1.1Таъсири HPMC ба чоппазирии миномётҳои чопи 3D
1.1.1Таъсири HPMC ба истихроҷи миномётҳои чопи 3D
Гурӯҳи холии M-H0 бидуни HPMC ва гурӯҳҳои санҷишӣ бо мундариҷаи HPMC 0,05%, 0,10%, 0,20% ва 0,30% иҷозат дода шуд, ки барои давраҳои гуногун истоданд ва сипас моеъият санҷида шуд.Дидан мумкин аст, ки ворид кардани HPMC Он моеъи маҳлулро ба таври назаррас коҳиш медиҳад;вакте ки таркиби HPMC тадричан аз 0% то 0,30% зиёд карда мешавад, моеъи ибтидоии махлул мутаносибан аз 243 мм то 206, 191, 167 ва 160 мм кам мешавад.HPMC як полимери баланд молекулавӣ мебошад.Онҳо метавонанд бо ҳам печида, сохтори шабакавӣ ташкил карда шаванд ва пайвастагии шлами сементро тавассути инкапсулизатсияи ҷузъҳои монанди Ca(OH) 2 зиёд кардан мумкин аст. Аз ҷиҳати макроскопӣ, пайвастагии маҳлул беҳтар карда мешавад.Баробари дароз шудани мухлати истгох дарачаи намнокии махлул зиёд мешавад.зиёд шуд, моеъ бо мурури замон гум шуд.Моеъи гурӯҳи холии M-H0 бидуни HPMC зуд коҳиш ёфт.Дар гурӯҳи таҷрибавӣ бо 0,05%, 0,10%, 0,20% ва 0,30% HPMC, дараҷаи пастшавии моеъ бо мурури замон коҳиш ёфт ва моеъи маҳлул пас аз 60 дақиқа истодан мутаносибан 180, 177, 164 ва 155 мм буд. .Моеъ 87,3%, 92,7%, 98,2%, 96,8% аст.Ворид кардани HPMC метавонад қобилияти нигоҳдории моеъи минометро, ки ба омезиши молекулаҳои HPMC ва об вобаста аст, ба таври назаррас беҳтар созад;аз тарафи дигар, HPMC метавонад як филми шабеҳро ташкил диҳад Он дорои сохтори шабакавӣ мебошад ва сементро мепӯшонад, ки ноустувории обро дар маҳлул ба таври муассир коҳиш медиҳад ва дорои иҷрои муайяни нигоҳдории об мебошад.Қобили зикр аст, ки вақте ки таркиби HPMC 0,20% аст, қобилияти нигоҳ доштани моеъи миномет ба сатҳи баландтарин мерасад.
Моеъи маҳлули чопи 3D бо миқдори гуногуни HPMC омехта 160 ~ 206 мм аст.Аз сабаби параметрҳои гуногуни чопгар, диапазонҳои тавсияшудаи моеъи аз ҷониби муҳаққиқони гуногун гирифташуда гуногунанд, ба монанди 150 ~ 190 мм, 160 ~ 170 мм.Аз расми 3, онро ба таври интуитивӣ дидан мумкин аст. Ин мумкин аст, ки моеъи маҳлули чопи 3D омехта бо HPMC асосан дар доираи тавсияшуда аст, хусусан вақте ки мундариҷаи HPMC 0,20% аст, моеъи маҳлул дар давоми 60 дақиқа дар доираи он аст. диапазони тавсияшуда, ки моеъ ва stackability мувофиқ қонеъ.Аз ин рӯ, гарчанде ки моеъи маҳлул бо миқдори мувофиқи HPMC кам карда мешавад, ки ин боиси коҳиши истихроҷпазирӣ мегардад, он ҳанӯз ҳам қобилияти хуби истихроҷшаванда дорад, ки дар доираи тавсияшуда аст.
