3D প্রিন্টিং মর্টারের বৈশিষ্ট্যগুলিতে হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের প্রভাব

3D প্রিন্টিং মর্টারের মুদ্রণযোগ্যতা, rheological বৈশিষ্ট্য এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ (HPMC) এর বিভিন্ন ডোজগুলির প্রভাব অধ্যয়ন করে, HPMC-এর উপযুক্ত ডোজ নিয়ে আলোচনা করা হয়েছিল, এবং এর প্রভাবের প্রক্রিয়াটি মাইক্রোস্কোপিক আকারবিদ্যার সাথে মিলিতভাবে বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। ফলাফলগুলি দেখায় যে এইচপিএমসি-এর বিষয়বস্তু বৃদ্ধির সাথে মর্টারের তরলতা হ্রাস পায়, অর্থাৎ এইচপিএমসি-এর বিষয়বস্তু বৃদ্ধির সাথে এক্সট্রুডিবিলিটি হ্রাস পায়, তবে তরলতা ধরে রাখার ক্ষমতা উন্নত হয়। এক্সট্রুডেবিলিটি; এইচপিএমসি বিষয়বস্তু বৃদ্ধির সাথে সাথে স্ব-ওজনে আকৃতি ধরে রাখার হার এবং অনুপ্রবেশ প্রতিরোধের উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়, অর্থাৎ, এইচপিএমসি বিষয়বস্তু বৃদ্ধির সাথে, স্ট্যাকযোগ্যতা উন্নত হয় এবং মুদ্রণের সময় দীর্ঘায়িত হয়; রিওলজির দৃষ্টিকোণ থেকে, এইচপিএমসির বিষয়বস্তু বৃদ্ধির সাথে, স্লারির স্পষ্ট সান্দ্রতা, ফলন চাপ এবং প্লাস্টিকের সান্দ্রতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে, এবং স্ট্যাকযোগ্যতা উন্নত হয়েছে; থিক্সোট্রপি প্রথমে বৃদ্ধি পায় এবং তারপর এইচপিএমসির বিষয়বস্তু বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায় এবং মুদ্রণযোগ্যতা উন্নত হয়; HPMC-এর বিষয়বস্তু খুব বেশি বৃদ্ধির ফলে মর্টার ছিদ্র বৃদ্ধি পাবে এবং শক্তি বৃদ্ধি পাবে এটি সুপারিশ করা হয় যে HPMC-এর বিষয়বস্তু 0.20% এর বেশি হওয়া উচিত নয়।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, 3D প্রিন্টিং (এছাড়াও "অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং" নামে পরিচিত) প্রযুক্তি দ্রুত বিকাশ লাভ করেছে এবং বায়োইঞ্জিনিয়ারিং, এরোস্পেস এবং শৈল্পিক সৃষ্টির মতো অনেক ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির ছাঁচ-মুক্ত প্রক্রিয়া উপাদানের ব্যাপক উন্নতি করেছে এবং কাঠামোগত নকশার নমনীয়তা এবং এর স্বয়ংক্রিয় নির্মাণ পদ্ধতি শুধুমাত্র জনশক্তিকে ব্যাপকভাবে বাঁচায় না, বিভিন্ন কঠোর পরিবেশে নির্মাণ প্রকল্পের জন্যও উপযুক্ত। 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি এবং নির্মাণ ক্ষেত্রের সমন্বয় উদ্ভাবনী এবং প্রতিশ্রুতিশীল। বর্তমানে, সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণ 3D প্রিন্টিংয়ের প্রতিনিধিত্বমূলক প্রক্রিয়া হল এক্সট্রুশন স্ট্যাকিং প্রক্রিয়া (কনট্যুর প্রক্রিয়া কনট্যুর ক্রাফটিং সহ) এবং কংক্রিট মুদ্রণ এবং পাউডার বন্ধন প্রক্রিয়া (ডি-শেপ প্রক্রিয়া)। তাদের মধ্যে, এক্সট্রুশন স্ট্যাকিং প্রক্রিয়ার ঐতিহ্যগত কংক্রিট ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া থেকে ছোট পার্থক্য, বড় আকারের উপাদানগুলির উচ্চ সম্ভাব্যতা এবং নির্মাণ খরচের সুবিধা রয়েছে। নিকৃষ্ট সুবিধা সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণের 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির বর্তমান গবেষণার হটস্পট হয়ে উঠেছে।

