1.1HPMC-ийн 3D хэвлэх зуурмагийг хэвлэх чадварт үзүүлэх нөлөө
1.1.1HPMC-ийн 3D хэвлэх зуурмагийг шахах чадварт үзүүлэх нөлөө
HPMC-гүй M-H0 хоосон бүлэг ба HPMC-ийн 0.05%, 0.10%, 0.20%, 0.30% -ийн агууламжтай туршилтын бүлгүүдийг өөр өөр хугацаанд байлгаж, дараа нь шингэнийг шалгасан.HPMC-ийн нэгдэл нь зуурмагийн шингэнийг мэдэгдэхүйц бууруулах болно гэдгийг харж болно;HPMC-ийн агууламж 0% -иас 0.30% хүртэл аажмаар нэмэгдэхэд зуурмагийн анхны шингэн чанар 243 мм-ээс 206, 191, 167, 160 мм хүртэл буурдаг.HPMC нь өндөр молекулт полимер юм.Тэдгээр нь хоорондоо орооцолдон сүлжээний бүтэц үүсгэж болох ба цементийн зутангийн нэгдлийг Ca(OH) 2 зэрэг бүрдэл хэсгүүдэд оруулснаар нэмэгдүүлэх боломжтой.Макроскопоор зуурмагийн нягтрал сайжирдаг.Зогсоох хугацааг сунгах тусам зуурмагийн чийгшлийн зэрэг нэмэгддэг.нэмэгдэж, цаг хугацааны явцад шингэн алдагдсан.HPMC-гүй M-H0 хоосон бүлгийн шингэн чанар хурдан буурсан.0.05%, 0.10%, 0.20%, 0.30% HPMC-тэй туршилтын бүлэгт шингэн чанар буурах зэрэг нь цаг хугацааны явцад буурч, 60 минут байлгасны дараа зуурмагийн шингэн 180, 177, 164, 155 мм байна. .Шингэн чанар 87.3%, 92.7%, 98.2%, 96.8%.HPMC-ийн нэгдэл нь HPMC ба усны молекулуудын нэгдлээс үүдэлтэй зуурмагийн шингэнийг хадгалах чадварыг эрс сайжруулдаг;нөгөө талаас, HPMC нь ижил төстэй хальс үүсгэж болно Энэ нь сүлжээний бүтэцтэй бөгөөд цементийг ороосон бөгөөд энэ нь зуурмаг дахь усны дэгдэмхий байдлыг үр дүнтэй бууруулж, тодорхой ус хадгалах чадвартай байдаг.HPMC-ийн агууламж 0.20% байх үед зуурмагийн шингэнийг хадгалах чадвар хамгийн дээд түвшинд хүрдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Янз бүрийн хэмжээтэй HPMC холилдсон 3D хэвлэх зуурмагийн шингэн чанар 160~206 мм байна.Принтерийн өөр өөр параметрүүдээс шалтгаалан өөр өөр судлаачдын санал болгож буй шингэний хэмжээ нь 150 ~ 190 мм, 160 ~ 170 мм гэх мэт өөр өөр байдаг.Зураг 3-аас үүнийг зөн совингоор харж болно HPMC-тэй холилдсон 3D хэвлэх зуурмагийн шингэн чанар нь ихэвчлэн санал болгож буй хязгаарт багтдаг, ялангуяа HPMC-ийн агууламж 0.20%, 60 минутын дотор зуурмагийн шингэн чанар санал болгож буй хүрээ, энэ нь зохих урсац болон овоолох чадварыг хангадаг.Тиймээс зохих хэмжээний HPMC агуулсан зуурмагийн шингэн чанар буурч, энэ нь шахах чадвар буурахад хүргэдэг боловч энэ нь сайн шахах чадвартай хэвээр байгаа бөгөөд энэ нь санал болгож буй хязгаарт байна.
