থ্রিডি প্রিন্টিং মর্টারের প্রিন্টিবিলিটি, রিওলজিক্যাল বৈশিষ্ট্য এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ (HPMC)-এর বিভিন্ন মাত্রার প্রভাব অধ্যয়নের মাধ্যমে, HPMC-এর উপযুক্ত মাত্রা নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে এবং আণুবীক্ষণিক গঠনবিন্যাসের সাথে সমন্বয় করে এর প্রভাবের প্রক্রিয়া বিশ্লেষণ করা হয়েছে। ফলাফল থেকে দেখা যায় যে, HPMC-এর পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে সাথে মর্টারের তরলতা হ্রাস পায়, অর্থাৎ HPMC-এর পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে সাথে এক্সট্রুডিবিলিটি হ্রাস পায়, কিন্তু তরলতা ধরে রাখার ক্ষমতা উন্নত হয়। HPMC-এর পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে সাথে এক্সট্রুডিবিলিটি, আকৃতি ধরে রাখার হার এবং স্ব-ওজনের অধীনে অনুপ্রবেশ প্রতিরোধ ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়, অর্থাৎ HPMC-এর পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে সাথে স্ট্যাকিবিলিটি উন্নত হয় এবং প্রিন্টিংয়ের সময় দীর্ঘায়িত হয়; রিওলজির দৃষ্টিকোণ থেকে, HPMC-এর পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে সাথে স্লারির আপাত সান্দ্রতা, ইল্ড স্ট্রেস এবং প্লাস্টিক সান্দ্রতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায় এবং স্ট্যাকিবিলিটি উন্নত হয়; HPMC-এর পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে সাথে থিক্সোট্রপি প্রথমে বৃদ্ধি পায় এবং তারপর হ্রাস পায়, এবং প্রিন্টিবিলিটি উন্নত হয়; HPMC-এর পরিমাণ খুব বেশি বেড়ে গেলে মর্টারের ছিদ্রতা বেড়ে যায় এবং এর শক্তি হ্রাস পায়। তাই HPMC-এর পরিমাণ ০.২০%-এর বেশি না করার পরামর্শ দেওয়া হয়।
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, থ্রিডি প্রিন্টিং (যা “অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং” নামেও পরিচিত) প্রযুক্তি দ্রুত বিকশিত হয়েছে এবং বায়োইঞ্জিনিয়ারিং, মহাকাশ এবং শৈল্পিক সৃষ্টির মতো অনেক ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে। থ্রিডি প্রিন্টিং প্রযুক্তির ছাঁচবিহীন প্রক্রিয়াটি উপাদান এবং কাঠামোগত নকশার নমনীয়তাকে ব্যাপকভাবে উন্নত করেছে এবং এর স্বয়ংক্রিয় নির্মাণ পদ্ধতি কেবল জনবলই ব্যাপকভাবে সাশ্রয় করে না, বরং বিভিন্ন প্রতিকূল পরিবেশের নির্মাণ প্রকল্পের জন্যও উপযুক্ত। থ্রিডি প্রিন্টিং প্রযুক্তি এবং নির্মাণ ক্ষেত্রের সমন্বয় উদ্ভাবনী এবং সম্ভাবনাময়। বর্তমানে, সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণের থ্রিডি প্রিন্টিংয়ের প্রতিনিধিত্বমূলক প্রক্রিয়াগুলো হলো এক্সট্রুশন স্ট্যাকিং প্রক্রিয়া (যার মধ্যে কনট্যুর প্রক্রিয়া কনট্যুর ক্রাফটিং অন্তর্ভুক্ত) এবং কংক্রিট প্রিন্টিং ও পাউডার বন্ডিং প্রক্রিয়া (ডি-শেপ প্রক্রিয়া)। এদের মধ্যে, এক্সট্রুশন স্ট্যাকিং প্রক্রিয়ার সুবিধা হলো প্রচলিত কংক্রিট ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়ার সাথে এর পার্থক্য কম, বড় আকারের উপাদান তৈরির উচ্চ সম্ভাব্যতা এবং নির্মাণ ব্যয় কম। এই সুবিধাগুলোই সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণের থ্রিডি প্রিন্টিং প্রযুক্তির বর্তমান গবেষণার কেন্দ্রবিন্দুতে পরিণত হয়েছে।
থ্রিডি প্রিন্টিং-এর জন্য “ইঙ্ক ম্যাটেরিয়াল” হিসেবে ব্যবহৃত সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলোর কার্যক্ষমতার প্রয়োজনীয়তা সাধারণ সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলোর থেকে ভিন্ন: একদিকে, সদ্য মিশ্রিত সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণের কার্যক্ষমতার জন্য নির্দিষ্ট কিছু শর্ত থাকে এবং নির্মাণ প্রক্রিয়ায় মসৃণ এক্সট্রুশনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হয়; অন্যদিকে, এক্সট্রুড করা সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণকে স্তূপযোগ্য হতে