ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ეფექტი 3D ბეჭდვის ნაღმტყორცნების თვისებებზე

ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის (HPMC) სხვადასხვა დოზების ეფექტის შესწავლით 3D ბეჭდვის ნაღმტყორცნების ამობეჭდვაზე, რეოლოგიურ თვისებებზე და მექანიკურ თვისებებზე, განხილული იქნა HPMC-ის შესაბამისი დოზა და გაანალიზდა მისი გავლენის მექანიზმი მიკროსკოპულ მორფოლოგიასთან ერთად. შედეგები გვიჩვენებს, რომ ნაღმტყორცნების სითხე მცირდება HPMC-ის შემცველობის მატებასთან ერთად, ანუ ამონაყრობა მცირდება HPMC-ის შემცველობის მატებასთან ერთად, მაგრამ უმჯობესდება სითხის შენარჩუნების უნარი. ექსტრუდულობა; ფორმის შენარჩუნების სიჩქარე და შეღწევადობის წინააღმდეგობა თვითწონაში მნიშვნელოვნად იზრდება HPMC-ის შემცველობის მატებასთან ერთად, ანუ HPMC-ის შემცველობის მატებასთან ერთად უმჯობესდება დაწყობა და ახანგრძლივებს ბეჭდვის დრო; რეოლოგიის თვალსაზრისით, HPMC-ის შემცველობის მატებასთან ერთად, მნიშვნელოვნად გაიზარდა ნალექის მოჩვენებითი სიბლანტე, გამოსავლიანობა და პლასტიკური სიბლანტე და გაუმჯობესდა დაწყობა; თიქსოტროპია ჯერ გაიზარდა და შემდეგ შემცირდა HPMC-ის შემცველობის მატებასთან ერთად და გაუმჯობესდა ბეჭდვის უნარი; გაზრდილი HPMC-ის შემცველობა ძალიან მაღალი გამოიწვევს ნაღმტყორცნების ფორიანობის გაზრდას და სიმტკიცეს. რეკომენდებულია, რომ HPMC-ის შემცველობა არ უნდა აღემატებოდეს 0.20%-ს.

ბოლო წლების განმავლობაში, 3D ბეჭდვის (ასევე ცნობილი როგორც "დამატებითი წარმოება") ტექნოლოგია სწრაფად განვითარდა და ფართოდ იქნა გამოყენებული მრავალ სფეროში, როგორიცაა ბიოინჟინერია, აერონავტიკა და მხატვრული შემოქმედება. 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიის ფორმის გარეშე პროცესმა მნიშვნელოვნად გააუმჯობესა მასალა და სტრუქტურული დიზაინის მოქნილობა და მისი ავტომატური მშენებლობის მეთოდი არა მხოლოდ მნიშვნელოვნად დაზოგავს მუშახელს, არამედ შესაფერისია სამშენებლო პროექტებისთვის სხვადასხვა მკაცრ გარემოში. 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიისა და სამშენებლო სფეროს კომბინაცია ინოვაციური და პერსპექტიულია. ამჟამად, ცემენტზე დაფუძნებული მასალები 3D ბეჭდვის წარმომადგენლობითი პროცესია ექსტრუზიის დაწყობის პროცესი (კონტურის პროცესის კონტურის დამზადების ჩათვლით) და ბეტონის ბეჭდვისა და ფხვნილის შემაკავშირებელი პროცესი (D-ფორმის პროცესი). მათ შორის, ექსტრუზიის დაწყობის პროცესს აქვს უპირატესობები მცირე განსხვავება ბეტონის ტრადიციული ჩამოსხმის პროცესისგან, დიდი ზომის კომპონენტების მაღალი მიზანშეწონილობა და სამშენებლო ხარჯები. არასრულფასოვანი უპირატესობა გახდა ცემენტზე დაფუძნებული მასალების 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიის ამჟამინდელი კვლევის ცხელი წერტილები.

