1.1Pengaruh HPMC ing printability mortir printing 3D
1.1.1Efek saka HPMC ing extrudability saka mortir printing 3D
Klompok kosong M-H0 tanpa HPMC lan klompok uji kanthi isi HPMC 0,05%, 0,10%, 0,20%, lan 0,30% diijini ngadeg sajrone wektu sing beda-beda, lan banjur diuji fluiditas.Bisa dideleng yen penggabungan HPMC Iku bakal nyuda fluiditas mortir kanthi signifikan;nalika isi HPMC mboko sithik tambah saka 0% kanggo 0,30%, fluidity awal saka mortir sudo saka 243 mm kanggo 206, 191, 167, lan 160 mm, mungguh.HPMC minangka polimer molekul dhuwur.Padha bisa entangled karo saben liyane kanggo mbentuk struktur jaringan, lan kohesi saka slurry semen bisa tambah dening encapsulating komponen kayata Ca(OH) 2. Macroscopically, cohesiveness saka mortir wis apik.Kanthi perpanjangan wektu ngadeg, tingkat hidrasi mortir mundhak.tambah, fluidity ilang liwat wektu.Fluiditas klompok kosong M-H0 tanpa HPMC mudhun kanthi cepet.Ing klompok eksperimen kanthi HPMC 0,05%, 0,10%, 0,20% lan 0,30%, tingkat penurunan fluiditas mudhun kanthi wektu, lan fluiditas mortir sawise ngadeg 60 menit yaiku 180, 177, 164, lan 155 mm, masing-masing. .Fluiditas yaiku 87,3%, 92,7%, 98,2%, 96,8%.Penggabungan HPMC bisa ningkatake kemampuan retensi fluiditas mortir, amarga kombinasi HPMC lan molekul banyu;ing tangan liyane, HPMC bisa mbentuk film padha Wis struktur jaringan lan mbungkus semen, kang èfèktif nyuda volatilization banyu ing mortir lan wis kinerja penylametan banyu tartamtu.Wigati dicathet yen nalika isi HPMC 0,20%, kemampuan retensi fluiditas mortir tekan tingkat paling dhuwur.
Cairan mortir cetak 3D sing dicampur karo jumlah HPMC sing beda yaiku 160 ~ 206 mm.Amarga paramèter printer sing beda, kisaran fluiditas sing disaranake dening peneliti beda beda, kayata 150 ~ 190 mm, 160 ~ 170 mm.Saka Figure 3, bisa dideleng kanthi intuisi Bisa dideleng manawa fluiditas mortir cetak 3D sing dicampur karo HPMC biasane ana ing kisaran sing disaranake, utamane nalika isi HPMC 0,20%, fluiditas mortir sajrone 60 menit ana ing jero. sawetara dianjurake, kang gawe marem fluidity cocok lan stackability.Mulane, sanajan fluiditas mortir kanthi jumlah HPMC sing cocok dikurangi, sing nyebabake nyuda extrudability, nanging isih nduweni extrudability sing apik, sing ana ing kisaran sing disaranake.
1.1.2Efek saka HPMC ing stackability saka mortir printing 3D
Ing cilik saka ora nggunakake cithakan, ukuran tingkat penylametan wangun ing poto-bobot gumantung ing kaku ngasilaken saka materi, kang related kanggo kohesi internal antarane slurry lan ongko.Penylametan wangun saka mortir printing 3D karo isi HPMC beda diwenehi.Tingkat owah-owahan karo wektu ngadeg.Sawise nambahake HPMC, tingkat retensi mortir luwih apik, utamane ing tahap awal lan ngadeg nganti 20 menit.Nanging, karo extension saka wektu ngadeg, efek dandan saka HPMC ing tingkat penylametan wangun mortir mboko sithik weakened, kang utamané amarga tingkat penylametan mundhak Ngartekno.Sawise ngadeg kanggo 60 min, mung 0,20% lan 0,30% HPMC bisa nambah tingkat penylametan wangun saka mortir.
