Гидроксипропил метилцеллюлозанын (HPMC) ар кандай дозаларынын 3D басып чыгаруу эритмесинин басып чыгарууга жарамдуулугуна, реологиялык касиеттерине жана механикалык касиеттерине тийгизген таасирин изилдөө менен, HPMCнин тиешелүү дозасы талкууланып, анын таасир механизми микроскопиялык морфология менен айкалышып талданды. Жыйынтыктар көрсөткөндөй, эритменин суюктугу HPMCнин курамынын көбөйүшү менен азаят, башкача айтканда, HPMCнин курамынын көбөйүшү менен экструдирленүү азаят, бирок суюктукту сактоо жөндөмү жакшырат. Экструдирленүү; форманы сактоо ылдамдыгы жана өзүн-өзү салмакта сиңирүүгө туруктуулук HPMCнин курамынын көбөйүшү менен бир кыйла жогорулайт, башкача айтканда, HPMCнин курамынын көбөйүшү менен катмарлануу жакшырат жана басып чыгаруу убактысы узарат; реологиянын көз карашынан алганда, HPMCнин курамынын көбөйүшү менен суспензиянын көрүнгөн илешкектүүлүгү, түшүү стресси жана пластикалык илешкектүүлүгү бир кыйла жогорулады жана катмарлануу жакшырды; тиксотропия алгач HPMCнин курамынын көбөйүшү менен жогорулап, андан кийин азайып, басып чыгарууга жарамдуулугу жакшырды; HPMC курамы жогорулаган. Өтө жогору болсо, эритменин кеуектүүлүгүнүн жана бекемдигинин жогорулашына алып келет. HPMC курамы 0,20% дан ашпашы керек деп сунушталат.
Акыркы жылдары 3D басып чыгаруу (ошондой эле "кошумча өндүрүш" деп да аталат) технологиясы тездик менен өнүгүп, биоинженерия, аэрокосмос жана көркөм чыгармачылык сыяктуу көптөгөн тармактарда кеңири колдонулуп келет. 3D басып чыгаруу технологиясынын калыпсыз процесси материалдарды жана конструкцияларды бир топ жакшыртты. Конструкциялык долбоорлоонун ийкемдүүлүгү жана анын автоматташтырылган курулуш ыкмасы жумушчу күчүн бир топ үнөмдөп гана тим болбостон, ар кандай катаал шарттардагы курулуш долбоорлору үчүн да ылайыктуу. 3D басып чыгаруу технологиясы менен курулуш тармагынын айкалышы инновациялык жана келечектүү болуп саналат. Учурда цемент негизиндеги материалдарды 3D басып чыгаруунун өкүлчүлүктүү процесси экструзия менен үймөктөө процесси (контур процессин контур жасоону кошо алганда) жана бетон басып чыгаруу жана порошок менен байланыштыруу процесси (D формасындагы процесс) болуп саналат. Алардын арасында экструзия менен үймөктөө процесси салттуу бетон калыптоо процессинен анча чоң эмес айырмачылык, чоң өлчөмдөгү компоненттердин жогорку мүмкүнчүлүгү жана курулуш чыгымдары сыяктуу артыкчылыктарга ээ. Төмөнкү артыкчылыгы цемент негизиндеги материалдарды 3D басып чыгаруу технологиясын изилдөөнүн учурдагы эң чоң чекиттерине айланды.
