3D پرنٽنگ مارٽر تي HPMC جو اثر

1.1HPMC جو اثر 3D پرنٽنگ مارٽرز جي ڇپائيءَ تي

1.1.1HPMC جو اثر 3D پرنٽنگ مارٽرز جي extrudability تي

خالي گروپ M-H0 کان سواءِ HPMC ۽ ٽيسٽ گروپن کي HPMC مواد 0.05٪، 0.10٪، 0.20٪، ۽ 0.30٪ جي مختلف وقتن لاءِ بيهڻ جي اجازت ڏني وئي، ۽ پوءِ روانگي جي جانچ ڪئي وئي. اهو ڏسي سگهجي ٿو ته HPMC جي شموليت اهو اهم طور تي مارٽر جي وهڪري کي گهٽائي ڇڏيندو؛ جڏهن HPMC جو مواد بتدريج 0٪ کان 0.30٪ تائين وڌايو ويندو آهي، مارٽر جي شروعاتي fluidity 243 mm کان 206، 191، 167، ۽ 160 mm تائين گهٽجي ويندي آهي. HPMC هڪ اعلي ماليڪيول پوليمر آهي. انهن کي هڪ ٻئي سان ڳنڍي سگهجي ٿو ته جيئن هڪ نيٽ ورڪ ڍانچو ٺاهي سگهجي، ۽ سيمينٽ جي سلري جي ڪوهيشن کي وڌائي سگهجي ٿو انڪپسوليٽنگ جزن جهڙوڪ Ca(OH) 2. ميڪرو اسڪوپي طور، مارٽر جي هڪجهڙائي بهتر ٿئي ٿي. بيٺل وقت جي واڌ سان، مارٽر جي هائيڊريشن جو درجو وڌائي ٿو. وڌايو ويو، وقت سان گڏ روانگي وڃائي. HPMC کان سواء خالي گروپ M-H0 جي روانگي تيزيء سان گھٽجي وئي. تجرباتي گروپ ۾ 0.05٪، 0.10٪، 0.20٪ ۽ 0.30٪ HPMC، وقت سان گڏ رطوبت ۾ گهٽتائي جو درجو گهٽجي ويو، ۽ 60 منٽ لاء بيهڻ کان پوء مارٽر جي وهڪري جي ترتيب 180، 177، 164، ۽ 155 ملي ميٽر هئي. . وهڪري آهي 87.3٪، 92.7٪، 98.2٪، 96.8٪. HPMC جي شموليت کي خاص طور تي مارٽر جي روانگي جي برقرار رکڻ جي صلاحيت کي بهتر بڻائي سگھي ٿو، جيڪو HPMC ۽ پاڻي جي ماليڪيول جي ميلاپ جي ڪري آهي؛ ٻئي طرف، HPMC هڪ جهڙي فلم ٺاهي سگهي ٿي ان ۾ هڪ نيٽ ورڪ جي جوڙجڪ آهي ۽ سيمينٽ کي لپي ٿو، جيڪو مؤثر طور تي مارٽر ۾ پاڻي جي وهڪري کي گھٽائي ٿو ۽ هڪ خاص پاڻي برقرار رکڻ جي ڪارڪردگي آهي. اهو نوٽ ڪرڻ جي قابل آهي ته جڏهن HPMC جو مواد 0.20٪ آهي، مارٽر جي وهڪري جي برقرار رکڻ جي صلاحيت اعلي سطح تي پهچي ٿي.

HPMC جي مختلف مقدارن سان مليل 3D پرنٽنگ مارٽر جي روانگي 160 ~ 206 ملي ميٽر آهي. مختلف پرنٽر جي ماپن جي ڪري، مختلف محققن پاران حاصل ڪيل fluidity جي تجويز ڪيل حدون مختلف آهن، جهڙوڪ 150 ~ 190 mm، 160 ~ 170 mm. شڪل 3 مان، اهو سمجھي طور تي ڏسي سگھجي ٿو اهو ڏسي سگھجي ٿو ته HPMC سان مليل 3D پرنٽنگ مارٽر جي روانگي گهڻو ڪري تجويز ڪيل حد جي اندر آهي، خاص طور تي جڏهن HPMC مواد 0.20٪ آهي، مارٽر جي روانگي 60 منٽن اندر آهي. تجويز ڪيل رينج، جيڪا مناسب روانگي ۽ اسٽيڪ قابليت کي پورو ڪري ٿي. تنهن ڪري، جيتوڻيڪ HPMC جي مناسب مقدار سان مارٽر جي fluidity گھٽجي وڃي ٿي، جيڪا extrudability ۾ گھٽتائي جي ڪري ٿي، ان ۾ اڃا تائين سٺي extrudability آهي، جيڪا سفارش ڪيل حد جي اندر آهي.

