Со проучување на ефектот на различните дози на хидроксипропил метилцелулоза (HPMC) врз печатењето, реолошките својства и механичките својства на малтерот за 3D печатење, беше дискутирана соодветната доза на HPMC, а механизмот на неговото влијание беше анализиран во комбинација со микроскопската морфологија. Резултатите покажуваат дека флуидноста на малтерот се намалува со зголемување на содржината на HPMC, односно екструдирањето се намалува со зголемување на содржината на HPMC, но способноста за задржување на флуидноста се подобрува. Екструдирање; стапката на задржување на обликот и отпорноста на пенетрација под сопствена тежина значително се зголемуваат со зголемување на содржината на HPMC, односно, со зголемување на содржината на HPMC, се подобрува можноста за редење и времето на печатење се продолжува; од гледна точка на реологијата, со зголемување на содржината на HPMC, очигледната вискозност, напонот на истегнување и пластичниот вискозитет на кашестата смеса значително се зголемија, а можноста за редење се подобри; тиксотропијата прво се зголеми, а потоа се намали со зголемување на содржината на HPMC, а можноста за печатење се подобри; зголемена содржина на HPMC. Превисока концентрација ќе предизвика зголемување на порозноста на малтерот и цврстината. Се препорачува содржината на HPMC да не надминува 0,20%.
Во последниве години, технологијата за 3D печатење (исто така позната како „адитивно производство“) брзо се разви и е широко користена во многу области како што се биоинженерството, воздухопловството и уметничкото творештво. Процесот без мувла на технологијата за 3D печатење значително ја подобри флексибилноста на материјалите и флексибилноста на структурниот дизајн, а неговиот автоматизиран метод на градење не само што значително заштедува работна сила, туку е погоден и за градежни проекти во различни сурови средини. Комбинацијата на технологијата за 3D печатење и градежната област е иновативна и ветувачка. Во моментов, материјалите на база на цемент се 3D репрезентативниот процес на печатење е процесот на екструзија со редење (вклучувајќи го и процесот на контура со контура) и процесот на печатење на бетон и прашкасто лепење (процес на D-форма). Меѓу нив, процесот на екструзија со редење има предности како мала разлика од традиционалниот процес на лиење бетон, висока изводливост на компоненти со големи димензии и трошоци за изградба. Пониската предност стана моментално жариште на истражување на технологијата за 3D печатење на материјали на база на цемент.
За материјалите на база на цемент што се користат како „материјали за мастило“ за 3D печатење, нивните барања за перформанси се различни од оние на општите материјали на база на цемент: од една страна, постојат одредени барања за обработливост на свежо измешаните материјали на база на цемент, а процесот на градење треба да ги исполни барањата за мазна екструзија. Од друга страна, екструдираниот материјал на база на цемент треба да може да се реди еден врз друг, односно да не се сруши или деформира значително под дејство на сопствената тежина и притисокот на горниот слој. Покрај тоа, процесот на ламинација на 3D печатење ги прави слоевите меѓу слоевите. За да се обезбедат добри механички својства на површината на меѓуслојниот интерфејс, градежните материјали за 3D печатење треба да имаат и добра адхезија. Накратко, дизајнот на екструдирање, редење и висока адхезија е дизајниран истовремено. Материјалите на база на цемент се еден од предусловите за примена на технологијата за 3D печатење во областа на градежништвото. Прилагодувањето на процесот на хидратација и реолошките својства на цементните материјали се два важни начина за подобрување на горенаведените перформанси на печатење. Прилагодување на процесот на хидратација на цементни материјали Тешко е да се имплементира и лесно е да се предизвикаат проблеми како што се блокирање на цевките; а регулирањето на реолошките својства треба да ја одржи флуидноста за време на процесот на печатење и брзината на структурирање по екструзивното лиење. Во тековните истражувања, модификаторите на вискозитет, минералните примеси, наноглините итн. често се користат за прилагодување на реолошките својства на материјалите на база на цемент за да се постигнат подобри перформанси на печатење.
Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC) е вообичаен полимерен згуснувач. Хидроксилните и етерските врски на молекуларниот ланец можат да се комбинираат со слободна вода преку водородни врски. Неговото воведување во бетон може ефикасно да ја подобри неговата кохезија и задржување на водата. Во моментов, истражувањето за ефектот на HPMC врз својствата на материјалите на база на цемент е главно фокусирано на неговиот ефект врз флуидноста, задржувањето на водата и реологијата, а малку истражувања се направени за својствата на 3D печатењето материјали на база на цемент (како што се екструдирање, сложување итн.). Покрај тоа, поради недостаток на унифицирани стандарди за 3D печатење, методот за евалуација на печатењето на материјалите на база на цемент сè уште не е утврден. Сложувањето на материјалот се оценува според бројот на слоеви за печатење со значителна деформација или максималната висина на печатење. Горенаведените методи за евалуација се предмет на висока субјективност, слаба универзалност и гломазен процес. Методот за евалуација на перформансите има голем потенцијал и вредност во инженерската примена.
Во овој труд, различни дози на HPMC беа воведени во материјали на база на цемент за да се подобри печатењето на малтерот, а ефектите од дозата на HPMC врз својствата на малтерот за 3D печатење беа сеопфатно оценети со проучување на печатењето, реолошките својства и механичките својства. Врз основа на својства како што се флуидноста, врз основа на резултатите од евалуацијата, малтерот измешан со оптималната количина на HPMC беше избран за верификација на печатењето, а релевантните параметри на печатениот ентитет беа тестирани; врз основа на проучувањето на микроскопската морфологија на примерокот, беше истражен внатрешниот механизам на еволуцијата на перформансите на материјалот за печатење. Во исто време, беше воспоставен материјалот на база на цемент за 3D печатење. Сеопфатен метод за евалуација на перформансите за печатење со цел да се промовира примената на технологијата за 3D печатење во областа на градежништвото.
Време на објавување: 27 септември 2022 година