1.1.2HPMC-ийн 3D хэвлэх зуурмагийн овоолох чадварт үзүүлэх нөлөө
Загвар ашиглаагүй тохиолдолд өөрийн жингийн дагуу хэлбэрийг хадгалах хурдны хэмжээ нь зутан ба дүүргэгчийн хоорондох дотоод уялдаатай холбоотой материалын уналтын стрессээс хамаарна.HPMC-ийн өөр өөр агуулгатай 3D хэвлэх зуурмагийн хэлбэрийг хадгалах талаар өгсөн.Зогсоох хугацаатай өөрчлөлтийн хурд.HPMC-ийг нэмсний дараа зуурмагийн хэлбэрийг хадгалах хурд, ялангуяа эхний шатанд 20 минутын турш сайжирна.Гэсэн хэдий ч зогсох хугацааг сунгах тусам HPMC-ийн зуурмагийн хэлбэрийг хадгалахад үзүүлэх нөлөө нь аажмаар суларч, энэ нь гол төлөв хадгалалтын түвшин мэдэгдэхүйц нэмэгдэж байгаатай холбоотой юм.60 минут байлгасны дараа зөвхөн 0.20% ба 0.30% HPMC нь зуурмагийн хэлбэрийг хадгалах чадварыг сайжруулдаг.
Янз бүрийн HPMC-ийн агууламжтай 3D хэвлэх зуурмагийн нэвтрэлтийн эсэргүүцлийн туршилтын үр дүнг Зураг 5-д үзүүлэв. Зураг 5-аас харахад нэвчих эсэргүүцэл нь ерөнхийдөө зогсох хугацаа нэмэгдэхийн хэрээр нэмэгддэг бөгөөд энэ нь голчлон зуурмагийн урсгалаас шалтгаална. цементийг чийгшүүлэх явцад зутан .Энэ нь аажмаар хатуу хатуу болж хувирсан;Эхний 80 минутын дотор HPMC-ийг оруулснаар нэвтрэлтийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлж, HPMC-ийн агууламж нэмэгдэхийн хэрээр нэвтрэлтийн эсэргүүцэл нэмэгдэв.Нэвтрэх эсэргүүцэл их байх тусам материал нь хэрэглэсэн ачааллаас шалтгаалж хэв гажилт үүсдэг HPMC-ийн эсэргүүцэл их байх тусам HPMC нь 3D хэвлэх зуурмагийн эрт овоолох чадварыг сайжруулж чадна гэдгийг харуулж байна.HPMC-ийн полимер гинжин хэлхээний гидроксил ба эфирийн холбоо нь устөрөгчийн холбоогоор дамжуулан устай амархан нийлдэг тул чөлөөт ус аажмаар багасч, хэсгүүдийн хоорондын холбоо нэмэгдэж, үрэлтийн хүч нэмэгддэг тул эрт нэвтрэх эсэргүүцэл ихэсдэг.80 минут байлгасны дараа цементийн чийгшлийн улмаас HPMC-гүй хоосон бүлгийн нэвтрэлтийн эсэргүүцэл хурдацтай өссөн бол HPMC-тэй туршилтын бүлгийн нэвтрэлтийн эсэргүүцэл 160 минут орчим зогсох хүртэл хурд нь мэдэгдэхүйц өөрчлөгдөөгүй.Chen et al.-ийн хэлснээр энэ нь голчлон HPMC нь цементийн хэсгүүдийн эргэн тойронд хамгаалалтын хальс үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хатуурах хугацааг уртасгадаг;Pourchez нар.Энэ нь голчлон эслэгтэй холбоотой гэж таамаглаж байна Эфирийн энгийн задралын бүтээгдэхүүн (карбоксилат гэх мэт) эсвэл метоксил бүлгүүд нь Ca(OH)2 үүсэхийг удаашруулж цементийн чийгшлийг удаашруулдаг.Сорьцын гадаргуу дээрх усны ууршилтын нөлөөгөөр нэвтрэлтийн эсэргүүцэл үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд энэхүү туршилтыг ижил температур, чийгшлийн нөхцөлд хийсэн гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.Ерөнхийдөө HPMC нь эхний шатанд 3D хэвлэх зуурмагийн давхаргыг үр дүнтэй сайжруулж, коагуляцийг удаашруулж, 3D хэвлэх зуурмагийг хэвлэх хугацааг уртасгаж чадна.
