1.1žaliavos
Cemente naudojamas P·Ⅱ 52,5 cementas (PC), pagamintas Nanjing Onotian Cement Plant, hidroksipropilmetilceliuliozė, balti milteliai, vandens kiekis 2,1%, pH vertė 6,5 (1% vandeninis tirpalas, 25 ℃), klampumas 95 Pas ( 2% vandeninis tirpalas, 20 ℃), dozė (skaičiuojama pagal cemento masę) yra atitinkamai 0%, 0,05%, 0,10%, 0,20%, 0,30%;smulkus užpildas yra kvarcinis smėlis, kurio dalelių dydis yra 0,212–0,425 mm.
1.2eksperimento metodas
1.2.1Medžiagos paruošimas
Naudodami JJ-5 modelio skiedinio maišytuvą, pirmiausia tolygiai sumaišykite HPMC, cementą ir smėlį, tada įpilkite vandens ir maišykite 3 min (2 min. mažu greičiu ir 1 min. dideliu greičiu), o veikimo testas atliekamas iš karto po maišymas.
1.2.2Spausdinamas našumo įvertinimas
Skiedinio spausdinamumas daugiausiai būdingas ekstrudavimui ir krovumui.
Geras ekstrudavimas yra 3D spausdinimo pagrindas, o skiedinys turi būti lygus ir neužblokuoti vamzdžio ekstruzijos proceso metu.Pristatymo reikalavimai.Remiantis GB/T 2419-2005 „Cementinio skiedinio skystumo nustatymas“, 0, 20, 40 ir 60 min. stovinčio skiedinio takumas buvo patikrintas šokinėjančio stalo testu.
Geras sukrovimas yra raktas į 3D spausdinimą.Reikalaujama, kad atspausdintas sluoksnis stipriai nesubyrėtų ir nedeformuotųsi dėl savo svorio ir viršutinio sluoksnio slėgio.Formos išlaikymo greitis ir atsparumas prasiskverbimui pagal savo svorį gali būti naudojami visapusiškai apibūdinti 3D spausdinimo skiedinio sukrovimą.
Formos išlaikymo greitis pagal savo svorį atspindi medžiagos deformacijos laipsnį pagal savo svorį, kurį galima naudoti vertinant 3D spausdinimo medžiagų sukrovimą.Kuo didesnis formos išlaikymo koeficientas, tuo mažesnė skiedinio deformacija veikiant jo paties svoriui, o tai palankesnė spausdinimui.Nuoroda , įdėkite skiedinį į cilindrinę formą, kurios skersmuo ir aukštis 100 mm, pasukite ir vibruokite 10 kartų, nubraukite viršutinį paviršių, tada pakelkite formą, kad patikrintumėte skiedinio sulaikymo aukštį ir jo procentinę dalį. pradinis aukštis yra formos išlaikymo greitis .Aukščiau pateiktas metodas buvo naudojamas skiedinio formos išlaikymo greičiui patikrinti atitinkamai 0, 20, 40 ir 60 min.
3D spausdinimo skiedinio sukrovimas yra tiesiogiai susijęs su pačios medžiagos stingimo ir kietėjimo procesu, todėl atsparumo prasiskverbimui metodas naudojamas cemento pagrindu pagamintų medžiagų standumo vystymuisi arba konstrukcinėms konstrukcijoms nustatyti kietėjimo proceso metu, kad būtų galima netiesiogiai. apibūdinti sukrautumą.Norėdami patikrinti skiedinio atsparumą prasiskverbimui, žr. JGJ 70 – 2009 „Pagrindinių statybinio skiedinio charakteristikų bandymo metodas“.
Be to, ožinio rėmo spausdintuvas buvo naudojamas vieno sluoksnio kubo, kurio kraštinės ilgis 200 mm, kontūrams išspausti ir atspausdinti bei pagrindiniai spausdinimo parametrai, tokie kaip spausdinimo sluoksnių skaičius, viršutinio krašto plotis ir buvo išbandytas apatinio krašto plotis.Spausdinimo sluoksnio storis – 8 mm, o spausdintuvo judėjimo greitis – 1 500 mm/min.
