Hidroksipropil metilselülozun 3D baskı harçının özellikleri üzerindeki etkisi

Hidroksipropil metilselülozun (HPMC) farklı dozajlarının 3D baskı harçının yazdırılabilirliği, reolojik özellikleri ve mekanik özellikleri üzerindeki etkisini inceleyerek, uygun HPMC dozu tartışıldı ve bunun etki mekanizması, mikroskik morfoloji ile birleştirildi. Sonuçlar, HPMC içeriğinin artmasıyla harç akışkanlığının azaldığını, yani HPMC içeriğinin artmasıyla ekstrüde edilebilirliğin azaldığını, ancak akışkanlık tutma yeteneği iyileştiğini göstermektedir. Ekstrüde edilebilirlik; Kendi kendine ağırlık altındaki şekil tutma hızı ve penetrasyon direnci, HPMC içeriğinin artmasıyla önemli ölçüde artar, yani HPMC içeriğinin artmasıyla istiflenebilirlik iyileşir ve baskı süresi uzar; Reoloji açısından, HPMC içeriğinin artmasıyla, görünür viskozite, bulamanın verim stresi ve plastik viskozitesi önemli ölçüde arttı ve istiflenebilirlik gelişti; Tixotropi önce HPMC içeriğinin artmasıyla arttı ve daha sonra azaldı ve yazdırılabilirlik gelişti; HPMC içeriği çok yüksek arttı, harç gözenekliliğinin artmasına ve HPMC içeriğinin%0.20'yi geçmemesi önerilir.

Son yıllarda, 3D baskı (“katkı üretimi” olarak da bilinir) teknolojisi hızla gelişmiştir ve biyomühendislik, havacılık ve sanatsal yaratım gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. 3D baskı teknolojisinin küfsüz işlemi, malzemenin büyük ölçüde geliştirilmesine sahiptir ve yapısal tasarımın esnekliği ve otomatik inşaat yöntemi sadece insan gücünü büyük ölçüde tasarruf etmekle kalmaz, aynı zamanda çeşitli zorlu ortamlardaki inşaat projeleri için de uygundur. 3D baskı teknolojisi ve inşaat alanı kombinasyonu yenilikçi ve umut vericidir. Şu anda, çimento bazlı malzemeler 3D Baskı temsili işlemi ekstrüzyon istifleme işlemi (kontur işlemi kontur işçiliği dahil) ve beton baskı ve toz bağlama işlemidir (D-şekilli işlem). Bunlar arasında, ekstrüzyon istifleme işlemi, geleneksel beton kalıplama işleminden, büyük boyutlu bileşenlerin yüksek fizibilitesinden ve inşaat maliyetlerinden küçük fark avantajlarına sahiptir. Düşük avantaj, çimento bazlı malzemelerin 3D baskı teknolojisinin mevcut araştırma sıcak noktaları haline gelmiştir.

3D baskı için “mürekkep malzemeleri” olarak kullanılan çimento bazlı malzemeler için, performans gereksinimleri genel çimento bazlı malzemelerden farklıdır: bir yandan, taze karışık çimento bazlı malzemelerin işlenebilirliği için belirli gereksinimler vardır. İnşaat sürecinin düz ekstrüzyon gereksinimlerini karşılaması gerekir, diğer yandan, ekstrüde çimento bazlı malzemenin istiflenebilir olması gerekir, yani kendi ağırlığının etkisi altında önemli ölçüde çökmeyecek veya deforme olmayacaktır. Üst katman. Ek olarak, 3D baskının laminasyon işlemi, katmanlar arasında katmanlar arasında katmanlar oluşturur. Özetle, ekstrüde edilebilirlik, istiflenebilirlik ve yüksek yapışma tasarımı aynı zamanda tasarlanmıştır. Çimento bazlı malzemeler, inşaat alanında 3D baskı teknolojisinin uygulanması için ön koşullardan biridir. Çimentolu malzemelerin hidrasyon işleminin ve reolojik özelliklerinin ayarlanması, yukarıdaki baskı performansını iyileştirmenin iki önemli yoludur. Çimentolu malzemelerin hidrasyon işleminin ayarlanması uygulanması zordur ve boru tıkanması gibi sorunlara neden olmak kolaydır; ve reolojik özelliklerin düzenlenmesi, baskı işlemi sırasında akışkanlığı ve ekstrüzyon kalıplamadan sonra yapılandırma hızını korumalıdır. Mevcut araştırmada, viskozite değiştiriciler, mineral katkı maddeleri, nanoklaylar vb. Genellikle çimento bazlı rheolojik özelliklerini ayarlamak için kullanılır. Daha iyi baskı performansı elde etmek için malzemeler.

Hidroksipropil metilselüloz (HPMC) yaygın bir polimer kıvamlaştırıcıdır. Moleküler zincir üzerindeki hidroksil ve eter bağları, hidrojen bağları yoluyla serbest su ile birleştirilebilir. Betona tanıtmak, uyumunu etkili bir şekilde geliştirebilir. ve su tutma. Şu anda, HPMC'nin çimento bazlı malzemelerin özellikleri üzerindeki etkisi üzerine yapılan araştırmalar çoğunlukla akışkanlık, su tutma ve reoloji üzerindeki etkisine odaklanmıştır ve 3D baskı çimento bazlı malzemelerin özellikleri üzerinde çok az araştırma yapılmıştır ( ekstrüde edilebilirlik, istiflenebilirlik vb.). Ayrıca, 3D baskı için tek tip standartların olmaması nedeniyle, çimento bazlı malzemelerin yazdırılabilirliği için değerlendirme yöntemi henüz belirlenmemiştir. Malzemenin istiflenebilirliği, önemli deformasyon veya maksimum baskı yüksekliğine sahip yazdırılabilir katmanların sayısı ile değerlendirilir. Yukarıdaki değerlendirme yöntemleri yüksek öznellik, zayıf evrensellik ve hantal sürece tabidir. Performans değerlendirme yöntemi mühendislik uygulamasında büyük bir potansiyele ve değere sahiptir.

Bu yazıda, harçın yazdırılabilirliğini arttırmak için çimento bazlı malzemelere farklı HPMC dozajları eklenmiştir ve HPMC dozajının 3D baskı harç özellikleri üzerindeki etkileri, yazdırılabilirlik, reolojik özellikler ve mekanik özellikler incelenerek kapsamlı bir şekilde değerlendirilmiştir. Değerlendirme sonuçlarına dayanarak akışkanlık gibi özelliklere dayanarak, baskı doğrulaması için optimal miktarda HPMC ile karıştırılmış harç seçildi ve basılı varlığın ilgili parametreleri test edildi; Numunenin mikroskobik morfolojisinin incelenmesine dayanarak, baskı malzemesinin performans evriminin iç mekanizması araştırılmıştır. Aynı zamanda, 3D baskı çimento bazlı malzeme kuruldu. İnşaat alanında 3D baskı teknolojisinin uygulanmasını teşvik etmek için yazdırılabilir performansın kapsamlı bir değerlendirme yöntemi.


Gönderme Zamanı: 27 Eylül-2022