3D хэвлэх зуурмагийн объект (урт 200 мм × өргөн 20 мм × давхаргын зузаан 8 мм): HPMC-гүй хоосон хэсэг нь долоо дахь давхаргыг хэвлэх үед ноцтой гажигтай, нурж, цус алдах асуудалтай байсан;M-H0.20 бүлгийн зуурмаг нь овоолох чадвар сайтай.13 давхар хэвлэсний дараа дээд ирмэгийн өргөн нь 16.58 мм, доод ирмэгийн өргөн нь 19.65 мм, дээд ба доод хэсгийн харьцаа (дээд ирмэгийн өргөнийг доод ирмэгийн өргөнтэй харьцуулсан харьцаа) 0.84 байна.Хэмжээний хазайлт бага байна.Тиймээс HPMC-ийн нэгдэл нь зуурмагийн хэвлэх чадварыг ихээхэн сайжруулж чадна гэдгийг хэвлэх замаар баталгаажуулсан.Зуурмагийн шингэн чанар нь 160 ~ 170 мм-ийн зайд шахагдах, овоолох чадвар сайтай;хэлбэр хадгалах түвшин 70% -иас бага бол ноцтой гажигтай бөгөөд хэвлэх шаардлагыг хангаж чадахгүй.
1.2HPMC-ийн 3D хэвлэх зуурмагийн реологийн шинж чанарт үзүүлэх нөлөө
Янз бүрийн HPMC агууламжтай цэвэр целлюлозын илэрхий зуурамтгай чанарыг өгөгдсөн: зүсэх хурд ихсэх тусам цэвэр целлюлозын илэрхий зуурамтгай чанар буурч, хайчлах сийрэгжилтийн үзэгдэл нь HPMC-ийн өндөр агууламжтай байдаг.Энэ нь илүү тод харагдаж байна.HPMC молекулын гинжин хэлхээ нь эмх замбараагүй бөгөөд бага шилжилтийн хурдаар илүү өндөр зуурамтгай чанарыг харуулдаг;гэхдээ өндөр зүсэлтийн хурдтай үед HPMC молекулууд нь зүсэлтийн чиглэлийн дагуу зэрэгцээ, эмх цэгцтэй хөдөлж, молекулуудыг гулсахад хялбар болгодог тул хүснэгт Энэ зутангийн харагдах зуурамтгай чанар харьцангуй бага байна.Шилжилтийн хурд 5.0 с-1-ээс их байвал хоосон бүлгийн P-H0-ийн илэрхий зуурамтгай чанар нь 5 Па сек дотор үндсэндээ тогтвортой байна;HPMC нэмсэний дараа зутангийн илэрхий зуурамтгай чанар нэмэгдэж, HPMC-тэй холилдоно.HPMC-ийг нэмснээр цементийн хэсгүүдийн хоорондох дотоод үрэлтийг нэмэгдүүлж, зуурмагийн илэрхий зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлж, макроскопийн гүйцэтгэл нь 3D хэвлэх зуурмагийн шахах чадвар буурдаг.
Реологийн туршилт дахь цэвэр зутангийн зүсэлтийн ачаалал ба зүсэлтийн хурд хоорондын хамаарлыг бүртгэж, үр дүнд нийцүүлэхийн тулд Bingham загварыг ашигласан.Үр дүнг Зураг 8 болон Хүснэгт 3-т үзүүлэв. HPMC-ийн агууламж 0.30% байх үед туршилтын явцад зүсэлтийн хурд 32.5-аас их байсан бол зутангийн зуурамтгай чанар нь s-1 дэх багажийн хязгаараас хэтэрсэн үед харгалзах өгөгдөл оноо цуглуулах боломжгүй.Ерөнхийдөө тогтвортой үе шатанд (10.0~50.0 с-1) өсөх, буурах муруйгаар хүрээлэгдсэн талбайг зутангийн тиксотропийг тодорхойлоход ашигладаг [21, 33].Тиксотропи гэдэг нь гадны хүчний хяргалтын нөлөөн дор зутан нь маш их урсах чадвартай бөгөөд хяргах үйлдлийг цуцалсны дараа анхны байдалдаа эргэж орох шинж чанарыг хэлнэ.Зохих тиксотропи нь зуурмагийг хэвлэх чадварт маш чухал юм.HPMC-гүй хоосон бүлгийн тиксотропын талбай ердөө 116.55 Па/с байсныг Зураг 8-аас харж болно;HPMC-ийн 0.10% нэмсний дараа цэвэр зуурмагийн тиксотропын талбай 1 800.38 Па / с хүртэл нэмэгдсэн;-ийн өсөлтөөр зуурмагийн тиксотроп талбай багассан ч хоосон бүлгийнхээс 10 дахин их байна.Тиксотропийн үүднээс авч үзвэл HPMC-ийг нэгтгэснээр зуурмагийн хэвлэх чадварыг ихээхэн сайжруулсан.