1.1.2HPMC جو اثر 3D پرنٽنگ مارٽرز جي استحڪام تي

ٽيمپليٽ استعمال نه ڪرڻ جي صورت ۾، شڪل کي برقرار رکڻ جي شرح جي ماپ خود وزن جي تحت مواد جي پيداوار جي دٻاء تي منحصر آهي، جيڪو slurry ۽ مجموعي جي وچ ۾ اندروني هم آهنگي سان لاڳاپيل آهي. مختلف HPMC مواد سان 3D پرنٽنگ مارٽرز جي شڪل برقرار رکي ٿي. تبديلي جي شرح سان گڏ بيٺل وقت. HPMC شامل ڪرڻ کان پوء، مارٽر جي شڪل برقرار رکڻ جي شرح بهتر ٿي وئي، خاص طور تي شروعاتي اسٽيج تي ۽ 20 منٽ لاء بيٺل. بهرحال، اسٽينڊ ٽائيم جي واڌ سان، مارٽر جي شڪل برقرار رکڻ جي شرح تي HPMC جي بهتري وارو اثر آهستي آهستي ڪمزور ٿي ويو، جنهن جو بنيادي سبب اهو هو ته برقرار رکڻ جي شرح خاص طور تي وڌي ٿي. 60 منٽ لاء بيهڻ کان پوء، صرف 0.20٪ ۽ 0.30٪ HPMC مارٽر جي شڪل برقرار رکڻ جي شرح کي بهتر ڪري سگھن ٿا.

مختلف HPMC مواد سان گڏ 3D پرنٽنگ مارٽر جي دخول مزاحمت جا امتحان جا نتيجا شڪل 5 ۾ ڏيکاريا ويا آهن. اهو تصوير 5 مان ڏسي سگهجي ٿو ته دخول جي مزاحمت عام طور تي بيٺل وقت جي واڌ سان وڌي ٿي، جيڪو بنيادي طور تي وهڪري جي وهڪري جي ڪري آهي. سيمينٽ hydration جي عمل دوران slurry. اهو تدريجي طور تي هڪ سخت مضبوط ۾ ترقي ڪئي؛ پهرين 80 منٽ ۾، HPMC جي شموليت دخول مزاحمت کي وڌايو، ۽ HPMC جي مواد جي واڌ سان، دخول مزاحمت وڌي وئي. دخول جي مزاحمت جيتري وڌيڪ هوندي، لاڳو ٿيل لوڊ جي ڪري مواد جي خراب ٿيڻ جي ڪري HPMC جي مزاحمت وڌيڪ هوندي، جنهن مان ظاهر ٿئي ٿو ته HPMC 3D پرنٽنگ مارٽر جي شروعاتي اسٽيڪيبلٽي کي بهتر ڪري سگهي ٿو. جيئن ته HPMC جي پوليمر زنجير تي هائيڊروڪسيل ۽ ايٿر بانڊ آسانيءَ سان هائيڊروجن بانڊز ذريعي پاڻي سان ملن ٿا، جنهن جي نتيجي ۾ آزاد پاڻي جي بتدريج گھٽتائي ٿئي ٿي ۽ ذرڙن جي وچ ۾ لاڳاپو وڌندو وڃي ٿو، رگنگ قوت وڌي ٿي، ان ڪري ابتدائي دخول جي مزاحمت وڏي ٿي وڃي ٿي. 80 منٽن تائين بيهڻ کان پوءِ، سيمينٽ جي هائيڊريشن جي ڪري، HPMC کان سواءِ خالي گروپ جي دخول جي مزاحمت تيزيءَ سان وڌي وئي، جڏهن ته HPMC سان ٽيسٽ گروپ جي دخول جي مزاحمت وڌي وئي، بيهڻ جي 160 منٽ تائين شرح ۾ ڪا خاص تبديلي نه آئي. Chen et al. جي مطابق، اهو بنيادي طور تي آهي ڇو ته HPMC سيمينٽ جي ذرڙن جي چوڌاري هڪ حفاظتي فلم ٺاهيندي آهي، جيڪا ترتيب ڏيڻ جو وقت وڌائي ٿي؛ پورچز وغيره. اهو اندازو لڳايو ويو آهي ته اهو بنيادي طور تي فائبر جي ڪري آهي سادو ايٿر ڊاهيشن پراڊڪٽس (جهڙوڪ ڪاربوڪسائلٽس) يا ميٿيوڪسائل گروپ Ca(OH)2 جي ٺهڻ کي روڪيندي سيمينٽ هائيڊريشن کي دير ڪري سگهن ٿا. اها ڳالهه نوٽ ڪرڻ جي قابل آهي ته، نموني جي مٿاڇري تي پاڻي جي بخارات جي اثر کان دخول مزاحمت جي ترقي کي روڪڻ لاء، اهو تجربو ساڳئي درجه حرارت ۽ نمي جي حالتن هيٺ ڪيو ويو. مجموعي طور تي، HPMC مؤثر طريقي سان 3D پرنٽنگ مارٽر جي شروعاتي اسٽيج تي استحڪام کي بهتر ڪري سگهي ٿو، ڪوگيوليشن کي دير ڪري ٿو، ۽ 3D پرنٽنگ مارٽر جي پرنٽنگ وقت کي ڊگهو ڪري ٿو.

