3D பிரிண்டிங் மோர்டாரின் பண்புகளில் ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸின் விளைவு.

3D பிரிண்டிங் மோர்டாரின் அச்சிடும் தன்மை, ரியாலஜிக்கல் பண்புகள் மற்றும் இயந்திர பண்புகளில் ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸின் (HPMC) பல்வேறு அளவுகளின் விளைவைப் படிப்பதன் மூலம், HPMC இன் பொருத்தமான அளவு விவாதிக்கப்பட்டது, மேலும் அதன் செல்வாக்கு பொறிமுறையானது நுண்ணிய உருவவியலுடன் இணைந்து பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. HPMC இன் உள்ளடக்கத்தின் அதிகரிப்புடன் மோர்டாரின் திரவத்தன்மை குறைகிறது என்பதை முடிவுகள் காட்டுகின்றன, அதாவது HPMC இன் உள்ளடக்கத்தின் அதிகரிப்புடன் வெளியேற்றும் தன்மை குறைகிறது, ஆனால் திரவத்தன்மை தக்கவைக்கும் திறன் மேம்படுகிறது. வெளியேற்றும் தன்மை; HPMC உள்ளடக்கத்தின் அதிகரிப்புடன் சுய-எடையின் கீழ் வடிவத் தக்கவைப்பு விகிதம் மற்றும் ஊடுருவல் எதிர்ப்பு கணிசமாக அதிகரிக்கிறது, அதாவது, HPMC உள்ளடக்கத்தின் அதிகரிப்புடன், அடுக்கி வைக்கும் தன்மை மேம்படுகிறது மற்றும் அச்சிடும் நேரம் நீடிக்கிறது; ரியாலஜியின் பார்வையில், HPMC இன் உள்ளடக்கத்தின் அதிகரிப்புடன், வெளிப்படையான பாகுத்தன்மை, மகசூல் அழுத்தம் மற்றும் குழம்பின் பிளாஸ்டிக் பாகுத்தன்மை கணிசமாக அதிகரித்தது, மேலும் அடுக்கி வைக்கும் தன்மை மேம்பட்டது; திக்சோட்ரோபி முதலில் அதிகரித்தது, பின்னர் HPMC இன் உள்ளடக்கத்தின் அதிகரிப்புடன் குறைந்தது, மேலும் அச்சிடும் திறன் மேம்பட்டது; HPMC இன் உள்ளடக்கம் அதிகரித்துள்ளது மிக அதிகமாக இருந்தால் மோட்டார் போரோசிட்டி அதிகரிக்கும் மற்றும் வலிமை அதிகரிக்கும். HPMC இன் உள்ளடக்கம் 0.20% ஐ விட அதிகமாக இருக்கக்கூடாது என்று பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், 3D பிரிண்டிங் ("சேர்க்கை உற்பத்தி" என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) தொழில்நுட்பம் வேகமாக வளர்ச்சியடைந்து, உயிரி பொறியியல், விண்வெளி மற்றும் கலை உருவாக்கம் போன்ற பல துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. 3D பிரிண்டிங் தொழில்நுட்பத்தின் அச்சு இல்லாத செயல்முறை, பொருட்களை பெரிதும் மேம்படுத்தியுள்ளது. கட்டமைப்பு வடிவமைப்பின் நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் அதன் தானியங்கி கட்டுமான முறை மனிதவளத்தை பெரிதும் சேமிப்பது மட்டுமல்லாமல், பல்வேறு கடுமையான சூழல்களில் கட்டுமானத் திட்டங்களுக்கும் ஏற்றது. 3D பிரிண்டிங் தொழில்நுட்பம் மற்றும் கட்டுமானத் துறையின் கலவையானது புதுமையானது மற்றும் நம்பிக்கைக்குரியது. தற்போது, ​​சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்கள் 3D அச்சிடலின் பிரதிநிதித்துவ செயல்முறை எக்ஸ்ட்ரூஷன் ஸ்டேக்கிங் செயல்முறை (கோண்டூர் செயல்முறை கோண்டூர் கிராஃப்டிங் உட்பட) மற்றும் கான்கிரீட் பிரிண்டிங் மற்றும் பவுடர் பிணைப்பு செயல்முறை (D-வடிவ செயல்முறை) ஆகும். அவற்றில், எக்ஸ்ட்ரூஷன் ஸ்டேக்கிங் செயல்முறை பாரம்பரிய கான்கிரீட் மோல்டிங் செயல்முறையிலிருந்து சிறிய வேறுபாடு, பெரிய அளவிலான கூறுகளின் அதிக சாத்தியக்கூறு மற்றும் கட்டுமான செலவுகள் ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களின் 3D பிரிண்டிங் தொழில்நுட்பத்தின் தற்போதைய ஆராய்ச்சி மையங்களாக தாழ்வான நன்மை மாறியுள்ளது.

