د 3D چاپ کولو هاوان باندې د HPMC اغیز

۱.۱د 3D چاپ کولو هاوانونو د چاپ وړتیا باندې د HPMC نفوذ

1.1.1د 3D چاپ کولو هاوانونو په خارجیدو کې د HPMC اغیز

خالي ګروپ M-H0 پرته له HPMC او د ازموینې ګروپونه چې د HPMC مینځپانګه 0.05٪، 0.10٪، 0.20٪، او 0.30٪ لري اجازه ورکړل شوې وه چې د مختلف وختونو لپاره ودریږي، او بیا د مایعیت ازموینه وشوه.دا لیدل کیدی شي چې د HPMC دا یوځای کول به د پام وړ د هاوان مایعیت کم کړي؛کله چې د HPMC محتوا په تدریجي ډول له 0٪ څخه 0.30٪ ته لوړه شي، د هاوان لومړني مایعیت په ترتیب سره له 243 mm څخه 206، 191، 167، او 160 mm ته راټیټیږي.HPMC یو لوړ مالیکول پولیمر دی.دوی کولی شي د شبکې جوړښت رامینځته کولو لپاره یو له بل سره ونښلول شي، او د سیمنټو سلیري یووالی د انکاپسول کولو اجزاو لکه Ca(OH) 2 پواسطه وده کولی شي.د ولاړ وخت غزولو سره، د هاوان د هایډریشن درجه لوړیږي.د وخت په تیریدو سره مایعیت له لاسه ورکړ.د HPMC پرته د خالي ګروپ M-H0 سیالیت په چټکۍ سره کم شوی.په تجربوي ګروپ کې چې د 0.05٪، 0.10٪، 0.20٪ او 0.30٪ HPMC سره، د وخت په تیریدو سره د مایعاتو کچه راټیټه شوه، او د 60 دقیقو لپاره د ولاړ کیدو وروسته د هاوان مایع په ترتیب سره 180، 177، 164، او 155 ملي میتر و. .روانیتوب یې ۸۷.۳٪، ۹۲،۷٪، ۹۸.۲٪، ۹۶،۸٪ دی.د HPMC شاملول کولی شي د پام وړ د هاوان مایع ساتلو وړتیا ته وده ورکړي ، کوم چې د HPMC او اوبو مالیکولونو ترکیب له امله دی؛له بلې خوا، HPMC کولی شي ورته فلم جوړ کړي دا د شبکې جوړښت لري او سمنټ پوښي، چې په مؤثره توګه په هاوان کې د اوبو بې ثباته کموي او د اوبو د ساتلو یو مشخص فعالیت لري.د یادولو وړ ده چې کله چې د HPMC محتوا 0.20٪ وي، د هاوان د مایع ساتلو وړتیا لوړې کچې ته رسیږي.

د 3D چاپ کولو هاوان مایعیت چې د HPMC مختلف مقدار سره مخلوط شوی 160 ~ 206 mm دی.د مختلف پرنټر پیرامیټونو له امله، د مختلف څیړونکو لخوا ترلاسه شوي د مایعاتو وړاندیز شوي سلسلې توپیر لري، لکه 150 ~ 190 mm، 160 ~ 170 mm.د 3 شکل څخه، دا په شعوري ډول لیدل کیدی شي دا لیدل کیدی شي چې د HPMC سره مخلوط شوي د 3D چاپ کولو هاوان مایعیت اکثرا د وړاندیز شوي حد کې وي، په ځانګړې توګه کله چې د HPMC مینځپانګه 0.20٪ وي، د هاوان مایعیت په 60 دقیقو کې دننه وي. وړاندیز شوی سلسله، کوم چې د مناسب مایعیت او سټیک وړتیا پوره کوي.له همدې امله، که څه هم د هاوان مایعیت د مناسب مقدار HPMC سره کم شوی ، کوم چې د وتلو وړتیا کمیدو لامل کیږي ، دا لاهم ښه استخراج وړتیا لري ، کوم چې د وړاندیز شوي حد کې دی.