3D پرنٽنگ مارٽر انٽيٽي (ڊگھائي 200 mm × ويڪر 20 mm × پرت جي ٿلهي 8 mm): HPMC کان سواءِ خالي گروپ سخت خراب ٿي ويو، ختم ٿي ويو ۽ ستين پرت جي ڇپائي دوران خونريزي جا مسئلا هئا؛ M-H0.20 گروپ مارٽر سٺي اسٽيڪ قابليت آهي. 13 پرن کي پرنٽ ڪرڻ کان پوء، مٿين ڪنڊ جي ويڪر 16.58 ملي ميٽر آهي، هيٺئين ڪنڊ جي ويڪر 19.65 ملي ميٽر آهي، ۽ مٿي کان هيٺئين نسبت (مٿين ڪنڊ جي چوٽي جي هيٺئين ڪنڊ جي ويڪر جو تناسب) 0.84 آهي. Dimensional انحراف ننڍو آهي. تنهن ڪري، اها ڇپائي جي تصديق ڪئي وئي آهي ته HPMC جي شموليت کي خاص طور تي مارٽر جي ڇپائي کي بهتر بڻائي سگهجي ٿو. مارٽر fluidity 160 ~ 170 mm تي سٺي extrudability ۽ stackability آهي؛ شڪل برقرار رکڻ جي شرح 70٪ کان گهٽ آهي سنجيدگي سان خراب ٿي وئي آهي ۽ ڇپائي گهرجن کي پورو نٿو ڪري سگهي.