3D басып чыгаруу үчүн "сыя материалдары" катары колдонулган цемент негизиндеги материалдар үчүн алардын иштөө талаптары жалпы цемент негизиндеги материалдардыкынан айырмаланат: бир жагынан, жаңы аралаштырылган цемент негизиндеги материалдардын иштөө жөндөмдүүлүгүнө белгилүү бир талаптар бар жана курулуш процесси жылмакай экструзия талаптарына жооп бериши керек. Экинчи жагынан, экструзияланган цемент негизиндеги материал үймөктүү болушу керек, башкача айтканда, ал өзүнүн салмагынын жана үстүнкү катмардын басымынын таасири астында кулап же олуттуу деформацияланбайт. Мындан тышкары, 3D басып чыгаруунун ламинация процесси катмарлардын ортосундагы катмарларды түзөт. Катмар аралык интерфейс аймагынын жакшы механикалык касиеттерин камсыз кылуу үчүн, 3D басып чыгаруу курулуш материалдары да жакшы адгезияга ээ болушу керек. Кыскасы, экструзиялуулуктун, үймөктүүлүктүн жана жогорку адгезиялуулуктун дизайны бир эле учурда иштелип чыккан. Цемент негизиндеги материалдар курулуш тармагында 3D басып чыгаруу технологиясын колдонуунун алдын ала шарттарынын бири болуп саналат. Цементтүү материалдардын гидратация процессин жана реологиялык касиеттерин тууралоо жогорудагы басып чыгаруу көрсөткүчтөрүн жакшыртуунун эки маанилүү жолу болуп саналат. Цементтүү материалдардын гидратация процессин жөндөө. Аны ишке ашыруу кыйын жана түтүктөрдүн бүтөлүшү сыяктуу көйгөйлөрдү жаратышы мүмкүн; жана реологиялык касиеттерди жөнгө салуу басып чыгаруу процессинде суюктукту жана экструзиялык калыптоодон кийинки структуралоо ылдамдыгын сактоону талап кылат. Учурдагы изилдөөлөрдө цемент негизиндеги материалдардын реологиялык касиеттерин жөндөө үчүн илешкектүүлүктү модификаторлор, минералдык аралашмалар, наноклейлер ж.б. көп колдонулат, бул басып чыгаруунун жакшыраак натыйжаларына жетишүү үчүн колдонулат.
Гидроксипропил метилцеллюлоза (HPMC) кеңири таралган полимер коюуланткычы болуп саналат. Молекулярдык чынжырдагы гидроксил жана эфир байланыштары суутек байланыштары аркылуу эркин суу менен айкалыштырылышы мүмкүн. Аны бетонго киргизүү анын бирикмесин жана сууну кармап турушун натыйжалуу жакшырта алат. Учурда HPMCнин цемент негизиндеги материалдардын касиеттерине тийгизген таасири боюнча изилдөөлөр көбүнчө анын суюктугуна, сууну кармап турушуна жана реологиясына тийгизген таасирине багытталган жана 3D басып чыгаруу цемент негизиндеги материалдардын касиеттери боюнча (мисалы, экструзиялануучулугу, кабатталуучулугу ж.б.) аз изилдөө жүргүзүлгөн. Мындан тышкары, 3D басып чыгаруу үчүн бирдиктүү стандарттар жок болгондуктан, цемент негизиндеги материалдардын басып чыгарылуучулугун баалоо ыкмасы али аныктала элек. Материалдын кабатталуучулугу олуттуу деформациясы бар басып чыгарылуучу катмарлардын саны же басып чыгаруунун максималдуу бийиктиги боюнча бааланат. Жогорудагы баалоо ыкмалары жогорку субъективдүүлүккө, начар универсалдуулукка жана татаал процесске дуушар болот. Натыйжалуулукту баалоо ыкмасы инженердик колдонууда чоң потенциалга жана баалуулукка ээ.
Бул макалада цемент негизиндеги материалдарга HPMCнин ар кандай дозалары кошулуп, эритменин басып чыгаруу мүмкүнчүлүгүн жакшыртуу максатында, HPMC дозасынын 3D басып чыгаруу эритмесинин касиеттерине тийгизген таасири басып чыгаруу мүмкүнчүлүгүн, реологиялык касиеттерин жана механикалык касиеттерин изилдөө менен комплекстүү бааланган. Суюктук сыяктуу касиеттерге таянып. Баалоонун жыйынтыктарына таянып, басып чыгарууну текшерүү үчүн HPMCнин оптималдуу өлчөмү менен аралаштырылган эритме тандалып алынган жана басылган нерсенин тиешелүү параметрлери текшерилген; үлгүнүн микроскопиялык морфологиясын изилдөөнүн негизинде, басып чыгаруу материалынын иштөө эволюциясынын ички механизми изилденген. Ошол эле учурда, 3D басып чыгаруу цемент негизиндеги материал түзүлгөн. Курулуш тармагында 3D басып чыгаруу технологиясын колдонууну жайылтуу максатында басып чыгарууга жарамдуулугун комплекстүү баалоо ыкмасы иштелип чыккан.
Жарыяланган убактысы: 2022-жылдын 27-сентябры