1.1Áhrif HPMC á prenthæfni þrívíddarprentunarmúrsteina
1.1.1Áhrif HPMC á útpressunarhæfni þrívíddarprentunarmúrsteins
Eyðihópurinn M-H0 án HPMC og prófunarhóparnir með HPMC innihald 0,05%, 0,10%, 0,20% og 0,30% fengu að standa í mismunandi tíma og síðan var vökvinn prófaður.Það má sjá að innlimun HPMC Það mun draga verulega úr vökva steypuhræra;þegar innihald HPMC er smám saman aukið úr 0% í 0,30%, minnkar upphafsfljótandi steypuhræra úr 243 mm í 206, 191, 167 og 160 mm, í sömu röð.HPMC er hásameindafjölliða.Hægt er að flækja þau innbyrðis til að mynda netbyggingu og auka samloðun sementslausnarinnar með því að hjúpa íhluti eins og Ca(OH) 2. Á stórsæjum er samloðun steypuhrærunnar bætt.Með framlengingu biðtímans eykst vökvunarstig steypuhrærunnar.aukist, vökvinn tapaðist með tímanum.Vökvi auða hópsins M-H0 án HPMC minnkaði hratt.Í tilraunahópnum með 0,05%, 0,10%, 0,20% og 0,30% HPMC minnkaði vökvastig minnkunar með tímanum og vökvi steypuhræra eftir að hafa staðið í 60 mínútur var 180, 177, 164 og 155 mm, í sömu röð. .Vökvahlutfallið er 87,3%, 92,7%, 98,2%, 96,8%.Innleiðing HPMC getur verulega bætt varðveislugetu vökva steypuhræra, sem stafar af samsetningu HPMC og vatnssameinda;á hinn bóginn getur HPMC myndað svipaða filmu. Það hefur netbyggingu og vefur sementið, sem í raun dregur úr rokgjörn vatns í steypuhræra og hefur ákveðna vökvasöfnunarafköst.Þess má geta að þegar innihald HPMC er 0,20% nær varðveislugeta vökva steypuhræra hæsta stigi.
Vökvastig þrívíddarprentunarmúrsins í bland við mismunandi magn af HPMC er 160 ~ 206 mm.Vegna mismunandi breytu prentara eru ráðlagðar svið vökva sem mismunandi rannsakendur fá mismunandi, svo sem 150 ~ 190 mm, 160 ~ 170 mm.Af mynd 3 er hægt að sjá það með innsæi. Það má sjá að vökvastig þrívíddarprentunarmúrsins sem er blandað með HPMC er að mestu innan ráðlagðs sviðs, sérstaklega þegar HPMC innihaldið er 0,20%, er fljótandi steypuhræra innan 60 mínútna innan við ráðlagða svið, sem uppfyllir viðeigandi vökva og staflanleika.Þess vegna, þó að fljótandi steypuhræra með hæfilegu magni af HPMC sé minnkuð, sem leiðir til minnkunar á extrudability, hefur það samt góða extrudability, sem er innan ráðlagðra marka.
1.1.2Áhrif HPMC á stöflunleika þrívíddarprentunarmúra
Ef ekki er notað sniðmát, fer stærð formhaldshlutfallsins við sjálfsþyngd eftir uppskeruálagi efnisins, sem tengist innri samheldni milli slurrys og mals.Lögun varðveisla þrívíddarprentunarmúrtúra með mismunandi HPMC innihaldi er gefið upp.Hraði breytinga með biðtíma.Eftir að HPMC hefur verið bætt við er lögun varðveisluhraða steypuhræra bætt, sérstaklega á upphafsstigi og stendur í 20 mínútur.Hins vegar, með framlengingu á biðtíma, veiktist bætingaráhrif HPMC á lögunartíðni steypuhræra smám saman, sem var aðallega vegna þess að varðveisluhlutfallið eykst verulega.Eftir að hafa staðið í 60 mínútur geta aðeins 0,20% og 0,30% HPMC bætt lögunartíðni steypuhræra.
