Tutkimalla eri annosten hydroksipropyylimetyyliselluloosan (HPMC) vaikutusta 3D-tulostuslaastin painettavuuteen, reologisiin ominaisuuksiin ja mekaanisiin ominaisuuksiin, käytiin läpi HPMC:n sopiva annostus ja analysoitiin sen vaikutusmekanismia yhdistettynä mikroskooppiseen morfologiaan. Tulokset osoittavat, että laastin juoksevuus heikkenee HPMC-pitoisuuden kasvaessa, eli suulakepuristuvuus heikkenee HPMC-pitoisuuden kasvaessa, mutta juoksevuuden säilyvyys paranee. Ekstrudoitavuus; muodon säilymisnopeus ja tunkeutumisvastus omapainoisena kasvavat merkittävästi HPMC-pitoisuuden kasvaessa, eli HPMC-pitoisuuden kasvaessa pinoavuus paranee ja tulostusaika pitenee; reologian näkökulmasta HPMC-pitoisuuden kasvaessa lietteen näennäinen viskositeetti, myötöraja ja plastinen viskositeetti kasvoivat merkittävästi ja pinoavuus parani; tiksotropia ensin kasvoi ja sitten laski HPMC-pitoisuuden kasvaessa ja painettavuus parani; HPMC-pitoisuus kasvanut Liian korkea lisää laastin huokoisuutta ja lujuutta. HPMC-pitoisuuden ei suositella ylittävän 0,20 %.
Viime vuosina 3D-tulostustekniikka (tunnetaan myös nimellä "lisäainevalmistus") on kehittynyt nopeasti ja sitä on käytetty laajasti monilla aloilla, kuten biotekniikassa, ilmailussa ja taiteellisessa luomisessa. 3D-tulostustekniikan muottiton prosessi on parantanut huomattavasti materiaalia ja rakennesuunnittelun joustavuus ja sen automatisoitu rakennustapa paitsi säästää huomattavasti työvoimaa, myös soveltuu rakennusprojekteihin erilaisissa ankarissa ympäristöissä. 3D-tulostusteknologian ja rakennusalan yhdistelmä on innovatiivinen ja lupaava. Tällä hetkellä sementtipohjaiset materiaalit 3D Painatuksen edustava prosessi on ekstruusiopinoamisprosessi (mukaan lukien ääriviivaprosessin ääriviivamuokkaus) ja betonipaino- ja jauheliitosprosessi (D-muotoprosessi). Niiden joukossa ekstruusiopinoamisprosessin etuna on pieni ero perinteiseen betonivaluprosessiin, suurikokoisten komponenttien korkea toteutettavuus ja rakennuskustannukset. Huonompi etu on tullutnykyinen tutkimuskeskus 3D-tulostusteknologian sementtipohjaisten materiaalien .
3D-tulostuksen ”mustemateriaaleina” käytettävien sementtipohjaisten materiaalien suorituskykyvaatimukset poikkeavat yleisten sementtipohjaisten materiaalien vaatimuksista: toisaalta vasta sekoitettujen sementtipohjaisten materiaalien työstettävyydelle on asetettu tiettyjä vaatimuksia, ja rakennusprosessin on täytettävä tasaisen suulakepuristuksen vaatimukset, toisaalta suulakepuristetun sementtipohjaisen materiaalin on oltava pinottavaa, eli se ei romahda tai muodostuu merkittävästi oman painonsa ja puristimen paineen vaikutuksesta. ylempi kerros. Lisäksi 3D-tulostuksen laminointiprosessi tekee kerroksista kerrosten välistä. Jotta välikerrosrajapinnan hyvät mekaaniset ominaisuudet voidaan varmistaa, myös 3D-tulostuksen rakennusmateriaaleissa tulee olla hyvä tarttuvuus. Yhteenvetona voidaan todeta, että ekstrudoitavuuden, pinoavuuden ja korkean tarttuvuuden suunnittelu suunnitellaan samanaikaisesti. Sementtipohjaiset materiaalit ovat yksi 3D-tulostustekniikan soveltamisen edellytyksistä rakentamisen alalla. Sementtipohjaisten materiaalien hydrataatioprosessin ja reologisten ominaisuuksien säätäminen ovat kaksi tärkeää tapaa parantaa yllä mainittua tulostustehoa. Sementtipohjaisten materiaalien hydrataatioprosessin säätö Se on vaikea toteuttaa, ja siitä on helppo aiheuttaa ongelmia, kuten putkien tukkeutumista; ja reologisten ominaisuuksien säätelyn on säilytettävä juoksevuus painoprosessin aikana ja strukturoitumisnopeus suulakepuristuksen jälkeen. Nykyisessä tutkimuksessa sementtipohjaisten reologisten ominaisuuksien säätämiseen käytetään usein viskositeetin modifioijia, mineraaliseoksia, nanosaveja jne. materiaaleja paremman tulostuslaadun saavuttamiseksi.
Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) on yleinen polymeerisakeutusaine. Molekyyliketjun hydroksyyli- ja eetterisidokset voidaan yhdistää vapaan veden kanssa vetysidosten kautta. Sen lisääminen betoniin voi parantaa tehokkaasti sen koheesiota. ja vedenpidätys. Tällä hetkellä tutkimus HPMC:n vaikutuksesta sementtipohjaisten materiaalien ominaisuuksiin keskittyy enimmäkseen sen vaikutukseen juoksevuuteen, vedenpidätykseen ja reologiaan, ja 3D-tulostussementtipohjaisten materiaalien ominaisuuksia on tutkittu vähän ( kuten suulakepuristettavuus, pinotettavuus jne.). Lisäksi sementtipohjaisten materiaalien painettavuuden arviointimenetelmää ei ole vielä vahvistettu yhtenäisten 3D-tulostusstandardien puuttuessa. Materiaalin pinotettavuus arvioidaan tulostettavien kerrosten lukumäärällä, joissa on merkittävä muodonmuutos tai suurin painokorkeus. Edellä mainitut arviointimenetelmät ovat alttiina korkealle subjektiivuudelle, huonolle universaalisuudelle ja hankalalle prosessille. Suorituskyvyn arviointimenetelmällä on suuri potentiaali ja arvo suunnittelusovelluksessa.
Tässä artikkelissa sementtipohjaisiin materiaaleihin lisättiin erilaisia HPMC-annoksia laastin painettavuuden parantamiseksi ja HPMC-annostelun vaikutuksia 3D-tulostuslaastin ominaisuuksiin arvioitiin kattavasti painettavuutta, reologisia ja mekaanisia ominaisuuksia tutkimalla. Ominaisuuksien, kuten juoksevuuden, perusteella Arviointitulosten perusteella optimaaliseen määrään HPMC:tä sekoitettu laasti valittiin painotodennukseen ja testattiin painokokonaisuuden asiaankuuluvat parametrit; näytteen mikroskooppisen morfologian tutkimuksen perusteella tutkittiin painomateriaalin suorituskyvyn kehityksen sisäistä mekanismia. Samaan aikaan perustettiin sementtipohjainen 3D-tulostusmateriaali. Kattava tulostettavan suorituskyvyn arviointimenetelmä 3D-tulostustekniikan soveltamisen edistämiseksi rakennusalalla.
Postitusaika: 27.9.2022