1.1HPMCren eragina 3D inprimatzeko morteroen inprimatzeari buruz
1.1.1HPMC-ren eragina 3D inprimatzeko morteroen estrukagarritasunean
M-H0 hutsik HPMC eta HPMC edukia% 0,05,% 0,10,% 0,20, eta% 0,30 denbora tarte desberdinetan egon daitezen, eta orduan jariakortasuna probatu da. Ikus daiteke HPMC sartzeak morteroaren jariakortasuna nabarmen murriztuko duela; HPMC-ren edukia% 0tik% 0,30era igotzen denean, morteroaren hasierako jariakortasuna gutxitzen da 243 mm-ko 206, 191, 167 eta 160 mm-ra, hurrenez hurren. HPMC polimero molekular handia da. Elkarren artean lotu daitezke sareko egitura osatzeko, eta zementuzko lohiak kohesioa handitu daiteke CA (oh) 2 bezalako osagaiak enkapsulatuz. Makroskopikoki, morteroaren kohesioa hobetzen da. Zutik dagoen denbora luzatzearekin, morteroaren hidratazio maila handitzen da. handitu egin da, denboran zehar galtzen den jariakortasuna. M-H0 talde hutsaren jariakortasuna HPMC gabe azkar jaitsi zen. Talde esperimentalean% 0,10,% 0,10 eta% 0,30 HPMC, fluidazitatearen jaitsieraren beherakada denborarekin gutxitu egin zen eta 60 minutuz egon ondoren, 180, 17 mm-koa izan zen, hurrenez hurren . Jariakortasuna% 87,3 da,% 92,7,% 98,2,% 96,8. HPMC sartzeak morteroaren jariakortasunaren atxikipen-gaitasuna nabarmen hobetu dezake, HPMC eta ur molekulak konbinatzeko zor duelako; Bestalde, HPMC-k antzeko film bat osa dezake sareko egitura dauka eta zementua biltzen du, eta horrek modu eraginkorrean murrizten du uraren lurruntasuna morteroan eta ur atxikipen-errendimendu jakin bat du. Azpimarratzekoa da HPMCren edukia% 0,20 denean, morteroaren jariakortasunaren atxikipen gaitasuna maila gorenera iristen dela.
HPMC-ko kopuru desberdinekin nahastutako 3D inprimatzeko morteroaren jariakortasuna 160 ~ 206 mm da. Inprimagailu parametro desberdinak direla eta, ikertzaile ezberdinek lortutako jariakortasun-barrutiak desberdinak dira, esaterako, 150 ~ 190 mm, 160 ~ 170 mm. 3. iruditik ikus daitekeela ikus daiteke HPMC-rekin nahastutako 3D inprimatzeko morteroaren jariakortasuna gehienbat gomendatutako barrutian dagoena da, batez ere HPMC edukia% 0,20 denean, morteroaren jariakortasuna 60 minutu barru Gomendatutako barrutia, jariakortasun eta pilagarritasun egokia asetzen duena. Hori dela eta, HPMC kopuru egokia duen morteroaren jariakortasuna murriztu egiten da, eta horrek estrukagarritasuna gutxitu egiten du, oraindik estrukturagarritasun ona du, gomendatutako barrutian dagoena.
1.1.2HPMC-ren eragina 3D inprimatzeko morteroen pilagarritasunean
Txantiloi bat erabiltzearen kasuan, auto-pisuaren araberako forma atxikitzeko tasaren tamaina materialaren estresaren araberakoa da, lohiak eta agregatuaren arteko barne kohesioarekin lotuta. HPMC eduki desberdinak dituzten 3D inprimatzeko morteroen forma atxikitzea ematen da. Aldaketa-tasa zutik. HPMC gehitu ondoren, morteroaren forma atxikitzeko tasa hobetzen da, batez ere hasierako fasean eta 20 minutuz zutik. Hala ere, denbora zutik luzatzearekin, HPMC-k forma atxikitzeko tasa hobetzea pixkanaka ahultzen da, batez ere atxikipen-tasa nabarmen handitzen baita. 60 minutuz egon ondoren,% 0,20 eta% 0,30 HPMC-k soilik morteroaren forma atxikitzeko tasa hobetu dezake.
