3D ప్రింటింగ్ మోర్టార్ లక్షణాలపై హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ ప్రభావం.

3D ప్రింటింగ్ మోర్టార్ యొక్క ముద్రణ సామర్థ్యం, ​​భూగర్భ లక్షణాలు మరియు యాంత్రిక లక్షణాలపై హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ (HPMC) యొక్క వివిధ మోతాదుల ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేయడం ద్వారా, HPMC యొక్క తగిన మోతాదు గురించి చర్చించబడింది మరియు దాని ప్రభావ విధానాన్ని మైక్రోస్కోపిక్ పదనిర్మాణ శాస్త్రంతో కలిపి విశ్లేషించారు. ఫలితాలు HPMC యొక్క కంటెంట్ పెరుగుదలతో మోర్టార్ యొక్క ద్రవత్వం తగ్గుతుందని చూపిస్తున్నాయి, అంటే HPMC యొక్క కంటెంట్ పెరుగుదలతో ఎక్స్‌ట్రూడబిలిటీ తగ్గుతుంది, కానీ ద్రవత్వం నిలుపుదల సామర్థ్యం మెరుగుపడుతుంది. ఎక్స్‌ట్రూడబిలిటీ; HPMC కంటెంట్ పెరుగుదలతో స్వీయ-బరువు కింద ఆకార నిలుపుదల రేటు మరియు చొచ్చుకుపోయే నిరోధకత గణనీయంగా పెరుగుతుంది, అంటే, HPMC కంటెంట్ పెరుగుదలతో, స్టాకబిలిటీ మెరుగుపడుతుంది మరియు ముద్రణ సమయం ఎక్కువ అవుతుంది; రియాలజీ దృక్కోణం నుండి, HPMC యొక్క కంటెంట్ పెరుగుదలతో, స్లర్రీ యొక్క స్పష్టమైన స్నిగ్ధత, దిగుబడి ఒత్తిడి మరియు ప్లాస్టిక్ స్నిగ్ధత గణనీయంగా పెరిగింది మరియు స్టాకబిలిటీ మెరుగుపడింది; థిక్సోట్రోపి మొదట పెరిగింది మరియు తరువాత HPMC యొక్క కంటెంట్ పెరుగుదలతో తగ్గింది మరియు ముద్రణ సామర్థ్యం మెరుగుపడింది; HPMC కంటెంట్ పెరిగింది చాలా ఎక్కువగా ఉండటం వల్ల మోర్టార్ సచ్ఛిద్రత పెరుగుతుంది మరియు బలం పెరుగుతుంది HPMC కంటెంట్ 0.20% మించరాదని సిఫార్సు చేయబడింది.

ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, 3D ప్రింటింగ్ (దీనిని "సంకలిత తయారీ" అని కూడా పిలుస్తారు) సాంకేతికత వేగంగా అభివృద్ధి చెందింది మరియు బయో ఇంజనీరింగ్, ఏరోస్పేస్ మరియు కళాత్మక సృష్టి వంటి అనేక రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతోంది. 3D ప్రింటింగ్ టెక్నాలజీ యొక్క అచ్చు రహిత ప్రక్రియ మెటీరియల్‌ను బాగా మెరుగుపరిచింది మరియు నిర్మాణ రూపకల్పన యొక్క వశ్యత మరియు దాని ఆటోమేటెడ్ నిర్మాణ పద్ధతి మానవశక్తిని బాగా ఆదా చేయడమే కాకుండా, వివిధ కఠినమైన వాతావరణాలలో నిర్మాణ ప్రాజెక్టులకు కూడా అనుకూలంగా ఉంటుంది. 3D ప్రింటింగ్ టెక్నాలజీ మరియు నిర్మాణ రంగం కలయిక వినూత్నమైనది మరియు ఆశాజనకంగా ఉంది. ప్రస్తుతం, సిమెంట్-ఆధారిత పదార్థాలు 3D ప్రింటింగ్ యొక్క ప్రతినిధి ప్రక్రియ ఎక్స్‌ట్రూషన్ స్టాకింగ్ ప్రక్రియ (కాంటూర్ ప్రాసెస్ కాంటూర్ క్రాఫ్టింగ్‌తో సహా) మరియు కాంక్రీట్ ప్రింటింగ్ మరియు పౌడర్ బాండింగ్ ప్రక్రియ (D-ఆకార ప్రక్రియ). వాటిలో, ఎక్స్‌ట్రూషన్ స్టాకింగ్ ప్రక్రియ సాంప్రదాయ కాంక్రీట్ మోల్డింగ్ ప్రక్రియ నుండి చిన్న వ్యత్యాసం, పెద్ద-పరిమాణ భాగాల యొక్క అధిక సాధ్యత మరియు నిర్మాణ ఖర్చుల ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది. సిమెంట్-ఆధారిత పదార్థాల 3D ప్రింటింగ్ టెక్నాలజీ యొక్క ప్రస్తుత పరిశోధన హాట్‌స్పాట్‌లుగా నాసిరకం ప్రయోజనం మారింది.

