1.1HPMCтин 3D басып чыгаруучу минометтердин басып чыгарууга тийгизген таасири
1.1.1HPMCтин 3D басып чыгаруучу минометтердин экструддуулугуна тийгизген таасири
HPMC жок M-H0 бош тобу жана HPMC мазмуну 0,05%, 0,10%, 0,20% жана 0,30% болгон сыноо топтору ар кандай убакытка турууга уруксат берилген, андан кийин суюктук текшерилген.Бул HPMC киргизүү бир кыйла минометтин суюктугун азайтат экенин көрүүгө болот;HPMC курамы акырындык менен 0%дан 0,30%ке чейин көбөйгөндө, эритменин алгачкы суюктугу тиешелүүлүгүнө жараша 243 ммден 206, 191, 167 жана 160 ммге чейин төмөндөйт.HPMC жогорку молекулалуу полимер болуп саналат.Алар бири-бири менен чырмалышып, тармактык структураны түзүшү мүмкүн, ал эми цемент шламынын когезиясын Ca(OH) 2 сыяктуу компоненттерди капсулдаштыруу аркылуу жогорулатууга болот. Макроскопиялык жактан эритменин биригүүсү жакшырат.Туруу убактысынын узартылышы менен эритменин гидратациясынын деңгээли жогорулайт.көбөйдү, убакыттын өтүшү менен суюктук жоголду.HPMC жок M-H0 бош тобунун суюктугу тездик менен төмөндөдү.0,05%, 0,10%, 0,20% жана 0,30% HPMC менен эксперименталдык топто суюктуктун азайуу даражасы убакыттын өтүшү менен азайып, 60 мүнөт тургандан кийин эритменин суюктугу тиешелүүлүгүнө жараша 180, 177, 164 жана 155 мм болгон. .Суюктук 87,3%, 92,7%, 98,2%, 96,8%.HPMCдин кошулушу, HPMC жана суу молекулаларынын айкалышы менен шартталган минометтин суюктугун кармап туруу жөндөмдүүлүгүн бир топ жакшыртат;экинчи жагынан, HPMC окшош пленканы түзө алат Ал тармактык түзүлүшкө ээ жана цементти ороп алат, ал эритмедеги суунун туруксуздугун натыйжалуу азайтат жана сууну кармоонун белгилүү бир көрсөткүчүнө ээ.Белгилей кетчү нерсе, HPMC курамы 0,20% болгондо, минометтин суюктугун кармап туруу жөндөмдүүлүгү эң жогорку деңгээлге жетет.
Ар кандай өлчөмдөгү HPMC менен аралашкан 3D басып чыгаруучу минометтин суюктугу 160~206 мм.Принтердин ар кандай параметрлеринен улам, ар кандай изилдөөчүлөр тарабынан алынган суюктуктун сунушталган диапазондору ар кандай, мисалы 150 ~ 190 мм, 160 ~ 170 мм.3-сүрөттөн, аны интуитивдик түрдө көрүүгө болот. HPMC менен аралашкан 3D басып чыгаруу ерітіндісинин суюктугу негизинен сунушталган диапазондо, айрыкча HPMC мазмуну 0,20% болгондо, 60 мүнөттүн ичинде эритменин суюктугу сунуш кылынган диапазон, ал тиешелүү суюктукту жана стоклдүүлүктү канааттандырат.Ошондуктан, HPMC ылайыктуу өлчөмдөгү эритменин суюктугу азайса да, ал экструддүүлүктүн төмөндөшүнө алып келет, бирок ал дагы эле жакшы эксструдланууга ээ, ал сунушталган диапазондо.
1.1.2HPMCтин 3D басып чыгаруучу минометтердин stackability боюнча таасири
Шаблонду колдонбогон учурда, өздүк салмак боюнча форманын кармалуу ылдамдыгынын өлчөмү материалдын түшүмдүүлүк стрессине жараша болот, ал шлам менен агрегаттын ортосундагы ички биригүүгө байланыштуу.Ар кандай HPMC мазмуну менен 3D басып чыгаруу минометтеринин формасын сактоо берилген.Туруу убактысы менен өзгөрүү ылдамдыгы.HPMC кошулгандан кийин, эритменин формасын сактоо ылдамдыгы, айрыкча, баштапкы этапта жана 20 мүнөткө чейин жакшырат.Бирок, туруу убактысынын узартылышы менен, HPMCтин минометтин формасын сактоо ылдамдыгына жакшыртуучу таасири акырындык менен алсыраган, бул негизинен кармап туруу ылдамдыгы кыйла жогорулаган.60 мүнөт тургандан кийин, 0,20% жана 0,30% HPMC гана минометтин формасын сактоо ылдамдыгын жакшыртат.