1.23D پرنٽنگ مارٽرز جي rheological ملڪيت تي HPMC جو اثر

مختلف HPMC مواد جي تحت خالص pulp جي ظاهري viscosity ڏني وئي آهي: شيئر جي شرح جي واڌ سان، خالص pulp جي ظاهري viscosity گھٽجي ويندي آهي، ۽ ٿلهي ٿلهي جو رجحان اعلي HPMC مواد هيٺ هوندو آهي. اهو وڌيڪ واضح آهي. HPMC ماليڪيولر زنجير خراب ٿيل آهي ۽ گهٽ شيئر جي شرح تي وڌيڪ ويسڪوسيٽي ڏيکاري ٿو؛ پر اعليٰ شيئر ريٽ تي، HPMC ماليڪيول متوازي ۽ ترتيب سان شيئر جي طرف ھلندا آھن، ان ڪري ماليڪيولز کي سلائڊ ڪرڻ آسان بڻائيندو آھي، ان ڪري جدول ۾ slurry جي ظاهري ويسڪوسيٽي نسبتا گھٽ آھي. جڏهن شيئر جي شرح 5.0 s-1 کان وڌيڪ آهي، ته خالي گروپ ۾ P-H0 جي ظاهري ويسڪوسيٽي بنيادي طور تي 5 Pa s جي اندر مستحڪم آهي؛ جڏهن ته HPMC شامل ٿيڻ کان پوءِ slurry جي ظاهري viscosity وڌي ٿي، ۽ ان کي HPMC سان ملايو وڃي ٿو. HPMC جو اضافو سيمينٽ جي ذرڙن جي وچ ۾ اندروني رگڻ کي وڌائي ٿو، جيڪو پيسٽ جي ظاهري ويسڪوسيٽي کي وڌائي ٿو، ۽ ميڪروڪوپيڪ ڪارڪردگي اهو آهي ته 3D پرنٽنگ مارٽر جي خارج ٿيڻ واري صلاحيت گهٽجي ٿي.

رينولوجيڪل ٽيسٽ ۾ خالص slurry جي شار جي دٻاء ۽ شار جي شرح جي وچ ۾ تعلق رڪارڊ ڪيو ويو، ۽ Bingham ماڊل استعمال ڪيو ويو نتيجن کي پورو ڪرڻ لاء. نتيجا شڪل 8 ۽ جدول 3 ۾ ڏيکاريا ويا آهن. جڏهن HPMC جو مواد 0.30٪ هو، ٽيسٽ دوران ڪٽڻ جي شرح 32.5 کان وڌيڪ هئي جڏهن slurry جي viscosity s-1 تي اوزار جي حد کان وڌي ٿي، لاڳاپيل ڊيٽا پوائنٽون گڏ نه ٿو ڪري سگھجي. عام طور تي، مستحڪم اسٽيج (10.0 ~ 50.0 s-1) ۾ اڀرندڙ ۽ گرڻ واري وکر سان ڍڪيل علائقو slurry جي thixotropy کي خاص ڪرڻ لاء استعمال ڪيو ويندو آهي [21, 33]. Thixotropy ان ملڪيت ڏانهن اشارو ڪري ٿو جيڪا ٻاھرين قوت جي ڪٽڻ جي عمل جي تحت slurry ۾ زبردست رواني آھي، ۽ ڪٽڻ واري عمل کي منسوخ ٿيڻ کان پوء پنھنجي اصل حالت ڏانھن موٽائي سگھي ٿو. مناسب thixotropy مارٽر جي ڇپائي لاء تمام ضروري آهي. اهو تصوير 8 مان ڏسي سگهجي ٿو ته خالي گروپ جو ٿڪسوٽروپڪ علائقو HPMC کان سواءِ صرف 116.55 Pa/s هو. HPMC جي 0.10٪ شامل ڪرڻ کان پوء، خالص پيسٽ جي thixotropic ايراضي 1 800.38 Pa/s تائين وڌي وئي؛ جي واڌ سان، پيسٽ جي thixotropic ايراضي گهٽجي وئي، پر اهو اڃا تائين خالي گروپ جي ڀيٽ ۾ 10 ڀيرا وڌيڪ هو. thixotropy جي نقطه نظر کان، HPMC جي شموليت تمام گهڻو بهتر ڪيو مارٽر جي ڇپائي.