Asil test resistance seng nembus saka mortir printing 3D karo isi HPMC beda ditampilake ing Figure 5. Bisa dideleng saka Figure 5 sing resistance seng nembus umume mundhak karo extension saka wektu ngadeg, kang utamané amarga aliran saka slurry sajrone proses hidrasi semen.Iku mboko sithik ngrembaka menyang ngalangi kaku;ing 80 menit pisanan, penggabungan HPMC nambah resistensi penetrasi, lan kanthi nambah isi HPMC, resistensi penetrasi tambah.Sing luwih gedhe resistance seng nembus, ewah-ewahan bentuk saka materi amarga mbukak Applied Sing luwih resistance saka HPMC punika, kang nuduhake yen HPMC bisa nambah stackability awal saka mortir printing 3D.Wiwit ikatan hidroksil lan eter ing rantai polimer HPMC gampang digabungake karo banyu liwat ikatan hidrogen, sing nyebabake nyuda banyu gratis kanthi bertahap lan sambungan antarane partikel mundhak, gaya gesekan mundhak, saengga resistensi penetrasi awal dadi luwih gedhe.Sawise ngadeg 80 menit, amarga hidrasi semen, resistensi penetrasi klompok kosong tanpa HPMC tambah cepet, dene resistensi penetrasi kelompok uji karo HPMC tambah Tingkat ora owah sacara signifikan nganti kira-kira 160 menit ngadeg.Miturut Chen et al., Iki utamané amarga HPMC mbentuk film protèktif watara partikel semen, kang prolongs wektu setelan;Pourchez et al.conjectured sing iki utamané amarga serat Produk degradasi eter prasaja (kayata carboxylates) utawa klompok methoxyl bisa tundha hidrasi semen dening retarding tatanan Ca(OH)2.Wigati dicathet yen, kanggo nyegah pangembangan resistensi penetrasi kena pengaruh penguapan banyu ing permukaan spesimen, Eksperimen iki ditindakake ing kahanan suhu lan kelembapan sing padha.Sakabèhé, HPMC bisa èfèktif nambah stackability saka mortir printing 3D ing tataran dhisikan, wektu tundha koagulasi, lan ndawakake wektu printable saka mortir printing 3D.
3D printing mortir entitas (dawa 200 mm × jembaré 20 mm × kekandelan lapisan 8 mm): Klompok kosong tanpa HPMC iki nemen deformed, ambruk lan masalah getihen nalika nyetak lapisan kapitu;M-H0.20 klompok mortir wis stackability apik.Sawise nyetak 13 lapisan, jembar pinggir ndhuwur 16,58 mm, ambane pinggir ngisor 19,65 mm, lan rasio ndhuwur-kanggo-ngisor (rasio saka jembar pinggir ndhuwur kanggo jembar pinggir ngisor) yaiku 0,84.Panyimpangan dimensi cilik.Mulane, wis diverifikasi kanthi nyetak manawa penggabungan HPMC bisa ningkatake kemampuan cetak mortir kanthi signifikan.fluidity mortir wis extrudability apik lan stackability ing 160 ~ 170 mm;tingkat penylametan wangun kurang saka 70% wis deformed serius lan ora bisa nyukupi syarat printing.