HPMC-ren edukia duten 3D inprimatzeko morteroaren sartzearekiko erresistentziaren emaitzak 5. irudian agertzen dira. 5. irudian ikus daiteke barneratzearekiko erresistentzia orokorrean zutik dagoen denboraren luzapenarekin, hau da, batez ere, fluxuaren ondorioz lohia zementu hidratazio prozesuan. Pixkanaka-pixkanaka sendoa bihurtu zen; Lehen 80 minutuetan, HPMC-k sartzearen aurkako erresistentzia areagotu zuen eta HPMCren edukia areagotzearekin batera, penetrazioarekiko erresistentzia handitu egin zen. Penetrazioarekiko erresistentzia handiagoa izanik, aplikatuaren karga dela eta, HPMC-ren erresistentzia handiagoa da. HPMC-k 3D inprimatzeko morteroaren hasierako pilotasuna hobetu dezakeela adierazten du. HPMC-ko hidroxil eta ertz loturak urarekin erraz konbinatzen dira hidrogeno-loturen bidez, ondorioz, ur librea murriztea eta partikulen arteko lotura areagotuz, marruskadura indarra handitzen da eta, beraz, penetrazioaren aurkako erresistentzia handiagoa da. 80 minutuz egon ondoren, zementu hidratazioa dela eta, HPMC-k ez zuen taldeko hidratazioarekiko erresistentzia azkar handitu zen, eta HPMC-k egindako proba-taldearen barneratzearekiko erresistentziak ez zuen tasa nabarmen aldatzen 160 minutura arte. Chen et al-en arabera. Hau da, batez ere, HPMC-k zementu partikulen inguruan babes-film bat osatzen du, ezarpen denbora luzatzen duena; Pourchez et al. Konturatu da, batez ere, zuntz sinpleen degradazio produktuen ondorioz (hala nola, karboxilatoak) edo metoxil taldeek zementu hidratazioa atzeratu dezakete CA (OH) 2 eraketa atzera eginez. Azpimarratzekoa da hori, sartzearekiko erresistentzia garatzea uretaren gainazalean izandako ura lurruntzeak eraginik izan ez dezan, esperimentu hau tenperatura eta hezetasun baldintza berberetan egin zen. HPMC-ek, modu eraginkorrean hobetu dezake hasierako fasean 3D inprimatzeko morteroaren pilaketa, koagulazioa atzeratu eta 3D inprimatzeko morteroaren inprimakia luzatzea.
3D inprimatzeko morteroaren entitatea (luzera 200 mm × zabalera 20 mm × Geruza lodiera 8 mm): HPMC gabeko talde hutsak zazpigarren geruza inprimatzean izugarri deformatu, erori eta odoljario arazoak izan zituen; M-H0.20 taldeko morteroak pilagarritasun ona du. 13 geruza inprimatu ondoren, goiko ertzaren zabalera 16,58 mm da, beheko ertzaren zabalera 19,65 mm da, eta goitik beherako ratioa (goiko ertzaren zabaleraren zabaleraren arteko erlazioa beheko ertzaren zabalera) 0,84 da. Dimentsio desbideratzea txikia da. Hori dela eta, HPMC-k sartzeak morteroaren inprimaketa nabarmen hobetu dezakeela inprimatuz egiaztatu da. Morteroaren jariakortasunak estrukagarritasun ona eta pilagarritasuna ditu 160 ~ 170 mm-tan; Formaren atxikipen-tasa% 70 baino txikiagoa da serio deformatuta eta ezin du inprimatzeko baldintzak bete.