Зуурмаг нь шахагдсаны дараа хэлбэрээ хадгалж, дараагийн шахмал давхаргын ачааллыг тэсвэрлэхийн тулд зуурмаг нь илүү өндөр уналтын стресстэй байх шаардлагатай.3-р хүснэгтээс харахад цэвэр зутангийн уналтын стресс τ0 нь HPMC-ийг нэмсний дараа мэдэгдэхүйц сайжирч, HPMC-тэй төстэй байна.HPMC-ийн агуулга нь эерэг хамааралтай;HPMC-ийн агууламж 0.10%, 0.20%, 0.30% байх үед цэвэр зуурмагийн уналтын стресс нь хоосон бүлгийнхээс 8.6, 23.7, 31.8 дахин нэмэгддэг;Хуванцар зуурамтгай чанар μ нь HPMC-ийн агууламж нэмэгдэх тусам нэмэгддэг.3D хэвлэх нь зуурмагийн хуванцар зуурамтгай чанар нь хэтэрхий бага байх ёсгүй, эс тэгвээс шахалтын дараа деформаци их байх болно;Үүний зэрэгцээ материалын шахалтын тууштай байдлыг хангахын тулд тохиромжтой хуванцар зуурамтгай чанарыг хадгалах шаардлагатай.Дүгнэж хэлэхэд, реологийн үүднээс авч үзвэл HPMC-ийн нэгдэл нь 3D хэвлэх зуурмагийн давхаргыг сайжруулахад эерэг нөлөө үзүүлж байна.HPMC-ийг оруулсны дараа цэвэр зуурмаг нь Bingham реологийн загварт нийцсэн хэвээр байгаа бөгөөд R2-ийн тохирох чанар 0.99-ээс багагүй байна.
1.3HPMC-ийн 3D хэвлэх зуурмагийн механик шинж чанарт үзүүлэх нөлөө
3D хэвлэх зуурмагийн 28 d шахалтын бат бэх ба гулзайлтын бат бэх.HPMC-ийн агууламж нэмэгдэхийн хэрээр 3D хэвлэх зуурмагийн 28 d шахалтын болон гулзайлтын бат бөх чанар буурсан;HPMC-ийн агууламж 0.30% хүрэхэд 28 d шахалтын бат бэх ба гулзайлтын бат бэх нь 30.3 ба 7.3 МПа тус тус байна.Судалгаанаас харахад HPMC нь тодорхой агаарыг татах нөлөөтэй бөгөөд хэрэв түүний агууламж хэт өндөр байвал зуурмагийн дотоод сүвэрхэг чанар мэдэгдэхүйц нэмэгдэх болно;Тархалтын эсэргүүцэл нэмэгдэж, бүгдийг нь гадагшлуулахад хэцүү байдаг.Тиймээс сүвэрхэг чанар ихсэх нь HPMC-ээс үүдэлтэй 3D хэвлэх зуурмагийн бат бөх чанар буурах шалтгаан байж болох юм.