3D প্রিন্টিংয়ের জন্য "কালি উপকরণ" হিসাবে ব্যবহৃত সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলির জন্য, তাদের কার্যক্ষমতার প্রয়োজনীয়তা সাধারণ সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলির থেকে আলাদা: একদিকে, সদ্য মিশ্রিত সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলির কার্যকারিতার জন্য নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা রয়েছে এবং নির্মাণ প্রক্রিয়াটি মসৃণ এক্সট্রুশনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে, অন্যদিকে, এক্সট্রুড সিমেন্ট-ভিত্তিক উপাদান স্ট্যাকযোগ্য হতে হবে, অর্থাৎ এটি হবে না তার নিজস্ব ওজন এবং উপরের স্তরের চাপের অধীনে উল্লেখযোগ্যভাবে পতন বা বিকৃত হয়। উপরন্তু, 3D প্রিন্টিংয়ের ল্যামিনেশন প্রক্রিয়াটি স্তরগুলির মধ্যে স্তরগুলি তৈরি করে ইন্টারলেয়ার ইন্টারফেস এলাকার ভাল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি নিশ্চিত করার জন্য, 3D প্রিন্টিং বিল্ডিং উপকরণগুলিরও ভাল আনুগত্য থাকা উচিত। সংক্ষেপে, এক্সট্রুডেবিলিটি, স্ট্যাকযোগ্যতা এবং উচ্চ আনুগত্যের নকশা একই সময়ে ডিজাইন করা হয়েছে। নির্মাণ ক্ষেত্রে 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির প্রয়োগের জন্য সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণ একটি পূর্বশর্ত। হাইড্রেশন প্রক্রিয়া এবং সিমেন্টিটিস উপাদানগুলির rheological বৈশিষ্ট্যগুলি সামঞ্জস্য করা উপরের মুদ্রণ কার্যকারিতা উন্নত করার দুটি গুরুত্বপূর্ণ উপায়। সিমেন্টসীয় পদার্থের হাইড্রেশন প্রক্রিয়ার সমন্বয় এটি বাস্তবায়ন করা কঠিন, এবং পাইপ ব্লকেজের মতো সমস্যা সৃষ্টি করা সহজ; এবং রিওলজিকাল বৈশিষ্ট্যগুলির নিয়ন্ত্রণের জন্য প্রিন্টিং প্রক্রিয়ার সময় তরলতা এবং এক্সট্রুশন ছাঁচনির্মাণের পরে কাঠামোগত গতি বজায় রাখা প্রয়োজন৷ বর্তমান গবেষণায়, সান্দ্রতা সংশোধক, খনিজ সংমিশ্রণ, ন্যানোক্লেস, ইত্যাদি প্রায়শই সিমেন্ট-ভিত্তিক rheological বৈশিষ্ট্যগুলিকে সামঞ্জস্য করতে ব্যবহৃত হয়৷ উপকরণ ভাল মুদ্রণ কর্মক্ষমতা অর্জন.

Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) হল একটি সাধারণ পলিমার ঘনকারী। আণবিক শৃঙ্খলে থাকা হাইড্রক্সিল এবং ইথার বন্ধনগুলি হাইড্রোজেন বন্ধনের মাধ্যমে মুক্ত জলের সাথে মিলিত হতে পারে। এটি কংক্রিটে প্রবর্তন কার্যকরভাবে এর সংহতি উন্নত করতে পারে। এবং জল ধরে রাখা। বর্তমানে, সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির উপর এইচপিএমসি-এর প্রভাবের উপর গবেষণাটি বেশিরভাগই তরলতা, জল ধারণ এবং রিওলজির উপর এর প্রভাবের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে এবং 3D প্রিন্টিং সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির উপর সামান্য গবেষণা করা হয়েছে ( যেমন extrudability, stackability, ইত্যাদি)। উপরন্তু, 3D মুদ্রণের জন্য অভিন্ন মানগুলির অভাবের কারণে, সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলির মুদ্রণযোগ্যতার জন্য মূল্যায়ন পদ্ধতি এখনও প্রতিষ্ঠিত হয়নি। উল্লেখযোগ্য বিকৃতি বা সর্বাধিক মুদ্রণ উচ্চতা সহ মুদ্রণযোগ্য স্তরগুলির সংখ্যা দ্বারা উপাদানটির স্ট্যাকযোগ্যতা মূল্যায়ন করা হয়। উপরোক্ত মূল্যায়ন পদ্ধতিগুলি উচ্চ সাবজেক্টিভিটি, দুর্বল সার্বজনীনতা এবং কষ্টকর প্রক্রিয়ার সাপেক্ষে। পারফরম্যান্স মূল্যায়ন পদ্ধতির প্রকৌশল প্রয়োগে প্রচুর সম্ভাবনা এবং মূল্য রয়েছে।

এই কাগজে, মর্টারের মুদ্রণযোগ্যতা উন্নত করতে সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলিতে HPMC-এর বিভিন্ন ডোজ চালু করা হয়েছিল, এবং 3D প্রিন্টিং মর্টার বৈশিষ্ট্যগুলিতে HPMC ডোজের প্রভাবগুলি মুদ্রণযোগ্যতা, rheological বৈশিষ্ট্য এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করে ব্যাপকভাবে মূল্যায়ন করা হয়েছিল। তরলতার মতো বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে মূল্যায়নের ফলাফলের উপর ভিত্তি করে, HPMC-এর সর্বোত্তম পরিমাণের সাথে মিশ্রিত মর্টারটি মুদ্রণ যাচাইকরণের জন্য নির্বাচন করা হয়েছিল, এবং মুদ্রিত সত্তার প্রাসঙ্গিক পরামিতিগুলি পরীক্ষা করা হয়েছিল; নমুনার অণুবীক্ষণিক রূপবিদ্যার অধ্যয়নের উপর ভিত্তি করে, মুদ্রণ উপাদানের কর্মক্ষমতা বিবর্তনের অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়াটি অন্বেষণ করা হয়েছিল। একই সময়ে, 3D প্রিন্টিং সিমেন্ট-ভিত্তিক উপাদান প্রতিষ্ঠিত হয়। নির্মাণের ক্ষেত্রে 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির প্রয়োগকে উন্নীত করার জন্য মুদ্রণযোগ্য কর্মক্ষমতার একটি ব্যাপক মূল্যায়ন পদ্ধতি।