1.2HPMCren eragina 3D inprimatzeko morteroen propietate erreologikoetan
HPMC eduki desberdinen azpian pulpa hutsaren itxurazko biskositatea ematen da: zizailaren tasa handitzearekin, pulp puruaren itxurazko biskositatea gutxitzen da eta Zizaila mehearen fenomenoa HPMC eduki handia da. Begi bistakoa da. HPMC kate molekularra desordenatuta dago eta zizaila baxuko tasaren biskositate handiagoa erakusten du; Zizaila tasa altuan, HPMC molekulak paraleloan eta ordenatuta mugitzen dira zizaila norabidean zehar, molekulak irristatu errazago eginez, eta, beraz, mahaia lohiaren itxurazko biskositatea nahiko baxua da. Zizaila tasa 5,0 s-1 baino handiagoa denean, P-H0-ren itxurazko biskositatea taldean hutsik dago funtsean 5 pa s barruan; HPMC gehitu ondoren lohiaren biskositatea handitzen den bitartean, eta HPMCrekin nahasten da. HPMC gehitzeak zementu partikulen arteko barne marruskadura areagotzen du, eta horrek itsatsi itxurazko biskositatea areagotzen du eta errendimendu makroskopikoa da 3D inprimatzeko morteroaren estrukagarritasuna gutxitzen dela.
Proba erreologikoan lohi puruaren zizaila estresaren eta zizailaren tasaren arteko erlazioa grabatu zen, eta Bingham eredua emaitzak egokitzeko erabili zen. Emaitzak 3. irudian eta 3. taulan agertzen dira. HPMC-ren edukia% 0,30 izan zenean, proban zehar zizaila tasa 32,5 baino handiagoa izan zen. Slury-ren biskositatea S-1-en dagozkien datuak gainditzen dituenean puntuak ezin dira bildu. Orokorrean, etapa egonkorrean gorakada eta erorketa-eremua itxita dagoen eremua (10,0 ~ 50,0 s-1) lohiaren tixotropia ezaugarritzeko erabiltzen da [21, 33]. TixoTropiak, orbanak fluidentzia handia du, kanpoko indarren zizailaren arabera, eta jatorrizko egoerara itzul daiteke zizaila ekintza bertan behera utzi ondoren. Thixotropia egokia da morteroaren inprimatzerako oso garrantzitsua. 8. iruditik ikus daiteke HPMC-ren talde hutsaren eremu tixotropikoa 116,55 pa / s baino ez zela; HPMCren% 0,10 gehitu ondoren, itsatsi garbiaren eremu tixootropikoa nabarmen handitu da 1 800,38 pa / s; Itsaskiaren eremu tixootropikoa gutxitu egin da, baina oraindik talde hutsarena baino 10 aldiz handiagoa zen. Tixotropiaren ikuspegitik, HPMC-k asko hobetu zuen morteroaren inprimaketa.
Morteroak estrusioaren ondoren bere forma mantentzeko eta ondorengo geruzaren karga jasan ahal izateko, morteroak errendimendu estres handiagoa izan behar du. 3. Taulan ikus daiteke Sareko estresa τ0 τ0 τ0 nabarmen hobetzen dela HPMC gehitu ondoren, eta HPMCren antzekoa da. HPMCren edukia positiboki korrelazionatuta dago; HPMC-ren edukia% 0,10%,% 0,20 eta% 0,30 denean, pasta garbiaren estresa 8,6, 23,7 eta 31,8 aldiz taldekoa da, hurrenez hurren; hurrenez hurren; hurrenez hurren; hurrenez hurren; Biskositate plastikoa ere handitzen da HPMCren edukia areagotuz. 3D inprimatzeak morteroaren biskositate plastikoa ez da txikia izan behar, bestela estrusioaren ondorengo deformazioa handia izango da; Aldi berean, plastikozko biskositate egokia mantendu behar da estrusio materialaren koherentzia bermatzeko. Laburbilduz, Resology-ren ikuspuntutik, HPMCren inkorporazioak eragin positiboa du 3D inprimatzeko morteroaren hobekuntzan. HPMC sartu ondoren, pasta hutsa bingham eredu erreologikoarekin bat dator, eta R2 egokitzeko ontasuna ez da 0,99 baino txikiagoa.
1.3HPMCren eragina 3D inprimatzeko morteroaren propietate mekanikoetan
28 D indar konpresiboa eta 3D inprimatzeko morteroaren indar flexioa. HPMC edukia handituz, 3D inprimatzeko morteroaren 28 D konpresio eta flexio indarra murriztu da; HPMCren edukia% 0,30 iritsi zenean, 28 D indar konpresiboa eta flexio indarguneak 30,3 eta 7,3 MPA dira, hurrenez hurren. Ikerketek frogatu dute HPMC-k airearen sarrerako efektu jakin bat duela, eta bere edukia oso altua bada, morteroaren barne-porositatea nabarmen handituko dela; Difusioarekiko erresistentzia handitzen da eta zaila da guztiak deskargatzea. Hori dela eta, porositatea handitzea HPMC-k eragindako 3D inprimatzeko morteroaren indarra gutxitzeko arrazoia izan daiteke.