Niðurstöður gagnþrepsmótstöðuprófunar þrívíddarprentunarmúrsins með mismunandi HPMC innihaldi eru sýndar á mynd 5. Það má sjá á mynd 5 að gegnsæisþolið eykst almennt með lengingu biðtímans, sem er aðallega vegna flæðis slurry meðan á sementsvökvunarferlinu stendur.Það þróaðist smám saman í stíft fast efni;á fyrstu 80 mínútunum jók innlimun HPMC gegnslættiþolið og með aukningu á innihaldi HPMC jókst gegnslættiþolið.Því meiri sem skarpskyggniþolið er, aflögun efnisins vegna álagsálags Því meiri viðnám HPMC er, sem gefur til kynna að HPMC geti bætt snemma staflahæfni þrívíddarprentunarmúrs.Þar sem hýdroxýl- og etertengin á fjölliðakeðjunni HPMC eru auðveldlega sameinuð vatni í gegnum vetnistengi, sem leiðir til hægfara minnkunar á lausu vatni og tengingin milli agna eykst, eykst núningskrafturinn, þannig að snemmgengnisviðnámið verður stærra.Eftir að hafa staðið í 80 mínútur, vegna vökvunar sementsins, jókst gegnsóttarviðnám blanka hópsins án HPMC hratt, en gegnumsnúningsþol prófunarhópsins með HPMC jókst. Hraði breyttist ekki marktækt fyrr en um 160 mín stóð.Samkvæmt Chen o.fl., er þetta aðallega vegna þess að HPMC myndar hlífðarfilmu utan um sementagnirnar, sem lengir harðnunartímann;Pourchez o.fl.taldi að þetta sé aðallega vegna trefja Einföld eter niðurbrotsefni (eins og karboxýlöt) eða metoxýlhópar geta seinkað sementsvökvun með því að seinka myndun Ca(OH)2.Rétt er að taka fram að til að koma í veg fyrir að uppgufun vatns á yfirborði sýnisins hafi áhrif á þróun skarpskyggniþols, var þessi tilraun gerð við sömu hita- og rakaskilyrði.Á heildina litið getur HPMC á áhrifaríkan hátt bætt staflahæfni 3D prentunarmúrsins á upphafsstigi, seinkað storknuninni og lengt prentunartíma 3D prentunarmúrsins.
3D prentunarsteypuhræraeining (lengd 200 mm × breidd 20 mm × lagþykkt 8 mm): Eyða hópurinn án HPMC var verulega vansköpuð, hrundi saman og átti í blæðingarvandamálum við prentun á sjöunda lagið;M-H0.20 hópsteypuhræra hefur góða staflanleika.Eftir prentun 13 laga er breidd efstu brúnar 16,58 mm, breidd neðri brúnar er 19,65 mm og hlutfall efst og neðst (hlutfall breiddar efstu brúnar og neðri brúnar) er 0,84.Mál frávik er lítið.Þess vegna hefur það verið sannreynt með prentun að innleiðing HPMC getur verulega bætt prenthæfni steypuhræra.Vökvi steypuhræra hefur góða pressuhæfni og staflanleika við 160 ~ 170 mm;lögun varðveislu hlutfall er minna en 70% er alvarlega vansköpuð og getur ekki uppfyllt kröfur um prentun.
1.2Áhrif HPMC á rheological eiginleika 3D prentun mortéli
Sýnileg seigja hreins kvoða við mismunandi HPMC innihald er gefin upp: með aukningu á skurðhraða minnkar sýnileg seigja hreins kvoða og fyrirbæri klippingarþynningar er undir háu HPMC innihaldi.Það er augljósara.HPMC sameindakeðjan er röskuð og sýnir hærri seigju við lágan skurðhraða;en við háan skurðhraða hreyfast HPMC sameindir samhliða og skipulega eftir skurðstefnunni, sem gerir sameindunum auðveldara að renna, þannig að borðið. Sýnileg seigja slurrys er tiltölulega lág.Þegar skurðhraði er meiri en 5,0 s-1, er sýnileg seigja P-H0 í auða hópnum í grundvallaratriðum stöðug innan 5 Pa s;á meðan sýnileg seigja grugglausnarinnar eykst eftir að HPMC er bætt við og henni er blandað saman við HPMC.Viðbót á HPMC eykur innri núning milli sementagnanna, sem eykur sýnilega seigju deigsins, og stórsæja frammistaðan er sú að útdrægni þrívíddarprentunarmúrsins minnkar.
