Μελετώντας την επίδραση των διαφορετικών δοσολογιών υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνης (HPMC) στις εκτυπώσεις, τις ρεολογικές ιδιότητες και τις μηχανικές ιδιότητες του 3D εκτύπωσης κονιάματος, η κατάλληλη δοσολογία της HPMC συζητήθηκε και ο μηχανισμός επιρροής του αναλύθηκε σε συνδυασμό με τη μικροσκοπική μορφολογία. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η ρευστότητα του κονιάματος μειώνεται με την αύξηση της περιεκτικότητας σε HPMC, δηλαδή η εξωστασιμότητα μειώνεται με την αύξηση της περιεκτικότητας σε HPMC, αλλά η ικανότητα συγκράτησης ρευστότητας βελτιώνεται. Εξώθηση · Το ποσοστό συγκράτησης του σχήματος και η αντίσταση διείσδυσης κάτω από το αυτο-βάρος αυξάνονται σημαντικά με την αύξηση της περιεκτικότητας σε HPMC, δηλαδή με την αύξηση της περιεκτικότητας σε HPMC, η στοίβαξη βελτιώνεται και ο χρόνος εκτύπωσης παρατείνεται. Από την άποψη της ρεολογίας, με την αύξηση της περιεκτικότητας σε HPMC, το φαινόμενο ιξώδες, το στρες απόδοσης και το πλαστικό ιξώδες του πολτού αυξήθηκαν σημαντικά και η σωσιμότητα βελτιώθηκε. Η θιξοτροπία πρώτα αυξήθηκε και στη συνέχεια μειώθηκε με την αύξηση του περιεχομένου της HPMC και η εκτυπωσιμότητα βελτιώθηκε. Το περιεχόμενο της HPMC αυξήθηκε υπερβολικά υψηλό θα προκαλέσει αύξηση του πορώδους του κονιάματος και η δύναμη συνιστάται ότι το περιεχόμενο της HPMC δεν θα πρέπει να υπερβαίνει το 0,20%.
Τα τελευταία χρόνια, η 3D εκτύπωση (επίσης γνωστή ως "Additive Manufacturing") έχει αναπτυχθεί γρήγορα και έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε πολλούς τομείς όπως η βιοϊατρική, η αεροδιαστημική και η καλλιτεχνική δημιουργία. Η διαδικασία χωρίς μούχλα της τεχνολογίας εκτύπωσης 3D έχει βελτιωθεί σημαντικά το υλικό και η ευελιξία του δομικού σχεδιασμού και η αυτοματοποιημένη μέθοδος κατασκευής της όχι μόνο εξοικονομεί σε μεγάλο βαθμό το ανθρώπινο δυναμικό, αλλά είναι κατάλληλη για κατασκευαστικά έργα σε διάφορα σκληρά περιβάλλοντα. Ο συνδυασμός της τεχνολογίας 3D εκτύπωσης και του πεδίου κατασκευής είναι καινοτόμος και πολλά υποσχόμενος. Επί του παρόντος, τα υλικά με βάση το τσιμέντο 3D Η αντιπροσωπευτική διαδικασία εκτύπωσης είναι η διαδικασία στοίβαξης εξώθησης (συμπεριλαμβανομένης της διαδικασίας περιγράμματος περιγράμματος) και της διαδικασίας εκτύπωσης σκυροδέματος και συγκόλλησης σκόνης (διαδικασία σχήματος D). Μεταξύ αυτών, η διαδικασία στοίβαξης εξώθησης έχει τα πλεονεκτήματα της μικρής διαφοράς από την παραδοσιακή διαδικασία χύτευσης σκυροδέματος, την υψηλή σκοπιμότητα των εξαρτημάτων μεγάλου μεγέθους και του κόστους κατασκευής. Το κατώτερο πλεονέκτημα έχει γίνει τα τρέχοντα ερευνητικά hotspots της τεχνολογίας 3D εκτύπωσης των υλικών που βασίζονται σε τσιμέντο.