1.1.2Таъсири HPMC ба stackability миномётҳои чопи 3D
Дар сурати истифода набурдани қолаб, андозаи суръати нигоҳдории шакл дар зери вазни худ аз фишори ҳосили мавод вобаста аст, ки ба пайвастагии дохилии байни шлам ва агрегат алоқаманд аст.Нигоҳ доштани шакли миномётҳои чопи 3D бо мундариҷаи гуногуни HPMC дода шудааст.Меъёри тағирот бо вақти истодан.Пас аз илова кардани HPMC, суръати нигоҳдории шакли миномет беҳтар карда мешавад, махсусан дар марҳилаи аввал ва дар давоми 20 дақиқа истода.Бо вуҷуди ин, бо тамдиди вақти истодан, таъсири беҳбуди HPMC ба суръати нигоҳдории шакли миномет тадриҷан суст шуд, ки ин асосан аз ҳисоби Меъёри нигоҳдорӣ ба таври назаррас меафзояд.Пас аз 60 дақиқа истодан, танҳо 0,20% ва 0,30% HPMC метавонад сатҳи нигоҳдории шакли минометро беҳтар кунад.
Натиҷаҳои санҷиши муқовимат ба воридшавии миномётҳои чопии 3D бо мундариҷаи гуногуни HPMC дар расми 5 нишон дода шудаанд. Аз расми 5 дидан мумкин аст, ки муқовимати воридшавӣ ба таври умум бо тамдиди вақти истодан зиёд мешавад, ки ин асосан аз сабаби ҷараёни шлам дар процесси гидрацияи цемент.Он тадриҷан ба як сахти сахт табдил ёфт;дар 80 дақиқаи аввал, ворид кардани HPMC муқовимати воридшавиро афзоиш дод ва бо афзоиши мундариҷаи HPMC муқовимати воридшавӣ афзоиш ёфт.Чӣ қадаре ки муқовимати воридшавӣ, деформатсияи мавод аз сабаби сарбории татбиқшаванда зиёдтар бошад, муқовимати HPMC ҳамон қадар зиёдтар аст, ки ин нишон медиҳад, ки HPMC метавонад stackability барвақти миномети чопи 3D-ро беҳтар кунад.Азбаски пайвандҳои гидроксилӣ ва эфирӣ дар занҷири полимерии HPMC ба осонӣ бо об тавассути пайвандҳои гидроген муттаҳид мешаванд, ки дар натиҷа тадриҷан кам шудани оби озод ва робитаи байни зарраҳо зиёд мешавад, қувваи соиш меафзояд, аз ин рӯ муқовимати воридшавии барвақт калонтар мешавад.Пас аз 80 дақиқа истодан, аз сабаби гидратсияи семент, муқовимати воридшавии гурӯҳи холии бе HPMC зуд афзоиш ёфт, дар ҳоле ки муқовимати воридшавии гурӯҳи санҷишӣ бо HPMC зиёд шуд Суръат то тақрибан 160 дақиқа истодан ба таври назаррас тағир наёфт.Ба гуфтаи Чен ва дигарон, ин асосан аз он сабаб аст, ки HPMC дар атрофи зарраҳои семент як филми муҳофизатӣ ба вуҷуд меорад, ки вақти муқаррариро дароз мекунад;Pourchez ва дигарон.тахмин мезананд, ки ин асосан аз нах иборат аст Маҳсулоти таназзули эфирҳои оддӣ (ба монанди карбоксилатҳо) ё гурӯҳҳои метоксил метавонанд гидратсияи сементро тавассути таъхири ташаккули Ca(OH)2 таъхир кунанд.Қобили зикр аст, ки бо мақсади пешгирии рушди муқовимати воридшавӣ аз таъсири бухоршавии об дар рӯи намуна, Ин таҷриба дар як шароити ҳарорат ва намӣ гузаронида шуд.Дар маҷмӯъ, HPMC метавонад дар марҳилаи ибтидоӣ устувории маҳлули чопи 3D-ро ба таври муассир беҳтар созад, коагулятсияро ба таъхир андозад ва вақти чопи маҳлули чопи 3D-ро дароз кунад.