3D ప్రింటింగ్ కోసం "ఇంక్ మెటీరియల్స్"గా ఉపయోగించే సిమెంట్ ఆధారిత పదార్థాలకు, వాటి పనితీరు అవసరాలు సాధారణ సిమెంట్ ఆధారిత పదార్థాల నుండి భిన్నంగా ఉంటాయి: ఒక వైపు, తాజాగా కలిపిన సిమెంట్ ఆధారిత పదార్థాల పని సామర్థ్యం కోసం కొన్ని అవసరాలు ఉన్నాయి మరియు నిర్మాణ ప్రక్రియ మృదువైన వెలికితీత అవసరాలను తీర్చాలి, మరోవైపు, వెలికితీసిన సిమెంట్ ఆధారిత పదార్థం పేర్చదగినదిగా ఉండాలి, అంటే, దాని స్వంత బరువు మరియు పై పొర యొక్క ఒత్తిడి ప్రభావంతో అది గణనీయంగా కూలిపోదు లేదా వైకల్యం చెందదు. అదనంగా, 3D ప్రింటింగ్ యొక్క లామినేషన్ ప్రక్రియ పొరల మధ్య పొరలను చేస్తుంది. ఇంటర్లేయర్ ఇంటర్ఫేస్ ప్రాంతం యొక్క మంచి యాంత్రిక లక్షణాలను నిర్ధారించడానికి, 3D ప్రింటింగ్ నిర్మాణ సామగ్రి కూడా మంచి సంశ్లేషణను కలిగి ఉండాలి. సారాంశంలో, ఎక్స్‌ట్రూడబిలిటీ, స్టాకబిలిటీ మరియు అధిక సంశ్లేషణ యొక్క రూపకల్పన అదే సమయంలో రూపొందించబడింది. నిర్మాణ రంగంలో 3D ప్రింటింగ్ టెక్నాలజీని వర్తింపజేయడానికి సిమెంట్ ఆధారిత పదార్థాలు ముందస్తు అవసరాలలో ఒకటి. సిమెంటిషియస్ పదార్థాల హైడ్రేషన్ ప్రక్రియ మరియు రియోలాజికల్ లక్షణాలను సర్దుబాటు చేయడం పైన పేర్కొన్న ప్రింటింగ్ పనితీరును మెరుగుపరచడానికి రెండు ముఖ్యమైన మార్గాలు. సిమెంటియస్ పదార్థాల ఆర్ద్రీకరణ ప్రక్రియ యొక్క సర్దుబాటు దీనిని అమలు చేయడం కష్టం, మరియు పైపు అడ్డుపడటం వంటి సమస్యలను కలిగించడం సులభం; మరియు రియోలాజికల్ లక్షణాల నియంత్రణ ప్రింటింగ్ ప్రక్రియలో ద్రవత్వాన్ని మరియు ఎక్స్‌ట్రూషన్ మోల్డింగ్ తర్వాత నిర్మాణ వేగాన్ని నిర్వహించాల్సిన అవసరం ఉంది. ప్రస్తుత పరిశోధనలో, మెరుగైన ప్రింటింగ్ పనితీరును సాధించడానికి సిమెంట్ ఆధారిత పదార్థాల యొక్క రియోలాజికల్ లక్షణాలను సర్దుబాటు చేయడానికి స్నిగ్ధత మాడిఫైయర్‌లు, ఖనిజ మిశ్రమాలు, నానోక్లేలు మొదలైనవి తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి.

హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ (HPMC) ఒక సాధారణ పాలిమర్ చిక్కదనం. పరమాణు గొలుసుపై ఉన్న హైడ్రాక్సిల్ మరియు ఈథర్ బంధాలను హైడ్రోజన్ బంధాల ద్వారా ఉచిత నీటితో కలపవచ్చు. కాంక్రీటులోకి దీనిని ప్రవేశపెట్టడం వలన దాని సంశ్లేషణ మరియు నీటి నిలుపుదల సమర్థవంతంగా మెరుగుపడుతుంది. ప్రస్తుతం, సిమెంట్ ఆధారిత పదార్థాల లక్షణాలపై HPMC ప్రభావంపై పరిశోధన ఎక్కువగా ద్రవత్వం, నీటి నిలుపుదల మరియు రియాలజీపై దాని ప్రభావంపై దృష్టి సారించింది మరియు 3D ప్రింటింగ్ సిమెంట్ ఆధారిత పదార్థాల లక్షణాలపై (ఎక్స్‌ట్రూడబిలిటీ, స్టాకబిలిటీ మొదలైనవి) తక్కువ పరిశోధన జరిగింది. అదనంగా, 3D ప్రింటింగ్ కోసం ఏకరీతి ప్రమాణాలు లేకపోవడం వల్ల, సిమెంట్ ఆధారిత పదార్థాల ముద్రణ కోసం మూల్యాంకన పద్ధతి ఇంకా స్థాపించబడలేదు. పదార్థం యొక్క స్టాకబిలిటీని గణనీయమైన వైకల్యంతో లేదా గరిష్ట ముద్రణ ఎత్తుతో ముద్రించదగిన పొరల సంఖ్య ద్వారా అంచనా వేస్తారు. పైన పేర్కొన్న మూల్యాంకన పద్ధతులు అధిక ఆత్మాశ్రయత, పేలవమైన సార్వత్రికత మరియు గజిబిజి ప్రక్రియకు లోబడి ఉంటాయి. పనితీరు మూల్యాంకన పద్ధతి ఇంజనీరింగ్ అప్లికేషన్‌లో గొప్ప సామర్థ్యాన్ని మరియు విలువను కలిగి ఉంది.

ఈ పత్రంలో, మోర్టార్ యొక్క ముద్రణ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి సిమెంట్ ఆధారిత పదార్థాలలో HPMC యొక్క వివిధ మోతాదులను ప్రవేశపెట్టారు మరియు 3D ప్రింటింగ్ మోర్టార్ లక్షణాలపై HPMC మోతాదు యొక్క ప్రభావాలను ముద్రణ సామర్థ్యం, ​​భూగర్భ లక్షణాలు మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడం ద్వారా సమగ్రంగా అంచనా వేశారు. ద్రవత్వం వంటి లక్షణాల ఆధారంగా మూల్యాంకన ఫలితాల ఆధారంగా, HPMC యొక్క సరైన మొత్తంతో కలిపిన మోర్టార్‌ను ప్రింటింగ్ ధృవీకరణ కోసం ఎంపిక చేశారు మరియు ముద్రిత ఎంటిటీ యొక్క సంబంధిత పారామితులను పరీక్షించారు; నమూనా యొక్క సూక్ష్మదర్శిని పదనిర్మాణ అధ్యయనం ఆధారంగా, ప్రింటింగ్ పదార్థం యొక్క పనితీరు పరిణామం యొక్క అంతర్గత యంత్రాంగాన్ని అన్వేషించారు. అదే సమయంలో, 3D ప్రింటింగ్ సిమెంట్ ఆధారిత పదార్థం స్థాపించబడింది. నిర్మాణ రంగంలో 3D ప్రింటింగ్ సాంకేతికత యొక్క అనువర్తనాన్ని ప్రోత్సహించడానికి ముద్రించదగిన పనితీరు యొక్క సమగ్ర మూల్యాంకన పద్ధతి.