1.1.2د 3D چاپ کولو هاوانونو سټیک وړتیا باندې د HPMC اغیز

د نمونې نه کارولو په حالت کې، د ځان وزن لاندې د شکل د ساتلو اندازه د موادو د حاصلاتو فشار پورې اړه لري، کوم چې د سلیري او مجموعو ترمنځ د داخلي همغږۍ سره تړاو لري.د مختلف HPMC مینځپانګو سره د 3D چاپ کولو هاوانونو شکل ساتل ورکړل شوي.د ولاړ وخت سره د بدلون کچه.د HPMC اضافه کولو وروسته، د هاوان د شکل ساتلو کچه ښه کیږي، په ځانګړې توګه په ابتدايي مرحله کې او د 20 دقیقو لپاره ولاړ وي.په هرصورت، د ولاړ وخت په غځولو سره، د هاوان د شکل د ساتلو په نرخ باندې د HPMC د ښه والي اغیز په تدریجي ډول کمزوری شوی، چې په عمده توګه د دې له امله و چې د ساتلو کچه د پام وړ زیاتوالی ومومي.د 60 دقیقو لپاره ودریدو وروسته، یوازې 0.20٪ او 0.30٪ HPMC کولی شي د هاوان د شکل ساتلو کچه ښه کړي.

د مختلف HPMC مینځپانګو سره د 3D چاپ کولو هاوان د ننوتلو مقاومت ازموینې پایلې په 5 شکل کې ښودل شوي. دا د 5 شکل څخه لیدل کیدی شي چې د ننوتلو مقاومت عموما د ولاړ وخت په اوږدولو سره ډیریږي ، کوم چې په عمده توګه د جریان له امله دی. د سیمنټو د اوبو لګولو پروسې په جریان کې سلری.دا په تدریجي ډول په یو سخت جامد بدل شو؛په لومړیو 80 دقیقو کې، د HPMC شاملول د ننوتلو مقاومت زیات کړ، او د HPMC مینځپانګې زیاتوالي سره، د ننوتلو مقاومت زیات شو.هرڅومره چې د ننوتلو مقاومت ډیر وي ، د پلي شوي بار له امله د موادو خرابیدل د HPMC مقاومت ډیر دی ، کوم چې دا په ګوته کوي چې HPMC کولی شي د 3D چاپ کولو هاوان لومړني سټیک وړتیا ښه کړي.څرنګه چې د HPMC په پولیمر سلسله کې هایدروکسیل او ایتر بانډونه په اسانۍ سره د هایدروجن بانډونو له لارې د اوبو سره یوځای کیږي ، په پایله کې د وړیا اوبو تدریجي کمښت او د ذراتو ترمینځ اړیکه وده کوي ، د رګونو ځواک ډیریږي ، نو د لومړني ننوتلو مقاومت لوی کیږي.د 80 دقیقو لپاره ودریدو وروسته، د سیمنټو د هایډریشن له امله، د HPMC پرته د خالي ګروپ د ننوتلو مقاومت په چټکۍ سره لوړ شو، پداسې حال کې چې د HPMC سره د ازموینې ګروپ د ننوتلو مقاومت کچه ​​​​د 160 دقیقو ولاړ کیدو پورې د پام وړ بدلون نه و.د Chen et al. په وینا، دا په عمده توګه د دې لپاره دی چې HPMC د سیمنټو ذراتو شاوخوا محافظتي فلم جوړوي، کوم چې د ترتیب وخت اوږدوي؛Pourchez et al.داسې انګیرل کیږي چې دا په عمده توګه د فایبر د ساده ایتر تخریب محصولاتو (لکه کاربوکسیلټ) یا میتوکسیل ګروپونو له امله دی چې کولی شي د Ca(OH)2 رامینځته کولو سره د سیمنټو هایډریشن ځنډوي.د یادولو وړ ده چې د نمونې په سطحه د اوبو د تبخیر له امله د نفوذ د مقاومت د پراختیا د مخنیوي لپاره، دا تجربه د ورته تودوخې او رطوبت شرایطو لاندې ترسره شوې.په ټوله کې، HPMC کولی شي په مؤثره توګه په لومړي مرحله کې د 3D چاپ مارټر سټیک وړتیا ته وده ورکړي، د کوګولیشن ځنډول، او د 3D چاپ کولو هاوان د چاپ وړ وخت اوږدوي.