Ар кандай HPMC мазмуну бар 3D басып чыгаруучу эритмесинин өтүүгө туруштук берүү сыноосунун натыйжалары 5-сүрөттө көрсөтүлгөн. 5-сүрөттөн көрүнүп тургандай, кирүүгө каршылык жалпысынан туруп калуу убактысынын узартылышы менен көбөйөт, бул негизинен агымдын агымына байланыштуу. цемент гидратация процессинде шлам.Ал акырындык менен катуу катуу затка айланган;биринчи 80 мүнөттө, HPMC кошулуусу өтүү каршылыгын жогорулатты, ал эми HPMC мазмунунун көбөйүшү менен өтүү каршылыгы жогорулады.Кирүү каршылыгы канчалык чоң болсо, колдонулган жүктүн кесепетинен материалдын деформациясы HPMCдин каршылыгы ошончолук чоң болот, бул HPMC 3D басып чыгаруу минометинин эрте стекалануусун жакшыртаарын көрсөтүп турат.HPMC полимердик чынжырындагы гидроксил жана эфирдик байланыштар суутек байланыштары аркылуу суу менен оңой айкалышкандыктан, акырындык менен бош суу азайып, бөлүкчөлөрдүн ортосундагы байланыш күчөйт, сүрүлүү күчү көбөйөт, ошондуктан эрте өтүү каршылыгы чоңоёт.80 мүнөт тургандан кийин цементтин гидратациялануусунан улам, HPMCсиз бош топтун өтүү каршылыгы тездик менен өстү, ал эми HPMC менен сыноо тобунун өтүү каршылыгы жогорулады. Темп болжол менен 160 мүнөт турганга чейин олуттуу өзгөргөн жок.Чен ж.б. ылайык, бул, негизинен, HPMC цемент бөлүкчөлөрүнүн айланасында коргоочу пленканы пайда кылгандыктан, бекемдөө убактысын узартат;Pourchez жана башкалар.Бул негизинен була менен шартталган Жөнөкөй эфирдин деградациясынын продуктылары (мисалы, карбоксилаттар) же метоксил топтору Ca(OH)2 түзүлүшүн кечеңдетүү аркылуу цементтин гидратациясын кечеңдетиши мүмкүн.Белгилеп кетүүчү нерсе, пробанын бетиндеги суунун бууланышына таасир этүүчү өтүүгө каршылыктын өнүгүшүнө жол бербөө үчүн, бул эксперимент бирдей температура жана нымдуулук шарттарында жүргүзүлгөн.Бүтүндөй алганда, HPMC баштапкы этапта 3D басып чыгаруу минометинин стектелүүсүн эффективдүү жакшыртат, коагуляцияны кечеңдетет жана 3D басып чыгаруучу ерітіндінин басып чыгаруу убактысын узартат.
3D басып чыгаруу миномет объекти (узундугу 200 мм × туурасы 20 мм × катмардын калыңдыгы 8 мм): HPMC жок бош топтун жетинчи катмарын басып чыгарууда катуу деформацияланган, кулап түшкөн жана кан агуу көйгөйлөрү болгон;M-H0.20 тобунун миномет жакшы stackability бар.13 катмар басылгандан кийин, үстүнкү четинин туурасы 16,58 мм, ылдыйкы четинин туурасы 19,65 мм, жогорудан ылдыйга карата катышы (жогорку четинин туурасынын төмөнкү четине болгон катышы) 0,84.Өлчөмдүк четтөө аз.Ошондуктан, бул HPMC киргизүү кыйла миномет басып чыгарууга жакшыртышы мүмкүн басып чыгаруу менен тастыкталган.Минометтун суюктугу 160 ~ 170 мм жакшы extrudability жана stackability бар;форманы сактоо чен 70% дан аз болсо, олуттуу деформацияланган жана басып чыгаруу талаптарына жооп бере албайт.
1.2HPMCтин 3D басып чыгаруучу минометтердин реологиялык касиеттерине тийгизген таасири
Ар кандай HPMC курамында таза целлюлозанын көрүнүүчү илешкектүүлүгү берилген: жылуу ылдамдыгынын жогорулашы менен таза целлюлозанын көрүнүүчү илешкектүүлүгү төмөндөйт, ал эми жогорку HPMC курамында кесүү суюлтуу кубулушу болот.Бул айкыныраак.HPMC молекулярдык чынжыр бузулган жана төмөн жылышуу ылдамдыгында жогорку илешкектүүлүгүн көрсөтөт;бирок жогорку жылышуу ылдамдыгында HPMC молекулалары параллелдүү жана жылуу багыты боюнча иреттүү жылып, молекулалардын жылышын жеңилдетет, ошондуктан таблица Шламдын көрүнүүчү илешкектүүлүгү салыштырмалуу төмөн.Жылуу ылдамдыгы 5,0 с-1ден жогору болгондо, бош топтогу P-H0 көрүнүүчү илешкектүүлүгү 5 Па с ичинде негизинен туруктуу болот;ал эми HPMC кошулгандан кийин шламдын көрүнүүчү илешкектүүлүгү жогорулайт жана ал HPMC менен аралашат.HPMC кошулуусу цемент бөлүкчөлөрүнүн ортосундагы ички сүрүлүүнү жогорулатат, бул пастанын көрүнөө илешкектүүлүгүн жогорулатат, ал эми макроскопиялык көрсөткүчтөр 3D басып чыгаруучу эритмесинин экструддуулугу төмөндөйт.