3D பிரிண்டிங்கிற்கு "மைப் பொருட்களாக" பயன்படுத்தப்படும் சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களுக்கு, அவற்றின் செயல்திறன் தேவைகள் பொதுவான சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களிலிருந்து வேறுபடுகின்றன: ஒருபுறம், புதிதாகக் கலக்கப்பட்ட சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களின் வேலைத்திறனுக்கு சில தேவைகள் உள்ளன, மேலும் கட்டுமான செயல்முறை மென்மையான வெளியேற்றத்தின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய வேண்டும், மறுபுறம், வெளியேற்றப்பட்ட சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருள் அடுக்கக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும், அதாவது, அதன் சொந்த எடை மற்றும் மேல் அடுக்கின் அழுத்தத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் அது சரிந்துவிடாது அல்லது கணிசமாக சிதைந்துவிடாது. கூடுதலாக, 3D பிரிண்டிங்கின் லேமினேஷன் செயல்முறை அடுக்குகளுக்கு இடையில் அடுக்குகளை உருவாக்குகிறது இடைநிலை இடைமுகப் பகுதியின் நல்ல இயந்திர பண்புகளை உறுதி செய்வதற்காக, 3D பிரிண்டிங் கட்டிடப் பொருட்களும் நல்ல ஒட்டுதலைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். சுருக்கமாக, வெளியேற்றும் தன்மை, அடுக்கி வைக்கும் தன்மை மற்றும் அதிக ஒட்டுதல் ஆகியவற்றின் வடிவமைப்பு ஒரே நேரத்தில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. கட்டுமானத் துறையில் 3D பிரிண்டிங் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவதற்கான முன்நிபந்தனைகளில் சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்கள் ஒன்றாகும். சிமென்ட் சார்ந்த பொருட்களின் நீரேற்றம் செயல்முறை மற்றும் வானியல் பண்புகளை சரிசெய்வது மேற்கண்ட அச்சிடும் செயல்திறனை மேம்படுத்த இரண்டு முக்கிய வழிகள். சிமென்டியஸ் பொருட்களின் நீரேற்றம் செயல்முறையை சரிசெய்தல் அதைச் செயல்படுத்துவது கடினம், மேலும் குழாய் அடைப்பு போன்ற சிக்கல்களை ஏற்படுத்துவது எளிது; மேலும் வேதியியல் பண்புகளை ஒழுங்குபடுத்துவது அச்சிடும் செயல்பாட்டின் போது திரவத்தன்மையையும், வெளியேற்ற மோல்டிங்கிற்குப் பிறகு கட்டமைப்பு வேகத்தையும் பராமரிக்க வேண்டும். தற்போதைய ஆராய்ச்சியில், சிறந்த அச்சிடும் செயல்திறனை அடைய சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களின் வேதியியல் பண்புகளை சரிசெய்ய பாகுத்தன்மை மாற்றிகள், கனிம கலவைகள், நானோகிளேக்கள் போன்றவை பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் (HPMC) ஒரு பொதுவான பாலிமர் தடிப்பாக்கியாகும். மூலக்கூறு சங்கிலியில் உள்ள ஹைட்ராக்சில் மற்றும் ஈதர் பிணைப்புகளை ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் மூலம் இலவச நீருடன் இணைக்க முடியும். கான்கிரீட்டில் அதை அறிமுகப்படுத்துவது அதன் ஒருங்கிணைப்பை திறம்பட மேம்படுத்தும். மற்றும் நீர் தக்கவைப்பு. தற்போது, ​​சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களின் பண்புகளில் HPMC இன் விளைவு குறித்த ஆராய்ச்சி பெரும்பாலும் திரவத்தன்மை, நீர் தக்கவைப்பு மற்றும் ரியாலஜி ஆகியவற்றில் அதன் விளைவை மையமாகக் கொண்டுள்ளது, மேலும் 3D அச்சிடும் சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களின் பண்புகள் (வெளியேற்றுதல், அடுக்கி வைக்கும் தன்மை போன்றவை) குறித்து சிறிய ஆராய்ச்சி மட்டுமே செய்யப்பட்டுள்ளது. கூடுதலாக, 3D அச்சிடலுக்கான சீரான தரநிலைகள் இல்லாததால், சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களின் அச்சிடும் திறனுக்கான மதிப்பீட்டு முறை இன்னும் நிறுவப்படவில்லை. குறிப்பிடத்தக்க சிதைவு அல்லது அதிகபட்ச அச்சிடும் உயரத்துடன் அச்சிடக்கூடிய அடுக்குகளின் எண்ணிக்கையால் பொருளின் அடுக்கி வைக்கும் தன்மை மதிப்பிடப்படுகிறது. மேற்கண்ட மதிப்பீட்டு முறைகள் அதிக அகநிலை, மோசமான உலகளாவிய தன்மை மற்றும் சிக்கலான செயல்முறைக்கு உட்பட்டவை. செயல்திறன் மதிப்பீட்டு முறை பொறியியல் பயன்பாட்டில் பெரும் ஆற்றலையும் மதிப்பையும் கொண்டுள்ளது.

இந்த ஆய்வறிக்கையில், மோர்டாரின் அச்சிடும் திறனை மேம்படுத்த சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களில் HPMC இன் வெவ்வேறு அளவுகள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டன, மேலும் 3D அச்சிடும் மோர்டார் பண்புகளில் HPMC அளவின் விளைவுகள் அச்சிடும் திறன், புவியியல் பண்புகள் மற்றும் இயந்திர பண்புகளைப் படிப்பதன் மூலம் விரிவாக மதிப்பீடு செய்யப்பட்டன. திரவத்தன்மை போன்ற பண்புகளின் அடிப்படையில், மதிப்பீட்டு முடிவுகளின் அடிப்படையில், HPMC இன் உகந்த அளவுடன் கலந்த மோர்டார் அச்சிடும் சரிபார்ப்புக்குத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது, மேலும் அச்சிடப்பட்ட பொருளின் தொடர்புடைய அளவுருக்கள் சோதிக்கப்பட்டன; மாதிரியின் நுண்ணிய உருவவியல் ஆய்வின் அடிப்படையில், அச்சிடும் பொருளின் செயல்திறன் பரிணாம வளர்ச்சியின் உள் வழிமுறை ஆராயப்பட்டது. அதே நேரத்தில், 3D அச்சிடும் சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருள் நிறுவப்பட்டது. கட்டுமானத் துறையில் 3D அச்சிடும் தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாட்டை ஊக்குவிப்பதற்காக அச்சிடக்கூடிய செயல்திறனின் விரிவான மதிப்பீட்டு முறை.