Farklı hidroksipropil metilselüloz (HPMC) dozajlarının 3D baskı harcının basılabilirliği, reolojik özellikleri ve mekanik özellikleri üzerindeki etkisini inceleyerek, uygun HPMC dozajı tartışılmış ve etki mekanizması mikroskobik morfoloji ile birlikte analiz edilmiştir. Sonuçlar, harcın akışkanlığının HPMC içeriğinin artmasıyla azaldığını, yani HPMC içeriğinin artmasıyla ekstrüde edilebilirliğin azaldığını, ancak akışkanlık tutma kabiliyetinin iyileştiğini göstermektedir. Ekstrüde edilebilirlik; şekil tutma oranı ve öz ağırlık altında penetrasyon direnci, HPMC içeriğinin artmasıyla önemli ölçüde artar, yani HPMC içeriğinin artmasıyla istiflenebilirlik iyileşir ve baskı süresi uzar; reolojik açıdan, HPMC içeriğinin artmasıyla, bulamacın görünen viskozitesi, akma gerilimi ve plastik viskozitesi önemli ölçüde artmış ve istiflenebilirlik iyileşmiştir; tiksotropi HPMC içeriğinin artmasıyla önce artmış sonra azalmış ve basılabilirlik iyileşmiştir; HPMC içeriği artırılmıştır Çok yüksek olması harcın gözenekliliğinin artmasına ve mukavemetinin düşmesine neden olur. HPMC içeriğinin %0,20'yi geçmemesi önerilir.
Son yıllarda, 3D baskı (aynı zamanda "katkı maddesi üretimi" olarak da bilinir) teknolojisi hızla gelişmiş ve biyomühendislik, havacılık ve sanatsal yaratım gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılmıştır. 3D baskı teknolojisinin kalıpsız süreci, malzeme ve Yapısal tasarımın esnekliği ve otomatik inşaat yöntemi, yalnızca insan gücünden büyük ölçüde tasarruf sağlamakla kalmaz, aynı zamanda çeşitli zorlu ortamlardaki inşaat projeleri için de uygundur. 3D baskı teknolojisi ile inşaat alanının birleşimi yenilikçi ve ümit vericidir. Şu anda, çimento esaslı malzemeler 3D Baskının temsili süreci, ekstrüzyon istifleme işlemi (kontur işlemi kontur işçiliği dahil) ve beton baskı ve toz bağlama işlemidir (D şekilli işlem). Bunlar arasında, ekstrüzyon istifleme işleminin geleneksel beton kalıplama işleminden küçük farkı, büyük boyutlu bileşenlerin yüksek uygulanabilirliği ve inşaat maliyetleri avantajları vardır. Aşağı avantaj, çimento esaslı malzemelerin 3D baskı teknolojisinin güncel Araştırma noktaları haline gelmiştir.
3D baskı için “mürekkep malzemeleri” olarak kullanılan çimento esaslı malzemeler için, performans gereksinimleri genel çimento esaslı malzemelerden farklıdır: bir yandan, taze karıştırılmış çimento esaslı malzemelerin işlenebilirliği için belirli gereksinimler vardır ve inşaat sürecinin düzgün ekstrüzyon gereksinimlerini karşılaması gerekir. Öte yandan, ekstrüde edilmiş çimento esaslı malzemenin istiflenebilir olması gerekir, yani kendi ağırlığının etkisi ve üst katmanın basıncı altında önemli ölçüde çökmez veya deforme olmaz. Ek olarak, 3D baskının laminasyon işlemi, katmanlar arasındaki katmanları yapar. Katmanlar arası arayüz alanının iyi mekanik özelliklerini sağlamak için, 3D baskı yapı malzemelerinin de iyi yapışma özelliği olmalıdır. Özetle, ekstrüde edilebilirlik, istiflenebilirlik ve yüksek yapışma tasarımı aynı anda tasarlanır. Çimento esaslı malzemeler, 3D baskı teknolojisinin inşaat alanında uygulanması için ön koşullardan biridir. Çimento esaslı malzemelerin hidratasyon sürecini ve reolojik özelliklerini ayarlamak, yukarıdaki baskı performansını iyileştirmenin iki önemli yoludur. Çimentolu malzemelerin hidratasyon sürecinin ayarlanması Uygulanması zordur ve boru tıkanıklığı gibi sorunlara neden olması kolaydır; ayrıca reolojik özelliklerin düzenlenmesi, baskı işlemi sırasında akışkanlığın ve ekstrüzyon kalıplamadan sonra yapılandırma hızının korunmasını gerektirir. Mevcut araştırmalarda, viskozite değiştiriciler, mineral katkı maddeleri, nanokiller vb. genellikle daha iyi baskı performansı elde etmek için çimento esaslı malzemelerin reolojik özelliklerini ayarlamak için kullanılır.
Hidroksipropil metilselüloz (HPMC) yaygın bir polimer koyulaştırıcıdır. Moleküler zincirdeki hidroksil ve eter bağları hidrojen bağları aracılığıyla serbest su ile birleştirilebilir. Betona dahil edilmesi kohezyonunu ve su tutma özelliğini etkili bir şekilde iyileştirebilir. Şu anda, HPMC'nin çimento esaslı malzemelerin özellikleri üzerindeki etkisine ilişkin araştırma çoğunlukla akışkanlık, su tutma ve reoloji üzerindeki etkisine odaklanmıştır ve 3D baskı çimento esaslı malzemelerin özellikleri (ekstrüde edilebilirlik, istiflenebilirlik vb.) hakkında çok az araştırma yapılmıştır. Ayrıca, 3D baskı için tek tip standartların olmaması nedeniyle, çimento esaslı malzemelerin basılabilirliği için değerlendirme yöntemi henüz belirlenmemiştir. Malzemenin istiflenebilirliği, önemli deformasyona sahip basılabilir katmanların sayısı veya maksimum baskı yüksekliği ile değerlendirilir. Yukarıdaki değerlendirme yöntemleri yüksek öznelliğe, zayıf evrenselliğe ve zahmetli sürece tabidir. Performans değerlendirme yönteminin mühendislik uygulamasında büyük potansiyeli ve değeri vardır.
Bu makalede, harcın basılabilirliğini iyileştirmek için çimento esaslı malzemelere farklı HPMC dozajları eklenmiş ve HPMC dozajının 3D baskı harcı özellikleri üzerindeki etkileri basılabilirlik, reolojik özellikler ve mekanik özellikler incelenerek kapsamlı bir şekilde değerlendirilmiştir. Akışkanlık gibi özelliklere dayanarak Değerlendirme sonuçlarına dayanarak, baskı doğrulaması için optimum miktarda HPMC ile karıştırılan harç seçilmiş ve basılan varlığın ilgili parametreleri test edilmiştir; numunenin mikroskobik morfolojisinin incelenmesine dayanarak, baskı malzemesinin performans evriminin iç mekanizması araştırılmıştır. Aynı zamanda, 3D baskı çimento esaslı malzeme oluşturulmuştur. İnşaat alanında 3D baskı teknolojisinin uygulanmasını teşvik etmek amacıyla basılabilir performansın kapsamlı bir değerlendirme yöntemi.
Gönderi zamanı: 27-Eyl-2022