د 3D چاپ کولو هاوان وجود (اوږدوالی 200 mm × عرض 20 mm × د طبقې ضخامت 8 mm): د HPMC پرته خالي ډله په سخته توګه خرابه شوې، نسکوره شوې او د اوومې طبقې د چاپولو پر مهال د وینې ستونزې درلودې؛د M-H0.20 ګروپ هاوان ښه سټیک وړتیا لري.د 13 پرتونو چاپولو وروسته، د پورتنۍ څنډې پلنوالی 16.58 ملي میتر دی، د لاندې څنډې پلنوالی 19.65 ملي میتر دی، او د پورتنۍ څنډې تناسب (د پورتنۍ څنډې پلنوالی او د لاندې څنډه پلنوالی تناسب) 0.84 دی.ابعادي انحراف کوچنی دی.له همدې امله، دا د چاپ په واسطه تایید شوی چې د HPMC شاملول کولی شي د هاوان د چاپ وړتیا د پام وړ ښه کړي.د هاوان مایعیت په 160 ~ 170 ملي میتر کې ښه استخراج او سټیک وړتیا لري؛د شکل ساتلو کچه له 70٪ څخه کمه ده په جدي ډول خرابه شوې او نشي کولی د چاپ اړتیاوې پوره کړي.

1.2د 3D چاپ کولو هاوانونو ریولوژیکي ملکیتونو باندې د HPMC نفوذ

د مختلف HPMC محتوياتو لاندې د خالص نبض څرګند ویزاسیټي ورکول کیږي: د شین اندازې په زیاتوالي سره، د خالص نبض ښکاره ویسکوسیت کمیږي، او د شین پتلی کیدو پدیده د لوړ HPMC مینځپانګې لاندې ده.دا ډیر څرګند دی.د HPMC مالیکولر سلسله ګډوډ ده او د ټیټ شییر نرخ کې لوړ واسکاسی ښیي؛مګر د لوړ شین نرخ سره، د HPMC مالیکولونه په موازي او منظم ډول د شین لوري سره حرکت کوي، مالیکولونه په اسانۍ سره سلیډ کوي، نو د جدول د سلیري ښکاره ویسکوسیت نسبتا ټیټ دی.کله چې د شییر کچه د 5.0 s-1 څخه زیاته وي، په خالي ګروپ کې د P-H0 ښکاره ویسکوسیت اساسا په 5 Pa s کې ثبات لري؛په داسې حال کې چې د HPMC اضافه کولو وروسته د سلیري ښکاره ویسکوسیت زیاتیږي، او دا د HPMC سره مخلوط کیږي.د HPMC اضافه کول د سمنټو ذراتو تر مینځ داخلي رګونه زیاتوي، کوم چې د پیسټ ښکاره ویسکوسیت زیاتوي، او د میکروسکوپي فعالیت دا دی چې د 3D چاپ کولو هاوان خارجي وړتیا کمیږي.

د ریولوژیکي ازموینې په جریان کې د خالص سلیري د شین فشار او شین نرخ ترمینځ اړیکه ثبت شوې ، او د بینګم ماډل د پایلو سره سم وکارول شو.پایلې په 8 شکل او 3 جدول کې ښودل شوي. کله چې د HPMC مینځپانګه 0.30٪ وه، د ازموینې په جریان کې د شییر کچه د 32.5 څخه زیاته وه کله چې د سلری ویسکوسیت په s-1 کې د وسیلې له حد څخه ډیر وي، اړونده ډاټا ټکي راټول نه شي.عموما، هغه ساحه چې په مستحکم مرحله کې د لوړیدو او راټیټیدو منحلاتو سره تړلې وي (10.0 ~ 50.0 s-1) د سلری د thixotropy ځانګړتیا لپاره کارول کیږي [21, 33].Thixotropy هغه ملکیت ته اشاره کوي چې سلیري د بهرني ځواک شین کولو عمل الندې خورا مایعیت لري، او د شین کولو عمل لغوه کیدو وروسته بیرته خپل اصلي حالت ته راستنیږي.مناسب thixotropy د هاوان د چاپ وړتیا لپاره خورا مهم دی.دا د 8 شکل څخه لیدل کیدی شي چې د HPMC پرته د خالي ګروپ thixotropic ساحه یوازې 116.55 Pa/s وه؛د HPMC 0.10٪ اضافه کولو وروسته، د خالص پیسټ thixotropic ساحه د پام وړ 1 800.38 Pa/s ته لوړه شوه؛د زیاتوالي سره، د پوستکي thixotropic ساحه کمه شوه، مګر دا د خالي ګروپ په پرتله 10 ځله لوړه وه.د thixotropy له نظره، د HPMC یوځای کول د هاوان د چاپ وړتیا خورا ښه کړه.