হয়, অর্থাৎ, এটি নিজের ওজন এবং উপরের স্তরের চাপে ভেঙে পড়বে না বা উল্লেখযোগ্যভাবে বিকৃত হবে না। এছাড়াও, থ্রিডি প্রিন্টিং-এর ল্যামিনেশন প্রক্রিয়ায় স্তরগুলোর মধ্যবর্তী সংযোগস্থলের ভালো যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য নিশ্চিত করার জন্য, থ্রিডি প্রিন্টিং নির্মাণ উপকরণগুলোর ভালো আসঞ্জন বা আনুগত্যও থাকা উচিত। সংক্ষেপে, এক্সট্রুশনযোগ্যতা, স্তূপযোগ্যতা এবং উচ্চ আসঞ্জন—এই বৈশিষ্ট্যগুলো একই সাথে ডিজাইন করা হয়। নির্মাণ ক্ষেত্রে থ্রিডি প্রিন্টিং প্রযুক্তির প্রয়োগের জন্য সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণ অন্যতম পূর্বশর্ত। সিমেন্টজাতীয় উপকরণের হাইড্রেশন প্রক্রিয়া এবং রিওলজিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলো সমন্বয় করা হলো উপরোক্ত প্রিন্টিং কার্যক্ষমতা উন্নত করার দুটি গুরুত্বপূর্ণ উপায়। সিমেন্টজাতীয় পদার্থের হাইড্রেশন প্রক্রিয়ার সমন্বয় সাধন করা কঠিন এবং এর ফলে পাইপ বন্ধ হয়ে যাওয়ার মতো সমস্যা সহজেই সৃষ্টি হতে পারে; এবং প্রিন্টিং প্রক্রিয়ার সময় তরলতা ও এক্সট্রুশন মোল্ডিংয়ের পরে গঠন তৈরির গতি বজায় রাখার জন্য রিওলজিক্যাল বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন। বর্তমান গবেষণায়, উন্নততর প্রিন্টিং কর্মক্ষমতা অর্জনের জন্য সিমেন্ট-ভিত্তিক পদার্থের রিওলজিক্যাল বৈশিষ্ট্য সমন্বয় করতে প্রায়শই ভিসকোসিটি মডিফায়ার, মিনারেল অ্যাডমিক্সচার, ন্যানোক্লে ইত্যাদি ব্যবহার করা হয়।
হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ (HPMC) একটি সাধারণ পলিমার থিকনার। এর আণবিক শৃঙ্খলে থাকা হাইড্রোক্সিল এবং ইথার বন্ধন হাইড্রোজেন বন্ধনের মাধ্যমে মুক্ত পানির সাথে যুক্ত হতে পারে। কংক্রিটে এটি যোগ করলে এর সংহতি এবং পানি ধারণ ক্ষমতা কার্যকরভাবে উন্নত হয়। বর্তমানে, সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণের বৈশিষ্ট্যের উপর HPMC-এর প্রভাব নিয়ে গবেষণা মূলত এর প্রবাহমানতা, পানি ধারণ ক্ষমতা এবং প্রবাহবিদ্যার উপর কেন্দ্রীভূত, এবং থ্রিডি প্রিন্টিং সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণের বৈশিষ্ট্য (যেমন এক্সট্রুডেবিলিটি, স্ট্যাকেবিলিটি ইত্যাদি) নিয়ে খুব কম গবেষণা হয়েছে। এছাড়াও, থ্রিডি প্রিন্টিংয়ের জন্য অভিন্ন মানদণ্ডের অভাবে, সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণের প্রিন্টেবিলিটি মূল্যায়নের পদ্ধতি এখনও প্রতিষ্ঠিত হয়নি। উপকরণের স্ট্যাকেবিলিটি মূল্যায়ন করা হয় উল্লেখযোগ্য বিকৃতিসহ প্রিন্টযোগ্য স্তরের সংখ্যা বা সর্বোচ্চ প্রিন্টিং উচ্চতার মাধ্যমে। উপরোক্ত মূল্যায়ন পদ্ধতিগুলোতে উচ্চ মাত্রার ব্যক্তিনিষ্ঠতা, দুর্বল সার্বজনীনতা এবং জটিল প্রক্রিয়া বিদ্যমান। প্রকৌশল প্রয়োগে এই কর্মক্ষমতা মূল্যায়ন পদ্ধতির ব্যাপক সম্ভাবনা ও মূল্য রয়েছে।
এই গবেষণাপত্রে, মর্টারের প্রিন্টযোগ্যতা উন্নত করার জন্য সিমেন্ট-ভিত্তিক উপাদানে বিভিন্ন মাত্রার HPMC যোগ করা হয়েছে এবং প্রিন্টযোগ্যতা, প্রবাহমান বৈশিষ্ট্য ও যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য অধ্যয়নের মাধ্যমে থ্রিডি প্রিন্টিং মর্টারের বৈশিষ্ট্যের উপর HPMC-এর মাত্রার প্রভাব ব্যাপকভাবে মূল্যায়ন করা হয়েছে। মূল্যায়ন ফলাফলের উপর ভিত্তি করে, সর্বোত্তম পরিমাণে HPMC মিশ্রিত মর্টারটি প্রিন্টিং যাচাইয়ের জন্য নির্বাচন করা হয় এবং প্রিন্ট করা বস্তুর প্রাসঙ্গিক প্যারামিটারগুলো পরীক্ষা করা হয়; নমুনার আণুবীক্ষণিক গঠন অধ্যয়নের উপর ভিত্তি করে, প্রিন্টিং উপাদানের কার্যক্ষমতার বিবর্তনের অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়া অন্বেষণ করা হয়। একই সাথে, নির্মাণ ক্ষেত্রে থ্রিডি প্রিন্টিং প্রযুক্তির প্রয়োগকে উৎসাহিত করার লক্ষ্যে থ্রিডি প্রিন্টিং সিমেন্ট-ভিত্তিক উপাদানের প্রিন্টযোগ্য কার্যক্ষমতার একটি ব্যাপক মূল্যায়ন পদ্ধতি প্রতিষ্ঠা করা হয়।
পোস্ট করার সময়: ২৭-সেপ্টেম্বর-২০২২