക്കൾക്ക്, അവയുടെ പ്രകടന ആവശ്യകതകൾ പൊതുവായ സിമൻറ് അധിഷ്ഠിത വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്: ഒരു വശത്ത്, പുതുതായി കലർത്തിയ സിമൻറ് അധിഷ്ഠിത വസ്തുക്കളുടെ പ്രവർത്തനക്ഷമതയ്ക്ക് ചില ആവശ്യകതകളുണ്ട്, കൂടാതെ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ സുഗമമായ എക്സ്ട്രൂഷന്റെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റേണ്ടതുണ്ട്, മറുവശത്ത്, എക്സ്ട്രൂഡ് ചെയ്ത സിമൻറ് അധിഷ്ഠിത മെറ്റീരിയൽ സ്റ്റാക്ക് ചെയ്യാവുന്നതായിരിക്കണം, അതായത്, സ്വന്തം ഭാരത്തിന്റെയും മുകളിലെ പാളിയുടെ മർദ്ദത്തിന്റെയും സ്വാധീനത്തിൽ അത് തകരുകയോ ഗണ്യമായി രൂപഭേദം വരുത്തുകയോ ചെയ്യില്ല. കൂടാതെ, 3D പ്രിന്റിംഗിന്റെ ലാമിനേഷൻ പ്രക്രിയ പാളികൾക്കിടയിലുള്ള പാളികളെ ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഇന്റർലെയർ ഇന്റർഫേസ് ഏരിയയുടെ നല്ല മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ ഉറപ്പാക്കുന്നതിന്, 3D പ്രിന്റിംഗ് നിർമ്മാണ സാമഗ്രികൾക്ക് നല്ല അഡീഷൻ ഉണ്ടായിരിക്കണം. ചുരുക്കത്തിൽ, എക്സ്ട്രൂഡബിലിറ്റി, സ്റ്റാക്കബിലിറ്റി, ഉയർന്ന അഡീഷൻ എന്നിവയുടെ രൂപകൽപ്പന ഒരേ സമയം രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിട്ടുള്ളതാണ്. നിർമ്മാണ മേഖലയിൽ 3D പ്രിന്റിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ പ്രയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള മുൻവ്യവസ്ഥകളിൽ ഒന്നാണ് സിമൻറ് അധിഷ്ഠിത വസ്തുക്കൾ. സിമന്റിറ്റസ് വസ്തുക്കളുടെ ജലാംശം പ്രക്രിയയും റിയോളജിക്കൽ ഗുണങ്ങളും ക്രമീകരിക്കുക എന്നത് മുകളിൽ പറഞ്ഞ പ്രിന്റിംഗ് പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള രണ്ട് പ്രധാന മാർഗങ്ങളാണ്. സിമന്റീഷ്യസ് വസ്തുക്കളുടെ ജലാംശം പ്രക്രിയയുടെ ക്രമീകരണം നടപ്പിലാക്കാൻ പ്രയാസമാണ്, പൈപ്പ് തടസ്സം പോലുള്ള പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാൻ എളുപ്പമാണ്; കൂടാതെ റിയോളജിക്കൽ ഗുണങ്ങളുടെ നിയന്ത്രണം പ്രിന്റിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ ദ്രാവകതയും എക്സ്ട്രൂഷൻ മോൾഡിംഗിന് ശേഷമുള്ള ഘടനാ വേഗതയും നിലനിർത്തേണ്ടതുണ്ട്. നിലവിലെ ഗവേഷണത്തിൽ, മികച്ച പ്രിന്റിംഗ് പ്രകടനം നേടുന്നതിന് സിമന്റ് അധിഷ്ഠിത വസ്തുക്കളുടെ റിയോളജിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ ക്രമീകരിക്കുന്നതിന് വിസ്കോസിറ്റി മോഡിഫയറുകൾ, മിനറൽ അഡ്മിക്‌സറുകൾ, നാനോക്ലേകൾ മുതലായവ പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് (HPMC) ഒരു സാധാരണ പോളിമർ കട്ടിയാക്കലാണ്. തന്മാത്രാ ശൃംഖലയിലെ ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ, ഈതർ ബോണ്ടുകൾ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ വഴി സ്വതന്ത്ര ജലവുമായി സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. കോൺക്രീറ്റിൽ ഇത് അവതരിപ്പിക്കുന്നത് അതിന്റെ ഏകീകരണവും ജല നിലനിർത്തലും ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്തും. നിലവിൽ, സിമൻറ് അധിഷ്ഠിത വസ്തുക്കളുടെ ഗുണങ്ങളിൽ HPMC യുടെ സ്വാധീനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം പ്രധാനമായും ദ്രാവകത, ജല നിലനിർത്തൽ, റിയോളജി എന്നിവയിലുള്ള അതിന്റെ സ്വാധീനത്തിലാണ് കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്, കൂടാതെ 3D പ്രിന്റിംഗ് സിമൻറ് അധിഷ്ഠിത വസ്തുക്കളുടെ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച് (എക്‌സ്‌ട്രൂഡബിലിറ്റി, സ്റ്റാക്കബിലിറ്റി മുതലായവ) വളരെക്കുറച്ച് ഗവേഷണം മാത്രമേ നടന്നിട്ടുള്ളൂ. കൂടാതെ, 3D പ്രിന്റിംഗിനുള്ള ഏകീകൃത മാനദണ്ഡങ്ങളുടെ അഭാവം കാരണം, സിമൻറ് അധിഷ്ഠിത വസ്തുക്കളുടെ പ്രിന്റബിലിറ്റിക്കായുള്ള മൂല്യനിർണ്ണയ രീതി ഇതുവരെ സ്ഥാപിച്ചിട്ടില്ല. ഗണ്യമായ രൂപഭേദം അല്ലെങ്കിൽ പരമാവധി പ്രിന്റിംഗ് ഉയരം ഉള്ള പ്രിന്റ് ചെയ്യാവുന്ന പാളികളുടെ എണ്ണം ഉപയോഗിച്ചാണ് മെറ്റീരിയലിന്റെ സ്റ്റാക്കബിലിറ്റി വിലയിരുത്തുന്നത്. മുകളിലുള്ള മൂല്യനിർണ്ണയ രീതികൾ ഉയർന്ന ആത്മനിഷ്ഠത, മോശം സാർവത്രികത, ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള പ്രക്രിയ എന്നിവയ്ക്ക് വിധേയമാണ്. പ്രകടന മൂല്യനിർണ്ണയ രീതിക്ക് എഞ്ചിനീയറിംഗ് പ്രയോഗത്തിൽ വലിയ സാധ്യതയും മൂല്യവുമുണ്ട്.

ഈ പ്രബന്ധത്തിൽ, മോർട്ടറിന്റെ പ്രിന്റബിലിറ്റി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനായി സിമന്റ് അധിഷ്ഠിത വസ്തുക്കളിൽ HPMC യുടെ വ്യത്യസ്ത ഡോസേജുകൾ അവതരിപ്പിച്ചു, കൂടാതെ പ്രിന്റബിലിറ്റി, റിയോളജിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ, മെക്കാനിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ എന്നിവ പഠിച്ചുകൊണ്ട് 3D പ്രിന്റിംഗ് മോർട്ടാർ പ്രോപ്പർട്ടിയിൽ HPMC ഡോസേജിന്റെ സ്വാധീനം സമഗ്രമായി വിലയിരുത്തി. ദ്രവ്യത പോലുള്ള ഗുണങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി മൂല്യനിർണ്ണയ ഫലങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, HPMC യുടെ ഒപ്റ്റിമൽ അളവിൽ കലർത്തിയ മോർട്ടാർ പ്രിന്റിംഗ് സ്ഥിരീകരണത്തിനായി തിരഞ്ഞെടുത്തു, അച്ചടിച്ച എന്റിറ്റിയുടെ പ്രസക്തമായ പാരാമീറ്ററുകൾ പരീക്ഷിച്ചു; സാമ്പിളിന്റെ സൂക്ഷ്മ രൂപഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, പ്രിന്റിംഗ് മെറ്റീരിയലിന്റെ പ്രകടന പരിണാമത്തിന്റെ ആന്തരിക സംവിധാനം പര്യവേക്ഷണം ചെയ്തു. അതേസമയം, 3D പ്രിന്റിംഗ് സിമന്റ് അധിഷ്ഠിത മെറ്റീരിയൽ സ്ഥാപിച്ചു. നിർമ്മാണ മേഖലയിൽ 3D പ്രിന്റിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പ്രയോഗം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിനായി പ്രിന്റ് ചെയ്യാവുന്ന പ്രകടനത്തിന്റെ ഒരു സമഗ്ര വിലയിരുത്തൽ രീതി.