Μελετώντας την επίδραση διαφορετικών δόσεων υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης (HPMC) στην εκτυπωσιμότητα, τις ρεολογικές ιδιότητες και τις μηχανικές ιδιότητες του κονιάματος 3D εκτύπωσης, συζητήθηκε η κατάλληλη δόση του HPMC και αναλύθηκε ο μηχανισμός επιρροής του σε συνδυασμό με τη μικροσκοπική μορφολογία. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η ρευστότητα του κονιάματος μειώνεται με την αύξηση της περιεκτικότητας σε HPMC, δηλαδή η ικανότητα εξώθησης μειώνεται με την αύξηση της περιεκτικότητας σε HPMC, αλλά βελτιώνεται η ικανότητα συγκράτησης της ρευστότητας. Δυνατότητα εξώθησης; Ο ρυθμός διατήρησης σχήματος και η αντίσταση διείσδυσης υπό το ίδιο βάρος αυξάνονται σημαντικά με την αύξηση του περιεχομένου HPMC, δηλαδή, με την αύξηση του περιεχομένου HPMC, βελτιώνεται η ικανότητα στοίβαξης και ο χρόνος εκτύπωσης παρατείνεται. από την άποψη της ρεολογίας, με την αύξηση της περιεκτικότητας σε HPMC, το φαινομενικό ιξώδες, η τάση διαρροής και το πλαστικό ιξώδες του πολτού αυξήθηκαν σημαντικά και η ικανότητα στοίβαξης βελτιώθηκε. η θιξοτροπία αρχικά αυξήθηκε και στη συνέχεια μειώθηκε με την αύξηση της περιεκτικότητας σε HPMC και η δυνατότητα εκτύπωσης βελτιώθηκε. η περιεκτικότητα σε HPMC αυξήθηκε Πολύ υψηλή θα προκαλέσει αύξηση του πορώδους του κονιάματος και της αντοχής Συνιστάται η περιεκτικότητα σε HPMC να μην υπερβαίνει το 0,20%.
Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία της τρισδιάστατης εκτύπωσης (γνωστή και ως «κατασκευή προσθέτων») έχει αναπτυχθεί γρήγορα και έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε πολλούς τομείς όπως η βιομηχανική, η αεροδιαστημική και η καλλιτεχνική δημιουργία. Η διαδικασία της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης χωρίς καλούπι έχει βελτιώσει σημαντικά το υλικό και Η ευελιξία του δομικού σχεδιασμού και η αυτοματοποιημένη μέθοδος κατασκευής όχι μόνο εξοικονομούν πολύ εργατικό δυναμικό, αλλά είναι επίσης κατάλληλη για κατασκευαστικά έργα σε διάφορα σκληρά περιβάλλοντα. Ο συνδυασμός της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης και του κατασκευαστικού τομέα είναι καινοτόμος και πολλά υποσχόμενος. Επί του παρόντος, υλικά με βάση το τσιμέντο 3D Η αντιπροσωπευτική διαδικασία της εκτύπωσης είναι η διαδικασία στοίβαξης με εξώθηση (συμπεριλαμβανομένης της διαδικασίας κατασκευής περιγράμματος) και η διαδικασία εκτύπωσης σκυροδέματος και συγκόλλησης σε σκόνη (διαδικασία σχήματος D). Μεταξύ αυτών, η διαδικασία στοίβαξης με εξώθηση έχει τα πλεονεκτήματα της μικρής διαφοράς από την παραδοσιακή διαδικασία χύτευσης σκυροδέματος, της υψηλής σκοπιμότητας εξαρτημάτων μεγάλου μεγέθους και του κόστους κατασκευής. Το κατώτερο πλεονέκτημα έχουν γίνει τα τρέχοντα ερευνητικά hotspot της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης υλικών με βάση το τσιμέντο.
