3D அச்சிடும் சாந்தின் பண்புகளின் மீது ஹைட்ராக்ஸிப்ரோப்பைல் மெத்தில்செல்லுலோஸின் விளைவு

3D அச்சிடும் சாந்தின் அச்சிடும் திறன், பாய்மவியல் பண்புகள் மற்றும் இயந்திரவியல் பண்புகள் ஆகியவற்றின் மீது ஹைட்ராக்ஸிப்ரோப்பைல் மெத்தில்செல்லுலோஸின் (HPMC) வெவ்வேறு அளவுகளின் விளைவை ஆய்வு செய்வதன் மூலம், HPMC-யின் பொருத்தமான அளவு விவாதிக்கப்பட்டது, மேலும் அதன் தாக்க வழிமுறை நுண்ணிய உருவவியலுடன் இணைத்து பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. HPMC-யின் அளவு அதிகரிப்பதால் சாந்தின் பாய்வுத்தன்மை குறைகிறது, அதாவது, வெளியேற்றும் திறன் குறைகிறது, ஆனால் பாய்வுத்தன்மையைத் தக்கவைக்கும் திறன் மேம்படுகிறது என்பதை முடிவுகள் காட்டுகின்றன. வெளியேற்றும் திறன்; வடிவத்தைத் தக்கவைக்கும் விகிதம் மற்றும் சுய எடையின் கீழ் ஊடுருவல் எதிர்ப்பு ஆகியவை HPMC-யின் அளவு அதிகரிப்பதால் கணிசமாக அதிகரிக்கின்றன, அதாவது, HPMC-யின் அளவு அதிகரிப்பதால், அடுக்கக்கூடிய தன்மை மேம்படுகிறது மற்றும் அச்சிடும் நேரம் நீட்டிக்கப்படுகிறது; பாய்மவியல் பார்வையில், HPMC-யின் அளவு அதிகரிப்பதால், கூழ்மத்தின் தோற்றப் பிசுக்குத்தன்மை, விளைவு அழுத்தம் மற்றும் நெகிழ்வுப் பிசுக்குத்தன்மை ஆகியவை கணிசமாக அதிகரித்தன, மேலும் அடுக்கக்கூடிய தன்மை மேம்பட்டது; HPMC-யின் அளவு அதிகரிப்பதால் திக்ஸோட்ரோபி முதலில் அதிகரித்து பின்னர் குறைந்தது, மேலும் அச்சிடும் திறன் மேம்பட்டது. HPMC-யின் அளவு அதிகமாக இருந்தால், அது காரையின் நுண்துளைத்தன்மையை அதிகரித்து, அதன் வலிமையைக் குறைக்கும். எனவே, HPMC-யின் அளவு 0.20%-ஐத் தாண்டக்கூடாது என்று பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், 3D அச்சிடுதல் ("கூட்டு உற்பத்தி" என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) தொழில்நுட்பம் வேகமாக வளர்ந்து, உயிரிப் பொறியியல், விண்வெளி மற்றும் கலைப் படைப்பு போன்ற பல துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது. 3D அச்சிடுதல் தொழில்நுட்பத்தின் அச்சு இல்லாத செயல்முறை, பொருள் மற்றும் கட்டமைப்பு வடிவமைப்பின் நெகிழ்வுத்தன்மையை பெரிதும் மேம்படுத்தியுள்ளது. மேலும் அதன் தானியங்கி கட்டுமான முறை, மனித உழைப்பை பெருமளவில் சேமிப்பது மட்டுமல்லாமல், பல்வேறு கடினமான சூழல்களில் உள்ள கட்டுமானத் திட்டங்களுக்கும் ஏற்றதாக உள்ளது. 3D அச்சிடுதல் தொழில்நுட்பமும் கட்டுமானத் துறையும் இணைந்திருப்பது புதுமையானதாகவும் நம்பிக்கைக்குரியதாகவும் உள்ளது. தற்போது, ​​சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களுக்கான 3D அச்சிடுதலின் பிரதிநிதித்துவ செயல்முறைகளாக, எக்ஸ்ட்ரூஷன் ஸ்டாக்கிங் செயல்முறை (கான்டூர் செயல்முறை கான்டூர் கிராஃப்டிங் உட்பட) மற்றும் கான்கிரீட் அச்சிடுதல் மற்றும் பவுடர் பாண்டிங் செயல்முறை (D-வடிவ செயல்முறை) ஆகியவை உள்ளன. அவற்றுள், எக்ஸ்ட்ரூஷன் ஸ்டாக்கிங் செயல்முறையானது, பாரம்பரிய கான்கிரீட் வார்ப்பு செயல்முறையிலிருந்து சிறிய வேறுபாடு, பெரிய அளவிலான பாகங்களின் அதிக சாத்தியக்கூறு மற்றும் கட்டுமானச் செலவுகள் போன்ற நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்த நன்மை, சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களின் 3D அச்சிடுதல் தொழில்நுட்பத்தில் தற்போதைய ஆராய்ச்சி மையங்களாக மாறியுள்ளது.