Объекти миномети чопи 3D (дарозии 200 мм × бари 20 мм × ғафсии қабати 8 мм): Гурӯҳи холии бе HPMC ба таври ҷиддӣ деформатсия карда шуд, фурӯ рехт ва ҳангоми чопи қабати ҳафтум мушкилоти хунравӣ дошт;Миномётҳои гурӯҳи M-H0.20 дорои stackability хуб.Пас аз чопи 13 қабат паҳнои канори боло 16,58 мм, паҳнои канори поён 19,65 мм ва таносуби боло ба поён (таносуби паҳнои канори боло ба паҳнои канори поён) 0,84 аст.Инҳирофоти андоза хурд аст.Аз ин рӯ, тавассути чоп тасдиқ карда шуд, ки ворид кардани HPMC метавонад чопи минометро ба таври назаррас беҳтар кунад.Моеъи миномет дорои extrudability хуб ва stackability дар 160 ~ 170 мм;сатҳи нигоҳ доштани шакл аз 70% камтар аст, ба таври ҷиддӣ деформатсия шудааст ва ба талаботи чоп ҷавоб дода наметавонад.
1.2Таъсири HPMC ба хосиятҳои реологии миномётҳои чопи 3D
Часпакии намоёни селлюлоза дар зери таркиби гуногуни HPMC дода мешавад: бо афзоиши суръати кӯч, часпакии намоёни селлюлозаи соф коҳиш меёбад ва падидаи борикшавии қаҳва дар зери таркиби баланди HPMC.Ин бештар равшантар аст.Занҷири молекулавии HPMC бетартиб аст ва часпакии баландро дар суръати пасти кӯч нишон медиҳад;аммо бо суръати баланди кӯч, молекулаҳои HPMC дар баробари самти буриш ба таври мувозӣ ва батартиб ҳаракат мекунанд, ки молекулаҳоро осонтар лағжонед, бинобар ин ҷадвал часпакии намоёни slurry нисбатан паст аст.Вақте ки суръати ҳаракат аз 5,0 с-1 зиёд аст, часпакии намоёни P-H0 дар гурӯҳи холӣ асосан дар давоми 5 Па с устувор аст;дар ҳоле ки часпакии намоёни slurry пас аз илова кардани HPMC меафзояд ва он бо HPMC омехта мешавад.Илова кардани HPMC соиши дохилии зарраҳои сементро зиёд мекунад, ки часпакии намоёни хамирро зиёд мекунад ва иҷрои макроскопӣ дар он аст, ки истихроҷи маҳлули чопи 3D коҳиш меёбад.
Муносибати байни фишори ҷараён ва суръати кӯчиши шлами пок дар озмоиши реологӣ сабт карда шуд ва модели Бингем барои мувофиқ кардани натиҷаҳо истифода шуд.Натиҷаҳо дар расми 8 ва ҷадвали 3 нишон дода шудаанд. Вақте ки таркиби HPMC 0,30% буд, суръати ҳаракат дар давоми санҷиш аз 32,5 зиёдтар буд, Вақте ки часпакии slurry аз диапазони асбоб дар s-1 зиёд мешавад, маълумоти мувофиқ холхоро чамъ кардан мумкин нест.Умуман, барои тавсифи тиксотропии шлам майдони бо каҷҳои болоравӣ ва пастшавӣ дар марҳилаи устувор (10,0~50,0 с-1) иҳоташуда истифода мешавад [21, 33].Тиксотропия ба амволе дахл дорад, ки лӯнда дар зери таъсири қувваи берунии буридан моеъияти бузург дорад ва пас аз бекор кардани амали буридан метавонад ба ҳолати аслии худ баргардад.Тиксотропияи мувофиқ барои чопи маҳлул хеле муҳим аст.Аз расми 8 дида мешавад, ки майдони тиксотропии гурӯҳи холӣ бе HPMC ҳамагӣ 116,55 Па/с буд;пас аз илова кардани 0,10% HPMC, майдони тиксотропии хамираи тор ба таври назаррас ба 1 800,38 Па / с зиёд шуд;Бо зиёд шудани , майдони тиксотропии хамир кам шуд, вале он нисбат ба гурухи холй 10 маротиба зиёд буд.Аз нуқтаи назари тиксотропия, ворид кардани HPMC қобилияти чопи минометро хеле беҳтар кард.