1.2Pengaruh HPMC ing sifat rheologi saka mortir printing 3D
Viskositas katon saka pulp murni ing isi HPMC beda diwenehi: karo nambah saka tingkat nyukur, viskositas katon saka pulp murni sudo, lan kedadean saka geser thinning ana ing dhuwur HPMC isi.Iku luwih ketok.Rantai molekul HPMC ora teratur lan nuduhake viskositas sing luwih dhuwur kanthi tingkat geser sing kurang;nanging ing tingkat nyukur dhuwur, molekul HPMC mindhah ing podo karo lan tertib ing sadawane arah nyukur, nggawe molekul luwih gampang kanggo geser, supaya Tabel viskositas nyoto saka slurry punika relatif kurang.Nalika tingkat nyukur luwih saka 5,0 s-1, viskositas katon saka P-H0 ing grup kothong Sejatine stabil ing 5 Pa s;nalika viskositas katon saka slurry mundhak sawise HPMC ditambahake, lan iku pipis HPMC.Kajaba saka HPMC nambah gesekan internal antarane partikel semen, kang mundhak viskositas nyoto saka tempel, lan kinerja macroscopic iku extrudability saka mortir printing 3D sudo.
Hubungan antara tegangan geser lan tingkat geser saka slurry murni ing tes rheologis kacathet, lan model Bingham digunakake kanggo pas karo asil.Asil ditampilake ing Gambar 8 lan Tabel 3. Nalika isi HPMC ana 0,30%, tingkat geser sajrone tes luwih gedhe tinimbang 32,5 Nalika viskositas slurry ngluwihi kisaran instrumen ing s-1, data sing cocog. TCTerms ora bisa diklumpukake.Umume, area sing ditutupi kurva munggah lan mudhun ing tahap stabil (10.0 ~ 50.0 s-1) digunakake kanggo menehi ciri thixotropy saka slurry [21, 33].Thixotropy nuduhake properti sing slurry wis fluidity gedhe ing tumindak shearing pasukan external, lan bisa bali menyang negara asli sawise tumindak shearing dibatalake.Thixotropy sing cocog penting banget kanggo printability saka mortir.Bisa dideleng saka Gambar 8 yen area thixotropic saka klompok kosong tanpa HPMC mung 116,55 Pa / s;sawise nambah 0,10% saka HPMC, wilayah thixotropic saka tempel net tambah Ngartekno kanggo 1 800,38 Pa / s;Kanthi nambah saka , wilayah thixotropic saka tempel melorot, nanging isih 10 kaping luwih saka klompok kosong.Saka perspektif thixotropy, penggabungan HPMC nemen nambah printability saka mortir.
Supaya mortir bisa njaga wujude sawise ekstrusi lan tahan beban lapisan sing diekstrusi sabanjure, mortir kudu duwe stres ngasilake sing luwih dhuwur.Bisa dideleng saka Tabel 3 sing tegangan ngasilaken τ0 saka slurry net wis Ngartekno apik sawise HPMC ditambahake, lan iku padha karo HPMC.Isi HPMC ana hubungane positif;nalika isi HPMC 0,10%, 0,20%, lan 0,30%, tegangan ngasilaken saka tempel net mundhak dadi 8,6, 23,7, lan 31,8 kaping saka klompok kosong, mungguh;viskositas plastik μ uga mundhak kanthi nambah isi HPMC.3D Printing mbutuhake viskositas plastik saka mortir ngirim ora cilik banget, yen deformasi sawise extrusion bakal gedhe;ing wektu sing padha, viskositas plastik sing cocog kudu dijaga kanggo njamin konsistensi ekstrusi materi.Ing ringkesan, saka sudut pandang rheologi, HPMC's Incorporation nduwe pengaruh positif kanggo nambah stackability mortir cetak 3D.Sawise nggabungake HPMC, tempel murni isih cocog karo model rheologi Bingham, lan kabecikan pas R2 ora luwih murah tinimbang 0,99.
1.3Pengaruh HPMC ing sifat mekanik mortar cetak 3D
28 d kekuatan tekan lan kekuatan lentur saka 3D printing mortar.Kanthi nambah isi HPMC, 28 d kekuatan compressive lan lentur mortir printing 3D melorot;Nalika isi HPMC tekan 0,30%, kekuatan tekan 28 d lan kekuatan lentur masing-masing 30,3 lan 7,3 MPa.Pasinaon wis ditampilake sing HPMC duwe efek air-entraining tartamtu, lan yen isi dhuwur banget, porositas internal mortir bakal nambah Ngartekno;Resistance difusi mundhak lan angel dibuwang kabeh.Mulane, tambah porositas bisa dadi alasan kanggo nyuda kekuatan mortir cetak 3D sing disebabake dening HPMC.