Για τα υλικά που βασίζονται σε τσιμέντο που χρησιμοποιούνται ως "υλικά μελανιού" για την εκτύπωση 3D, οι απαιτήσεις απόδοσης τους είναι διαφορετικές από εκείνες των γενικών υλικών που βασίζονται σε τσιμέντο: αφενός, υπάρχουν ορισμένες απαιτήσεις για τη λειτουργικότητα των φρεσκοκομμένων υλικών με βάση το τσιμέντο, και η διαδικασία κατασκευής πρέπει να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις της ομαλής εξώθησης. στρώμα. Επιπλέον, η διαδικασία πλαστικοποίησης της εκτύπωσης 3D καθιστά τα στρώματα μεταξύ των στρωμάτων προκειμένου να εξασφαλιστεί οι καλές μηχανικές ιδιότητες της περιοχής διασύνδεσης ενδιάμεσης στρώματος, τα δομικά υλικά 3D εκτύπωσης θα πρέπει επίσης να έχουν καλή προσκόλληση. Συνοπτικά, ο σχεδιασμός της εξωστασιμότητας, της στουτοσίδης και της υψηλής προσκόλλησης σχεδιάζεται ταυτόχρονα. Τα υλικά που βασίζονται σε τσιμέντο αποτελούν μία από τις προϋποθέσεις για την εφαρμογή της τεχνολογίας 3D εκτύπωσης στον τομέα της κατασκευής. Η προσαρμογή της διαδικασίας ενυδάτωσης και των ρεολογικών ιδιοτήτων των τσιμεντοειδών υλικών είναι δύο σημαντικοί τρόποι βελτίωσης της παραπάνω απόδοσης εκτύπωσης. Προσαρμογή της διαδικασίας ενυδάτωσης των τσιμεντοειδών υλικών είναι δύσκολο να εφαρμοστεί και είναι εύκολο να προκαλέσετε προβλήματα όπως η απόφραξη των σωλήνων. και η ρύθμιση των ρεολογικών ιδιοτήτων πρέπει να διατηρήσει τη ρευστότητα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εκτύπωσης και την ταχύτητα δομής μετά την εξώθηση της χύτευσης. Στην τρέχουσα έρευνα, οι τροποποιητές του ιξώδους, οι ορυκτές προσμίξεις, τα νανοστοιχεία κ.λπ. χρησιμοποιούνται συχνά για την προσαρμογή των ρεολογικών ιδιοτήτων των υλικών που βασίζονται σε τσιμέντο για την καλύτερη απόδοση εκτύπωσης.
Η υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη (HPMC) είναι ένα κοινό πολυμερές. Οι δεσμοί υδροξυλίου και αιθέρα στην μοριακή αλυσίδα μπορούν να συνδυαστούν με ελεύθερο νερό μέσω δεσμών υδρογόνου. Η εισαγωγή του σε σκυρόδεμα μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά τη συνοχή του. και διατήρηση νερού. Επί του παρόντος, η έρευνα σχετικά με την επίδραση της HPMC στις ιδιότητες των υλικών που βασίζονται σε τσιμέντο επικεντρώνεται κυρίως στην επίδρασή της στη ρευστότητα, την κατακράτηση νερού και τη ρεολογία και έχουν γίνει ελάχιστες έρευνες σχετικά με τις ιδιότητες των υλικών που βασίζονται σε τσιμέντο τρισδιάστατων εκτύπωσης (όπως η εξωστρεφότητα, η στοίβαξη κ.λπ.). Επιπλέον, λόγω της έλλειψης ομοιόμορφων προτύπων για 3D εκτύπωση, η μέθοδος αξιολόγησης για την εκτύπωση των υλικών που βασίζονται σε τσιμέντο δεν έχει ακόμη δημιουργηθεί. Η στουτοσίδη του υλικού αξιολογείται με τον αριθμό των εκτυπώσιμων στρωμάτων με σημαντική παραμόρφωση ή το μέγιστο ύψος εκτύπωσης. Οι παραπάνω μέθοδοι αξιολόγησης υπόκεινται σε υψηλή υποκειμενικότητα, κακή καθολικότητα και δυσκίνητη διαδικασία. Η μέθοδος αξιολόγησης απόδοσης έχει μεγάλες δυνατότητες και αξία στην εφαρμογή μηχανικής.
Σε αυτή την εργασία, διαφορετικές δοσολογίες HPMC εισήχθησαν σε υλικά που βασίζονται σε τσιμέντο για τη βελτίωση της εκτύπωσης του κονιάματος και οι επιδράσεις της δοσολογίας HPMC σε ιδιότητες κονιάματος 3D εκτύπωσης αξιολογήθηκαν διεξοδικά με τη μελέτη της εκτύπωσης, των ρεολογικών ιδιοτήτων και των μηχανικών ιδιοτήτων. Με βάση τις ιδιότητες όπως η ρευστότητα που βασίζονται στα αποτελέσματα της αξιολόγησης, το κονίαμα αναμειγνύεται με τη βέλτιστη ποσότητα HPMC για την επαλήθευση εκτύπωσης και δοκιμάστηκαν οι σχετικές παραμέτρους της τυπωμένης οντότητας. Με βάση τη μελέτη της μικροσκοπικής μορφολογίας του δείγματος, διερευνήθηκε ο εσωτερικός μηχανισμός της εξέλιξης της απόδοσης του εκτυπωτικού υλικού. Ταυτόχρονα, δημιουργήθηκε το υλικό με βάση το τσιμέντο 3D. Μια ολοκληρωμένη μέθοδος αξιολόγησης εκτυπώσιμης απόδοσης προκειμένου να προωθηθεί η εφαρμογή της τεχνολογίας 3D εκτύπωσης στον τομέα της κατασκευής.
Χρόνος δημοσίευσης: SEP-27-2022