Gidroksipropil metilsellýulozanyň (HPMC) dürli dozalarynyň 3D çap etmek üçin ulanylýan erginiň çap edilmegine, reologiki häsiýetlerine we mehaniki häsiýetlerine täsirini öwrenmek arkaly HPMC-niň degişli dozasy ara alnyp maslahatlaşyldy we onuň täsir mehanizmi mikroskopiki morfologiýa bilen utgaşdyrylyp seljerildi. Netijeler erginiň akyjylygynyň HPMC-niň mukdarynyň artmagy bilen azalýandygyny, ýagny HPMC-niň mukdarynyň artmagy bilen ekstrudasiýa mümkinçiliginiň azalýandygyny, ýöne akyjylygy saklamak ukybynyň ýokarlanýandygyny görkezýär. Ekstrudasiýa mümkinçiligi; HPMC-niň mukdarynyň artmagy bilen, ýagny HPMC-niň mukdarynyň artmagy bilen, üst-üste goýulmagy gowulaşýar we çap etmek wagty uzaldylýar; reologiýa nukdaýnazaryndan, HPMC-niň mukdarynyň artmagy bilen, şlamyň görünýän ýapyşyklygy, çykym stresi we plastik ýapyşyklygy ep-esli ýokarlandy we üst-üste goýulmagy gowulaşdy; tiksotropiýa ilki HPMC-niň mukdarynyň artmagy bilen ýokarlandy, soňra peseldi we çap etmek ukyby gowulaşdy; HPMC-niň mukdary ýokarlandy. Gaty ýokary bolsa, erginiň gözenekliliginiň we berkliginiň ýokarlanmagyna sebäp bolar. HPMC-niň mukdarynyň 0,20% -den geçmezligi maslahat berilýär.
Soňky ýyllarda 3D çap etmek ("goşmaça önümçilik" diýlip hem atlandyrylýar) tehnologiýasy çalt ösdi we bioinženerçilik, awiakosmos we çeper döredijilik ýaly köp ugurlarda giňden ulanyldy. 3D çap etmek tehnologiýasynyň galypsyz prosesi materiallary we gurluşyk dizaýnynyň çeýeligini we onuň awtomatlaşdyrylan gurluşyk usulyny ep-esli gowulandyrdy. Gurluşyk dizaýnynyň çeýeligini we onuň awtomatlaşdyrylan gurluşyk usulyny diňe bir işçi güýjüni tygşytlamak bilen çäklenmän, eýsem dürli kyn şertlerde gurluşyk taslamalary üçin hem amatlydyr. 3D çap etmek tehnologiýasynyň we gurluşyk ulgamynyň utgaşmasy täze we geljegi ulydyr. Häzirki wagtda sement esasly materiallar 3D çap etmegiň wekilçilikli prosesi ekstruziýa üst-üste goýmak prosesi (kontur prosesini kontur sungaty bilen birlikde) we beton çap etmek we poroşok birikdirmek prosesi (D görnüşli proses) bolup durýar. Olaryň arasynda ekstruziýa üst-üste goýmak prosesi däp bolan beton galyplaşdyrma prosesinden az tapawut, uly ölçegli bölekleriň ýokary mümkinçiligi we gurluşyk çykdajylary ýaly artykmaçlyklara eýedir. Pes artykmaçlyk sement esasly materiallaryň 3D çap etmek tehnologiýasynyň häzirki ylmy-barlag nokatlaryna öwrüldi.