Реологиялык сыноодо таза шламдын жылышуу стресси менен жылуу ылдамдыгы ортосундагы байланыш катталып, натыйжаларга дал келүү үчүн Бингем модели колдонулган.Натыйжалар 8-сүрөттө жана 3-таблицада көрсөтүлгөн. HPMC курамы 0,30% болгондо, сыноо учурундагы жылышуу ылдамдыгы 32,5тен жогору болгон суспензиянын илешкектүүлүгү s-1 боюнча аспаптын диапазонунан ашканда, тиешелүү маалыматтар упай чогултуу мүмкүн эмес.Негизинен стабилдүү стадияда (10,0~50,0 с-1) көтөрүлүү жана төмөндөө ийри сызыктары менен курчалган аймак суспензиянын тиксотропиясын мүнөздөш үчүн колдонулат [21, 33].Тиксотропия сырткы күчтүн кыркуусунун таасири астында шламдын чоң суюктугуна ээ жана кыркуу аракети жокко чыгарылгандан кийин өзүнүн баштапкы абалына кайта ала турган касиетин билдирет.Тиешелүү тиксотропия эритмени басып чыгаруу үчүн абдан маанилүү.Бул HPMC жок бош топтун тиксотроптук аянты 116,55 Па / с гана болгон 8-сүрөт көрүүгө болот;HPMC 0,10% кошкондон кийин, таза пастанын тиксотроптук аянты 1 800,38 Па / с чейин бир топ жогорулаган;көбөйүшү менен паста тиксотроптук аянты азайган, бирок дагы эле бош топко караганда 10 эсе жогору болгон.Тиксотропиянын көз карашынан алганда, HPMCтин кошулушу эритменин басып чыгаруу жөндөмдүүлүгүн бир топ жакшыртты.
Экструзиядан кийин эритме өзүнүн формасын сактап калуу жана кийинки экструдиялык катмардын жүгүн көтөрүү үчүн, эритме жогорку түшүмдүүлүккө ээ болушу керек.3-таблицадан көрүнүп тургандай, таза шламдын τ0 кирешелүүлүгү HPMC кошулгандан кийин кыйла жакшырган жана ал HPMCге окшош.HPMC мазмуну оң байланышта;HPMC мазмуну 0,10%, 0,20% жана 0,30% болгондо, таза пастанын түшүмдүүлүк стресси тиешелүүлүгүнө жараша бош топтун 8,6, 23,7 жана 31,8 эсеге көбөйөт;пластикалык илешкектүүлүгү μ да HPMC мазмунунун өсүшү менен жогорулайт.3D Printing эритменин пластикалык илешкектүүлүгү өтө аз болбошу керек, антпесе экструзиядан кийин деформация чоң болот;ошол эле учурда, материалдык экструзия ырааттуулугун камсыз кылуу үчүн ылайыктуу пластикалык илешкектүүлүк сакталышы керек.Кыскача айтканда, реологиянын көз карашынан алганда, HPMC корпорациясы 3D басып чыгаруучу ерітіндінин стакабдуулугун жакшыртууга оң таасирин тийгизет.HPMC камтылгандан кийин, таза паста дагы эле Bingham реологиялык моделине ылайык келет, ал эми туура R2 жакшылыгы 0,99 төмөн эмес.
1.3HPMCтин 3D басып чыгаруу эритмесинин механикалык касиеттерине тийгизген таасири
28 d кысуу күчү жана 3D басып чыгаруу минометинин ийилүүсү.HPMC мазмунунун көбөйүшү менен 3D басып чыгаруу минометинин 28 д кысуу жана ийилүүчү күчү азайды;HPMC мазмуну 0,30% жеткенде, 28 d кысуу күчү жана ийилүүчү күчтөр, тиешелүүлүгүнө жараша, 30,3 жана 7,3 МПа.Изилдөөлөр көрсөткөндөй, HPMC белгилүү бир абаны тартуучу таасирге ээ, ал эми анын мазмуну өтө жогору болсо, эритменин ички көзөнөктүүлүгү бир топ жогорулайт;Диффузияга каршылык күчөйт жана баарын разряддоо кыйын.Демек, көзөнөктүүлүктүн көбөйүшү HPMC менен шартталган 3D басып чыгаруучу ерітіндінин күчүн төмөндөтүүгө себеп болушу мүмкүн.