Барои он ки маҳлул пас аз экструзия шакли худро нигоҳ дорад ва ба бори қабати минбаъдаи истихроҷшуда тоб оварад, маҳлул бояд фишори баланди ҳосилнокӣ дошта бошад.Аз ҷадвали 3 дидан мумкин аст, ки фишори ҳосили τ0 аз шлами холис пас аз илова кардани HPMC ба таври назаррас беҳтар шудааст ва он ба HPMC шабоҳат дорад.Мазмуни HPMC ба таври мусбӣ алоқаманд аст;вақте ки таркиби HPMC 0,10%, 0,20% ва 0,30% аст, фишори ҳосили хамираи соф мутаносибан ба 8,6, 23,7 ва 31,8 маротиба аз гурӯҳи холӣ меафзояд;часпакии пластикии μ низ бо зиёд шудани таркиби HPMC меафзояд.Чопкунии 3D талаб мекунад, ки часпаки пластикии миномет набояд хеле хурд бошад, вагарна деформатсия пас аз экструзия калон хоҳад буд;дар айни замон, часпаки пластикии мувофиқ бояд нигоҳ дошта шавад, то мутобиқати экструзияи моддӣ таъмин карда шавад.Хулоса, аз нуқтаи назари реология, Корпоратсияи HPMC ба беҳтар шудани stackability дар миномётҳои чопи 3D таъсири мусбат мерасонад.Пас аз ворид кардани HPMC, хамираи пок то ҳол ба модели реологии Бингем мувофиқат мекунад ва хубии мувофиқати R2 аз 0,99 камтар нест.
1.3Таъсири HPMC ба хосиятҳои механикии миномётҳои чопи 3D
Қувваи фишурдани 28 д ва қавии фишурдани миномети чопи 3D.Бо зиёд шудани мундариҷаи HPMC, қувваи фишурдани 28 d ва флексияи миномети чопи 3D коҳиш ёфт;вақте ки мундариҷаи HPMC ба 0,30% расид, қувваи фишурдани 28 d ва қавии печиш мутаносибан 30,3 ва 7,3 МПа мебошанд.Тадкикотхо нишон доданд, ки ХПМК таъсири муайяни ба хаво кашондани хаво дорад ва агар мазмуни он аз хад зиёд бошад, порозияи дохилии махлул хеле зиёд мешавад;Муқовимати диффузия зиёд мешавад ва холӣ кардани ҳама душвор аст.Аз ин рӯ, афзоиши ковокӣ метавонад сабаби кам шудани қувваи маҳлули чопи 3D бошад, ки аз ҷониби HPMC ба вуҷуд омадааст.
