1.1суровини
The cement adopts P·Ⅱ 52.5 cement (PC) produced by Nanjing Onotian Cement Plant, hydroxypropyl methylcellulose, white powder, water content is 2.1%, pH value is 6.5 (1% aqueous solution, 25 ℃), viscosity is 95 Pa s (2% aqueous solution, 20 ℃), the dosage (calculated by cement mass) is 0%, 0.05%, 0,10%, 0,20%, 0,30%, съответно; Финият агрегат е кварцов пясък с размер на частиците 0,212 ~ 0,425 mm.
1.2Експериментален метод
1.2.1Подготовка на материали
Използвайки миксер на хоросан от модел JJ-5, първо смесете HPMC, цимент и пясък равномерно, след това добавете вода и смесете за 3 минути (2 минути при ниска скорост и 1 минута при висока скорост) и тестът за производителност се извършва веднага след смесване.
1.2.2Оценка на производителността на печат
Печатимостта на хоросана се характеризира главно с екструдичност и подреждане.
Добрата екструдичност е основата за реализиране на 3D печат, а хоросанът е необходим да бъде гладък и да не блокира тръбата по време на процеса на екструзия. Изисквания за доставка. Позовавайки се на GB/T 2419-2005 „Определяне на плавността на циментовия хоросан“, плавността на хоросана, която се оставя за 0, 20, 40 и 60 минути, се тества чрез тест за скачане на таблицата.
Добрата подреждане е ключът към реализирането на 3D печат. Изисква се печатен слой да не се срине или да се деформира значително под собственото си тегло и налягането на горния слой. Скоростта на задържане на формата и съпротивлението на проникване под собственото му тегло може да се използва за цялостно характеризиране на подреждането на 3D печат.
Степента на задържане на формата под собственото му тегло отразява степента на деформация на материала под собственото му тегло, която може да се използва за оценка на подреждането на 3D печатните материали. Колкото по -висока е степента на задържане на формата, толкова по -малка е деформацията на хоросана под собственото си тегло, което е по -благоприятно за печат. Справка, поставете хоросана в цилиндрична форма с диаметър и височина 100 mm, овен и вибрирайте 10 пъти, изстържете горната повърхност и след това повдигнете формата, за да тествате височината на задържане на хоросана, а процентът от него с първоначалната височина е скоростта на задържане на формата. Горният метод се използва за тестване на степента на задържане на формата на хоросана, след като стои съответно 0, 20, 40 и 60 минути.
Подреждането на 3D печатащия хоросан е пряко свързана с процеса на настройване и втвърдяване на самия материал, така че методът на устойчивост на проникване се използва за получаване на развитие на скованост или структурно строителство на циментови материали по време на процеса на настройка, така че индиректно да характеризира подреждането. Вижте JGJ 70 - 2009 „Метод на изпитване за основна ефективност на строителния хоросан“, за да се тества устойчивостта на проникване на хоросан.
В допълнение, принтерът на рамката за портиране е използван за екструдиране и отпечатване на очертанията на еднослоен куб със странична дължина 200 mm и основните параметри на печат, като броя на печатните слоеве, ширината на горния ръб и ширината на долния ръб са тествани. Дебелината на печатния слой е 8 mm, а скоростта на движение на принтера е 1 500 mm/min.
1.2.3Реологично тестване на свойствата
Реологичният параметър е важен параметър за оценка за характеризиране на деформацията и обработваемостта на суспензията, която може да се използва за прогнозиране на поведението на потока на 3D печатната циментова суспензия. Очевидният вискозитет отразява вътрешното триене между частиците в суспензията и може да оцени устойчивостта на суспензията към деформационния поток. Способността на HPMC да отразява ефекта на HPMC върху екструдибилността на 3D печат. Вижте съотношението на смесване в таблица 2, за да приготвите циментова паста P-H0, P-H0.10, P-H0.20, P-H0.30, използвайте вискомеметър Brookfield DVNext с адаптер, за да тествате неговите реологични свойства. Температурата на тестовата среда е (20 ± 2) ° C. Чистата каша се складира предварително за 10 s при 60,0 s-1, за да се направи кашата равномерно разпределена и след това се паурира за 10 s, а след това скоростта на срязване се увеличава от 0,1 s-1 до 60,0 s-1 и след това намалява до 0,1 s-1.
Моделът Bingham, показан в уравнение. (1) се използва за линейно прилягане на кривата на скоростта на срязване на срязване в стабилния етап (скоростта на срязване е 10,0 ~ 50,0 s-1).
τ = τ0+μγ (1).
където τ е напрежението на срязване; τ0 е напрежението на добив; μ е пластмасовият вискозитет; γ е скоростта на срязване.
Когато материалът на базата на цимент е в статично състояние, пластмасовият вискозитет μ представлява степента на трудност на повредата на колоидната система, а напрежението на добив τ0 се отнася до минималното напрежение, необходимо за теченето на кашата. Материалът тече само когато възникне напрежението на срязване по -високо от τ0, така че може да се използва за отразяване на влиянието на HPMC върху подреждането на 3D печат.
1.2.4Тест за механично свойство
Позовавайки се на GB/T 17671-1999 „Метод за тестване за силата на циментовата хоросана“, минометните образци с различно съдържание на HPMC се приготвят съгласно съотношението на смесване в таблица 2 и техните 28-дневни якост на натиск и огъване са тествани.
Няма подходящ стандарт за метода на изпитване на силата на свързване между слоевете на 3D печат. В това проучване методът на разделяне е използван за теста. 3D печатният минохвъргач се излекува за 28 d и след това се нарязва на 3 части, наречени съответно A, B, C. , както е показано на фигура 2 (а). Универсалната машина за тестване на CMT-4204 (обхват 20 kN, клас 1, клас 1, скорост на зареждане 0,08 mm/min) беше използвана за зареждане на междуложния кръстовище от три части за спиране на разделителната повреда, както е показано на фигура 2 (б).
Силата на междинната връзка Pb на образеца се изчислява съгласно следната формула:
Pb = 2fπa = 0.637 fa （2）
където f е натоварването на отказа на образеца; A е площта на разцепената повърхност на образеца.
1.2.5Микроморфология
Микроскопичната морфология на образците при 3 d се наблюдава с сканиращ електронен микроскоп Quanta 200 (SEM) от FEI Company, САЩ.
Време за публикация: септември-27-2022