3D çap etmek üçin "syýa materiallary" hökmünde ulanylýan sement esasly materiallar üçin olaryň iş görkezijileri umumy sement esasly materiallaryňkydan tapawutlanýar: bir tarapdan, täze garylan sement esasly materiallaryň işleýiş ukyby üçin belli bir talaplar bar we gurluşyk prosesi ýumşak ekstruziýanyň talaplaryna laýyk gelmelidir. Beýleki tarapdan, ekstruziýa edilen sement esasly material üst-üste goýulýan bolmaly, ýagny öz agramynyň we ýokarky gatlagyň basyşynyň täsiri astynda ol çökmez ýa-da düýpli deformasiýa düşmez. Mundan başga-da, 3D çap etmegiň laminasiýa prosesi gatlaklaryň arasyndaky gatlaklary döredýär. Gatlaklar arasyndaky interfeýs meýdanynyň gowy mehaniki häsiýetlerini üpjün etmek üçin 3D çap gurluşyk materiallarynyň hem gowy ýelmeşmegine eýe bolmaly. Gysgaça aýdylanda, ekstrudasiýanyň, üst-üste goýulmagyň we ýokary ýelmeşmegiň dizaýny şol bir wagtyň özünde dizaýn edilýär. Sement esasly materiallar gurluşyk ulgamynda 3D çap tehnologiýasyny ulanmagyň zerur şertleriniň biridir. Sement materiallarynyň gidratasiýa prosesini we reologik häsiýetlerini sazlamak ýokardaky çap işini gowulandyrmagyň iki möhüm usulydyr. Sement materiallaryň gidratasiýa prosesini sazlamak. Ony amala aşyrmak kyn we turbalaryň dykylmagy ýaly meseleleri döretmek aňsat; we reologiki häsiýetleri düzgünleşdirmek çap etmek prosesinde akgynlygy we ekstruziýa galyplamasyndan soň gurluş tizligini saklamak üçin zerurdyr. Häzirki barlaglarda has gowy çap etmek netijesine ýetmek üçin sement esasly materiallaryň reologiki häsiýetlerini sazlamak üçin köplenç ýapyşyklygy üýtgedijiler, mineral garyndylar, nanoklaýnlar we ş.m. ulanylýar.
Gidroksipropil metilselýuloza (HPMC) umumy polimer goýaldyjydyr. Molekulýar zynjyrdaky gidroksil we efir baglanyşyklary wodorod baglanyşyklary arkaly erkin suw bilen birleşdirilip bilner. Ony betona girizmek onuň birleşmesini we suwuň saklanmagyny netijeli gowulandyryp biler. Häzirki wagtda HPMC-niň sement esasly materiallaryň häsiýetlerine täsiri baradaky gözlegler, esasan, onuň suwuklyga, suwuň saklanmagyna we reologiýa täsirine gönükdirilendir we 3D çap sement esasly materiallaryň häsiýetleri (meselem, çykaryp bolýanlyk, üst-üste goýulýanlyk we ş.m.) barada az gözleg geçirildi. Mundan başga-da, 3D çap etmek üçin birmeňzeş standartlaryň ýoklugy sebäpli, sement esasly materiallaryň çap edilmegi üçin baha beriş usuly heniz döredilmedi. Materialyň üst-üste goýulýanlygy uly deformasiýaly çap edilýän gatlaklaryň sany ýa-da çap etmegiň iň ýokary beýikligi bilen bahalandyrylýar. Ýokardaky baha beriş usullary ýokary subýektiwlige, pes umumylyga we kyn prosese sezewardyr. Netijeli baha beriş usuly inženerçilik ulanylyşynda uly mümkinçilik we gymmatlyklara eýedir.
Bu makalada, HPMC-niň dürli dozalary sement esasly materiallara girizildi we HPMC dozasynyň 3D çap etmek üçin ulanylýan erginiň häsiýetlerine täsiri çap etmek üçin ulanylýan erginiň, reologik häsiýetleriniň we mehaniki häsiýetleriniň öwrenilmegi arkaly hemmetaraplaýyn bahalandyryldy. Akyjylyk ýaly häsiýetlere esaslanyp, Baha beriş netijelerine esaslanyp, HPMC-niň optimal mukdary bilen garylan erginiň çap etmek üçin saýlanandygy we çap edilen zadyň degişli parametrleri synagdan geçirildi; nusganyň mikroskopiki morfologiýasyny öwrenmek esasynda çap materialynyň iş görkezijileriniň ewolýusiýasynyň içki mehanizmi öwrenildi. Şol bir wagtyň özünde, 3D çap etmek üçin ulanylýan sement esasly material döredildi. Gurluşyk ulgamynda 3D çap etmek tehnologiýasynyň ulanylmagyny höweslendirmek üçin çap etmek üçin ulanylýan iş görkezijileriniň toplumlaýyn baha beriş usuly.
Ýerleşdirilen wagty: 2022-nji ýylyň 27-nji sentýabry