مارٽر کي ڪڍڻ کان پوءِ ان جي شڪل کي برقرار رکڻ ۽ ان کان پوءِ نڪتل پرت جي لوڊ کي برداشت ڪرڻ لاءِ، مارٽر کي وڌيڪ پيداوار جي دٻاءُ جي ضرورت آهي. اهو جدول 3 مان ڏسي سگھجي ٿو ته خالص slurry جي پيداوار جو دٻاءُ τ0 خاص طور تي بهتر ٿي ويو آهي HPMC شامل ٿيڻ کان پوءِ، ۽ اهو HPMC سان ملندڙ جلندڙ آهي. HPMC جو مواد مثبت طور تي لاڳاپيل آهي؛ جڏهن HPMC جو مواد 0.10٪، 0.20٪، ۽ 0.30٪ آهي، خالص پيسٽ جي پيداوار جو دٻاء وڌائي ٿو 8.6، 23.7، ۽ 31.8 ڀيرا خالي گروپ جي، ترتيب سان؛ پلاسٽڪ viscosity μ پڻ HPMC جي مواد جي واڌ سان وڌي ٿي. 3D پرنٽنگ جي ضرورت آهي ته مارٽر جي پلاسٽڪ viscosity تمام ننڍو نه هجڻ گهرجي، ٻي صورت ۾ extrusion کان پوء deformation وڏو ٿيندو؛ ساڳئي وقت، مواد جي اخراج جي تسلسل کي يقيني بڻائڻ لاء هڪ مناسب پلاسٽڪ viscosity برقرار رکڻ گهرجي. تت ۾، rheology جي نقطي نظر کان، HPMC جي Incorporation 3D ڇپائي مارٽر جي stackability جي بهتري تي هڪ مثبت اثر ڇڏيو آهي. HPMC کي شامل ڪرڻ کان پوء، خالص پيسٽ اڃا تائين Bingham rheological ماڊل سان مطابقت رکي ٿو، ۽ فٽ R2 جي چڱائي 0.99 کان گهٽ ناهي.

1.33D ڇپائي مارٽر جي مشيني ملڪيت تي HPMC جو اثر

28 ڊي compressive طاقت ۽ 3D پرنٽنگ مارٽر جي لچڪدار طاقت. HPMC مواد جي واڌ سان، 3D ڇپائي مارٽر جي 28 ڊي compressive ۽ لچڪدار طاقت گھٽجي وئي؛ جڏهن HPMC جو مواد 0.30٪ تائين پهچي ويو، 28 ڊي compressive طاقت ۽ لچڪدار قوتون 30.3 ۽ 7.3 MPa آهن. اڀياس ڏيکاريا آهن ته HPMC هڪ خاص هوا ۾ داخل ٿيڻ وارو اثر آهي، ۽ جيڪڏهن ان جو مواد تمام گهڻو آهي، مارٽر جي اندروني پورائيزيشن ۾ اضافو ٿيندو. پکيڙ جي مزاحمت وڌائي ٿي ۽ سڀني کي خارج ڪرڻ ڏکيو آهي. تنهن ڪري، porosity جي واڌ HPMC جي سبب 3D ڇپائي مارٽر جي طاقت جي گهٽتائي جو سبب ٿي سگهي ٿو.

3D پرنٽنگ جو منفرد ليمينيشن مولڊنگ عمل ڍانچي ۾ ڪمزور علائقن جي وجود ۽ ڀرپاسي جي پرتن جي وچ ۾ مشيني خاصيتن جي موجودگي جو سبب بڻجندو آهي، ۽ پرن جي وچ ۾ بانڊنگ جي طاقت جو پرنٽ ٿيل جزو جي مجموعي طاقت تي وڏو اثر پوندو آهي. 3D پرنٽنگ مارٽر جي نموني لاءِ 0.20٪ HPMC M-H0.20 سان ملايو ويو، ۽ انٽرليئر بانڊ جي طاقت کي انٽرليئر ورهائڻ واري طريقي سان آزمايو ويو. ٽن حصن جي اندروني بانڊ طاقت 1.3 MPa کان وڌيڪ هئي؛ ۽ جڏهن تہن جو تعداد گهٽ هو، انٽرليئر بانڊ جي طاقت ٿوري گهڻي هئي. ان جو سبب اهو ٿي سگهي ٿو ته، هڪ طرف، مٿئين پرت جي ڪشش ثقل هيٺئين پرت کي وڌيڪ ڳنڀير بڻائي ٿي؛ ٻئي طرف، مارٽر جي مٿاڇري کي هيٺين پرت کي ڇپائڻ وقت وڌيڪ نمي حاصل ٿي سگهي ٿي، جڏهن ته مارٽر جي مٿاڇري جي نمي، جڏهن ته مٿين پرت کي ڇپائيندي، بخار ٿيڻ ۽ هائيڊريشن جي ڪري گهٽجي ويندي آهي، تنهنڪري هيٺئين پرت جي وچ ۾ بانڊنگ مضبوط ٿئي ٿي.