Раванди беҳамтои ламинатсиякунии чопи чопи 3D боиси мавҷудияти минтақаҳои заиф дар сохтор ва хосиятҳои механикии байни қабатҳои ҳамшафат мегардад ва қувваи пайвастшавӣ байни қабатҳо ба қувваи умумии ҷузъи чопшуда таъсири калон мерасонад.Барои чопи 3D намунаҳои миномет бо 0,20% HPMC M-H0,20 омехта бурида шуданд ва қувваи пайванди байниқабатӣ бо усули тақсимкунии байниқабатӣ санҷида шуд.Қувваи пайвасти байни қабатҳои се қисм аз 1,3 МПа баландтар буд;ва вақте ки шумораи қабатҳо кам буд, қувваи пайванди байни қабатҳо каме баландтар буд.Сабабаш шояд дар он бошад, ки аз як тараф, вазнинии қабати болоӣ қабатҳои поёниро зичтар пайваст мекунад;аз тарафи дигар, ҳангоми чопи қабати поёнӣ сатҳи маҳлул метавонад намии бештар дошта бошад, дар ҳоле ки рутубати сатҳи маҳлул аз ҳисоби бухоршавӣ ва гидрататсия ҳангоми чопи қабати боло кам мешавад, бинобар ин Пайванди байни қабатҳои поёнӣ мустаҳкамтар аст.
1.4Таъсири HPMC ба микроморфологияи миномётҳои чопи 3D
Тасвирҳои SEM-и намунаҳои M-H0 ва M-H0.20 дар синни 3-солагӣ нишон медиҳанд, ки сӯрохиҳои рӯи намунаҳои M-H0.20 пас аз илова кардани 0,20% HPMC ба таври назаррас афзоиш ёфтаанд ва андозаи сӯрохҳо аз андозаи он калонтар аст. гурӯҳи холӣ.Ин аз як тараф, сабаби он аст, ки HPMC дорои таъсири ҳавоӣ мебошад, ки сӯрохиҳои якранг ва хубро ҷорӣ мекунад;аз тарафи дигар, он метавонад бошад, ки илова кардани HPMC часпакии шламро зиёд кунад ва ба ин васила муқовимати ихроҷи ҳаво дар дохили slurry зиёд шавад.Афзоиш сабаби асосии паст шудани хосиятхои механикии махлул шуда метавонад.Барои ҷамъбаст, бо мақсади таъмини мустаҳкамии маҳлули чопи 3D, мундариҷаи HPMC набояд аз ҳад зиёд калон бошад (≤ 0,20%).
Хулоса
(1) Hydroxypropyl methylcellulose HPMC қобилияти чопи минометро беҳтар мекунад.Бо афзоиши мундариҷаи HPMC, истихроҷи маҳлул коҳиш меёбад, аммо ба ҳар ҳол экструдсияи хуб дорад, stackability беҳтар мешавад ва вақти чопшаванда дароз карда мешавад.Бо чоп тасдиқ карда шудааст, ки деформатсияи қабати поёнии маҳлул пас аз илова кардани HPMC кам мешавад ва таносуби боло-поён 0,84 ҳангоми мундариҷаи HPMC 0,20% аст.
(2) HPMC хосиятҳои реологии минометҳои чопи 3D-ро беҳтар мекунад.Бо зиёд шудани мундариҷаи HPMC, часпакии намоён, фишори ҳосилнокӣ ва часпаки пластикии slurry зиёд мешавад;тиксотропия аввал зиёд шуда, баъд кам мешавад ва чопшавандагй ба даст меояд.Беҳтаршавӣ.Аз нуқтаи назари реология, илова кардани HPMC инчунин метавонад чопи минометро беҳтар кунад.Пас аз илова кардани HPMC, шлам то ҳол ба модели реологии Бингем мувофиқат мекунад ва мувофиқати R2≥0,99.
(3) Пас аз илова кардани HPMC, микроструктура ва сӯрохиҳои мавод зиёд мешаванд.Тавсия дода мешавад, ки таркиби HPMC набояд аз 0,20% зиёд бошад, вагарна он ба хосиятҳои механикии маҳлул таъсири калон мерасонад.Қувваи пайвастшавӣ байни қабатҳои гуногуни миномети чопи 3D каме фарқ мекунад ва шумораи қабатҳо Вақте ки он пасттар аст, қувваи пайвастшавӣ байни қабатҳои миномет баландтар аст.
Вақти фиристодан: сентябр-27-2022