1.2.3Reologinių savybių tyrimai
Reologinis parametras yra svarbus vertinimo parametras, apibūdinantis srutų deformaciją ir apdirbamumą, kuris gali būti naudojamas prognozuojant 3D spausdinimo cemento srutos tekėjimą.Tariamasis klampumas atspindi vidinę trintį tarp srutoje esančių dalelių ir gali įvertinti srutos atsparumą deformacijos srautui.HPMC gebėjimas atspindėti HPMC poveikį 3D spausdinimo skiedinio išspaudimui.Norėdami paruošti cemento pastą P-H0, P-H0,10, P-H0,20, P-H0,30, žiūrėkite 2 lentelėje pateiktą maišymo santykį. Naudokite Brookfield DVNEXT viskozimetrą su adapteriu, kad patikrintumėte jo reologines savybes.Bandymo aplinkos temperatūra yra (20±2) °C.Gryna suspensija iš anksto pjaustoma 10 s esant 60,0 s-1, kad suspensija pasiskirstytų tolygiai, tada sustabdoma 10 s, tada šlyties greitis padidėja nuo 0,1 s-1 iki 60,0 s-1 ir sumažėja iki 0,1 s−1.
Binghamo modelis, parodytas lygtyje.(1) naudojamas tiesiškai pritaikyti šlyties įtempių ir šlyties greičio kreivę stabilioje stadijoje (šlyties greitis yra 10,0–50,0 s−1).
τ=τ0+μγ (1).
čia τ yra šlyties įtempis;τ0 yra takumo įtempis;μ yra plastiko klampumas;γ yra šlyties greitis.
Kai cemento pagrindu pagaminta medžiaga yra statinės būsenos, plastinė klampumas μ rodo koloidinės sistemos gedimo sunkumo laipsnį, o takumo įtempis τ0 reiškia mažiausią įtempį, reikalingą suspensijai tekėti.Medžiaga teka tik tada, kai atsiranda didesnis nei τ0 šlyties įtempis, todėl ją galima naudoti norint atspindėti HPMC įtaką 3D spausdinimo skiedinio sukrovimui.
1.2.4Mechaninių savybių bandymas
Remiantis GB/T 17671-1999 „Cemento skiedinio stiprumo bandymo metodas“, pagal 2 lentelėje pateiktą maišymo santykį buvo paruošti skiedinio bandiniai su skirtingu HPMC kiekiu ir išbandyti jų 28 dienų gniuždymo ir lenkimo stipriai.
Nėra atitinkamo 3D spausdinimo skiedinio sluoksnių sukibimo stiprumo bandymo metodo standarto.Šiame tyrime bandymui buvo naudojamas padalijimo metodas.3D spausdinimo skiedinio pavyzdys buvo kietinamas 28 dienas, o po to supjaustomas į 3 dalis, atitinkamai pavadintas A, B ir C., kaip parodyta 2 paveiksle (a).CMT-4204 universalus bandymo aparatas (diapazonas 20 kN, 1 tikslumo klasė, apkrovos greitis 0,08 mm/min) buvo naudojamas apkrauti trijų dalių tarpsluoksnio sankryžą, kad būtų padalintas gedimo sustabdymas, kaip parodyta 2 paveiksle (b).
Bandinio tarpsluoksnio sukibimo stipris Pb apskaičiuojamas pagal šią formulę:
Pb = 2FπA = 0,637 FA (2)
čia F – bandinio gedimo apkrova;A yra bandinio skelto paviršiaus plotas.
1.2.5Mikromorfologija
Mėginių mikroskopinė morfologija 3 d. buvo stebima su Quanta 200 skenuojančiu elektroniniu mikroskopu (SEM) iš FEI Company, JAV.
Paskelbimo laikas: 2022-09-27