3D அச்சிடுதலுக்கான "மைப் பொருட்களாக" பயன்படுத்தப்படும் சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களின் செயல்திறன் தேவைகள், பொதுவான சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களிலிருந்து வேறுபட்டவை: ஒருபுறம், புதிதாகக் கலக்கப்பட்ட சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களின் வேலைத்திறனுக்கு சில தேவைகள் உள்ளன, மேலும் கட்டுமான செயல்முறையானது மென்மையான வெளியேற்றத்தின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய வேண்டும். மறுபுறம், வெளியேற்றப்பட்ட சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருள் அடுக்கக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும், அதாவது, அதன் சொந்த எடை மற்றும் மேல் அடுக்கின் அழுத்தத்தின் கீழ் அது சரிந்துவிடவோ அல்லது குறிப்பிடத்தக்க அளவில் உருமாறவோ கூடாது. கூடுதலாக, 3D அச்சிடுதலின் லேமினேஷன் செயல்முறையானது, அடுக்குகளுக்கு இடையேயான இடைமுகப் பகுதியின் நல்ல இயந்திரப் பண்புகளை உறுதி செய்வதற்காக, அடுக்குகளுக்கு இடையேயான அடுக்குகளை உருவாக்குகிறது, 3D அச்சிடப்பட்ட கட்டுமானப் பொருட்களும் நல்ல ஒட்டுதலைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். சுருக்கமாக, வெளியேற்றும் திறன், அடுக்கக்கூடிய தன்மை மற்றும் அதிக ஒட்டுதல் ஆகியவற்றின் வடிவமைப்பு ஒரே நேரத்தில் வடிவமைக்கப்படுகிறது. கட்டுமானத் துறையில் 3D அச்சிடுதல் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவதற்கான முன்நிபந்தனைகளில் சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களும் ஒன்றாகும். சிமென்ட் பொருட்களின் நீரேற்ற செயல்முறை மற்றும் பாய்மவியல் பண்புகளைச் சரிசெய்வது, மேற்கூறிய அச்சிடும் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான இரண்டு முக்கியமான வழிகளாகும். சிமென்ட் சார்ந்த பொருட்களின் நீரேற்றச் செயல்முறையைச் சரிசெய்வது நடைமுறைப்படுத்தக் கடினமானது, மேலும் இது குழாய் அடைப்பு போன்ற சிக்கல்களை எளிதில் ஏற்படுத்தக்கூடும்; அத்துடன், அச்சிடும் செயல்முறையின் போது பாய்வுத்தன்மையையும், பிதுக்கல் வார்ப்பிற்குப் பிறகான கட்டமைப்பு வேகத்தையும் பராமரிக்க, பாய்வியல் பண்புகளின் ஒழுங்குமுறை அவசியமாகிறது. தற்போதைய ஆராய்ச்சியில், சிறந்த அச்சிடும் செயல்திறனை அடைவதற்காக, சிமென்ட் சார்ந்த பொருட்களின் பாய்வியல் பண்புகளைச் சரிசெய்ய, பாகுத்தன்மை மாற்றிகள், கனிமக் கலவைகள், நானோகளிமண்கள் போன்றவை அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில்செல்லுலோஸ் (HPMC) ஒரு பொதுவான பாலிமர் தடிப்பாக்கி ஆகும். அதன் மூலக்கூறு சங்கிலியில் உள்ள ஹைட்ராக்ஸில் மற்றும் ஈதர் பிணைப்புகள், ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் மூலம் தடையற்ற நீருடன் இணைய முடியும். இதை கான்கிரீட்டில் சேர்ப்பது அதன் ஒத்திணைவையும் நீர் தக்கவைப்பையும் திறம்பட மேம்படுத்தும். தற்போது, ​​சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களின் பண்புகள் மீது HPMC ஏற்படுத்தும் விளைவு குறித்த ஆராய்ச்சி, பெரும்பாலும் அதன் பாய்வுத்தன்மை, நீர் தக்கவைப்பு மற்றும் பாய்வியல் மீதான விளைவில் கவனம் செலுத்துகிறது. மேலும், 3D பிரிண்டிங் சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களின் பண்புகள் (வெளியேற்றும் திறன், அடுக்கக்கூடிய தன்மை போன்றவை) குறித்து மிகக் குறைந்த ஆராய்ச்சியே செய்யப்பட்டுள்ளது. கூடுதலாக, 3D பிரிண்டிங்கிற்கான சீரான தரநிலைகள் இல்லாததால், சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களின் அச்சிடும் திறனை மதிப்பிடுவதற்கான முறை இன்னும் நிறுவப்படவில்லை. ஒரு பொருளின் அடுக்கக்கூடிய திறன், குறிப்பிடத்தக்க உருக்குலைவுடன் கூடிய அச்சிடக்கூடிய அடுக்குகளின் எண்ணிக்கை அல்லது அதிகபட்ச அச்சிடும் உயரம் ஆகியவற்றால் மதிப்பிடப்படுகிறது. மேற்கூறிய மதிப்பீட்டு முறைகள் அதிக அகநிலைத்தன்மை, குறைந்த பொதுத்தன்மை மற்றும் சிக்கலான செயல்முறை ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன. செயல்திறன் மதிப்பீட்டு முறையானது பொறியியல் பயன்பாட்டில் பெரும் ஆற்றலையும் மதிப்பையும் கொண்டுள்ளது.

இந்த ஆய்வறிக்கையில், காரையின் அச்சிடும் திறனை மேம்படுத்துவதற்காக, சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களில் வெவ்வேறு அளவுகளில் HPMC சேர்க்கப்பட்டது. மேலும், அச்சிடும் திறன், பாய்மவியல் பண்புகள் மற்றும் இயந்திரவியல் பண்புகளை ஆய்வு செய்வதன் மூலம், 3D அச்சிடும் காரையின் பண்புகளின் மீது HPMC அளவின் விளைவுகள் விரிவாக மதிப்பிடப்பட்டன. பாய்வுத்தன்மை போன்ற பண்புகளின் அடிப்படையில், மதிப்பீட்டு முடிவுகளிலிருந்து, உகந்த அளவு HPMC கலக்கப்பட்ட காரை அச்சிடும் சரிபார்ப்புக்காகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. மேலும், அச்சிடப்பட்ட பொருளின் தொடர்புடைய அளவுருக்கள் சோதிக்கப்பட்டன. மாதிரியின் நுண்ணிய உருவமைப்பை ஆய்வு செய்ததன் அடிப்படையில், அச்சிடும் பொருளின் செயல்திறன் பரிணாம வளர்ச்சியின் உள் இயங்குமுறை ஆராயப்பட்டது. அதே நேரத்தில், கட்டுமானத் துறையில் 3D அச்சிடும் தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாட்டை ஊக்குவிக்கும் பொருட்டு, 3D அச்சிடும் சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருளின் அச்சிடும் செயல்திறனுக்கான ஒரு விரிவான மதிப்பீட்டு முறை நிறுவப்பட்டது.