3D хэвлэх өвөрмөц цоолборлох хэвлэх үйл явц нь зэргэлдээх давхаргуудын хооронд бүтэц, механик шинж чанарын сул хэсгүүдийг бий болгоход хүргэдэг бөгөөд давхаргын хоорондох холболтын бат бэх нь хэвлэсэн эд ангиудын нийт бат бөх байдалд ихээхэн нөлөөлдөг.3D хэвлэх зуурмагийн дээжийг 0.20% HPMC M-H0.20-тай хольсон зуурмагийн дээжийг зүсэж, давхарга хоорондын холболтын бат бөх чанарыг давхарга хоорондын хуваах аргаар шалгасан.Гурван хэсгийн давхаргын холболтын бат бэх нь 1.3 МПа-аас их байсан;мөн давхаргын тоо бага байх үед давхарга хоорондын холболтын бат бэх бага зэрэг өндөр байсан.Үүний шалтгаан нь нэг талаас дээд давхаргын хүндийн хүч нь доод давхаргыг илүү нягт холбодог;нөгөө талаас доод давхаргыг хэвлэх үед зуурмагийн гадаргуу чийглэг ихтэй байх ба дээд давхаргыг хэвлэх үед ууршилт, чийгшлийн улмаас зуурмагийн гадаргуугийн чийгшил багасдаг тул доод давхарга хоорондын холбоо илүү бат бөх байдаг.
1.4HPMC-ийн 3D хэвлэх зуурмагийн микроморфологид үзүүлэх нөлөө
3 насны M-H0 ба M-H0.20 сорьцын SEM зураг нь 0.20% HPMC нэмсэний дараа M-H0.20 сорьцын гадаргуугийн нүх сүв мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, нүх сүвний хэмжээ нь түүнийхээс том байгааг харуулж байна. хоосон бүлэг.Энэ нь нэг талаас, HPMC нь агаарыг татах үйлчилгээтэй тул жигд, нарийн нүх сүв үүсгэдэг;нөгөө талаас, HPMC нэмснээр зутангийн зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлж, улмаар зутан доторх агаарын гадагшлах эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг байж болно.Өсөлт нь зуурмагийн механик шинж чанар буурах гол шалтгаан байж болно.Дүгнэж хэлэхэд, 3D хэвлэх зуурмагийн бат бөх чанарыг хангахын тулд HPMC-ийн агууламж хэт том байх ёсгүй (≤ 0.20%).
Дүгнэж хэлэхэд
(1) Гидроксипропил метилцеллюлоз HPMC нь зуурмагийн хэвлэх чадварыг сайжруулдаг.HPMC-ийн агууламж нэмэгдэхийн хэрээр зуурмагийн шахах чадвар буурч байгаа ч шахах чадвар сайтай, давхарлах чадвар сайжирч, хэвлэх хугацаа уртасдаг.Зуурмагийн доод давхаргын хэв гажилт нь HPMC нэмсний дараа багасч, HPMC-ийн агууламж 0.20% байх үед дээд доод харьцаа 0.84 байна гэдгийг хэвлэх замаар баталгаажуулсан.
(2) HPMC нь 3D хэвлэх зуурмагийн реологийн шинж чанарыг сайжруулдаг.HPMC-ийн агууламж нэмэгдэхийн хэрээр зутангийн илэрхий зуурамтгай чанар, уналтын стресс, хуванцар зуурамтгай чанар нэмэгддэг;тиксотропи нь эхлээд нэмэгдэж, дараа нь буурч, хэвлэх чадварыг олж авдаг.Сайжруулалт.Реологийн үүднээс авч үзвэл HPMC нэмэх нь зуурмагийн хэвлэх чадварыг сайжруулж чадна.HPMC-ийг нэмсний дараа зутан нь Bingham-ийн реологийн загварт нийцсэн хэвээр байгаа бөгөөд тохирох чанар нь R2≥0.99 байна.
(3) HPMC-ийг нэмсний дараа материалын бичил бүтэц, нүх сүв нэмэгддэг.HPMC-ийн агууламж 0.20% -иас хэтрэхгүй байхыг зөвлөж байна, эс тэгвээс энэ нь зуурмагийн механик шинж чанарт ихээхэн нөлөөлнө.3D хэвлэх зуурмагийн өөр өөр давхаргууд хоорондын холболтын бат бэх нь бага зэрэг ялгаатай бөгөөд давхаргын тоо Энэ нь бага байх үед зуурмагийн давхаргууд хоорондын холболтын бат бэх өндөр байдаг.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 9-р сарын 27