ცემენტზე დაფუძნებული მასალებისთვის, რომლებიც გამოიყენება როგორც "მელნის მასალა" 3D ბეჭდვისთვის, მათი შესრულების მოთხოვნები განსხვავდება ცემენტზე დაფუძნებული ზოგადი მასალებისგან: ერთის მხრივ, არსებობს გარკვეული მოთხოვნები ცემენტზე დაფუძნებული ახლად შერეული მასალების მუშაობისუნარიანობისთვის და მშენებლობის პროცესი უნდა აკმაყოფილებდეს გლუვი ექსტრუზიის მოთხოვნებს, მეორეს მხრივ, ცემენტის დაფუძნებული მასალა უნდა იყოს დაწყობილი, ანუ არ იშლება და არ დეფორმირდება. მნიშვნელოვნად საკუთარი წონისა და ზედა ფენის ზეწოლის ქვეშ. გარდა ამისა, 3D ბეჭდვის ლამინირების პროცესი ქმნის ფენებს ფენებს შორის იმისათვის, რომ უზრუნველყოს ფენების ინტერფეისის არეალის კარგი მექანიკური თვისებები, 3D ბეჭდვის სამშენებლო მასალებს ასევე უნდა ჰქონდეს კარგი გადაბმა. შეჯამებით, ექსტრუდაციის, დაწყობის და მაღალი წებოვნების დიზაინი ერთდროულად არის შექმნილი. ცემენტზე დაფუძნებული მასალები სამშენებლო სფეროში 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიის გამოყენების ერთ-ერთი წინაპირობაა. ცემენტის მასალების ჰიდრატაციის პროცესის და რეოლოგიური თვისებების რეგულირება ორი მნიშვნელოვანი გზაა ზემოაღნიშნული ბეჭდვის მუშაობის გასაუმჯობესებლად. ცემენტის მასალების ჰიდრატაციის პროცესის რეგულირება ძნელია განხორციელება და ადვილია ისეთი პრობლემების გამოწვევა, როგორიცაა მილის ბლოკირება; და რეოლოგიური თვისებების რეგულირებას სჭირდება სითხის შენარჩუნება ბეჭდვის პროცესში და სტრუქტურის სიჩქარის შენარჩუნება ექსტრუზიის ჩამოსხმის შემდეგ. მიმდინარე კვლევებში სიბლანტის მოდიფიკატორები, მინერალური დანამატები, ნანოთიხა და ა.შ. ხშირად გამოიყენება ცემენტზე დაფუძნებული რევოლოგიური თვისებების დასარეგულირებლად. მასალები უკეთესი ბეჭდვის შესრულების მისაღწევად.

ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა (HPMC) არის ჩვეულებრივი პოლიმერული გასქელება. ჰიდროქსილისა და ეთერის ბმები მოლეკულურ ჯაჭვზე შეიძლება გაერთიანდეს თავისუფალ წყალთან წყალბადური ბმების მეშვეობით. ბეტონში შეყვანამ შეიძლება ეფექტურად გააუმჯობესოს მისი შეკრულობა. და წყლის შეკავება. ამჟამად, HPMC-ის გავლენის შესახებ კვლევა ცემენტზე დაფუძნებული მასალების თვისებებზე ძირითადად ფოკუსირებულია მის ეფექტზე სითხეზე, წყლის შეკავებასა და რეოლოგიაზე, ხოლო მცირე კვლევა ჩატარებულია ცემენტზე დაფუძნებული მასალების 3D ბეჭდვის თვისებებზე. როგორიცაა ექსტრუდულობა, დაწყობა და ა.შ.). გარდა ამისა, 3D ბეჭდვის ერთიანი სტანდარტების არარსებობის გამო, ცემენტზე დაფუძნებული მასალების დასაბეჭდადობის შეფასების მეთოდი ჯერ არ არის დადგენილი. მასალის დაწყობა ფასდება დასაბეჭდი ფენების რაოდენობით მნიშვნელოვანი დეფორმაციით ან ბეჭდვის მაქსიმალური სიმაღლით. ზემოაღნიშნული შეფასების მეთოდები ექვემდებარება მაღალ სუბიექტურობას, ცუდ უნივერსალურობას და რთულ პროცესს. შესრულების შეფასების მეთოდს აქვს დიდი პოტენციალი და მნიშვნელობა საინჟინრო გამოყენებაში.

ამ ნაშრომში HPMC-ის სხვადასხვა დოზები შეტანილ იქნა ცემენტზე დაფუძნებულ მასალებში ნაღმტყორცნების ბეჭდვის გასაუმჯობესებლად და HPMC დოზის ზემოქმედება 3D ბეჭდვის ნაღმტყორცნების თვისებებზე ყოვლისმომცველი იყო შეფასებული ბეჭდვის, რეოლოგიური თვისებების და მექანიკური თვისებების შესწავლით. ისეთი თვისებების საფუძველზე, როგორიცაა სითხე, შეფასების შედეგების საფუძველზე, ბეჭდვითი შემოწმებისთვის შეირჩა ნაღმტყორცნები შერეული HPMC-ის ოპტიმალურ რაოდენობასთან და შემოწმდა დაბეჭდილი ობიექტის შესაბამისი პარამეტრები; ნიმუშის მიკროსკოპული მორფოლოგიის შესწავლის საფუძველზე გამოიკვლია საბეჭდი მასალის შესრულების ევოლუციის შიდა მექანიზმი. პარალელურად შეიქმნა ცემენტზე დაფუძნებული მასალის 3D ბეჭდვა. დასაბეჭდად შესრულების ყოვლისმომცველი შეფასების მეთოდი სამშენებლო სფეროში 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიის გამოყენების ხელშეწყობის მიზნით.