Sambandið á milli skurðspennu og skurðhraða hreinu slurrunnar í gigtarprófinu var skráð og Bingham líkanið var notað til að passa niðurstöðurnar.Niðurstöðurnar eru sýndar á mynd 8 og töflu 3. Þegar innihald HPMC var 0,30% var skúfhraði meðan á prófuninni stóð yfir 32,5 Þegar seigja slurrys fer yfir svið tækisins við s-1, samsvarandi gögn ekki er hægt að safna stigum.Almennt er svæðið sem er umlukið af hækkandi og lækkandi ferlum í stöðugu stigi (10,0~50,0 s-1) notað til að einkenna þykknun slurrys [21, 33].Thixotropy vísar til þess eiginleika að slurryn hefur mikla vökvavirkni undir áhrifum ytri kraftklippingar og getur farið aftur í upprunalegt ástand eftir að klippaaðgerðinni er hætt.Viðeigandi tíkótrópía er mjög mikilvæg fyrir prenthæfni steypuhrærunnar.Það má sjá á mynd 8 að tíkótrópískt svæði auða hópsins án HPMC var aðeins 116,55 Pa/s;eftir að 0,10% af HPMC var bætt við jókst tíkótrópískt svæði netmauksins verulega í 1 800,38 Pa/s;Með aukningu á , minnkaði tíkótrópíska flatarmálið í deiginu, en það var samt 10 sinnum hærra en hjá auða hópnum.Frá sjónarhóli tíkótrópíu, bætti innleiðing HPMC mjög prenthæfni steypuhrærunnar.
Til þess að steypuhræran haldi lögun sinni eftir útpressun og standist álagið frá útpressuðu laginu sem á eftir kemur þarf steypuhræran að hafa meiri flæðispennu.Það má sjá af töflu 3 að flæðispenna τ0 í nettólausninni er verulega bætt eftir að HPMC er bætt við og það er svipað og HPMC.Innihald HPMC er jákvæð fylgni;þegar innihald HPMC er 0,10%, 0,20% og 0,30%, eykst álagsálag nettómauksins í 8,6, 23,7 og 31,8 sinnum það sem er í auða hópnum, í sömu röð;plastseigjan μ eykst einnig með aukningu á innihaldi HPMC.3D prentun krefst þess að plastseigja steypuhrærunnar ætti ekki að vera of lítil, annars verður aflögunin eftir útpressun stór;á sama tíma ætti að viðhalda viðeigandi plastseigju til að tryggja samkvæmni við útpressun efnis.Í stuttu máli, frá sjónarhóli rheology, hefur innleiðing HPMC jákvæð áhrif á að bæta staflahæfni þrívíddarprentunarmúrs.Eftir að HPMC hefur verið innleitt er hreina deigið enn í samræmi við Bingham gigtarlíkanið og góðleiki R2 er ekki lægri en 0,99.
1.3Áhrif HPMC á vélrænni eiginleika 3D prentunarmúrs
28 d þrýstistyrkur og sveigjustyrkur 3D prentunarmúrs.Með aukningu á HPMC innihaldi minnkaði 28 d þrýsti- og sveigjustyrkur 3D prentunarmúrs;þegar innihald HPMC náði 0,30%, er 28 d þrýstistyrkurinn og sveigjustyrkurinn 30,3 og 7,3 MPa, í sömu röð.Rannsóknir hafa sýnt að HPMC hefur ákveðin loftfælniáhrif og ef innihald þess er of hátt eykst innri porosity mortelsins verulega;Dreifingarviðnámið eykst og erfitt er að losa allt.Þess vegna getur aukning á gropi verið ástæðan fyrir minni styrkleika 3D prentunarmúrs af völdum HPMC.