3D басып чыгаруунун уникалдуу ламинациялоо формалоо процесси жанаша катмарлардын ортосундагы түзүмдө жана механикалык касиеттерде алсыз жерлердин болушуна алып келет, ал эми катмарлар ортосундагы байланыш күчү басылып чыккан компоненттин жалпы бекемдигине чоң таасирин тийгизет.0.20% HPMC M-H0.20 аралаштырылган 3D басып чыгаруу үчүн миномет үлгүлөрү кесилип, катмар аралык байланыштын күчү катмар аралык бөлүү ыкмасы менен сыналган.Үч бөлүктүн катмар аралык байланыш күчү 1,3 МПа жогору болгон;жана катмарлардын саны аз болгондо, катмар аралык байланыш күчү бир аз жогору болгон.Себеби, бир жагынан, үстүнкү катмардын тартылуу күчү астыңкы катмарларды тыгызыраак бириктирет;экинчи жагынан, астыңкы катмарды басып чыгарууда эритменин бети көбүрөөк нымдуулукка ээ болушу мүмкүн, ал эми үстүнкү катмарды басып чыгарууда эритменин беттик нымдуулугу буулануу жана гидратациядан улам азаят, ошондуктан төмөнкү катмарлардын ортосундагы байланыш күчтүүрөөк болот.
1.4HPMCтин 3D басып чыгаруу минометинин микроморфологиясына тийгизген таасири
M-H0 жана M-H0.20 үлгүлөрүнүн 3 жашта болгон SEM сүрөттөрү M-H0.20 үлгүлөрүнүн беттик тешикчелери 0,20% HPMC кошкондон кийин бир топ көбөйүп, тешикчелердин өлчөмүнө караганда чоңураак экенин көрсөтүп турат. бош топ.Бул, бир жагынан, HPMC абаны тартуучу эффектке ээ, анткени бир калыптагы жана майда тешикчелерди киргизет;экинчи жагынан, HPMC кошулуусу суспензиянын илешкектүүлүгүн жогорулатып, ошону менен шламдын ичиндеги абанын разрядга каршылыгын жогорулатуусу мүмкүн.Көбөйүү эритменин механикалык касиеттеринин төмөндөшүнүн негизги себеби болушу мүмкүн.Жыйынтыктап айтканда, 3D басып чыгаруучу эритменин бекемдигин камсыз кылуу үчүн HPMCтин курамы өтө чоң болбошу керек (≤ 0,20%).
Аягында
(1) Гидроксипропил метилцеллюлоза HPMC эритме басып чыгарууну жакшыртат.HPMC мазмунунун көбөйүшү менен, эритменин экструддуулугу төмөндөйт, бирок дагы эле жакшы экструддүүлүккө ээ, стабилдүүлүк жакшырып, басып чыгаруу убактысы узартылат.HPMC кошулгандан кийин эритменин ылдыйкы катмарынын деформациясы азаят, ал эми HPMC курамы 0,20% болгондо үстүнкү-төмөнкү катышы 0,84 экени басып чыгаруу аркылуу тастыкталган.
(2) HPMC 3D басып чыгаруу минометинин реологиялык касиеттерин жакшыртат.HPMC мазмунунун көбөйүшү менен шламдын көрүнүүчү илешкектүүлүгү, түшүмдүүлүк стресси жана пластикалык илешкектүүлүгү жогорулайт;тиксотропия адегенде көбөйүп, андан кийин төмөндөйт жана басып чыгаруу жөндөмдүүлүгү алынат.жакшыртуу.Реологиянын көз карашынан алганда, HPMC кошуу, ошондой эле минометтун басып чыгаруу жөндөмдүүлүгүн жакшыртат.HPMC кошкондон кийин, шлам дагы эле Bingham реологиялык моделине ылайык келет жана R2≥0,99 туура келет.
(3) HPMC кошулгандан кийин материалдын микроструктурасы жана тешикчелери көбөйөт.Бул HPMC мазмуну 0,20% ашпоого тийиш сунуш кылынат, антпесе ал эритмесинин механикалык касиеттери боюнча чоң таасирин тийгизет.3D басып чыгаруу минометинин ар кандай катмарларынын ортосундагы биригүү күчү бир аз башкача, ал эми катмарлардын саны төмөн болгондо, миномет катмарларынын ортосундагы байланыш күчү жогору болот.
Посттун убактысы: 2022-жылдын 27-сентябрына чейин