Proses ngecor laminasi unik saka printing 3D ndadékaké kanggo orane wilayah banget ing struktur lan mechanical ing antarane lapisan jejer, lan kekuatan iketan antarane lapisan wis pengaruh gedhe ing kekuatan sakabèhé saka komponen dicithak.Kanggo spesimen mortir printing 3D sing dicampur karo 0,20% HPMC M-H0,20 dipotong, lan kekuatan jaminan interlayer diuji kanthi metode pamisahan interlayer.Kekuwatan ikatan interlayer saka telung bagean luwih dhuwur tinimbang 1,3 MPa;lan nalika jumlah lapisan kurang, kekuatan ikatan interlayer rada luwih dhuwur.Alesan bisa uga, ing tangan siji, gravitasi saka lapisan ndhuwur ndadekake lapisan ngisor luwih padhet diikat;ing tangan liyane, lumahing mortir bisa duwe liyane Kelembapan nalika Printing lapisan ngisor, nalika Kelembapan lumahing saka mortir wis suda amarga penguapan lan hidrasi nalika Printing lapisan ndhuwur, supaya The iketan antarane lapisan ngisor kuwat.
1.4Pengaruh HPMC ing Mikromorfologi Mortir Cetak 3D
Gambar SEM saka spesimen M-H0 lan M-H0.20 ing umur 3 d nuduhake yen pori permukaan spesimen M-H0.20 mundhak sacara signifikan sawise nambahake 0.20% HPMC, lan ukuran pori luwih gedhe tinimbang ukuran pori. klompok kosong.Iki Ing tangan siji, iku amarga HPMC wis efek air-entraining, kang pirso seragam lan nggoleki pori;ing tangan liyane, bisa uga sing Kajaba saka HPMC mundhak viskositas slurry, mangkono nambah resistance discharge saka online nang slurry.Tambah bisa dadi alasan utama kanggo nyuda sifat mekanik mortir.Kanggo nyimpulake, kanggo mesthekake kekuwatan mortir cetak 3D, isi HPMC ora kudu gedhe banget (≤ 0,20%).
Kesimpulane
(1) Hydroxypropyl methylcellulose HPMC mbenakake printability saka mortir.Kanthi nambah isi HPMC, extrudability saka mortir sudo nanging isih nduweni extrudability apik, stackability wis apik, lan printable wektu punika dipun danguaken.Wis diverifikasi dening printing sing ewah-ewahan bentuk saka lapisan ngisor mortir wis suda sawise nambah HPMC, lan rasio ndhuwur-ngisor 0,84 nalika isi HPMC 0,20%.
(2) HPMC nambah sifat rheologis mortir printing 3D.Kanthi nambah isi HPMC, viskositas nyoto, ngasilaken kaku lan viskositas plastik saka nambah slurry;thixotropy pisanan mundhak lan banjur sudo, lan printability dijupuk.dandan.Saka perspektif rheologi, nambah HPMC uga bisa nambah printability saka mortir.Sawise nambahake HPMC, slurry isih cocog karo model rheologi Bingham, lan kabecikan pas R2≥0.99.
(3) Sawise nambahake HPMC, struktur mikro lan pori-pori bahan tambah.Disaranake isi HPMC ora ngluwihi 0,20%, yen ora, bakal duwe pengaruh gedhe ing sifat mekanik mortir.Kekuwatan iketan antarane lapisan beda saka mortir printing 3D rada beda, lan nomer lapisan Nalika ngisor, kekuatan jaminan antarane lapisan mortir luwih.
Wektu kirim: Sep-27-2022