تھری ڈی پرنٹنگ مارٹر کی خصوصیات پر ہائیڈرو آکسی پروپیل میتھیل سیلولوز کا اثر

3D پرنٹنگ مارٹر کی پرنٹ ایبلٹی، ریولوجیکل خصوصیات اور مکینیکل خصوصیات پر ہائیڈروکسائپروپل میتھائل سیلولوز (HPMC) کی مختلف خوراکوں کے اثر کا مطالعہ کرتے ہوئے، HPMC کی مناسب خوراک پر تبادلہ خیال کیا گیا، اور مائکروسکوپک مورفولوجی کے ساتھ مل کر اس کے اثر و رسوخ کے طریقہ کار کا تجزیہ کیا گیا۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ HPMC کے مواد میں اضافے کے ساتھ مارٹر کی روانی میں کمی واقع ہوتی ہے، یعنی HPMC کے مواد میں اضافے کے ساتھ اخراج کی صلاحیت کم ہوتی ہے، لیکن سیالیت برقرار رکھنے کی صلاحیت بہتر ہوتی ہے۔ Extrudability; شکل برقرار رکھنے کی شرح اور خود وزن کے تحت دخول کی مزاحمت HPMC مواد کے اضافے کے ساتھ نمایاں طور پر بڑھ جاتی ہے، یعنی HPMC مواد میں اضافے کے ساتھ، اسٹیک ایبلٹی بہتر ہوتی ہے اور پرنٹنگ کا وقت طویل ہوتا ہے۔ ریولوجی کے نقطہ نظر سے، HPMC کے مواد میں اضافے کے ساتھ، گندگی کی ظاہری viscosity، پیداوار کے دباؤ اور پلاسٹک کی viscosity میں نمایاں اضافہ ہوا، اور stackability میں بہتری آئی؛ thixotropy پہلے بڑھی اور پھر HPMC کے مواد میں اضافے کے ساتھ کم ہوئی، اور پرنٹ ایبلٹی بہتر ہوئی؛ HPMC کا مواد بہت زیادہ بڑھنے سے مارٹر کی پورسٹی میں اضافہ ہو گا اور طاقت میں اضافہ ہو گا یہ سفارش کی جاتی ہے کہ HPMC کا مواد 0.20% سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔

حالیہ برسوں میں، 3D پرنٹنگ (جسے "اضافی مینوفیکچرنگ" بھی کہا جاتا ہے) ٹیکنالوجی نے تیزی سے ترقی کی ہے اور بائیو انجینیئرنگ، ایرو اسپیس اور فنکارانہ تخلیق جیسے کئی شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال کی گئی ہے۔ تھری ڈی پرنٹنگ ٹیکنالوجی کے مولڈ فری عمل نے مواد کو بہت بہتر کیا ہے اور ساختی ڈیزائن کی لچک اور اس کا خودکار تعمیراتی طریقہ نہ صرف افرادی قوت کو بہت زیادہ بچاتا ہے بلکہ مختلف سخت ماحول میں تعمیراتی منصوبوں کے لیے بھی موزوں ہے۔ 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی اور تعمیراتی میدان کا امتزاج اختراعی اور امید افزا ہے۔ فی الحال، سیمنٹ پر مبنی مواد 3D پرنٹنگ کا نمائندہ عمل ایکسٹروژن اسٹیکنگ کا عمل ہے (بشمول کنٹور پروسیس کنٹور کرافٹنگ) اور کنکریٹ پرنٹنگ اور پاؤڈر بانڈنگ کا عمل (D-شکل عمل)۔ ان میں سے، اخراج اسٹیکنگ کے عمل میں روایتی کنکریٹ مولڈنگ کے عمل سے چھوٹے فرق، بڑے سائز کے اجزاء کی اعلی فزیبلٹی اور تعمیراتی لاگت کے فوائد ہیں۔ کمتر فائدہ سیمنٹ پر مبنی مواد کی 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی کے موجودہ ریسرچ ہاٹ سپاٹ بن گیا ہے۔