3D inprimaketaren laminazio moldura prozesu paregabeak aldameneko geruzen arteko egitura eta propietate mekanikoen existentzia ekarriko du eta geruzen arteko lotura indarrak eragin handia du inprimatutako osagaien indar orokorrean. 3D inprimatzeko morteroen aleak% 0,20 hpmc m-h0.20 nahastuta moztu zen, eta interlayerren lotura indarra tartekatu zen. Hiru zatien arteko lotura-lotura indarra 1,3 MPA baino handiagoa zen; Geruza kopurua txikia zenean, lotura-lotura indarra zertxobait handiagoa zen. Arrazoia izan daiteke, alde batetik, goiko geruzaren grabitateak beheko geruzak gutxiagoak bihurtzen ditu; Bestalde, morteroaren gainazala hezetasun handiagoa izan dezake beheko geruza inprimatzean, morteroaren gainazaleko hezetasuna murriztu egiten baita goiko geruza inprimatzean lurruntzea eta hidratazioa dela eta, beraz, beheko gerusen arteko lotura sendoagoa da.
1.4HPMCren eragina 3D inprimatzeko morteroaren mikromorfologian
M-H0 eta M-H0.20 aleen sem irudiak 3 d adin-tarteak erakusten dituzte M-H0.20 aleen gainazaleko poroak nabarmen handitzen direla% 0,20 HPMC gehitu ondoren, eta poro tamaina hori baino handiagoa da talde hutsak. Alde batetik, HPMC-k airearen sarrerako efektua du, eta horrek poro uniformeak eta finak aurkezten ditu; Bestalde, baliteke HPMC gehitzeak lohiaren biskositatea areagotzen duela, eta, horrela, lohiaren barruan airearen erresistentzia areagotzen da. Hazkundea morteroaren propietate mekanikoen beherakadaren arrazoi nagusia izan daiteke. Laburbilduz, 3D inprimatzeko morteroaren indarra ziurtatzeko, HPMCren edukia ez da handiegia izan behar (% 0,20).
Ondorioz
(1) Hidroxipropiletako metilcellulosa HPMC-k morteroaren inprimaketa hobetzen du. HPMCren edukia handitzearekin batera, morteroaren estrukagarritasuna gutxitzen da, baina oraindik estrukturagarritasun ona du, pilaketa hobetzen da eta inprimagarria denbora luzatu egiten da. HPMC gehitu ondoren beheko morteroaren deformazioa murrizten dela egiaztatu da eta goiko beheko ratioa 0,84 da HPMC edukia% 0,20 denean.
(2) HPMC-k 3D inprimatzeko morteroaren propietate erreologikoak hobetzen ditu. HPMC edukia handitzearekin, itxurazko biskositatea, estresa eta lohiak handitzen diren plastikozko biskositatea handitzen ditu; Tixotropia lehen igo da eta gero gutxitzen da, eta inprimaketa lortzen da. Hobekuntza. Resologiaren ikuspegitik, HPMC gehitzeak ere morteroaren inprimaketa hobetu dezake. HPMC gehitu ondoren, lohiak oraindik Bingham eredu erreologikoarekin eta R2≥0.99 egokitasunaren ontasuna betetzen ditu.
(3) HPMC gehitu ondoren, materialaren mikroegitura eta poroak handitu ondoren. Gomendagarria da HPMCren edukiak ez duela% 0,20 gainditu behar, bestela eragin handia izango du morteroaren propietate mekanikoetan. 3D inprimatzeko morteroaren geruza desberdinen arteko lotura indarra zertxobait desberdina da, eta geruza kopurua txikiagoa denean, morteroen arteko lotura indarra handiagoa da.
Posta: 20122ko irailaren 27a