Gidroksipropil metilsellyuloza (HPMC) ning turli dozalarining 3D bosma ohakning chop etilishi, reologik xususiyatlari va mexanik xususiyatlariga ta'sirini o'rganish orqali HPMC ning tegishli dozasi muhokama qilindi va uning ta'sir mexanizmi mikroskopik morfologiya bilan birgalikda tahlil qilindi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, ohakning suyuqligi HPMC tarkibining oshishi bilan kamayadi, ya'ni HPMC tarkibining oshishi bilan ekstruziya qobiliyati pasayadi, ammo suyuqlikni ushlab turish qobiliyati yaxshilanadi. Ekstruziya qobiliyati; HPMC tarkibining oshishi bilan shaklni ushlab turish tezligi va o'z-o'zidan og'irlik ostida penetratsiya qarshiligi sezilarli darajada oshadi, ya'ni HPMC tarkibining oshishi bilan ustma-ust tushish yaxshilanadi va bosib chiqarish vaqti uzayadi; reologiya nuqtai nazaridan, HPMC tarkibining oshishi bilan shlamning ko'rinadigan yopishqoqligi, rentabellik stressi va plastik yopishqoqligi sezilarli darajada oshdi va ustma-ust tushish yaxshilandi; tiksotropiya avval HPMC tarkibining oshishi bilan oshdi, keyin kamaydi va bosib chiqarish yaxshilandi; HPMC miqdori oshdi. Juda yuqori bo'lsa, ohakning g'ovakliligi va mustahkamligi oshadi. HPMC miqdori 0,20% dan oshmasligi tavsiya etiladi.
So'nggi yillarda 3D bosib chiqarish (shuningdek, "qo'shimcha ishlab chiqarish" deb ham ataladi) texnologiyasi tez rivojlandi va biomuhandislik, aerokosmik va badiiy ijod kabi ko'plab sohalarda keng qo'llanilmoqda. 3D bosib chiqarish texnologiyasining qolipsiz jarayoni materiallarni sezilarli darajada yaxshiladi va strukturaviy dizaynning moslashuvchanligi va uning avtomatlashtirilgan qurilish usuli nafaqat ishchi kuchini sezilarli darajada tejaydi, balki turli xil qattiq muhitlardagi qurilish loyihalari uchun ham mos keladi. 3D bosib chiqarish texnologiyasi va qurilish sohasining kombinatsiyasi innovatsion va istiqbolli hisoblanadi. Hozirgi vaqtda tsement asosidagi materiallar 3D bosib chiqarishning vakillik jarayoni ekstruziya stacking jarayoni (kontur jarayonini o'z ichiga olgan holda) va beton bosib chiqarish va kukun bilan bog'lash jarayoni (D shaklidagi jarayon) hisoblanadi. Ular orasida ekstruziya stacking jarayoni an'anaviy beton qoliplash jarayonidan kichik farq, katta o'lchamli komponentlarning yuqori imkoniyatlari va qurilish xarajatlari kabi afzalliklarga ega. Kamroq afzallik tsement asosidagi materiallarni 3D bosib chiqarish texnologiyasining hozirgi tadqiqot nuqtalariga aylandi.