3D پرنٹنگ کے لیے "انک میٹریل" کے طور پر استعمال ہونے والے سیمنٹ پر مبنی مواد کے لیے، ان کی کارکردگی کے تقاضے عام سیمنٹ پر مبنی مواد سے مختلف ہوتے ہیں: ایک طرف، تازہ مخلوط سیمنٹ پر مبنی مواد کے قابل عمل ہونے کے لیے کچھ تقاضے ہیں، اور تعمیراتی عمل کو ہموار اخراج کی ضروریات کو پورا کرنے کی ضرورت ہے، دوسری طرف، سیمنٹ پر مبنی مواد کو اسٹیک ایبل ہونا ضروری ہے، یعنی ایسا نہیں ہوگا اپنے وزن اور اوپری پرت کے دباؤ کے تحت گرنا یا نمایاں طور پر خراب ہونا۔ اس کے علاوہ، تھری ڈی پرنٹنگ کا لیمینیشن عمل تہوں کے درمیان تہوں کو بناتا ہے انٹرلیئر انٹرفیس ایریا کی اچھی مکینیکل خصوصیات کو یقینی بنانے کے لیے، تھری ڈی پرنٹنگ بلڈنگ میٹریل میں بھی اچھی آسنجن ہونی چاہیے۔ خلاصہ طور پر، extrudability، stackability، اور اعلی آسنجن کا ڈیزائن ایک ہی وقت میں ڈیزائن کیا گیا ہے۔ سیمنٹ پر مبنی مواد تعمیر کے میدان میں 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی کے استعمال کے لیے ایک شرط ہے۔ ہائیڈریشن کے عمل کو ایڈجسٹ کرنا اور cementitious مواد کی rheological خصوصیات مندرجہ بالا پرنٹنگ کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے دو اہم طریقے ہیں۔ سیمنٹیٹیئس مواد کے ہائیڈریشن کے عمل کو ایڈجسٹ کرنا اس پر عمل درآمد کرنا مشکل ہے، اور پائپ کی رکاوٹ جیسے مسائل پیدا کرنا آسان ہے۔ اور rheological خصوصیات کے ریگولیشن کو پرنٹنگ کے عمل کے دوران روانی اور ایکسٹروشن مولڈنگ کے بعد ساخت کی رفتار کو برقرار رکھنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ موجودہ تحقیق میں، viscosity modifiers، معدنی مرکبات، nanoclays، وغیرہ کو اکثر سیمنٹ کی rheological خصوصیات کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ بہتر پرنٹنگ کی کارکردگی کو حاصل کرنے کے لئے مواد.

Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) ایک عام پولیمر گاڑھا کرنے والا ہے۔ مالیکیولر چین پر موجود ہائیڈروکسیل اور ایتھر بانڈز کو ہائیڈروجن بانڈز کے ذریعے مفت پانی کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے۔ اسے کنکریٹ میں متعارف کرانے سے اس کی ہم آہنگی کو مؤثر طریقے سے بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ اور پانی کی برقراری. فی الحال، سیمنٹ پر مبنی مواد کی خصوصیات پر HPMC کے اثرات پر تحقیق زیادہ تر اس کے سیالیت، پانی کی برقراری، اور ریالوجی پر اثر پر مرکوز ہے، اور 3D پرنٹنگ سیمنٹ پر مبنی مواد کی خصوصیات پر بہت کم تحقیق کی گئی ہے۔ جیسے باہر نکالنے کی صلاحیت، اسٹیک ایبلٹی، وغیرہ)۔ اس کے علاوہ، 3D پرنٹنگ کے لیے یکساں معیارات کی کمی کی وجہ سے، سیمنٹ پر مبنی مواد کی پرنٹ ایبلٹی کے لیے تشخیصی طریقہ ابھی تک قائم نہیں ہو سکا ہے۔ مواد کی اسٹیک ایبلٹی کا اندازہ پرنٹ ایبل پرتوں کی تعداد سے کیا جاتا ہے جس میں نمایاں اخترتی یا زیادہ سے زیادہ پرنٹنگ اونچائی ہوتی ہے۔ مندرجہ بالا تشخیصی طریقے اعلی سبجیکٹیوٹی، ناقص آفاقیت، اور بوجھل عمل سے مشروط ہیں۔ کارکردگی کی تشخیص کا طریقہ انجینئرنگ کی درخواست میں بڑی صلاحیت اور اہمیت رکھتا ہے۔

اس مقالے میں، مارٹر کی پرنٹ ایبلٹی کو بہتر بنانے کے لیے HPMC کی مختلف خوراکیں سیمنٹ پر مبنی مواد میں متعارف کروائی گئی تھیں، اور 3D پرنٹنگ مارٹر کی خصوصیات پر HPMC خوراک کے اثرات کا پرنٹ ایبلٹی، rheological خصوصیات اور مکینیکل خصوصیات کا مطالعہ کرکے جامع جائزہ لیا گیا تھا۔ فلوڈیٹی جیسی خصوصیات کی بنیاد پر تشخیص کے نتائج کی بنیاد پر، HPMC کی زیادہ سے زیادہ مقدار کے ساتھ ملا ہوا مارٹر پرنٹنگ کی توثیق کے لیے منتخب کیا گیا، اور پرنٹ شدہ ہستی کے متعلقہ پیرامیٹرز کی جانچ کی گئی۔ نمونے کے خوردبینی مورفولوجی کے مطالعہ کی بنیاد پر، پرنٹنگ مواد کی کارکردگی کے ارتقاء کے اندرونی میکانزم کی کھوج کی گئی۔ ایک ہی وقت میں، 3D پرنٹنگ سیمنٹ پر مبنی مواد قائم کیا گیا تھا. تعمیر کے میدان میں 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی کے استعمال کو فروغ دینے کے لیے پرنٹ ایبل کارکردگی کا ایک جامع تشخیصی طریقہ۔