Για υλικά με βάση το τσιμέντο που χρησιμοποιούνται ως «υλικά μελάνης» για τρισδιάστατη εκτύπωση, οι απαιτήσεις απόδοσης διαφέρουν από εκείνες των γενικών υλικών με βάση το τσιμέντο: αφενός, υπάρχουν ορισμένες απαιτήσεις για την εργασιμότητα των φρεσκοαναμιγμένων υλικών με βάση το τσιμέντο και η διαδικασία κατασκευής πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις ομαλής εξώθησης. σημαντικά υπό τη δράση του ίδιου του βάρους και της πίεσης του ανώτερου στρώματος. Επιπλέον, η διαδικασία πλαστικοποίησης της τρισδιάστατης εκτύπωσης κάνει τα στρώματα μεταξύ των στρωμάτων Προκειμένου να διασφαλιστούν οι καλές μηχανικές ιδιότητες της περιοχής διεπαφής ενδιάμεσων στρωμάτων, τα δομικά υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης θα πρέπει επίσης να έχουν καλή πρόσφυση. Συνοπτικά, ο σχεδιασμός της δυνατότητας εξώθησης, της στοιβασίας και της υψηλής πρόσφυσης σχεδιάζεται ταυτόχρονα. Τα υλικά με βάση το τσιμέντο αποτελούν μία από τις προϋποθέσεις για την εφαρμογή της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης στον τομέα των κατασκευών. 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 προκληθούν προβλήματα όπως απόφραξη σωλήνων. Και η ρύθμιση των ρεολογικών ιδιοτήτων πρέπει να διατηρεί τη ρευστότητα κατά τη διαδικασία εκτύπωσης και την ταχύτητα δόμησης μετά τη χύτευση με εξώθηση. Στην τρέχουσα έρευνα, τροποποιητές ιξώδους, πρόσμικτα ορυκτών, νανοάργιλοι κ.λπ. χρησιμοποιούνται συχνά για την προσαρμογή των ρεολογικών ιδιοτήτων των υλικών με βάση το τσιμέντο για την επίτευξη καλύτερης απόδοσης εκτύπωσης.
Η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη (HPMC) είναι ένα κοινό πολυμερές πυκνωτικό. Οι δεσμοί υδροξυλίου και αιθέρας στη μοριακή αλυσίδα μπορούν να συνδυαστούν με ελεύθερο νερό μέσω δεσμών υδρογόνου. Η εισαγωγή του στο σκυρόδεμα μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά τη συνοχή του. και κατακράτηση νερού. Προς το παρόν, η έρευνα σχετικά με την επίδραση του HPMC στις ιδιότητες των υλικών με βάση το τσιμέντο επικεντρώνεται κυρίως στην επίδρασή του στη ρευστότητα, τη συγκράτηση νερού και τη ρεολογία, ενώ λίγη έρευνα έχει γίνει για τις ιδιότητες της τρισδιάστατης εκτύπωσης υλικών με βάση το τσιμέντο (όπως η δυνατότητα εξώθησης, η στοιβασία κ.λπ.). Επιπλέον, λόγω της έλλειψης ενιαίων προτύπων για την τρισδιάστατη εκτύπωση, η μέθοδος αξιολόγησης για την εκτυπωσιμότητα των υλικών με βάση το τσιμέντο δεν έχει ακόμη καθιερωθεί. Η ικανότητα στοίβαξης του υλικού αξιολογείται από 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 στη μηχανική εφαρμογή.
Σε αυτή την εργασία, εισήχθησαν διαφορετικές δόσεις HPMC σε υλικά με βάση το τσιμέντο για τη βελτίωση της εκτυπωσιμότητας του κονιάματος και οι επιδράσεις της δόσης HPMC στις ιδιότητες του κονιάματος τρισδιάστατης εκτύπωσης αξιολογήθηκαν διεξοδικά μελετώντας την εκτυπωσιμότητα, τις ρεολογικές ιδιότητες και τις μηχανικές ιδιότητες. Με βάση ιδιότητες όπως η ρευστότητα Με βάση τα αποτελέσματα της αξιολόγησης, το κονίαμα αναμεμειγμένο με τη βέλτιστη ποσότητα HPMC επιλέχθηκε για επαλήθευση εκτύπωσης και δοκιμάστηκαν οι σχετικές παράμετροι της τυπωμένης οντότητας. με βάση τη μελέτη της μικροσκοπικής μορφολογίας του δείγματος, διερευνήθηκε ο εσωτερικός μηχανισμός της εξέλιξης της απόδοσης του εκτυπωτικού υλικού. Ταυτόχρονα, καθιερώθηκε η τρισδιάστατη εκτύπωση υλικού με βάση το τσιμέντο. Μια ολοκληρωμένη μέθοδος αξιολόγησης της εκτυπώσιμης απόδοσης για την προώθηση της εφαρμογής της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης στον τομέα των κατασκευών.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-27-2022