3D bosib chiqarish uchun "siyoh materiallari" sifatida ishlatiladigan tsement asosidagi materiallar uchun ularning ishlash talablari umumiy tsement asosidagi materiallarnikidan farq qiladi: bir tomondan, yangi aralashtirilgan tsement asosidagi materiallarning ishlash qobiliyati uchun ma'lum talablar mavjud va qurilish jarayoni silliq ekstruziya talablariga javob berishi kerak. Boshqa tomondan, ekstruziya qilingan tsement asosidagi material ustma-ust qo'yilishi kerak, ya'ni o'z og'irligi va yuqori qatlam bosimi ta'sirida u qulamaydi yoki sezilarli darajada deformatsiyalanmaydi. Bundan tashqari, 3D bosib chiqarishning laminatsiya jarayoni qatlamlar orasidagi qatlamlarni hosil qiladi. Qatlamlararo interfeys maydonining yaxshi mexanik xususiyatlarini ta'minlash uchun 3D bosib chiqarish qurilish materiallari ham yaxshi yopishishga ega bo'lishi kerak. Xulosa qilib aytganda, ekstruziya, ustma-ust qo'yilish va yuqori yopishish dizayni bir vaqtning o'zida ishlab chiqilgan. Tsement asosidagi materiallar qurilish sohasida 3D bosib chiqarish texnologiyasini qo'llashning zaruriy shartlaridan biridir. Tsementli materiallarning gidratatsiya jarayoni va reologik xususiyatlarini sozlash yuqoridagi bosib chiqarish samaradorligini oshirishning ikkita muhim usuli hisoblanadi. Tsementli materiallarning gidratatsiya jarayonini sozlash. Buni amalga oshirish qiyin va quvurlarning tiqilib qolishi kabi muammolarni keltirib chiqarishi mumkin; va reologik xususiyatlarni tartibga solish bosib chiqarish jarayonida suyuqlikni va ekstruziya qoliplashdan keyin strukturaviy tezlikni saqlab turishi kerak. Hozirgi tadqiqotlarda tsement asosidagi materiallarning reologik xususiyatlarini sozlash uchun ko'pincha yopishqoqlikni o'zgartiruvchilar, mineral qo'shimchalar, nanokillar va boshqalar qo'llaniladi, bu esa bosib chiqarish samaradorligini oshirishga yordam beradi.
Gidroksipropil metilsellyuloza (HPMC) keng tarqalgan polimer quyuqlashtiruvchisidir. Molekulyar zanjirdagi gidroksil va efir bog'lanishlari vodorod bog'lanishlari orqali erkin suv bilan birlashtirilishi mumkin. Uni betonga kiritish uning yopishishini va suvni ushlab turishini samarali ravishda yaxshilashi mumkin. Hozirgi vaqtda HPMC ning tsement asosidagi materiallarning xususiyatlariga ta'siri bo'yicha tadqiqotlar asosan uning suyuqlik, suvni ushlab turish va reologiyaga ta'siriga qaratilgan va 3D bosma tsement asosidagi materiallarning xususiyatlari (masalan, ekstruziya, ustma-ust qo'yish va boshqalar) bo'yicha kam tadqiqotlar olib borilgan. Bundan tashqari, 3D bosma uchun yagona standartlarning yo'qligi sababli, tsement asosidagi materiallarning chop etilishini baholash usuli hali o'rnatilmagan. Materialning ustma-ust qo'yilishi sezilarli deformatsiyaga ega bo'lgan chop etiladigan qatlamlar soni yoki maksimal bosma balandligi bilan baholanadi. Yuqoridagi baholash usullari yuqori subyektivlikka, yomon universallikka va noqulay jarayonga bog'liq. Ishlashni baholash usuli muhandislik qo'llanilishida katta salohiyat va qiymatga ega.
Ushbu maqolada, ohakning chop etilishini yaxshilash uchun tsement asosidagi materiallarga HPMCning turli dozalari kiritildi va HPMC dozasining 3D bosma ohak xususiyatlariga ta'siri chop etilishini, reologik xususiyatlarini va mexanik xususiyatlarini o'rganish orqali har tomonlama baholandi. Suyuqlik kabi xususiyatlarga asoslanib. Baholash natijalariga asoslanib, chop etishni tekshirish uchun optimal miqdordagi HPMC bilan aralashtirilgan ohak tanlandi va bosilgan ob'ektning tegishli parametrlari sinovdan o'tkazildi; namunaning mikroskopik morfologiyasini o'rganish asosida bosma materialning ishlash evolyutsiyasining ichki mexanizmi o'rganildi. Shu bilan birga, 3D bosma tsement asosidagi material yaratildi. Qurilish sohasida 3D bosma texnologiyasini qo'llashni rag'batlantirish maqsadida chop etilishi mumkin bo'lgan ishlashni har tomonlama baholash usuli.
Nashr vaqti: 2022-yil 27-sentabr