د دې لپاره چې هاوان د ایستلو وروسته خپل شکل وساتي او د وروستي اخراج شوي پرت بار سره مقاومت وکړي ، هاوان باید د لوړ حاصل فشار ولري.دا د 3 جدول څخه لیدل کیدی شي چې د خالص سلری د حاصل فشار τ0 د HPMC اضافه کولو وروسته د پام وړ ښه شوی، او دا د HPMC سره ورته دی.د HPMC مینځپانګه په مثبت ډول سره تړاو لري؛کله چې د HPMC منځپانګه 0.10٪، 0.20٪، او 0.30٪ وي، د خالص پیسټ د حاصل فشار په ترتیب سره د خالي ګروپ په پرتله 8.6، 23.7، او 31.8 ځله لوړیږي؛د HPMC د محتوياتو په زیاتوالي سره د پلاستیک ویسکوسیت μ هم زیاتیږي.د 3D چاپ کول اړتیا لري چې د هاوان پلاستيکي واسکوسیټي باید خورا کوچنی نه وي ، که نه نو د ایستلو وروسته خرابوالی به لوی وي؛په ورته وخت کې، د موادو د استخراج ثبات ډاډمن کولو لپاره باید یو مناسب پلاستيکي واسکوسیټي وساتل شي.په لنډیز کې، د rheology له نظره، د HPMC شرکت د 3D چاپ کولو هاوان د سټیک وړتیا په ښه کولو کې مثبت اغیزه لري.د HPMC شاملولو وروسته، خالص پیسټ لاهم د بینګم ریولوژیکي ماډل سره سمون لري، او د مناسب R2 ښه والی د 0.99 څخه کم نه دی.

1.3د 3D چاپ کولو هاوان میخانیکي ملکیتونو باندې د HPMC اغیز

د 3D چاپ کولو هاوان 28 d فشاري ځواک او انعطاف وړ ځواک.د HPMC منځپانګې د زیاتوالي سره، د 3D چاپ کولو هاوان 28 d کمپریشن او انعطاف وړ ځواک کم شوی؛کله چې د HPMC محتوا 0.30٪ ته ورسیږي، د 28 d کمپریشن ځواک او د انعطاف وړ ځواک په ترتیب سره 30.3 او 7.3 MPa دي.مطالعاتو ښودلې چې HPMC یو ځانګړی هوا ته داخلیدونکی تاثیر لري ، او که چیرې د هغې مینځپانګه خورا لوړه وي ، د هاوان داخلي پورشن به د پام وړ لوړ شي؛د خپریدو مقاومت ډیریږي او د ټولو خارج کول ستونزمن دي.له همدې امله ، د پورسیت زیاتوالی ممکن د HPMC لخوا رامینځته شوي د 3D چاپ کولو هاوان ځواک کمیدو لامل وي.