Einstakt lagskipt mótunarferli 3D prentunar leiðir til tilvistar veikra svæða í uppbyggingu og vélrænni eiginleika milli aðliggjandi laga og bindingarstyrkur milli laga hefur mikil áhrif á heildarstyrk prentaða íhlutsins.Fyrir þrívíddarprentun voru sýnishorn úr steypuhræra blönduð með 0,20% HPMC M-H0.20 skorin og styrkleiki millilagsbindingarinnar var prófaður með millilagsskiptingaraðferðinni.Styrkur millilagsbindingar hlutanna þriggja var hærri en 1,3 MPa;og þegar fjöldi laga var lítill var styrkleiki millilagsins aðeins meiri.Ástæðan getur verið sú að annars vegar þyngdarafl efra lagsins gerir það að verkum að neðri lögin tengjast þéttari;á hinn bóginn getur yfirborð steypuhræra verið meira raka þegar neðra lag er prentað en yfirborð raka steypuhræra minnkar vegna uppgufunar og vökvunar þegar efra lag er prentað, þannig að tengingin milli neðstu laganna er sterkari.
1.4Áhrif HPMC á smágerð þrívíddarprentunarmúrs
SEM myndirnar af M-H0 og M-H0.20 sýnunum við 3 daga aldur sýna að yfirborðsholur M-H0.20 sýnanna eru verulega auknar eftir að 0,20% HPMC hefur verið bætt við og svitahola er stærri en á auða hópnum.Þetta er annars vegar vegna þess að HPMC hefur loft-entraining áhrif, sem kynnir einsleitar og fínar svitaholur;á hinn bóginn getur verið að viðbót við HPMC auki seigju slurrysins og eykur þar með losunarviðnám loftsins inni í grugglausninni.Aukningin getur verið aðalástæðan fyrir lækkun á vélrænni eiginleikum steypuhrærunnar.Til að draga saman, til að tryggja styrk 3D prentunarmúrsins, ætti innihald HPMC ekki að vera of stórt (≤ 0,20%).
Að lokum
(1) Hýdroxýprópýl metýlsellulósa HPMC bætir prenthæfni steypuhrærunnar.Með aukningu á innihaldi HPMC minnkar þrýstihæfni steypuhrærunnar en hefur samt góða pressuhæfni, staflannleiki er bættur og prenthæfni Tíminn lengist.Það hefur verið sannreynt með prentun að aflögun neðsta lags steypuhrærunnar minnkar eftir að HPMC hefur verið bætt við og hlutfall efst og botn er 0,84 þegar HPMC innihald er 0,20%.
(2) HPMC bætir rheological eiginleika 3D prentun steypuhræra.Með aukningu á HPMC innihaldi eykst sýnileg seigja, álagsálag og plastseigja slurrysins;thixotropy eykst fyrst og minnkar síðan og prenthæfni fæst.Umbætur.Frá sjónarhóli rheology getur það að bæta við HPMC einnig bætt prenthæfni steypuhrærunnar.Eftir að HPMC hefur verið bætt við, er grugglausnin enn í samræmi við Bingham gigtarlíkanið, og hæfileikinn R2≥0,99.
(3) Eftir að HPMC hefur verið bætt við eykst örbygging og svitahola efnisins.Mælt er með því að innihald HPMC fari ekki yfir 0,20%, annars mun það hafa mikil áhrif á vélrænni eiginleika steypuhrærunnar.Tengistyrkur milli mismunandi laga þrívíddarprentunarmúrsins er örlítið mismunandi og fjöldi laga Þegar hann er lægri er bindistyrkur milli múrlaga hærri.
Birtingartími: 27. september 2022