1.43D پرنٽنگ مارٽر جي مائڪرومورفولوجي تي HPMC جو اثر

M-H0 ۽ M-H0.20 نمونن جون SEM تصويرون 3 ڊي جي عمر ۾ ڏيکارين ٿيون ته M-H0.20 نمونن جي مٿاڇري تي 0.20٪ HPMC شامل ڪرڻ کان پوءِ خاص طور تي وڌي ويا آهن، ۽ سوراخ جي سائيز ان کان وڏي آهي. خالي گروپ. اهو هڪ طرف، اهو آهي ڇو ته HPMC هڪ هوائي-اندرننگ اثر آهي، جيڪو يونيفارم ۽ ٺيڪ سوراخ متعارف ڪرايو آهي؛ ٻئي طرف، اهو ٿي سگهي ٿو ته HPMC جو اضافو slurry جي viscosity وڌائي، ان ڪري سلري جي اندر هوا جي خارج ٿيڻ واري مزاحمت کي وڌائي. واڌ مارٽر جي ميخانياتي خاصيتن ۾ گهٽتائي جو بنيادي سبب ٿي سگهي ٿو. خلاصو، 3D پرنٽنگ مارٽر جي طاقت کي يقيني بڻائڻ لاء، HPMC جو مواد تمام وڏو نه هجڻ گهرجي (≤ 0.20٪).

نتيجي ۾

(1) Hydroxypropyl methylcellulose HPMC مارٽر جي پرنٽنگ کي بهتر بڻائي ٿو. HPMC جي مواد جي واڌ سان، مارٽر جي extrudability گھٽجي ٿي پر اڃا به سٺي extrudability آهي، stackability بهتر ٿي وئي آهي، ۽ ڇپائي جو وقت ڊگهو آهي. اهو ڇپائي جي تصديق ڪئي وئي آهي ته مارٽر جي هيٺئين پرت جي خرابي HPMC کي شامل ڪرڻ کان پوء گهٽجي ويندي آهي، ۽ مٿين-هيٺين جو تناسب 0.84 آهي جڏهن ته HPMC مواد 0.20٪ آهي.

(2) HPMC 3D پرنٽنگ مارٽر جي rheological ملڪيت کي بهتر بڻائي ٿو. HPMC مواد جي واڌ سان، ظاهري viscosity، پيداوار جو دٻاء ۽ پلاسٽڪ جي viscosity slurry وڌائي؛ thixotropy پهرين وڌي ٿي ۽ پوءِ گھٽجي ٿي، ۽ ڇپائيءَ جي صلاحيت حاصل ڪئي وڃي ٿي. سڌارو. rheology جي نقطه نظر کان، HPMC شامل ڪرڻ سان مارٽر جي ڇپائي جي صلاحيت پڻ بهتر ٿي سگهي ٿي. HPMC کي شامل ڪرڻ کان پوء، slurry اڃا تائين Bingham rheological ماڊل جي مطابق آهي، ۽ مناسب R2≥0.99 جي سٺي.

(3) HPMC شامل ڪرڻ کان پوء، مادي جي مائڪرو ساخت ۽ سوراخ وڌائي ٿو. اهو سفارش ڪئي وئي آهي ته HPMC جي مواد 0.20٪ کان وڌيڪ نه هجڻ گهرجي، ٻي صورت ۾ اهو مارٽر جي ميخانياتي ملڪيت تي وڏو اثر ٿيندو. 3D پرنٽنگ مارٽر جي مختلف پرتن جي وچ ۾ بانڊ جي طاقت ٿورو مختلف آهي، ۽ تہن جو تعداد جڏهن اهو گهٽ آهي، مارٽر جي پرتن جي وچ ۾ بانڊ جي طاقت وڌيڪ آهي.