د 3D چاپ کولو ځانګړي لامینیشن مولډینګ پروسه د نږدې پرتونو ترمینځ جوړښت او میخانیکي ملکیتونو کې د ضعیف ساحو شتون لامل کیږي ، او د پرتونو ترمینځ د اړیکې ځواک د چاپ شوي برخې عمومي ځواک باندې لوی تاثیر لري.د 3D چاپ کولو لپاره د هاوان نمونې چې د 0.20% HPMC M-H0.20 سره مخلوط شوي دي پرې شوي، او د انټر لیر بانډ ځواک د انټر لیر ویشلو میتود لخوا ازمول شوی.د دریو برخو د داخلي بانډ ځواک د 1.3 MPa څخه لوړ و؛او کله چې د پرتونو شمیر کم و، د انټر لیر بانډ ځواک یو څه لوړ و.ښايي لامل يې دا وي، چې له يوې خوا د پورتنۍ طبقې جاذبه د لاندې طبقې نور هم کلک تړل کېږي.له بلې خوا، د هاوان سطحه ممکن د ښکته طبقې د چاپولو په وخت کې ډیر رطوبت ولري، پداسې حال کې چې د هاوان د سطحې رطوبت د پورته پرت د چاپولو په وخت کې د تبخیر او هایډریشن له امله کم شوی، نو د لاندې طبقو ترمنځ اړیکه پیاوړې کیږي.

1.4د 3D چاپ کولو هاوان په مایکرومورفولوژي باندې د HPMC اغیزه

د M-H0 او M-H0.20 نمونو د SEM انځورونه په 3 d عمر کې ښیي چې د M-H0.20 نمونو سطحي سوري د 0.20٪ HPMC اضافه کولو وروسته د پام وړ وده کوي، او د سوراخ اندازه د هغې څخه لوی ده. خالي ډلهدا له یوې خوا، دا ځکه چې HPMC د هوا د ننوتلو اغیز لري، کوم چې یونیفورم او ښه سوراخ معرفي کوي؛له بلې خوا، دا ممکن وي چې د HPMC اضافه کول د سلیري ویسکوسیت ډیروي، په دې توګه د سلیري دننه د هوا د خارجیدو مقاومت زیاتوي.زیاتوالی ممکن د هاوان میخانیکي ملکیتونو کې د کمښت اصلي لامل وي.د لنډیز لپاره، د دې لپاره چې د 3D چاپ مارټر ځواک ډاډمن شي، د HPMC مینځپانګه باید ډیره لویه نه وي (≤ 0.20٪).

په پای کښې

(1) Hydroxypropyl methylcellulose HPMC د هاوان د چاپ وړتیا ښه کوي.د HPMC د محتوياتو په زیاتوالي سره، د هاوان خارجي وړتیا کمیږي مګر بیا هم ښه extrudability لري، د سټیک کولو وړتیا ښه کیږي، او د چاپ وړ وخت اوږدیږي.دا د چاپ کولو په واسطه تایید شوی چې د هاوان د لاندینۍ طبقې خرابوالی د HPMC اضافه کولو وروسته کم شوی، او د پورته څخه ښکته تناسب 0.84 دی کله چې د HPMC مینځپانګه 0.20٪ وي.

(2) HPMC د 3D چاپ کولو هاوان ریولوژیکي ملکیتونه ښه کوي.د HPMC مینځپانګې په زیاتوالي سره ، د سلیري څرګند ویسکوسیت ، د حاصلاتو فشار او پلاستيکي واسکاسی ډیریږي؛thixotropy لومړی زیاتیږي او بیا کمیږي، او د چاپ وړتیا ترلاسه کیږي.ښه والی.د ریاولوژي له نظره، د HPMC اضافه کول د هاوان د چاپ وړتیا هم ښه کولی شي.د HPMC اضافه کولو وروسته، سلیري لاهم د Bingham rheological ماډل سره سمون لري، او د R2≥0.99 فټ ښه والی.

(3) د HPMC اضافه کولو وروسته، د موادو مایکرو جوړښت او سوري زیاتیږي.دا سپارښتنه کیږي چې د HPMC محتوا باید د 0.20٪ څخه زیاته نه وي، که نه نو دا به د هاوان په میخانیکي ځانګړتیاوو باندې خورا ښه اغیزه وکړي.د 3D چاپ کولو هاوان د مختلف پرتونو تر مینځ د اړیکې ځواک یو څه توپیر لري ، او د پرتونو شمیر کله چې ټیټ وي ، د هاوان پرتونو ترمینځ د بانډ ځواک لوړ وي.