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打印参数如何左右3D打印水泥基材料性能

更新时间: 2024-09-18 11:24:49  查看次数: 55    
Ehsan Hosseini 等人介绍了一种能让界面更强的方法。在打印的时候,他们在层与层的缝隙中加入硫碳聚合物的胶水,然后通过抗拉实验来看看粘结强度怎么样。结果发现,这种聚合物能让混凝土的界面强度提高一倍呢。
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Taylor Marchment 等人用一种硅酸盐水泥胶水在层与层之间进行粘结。当使用没有外加剂的硅酸盐水泥糊剂时,粘结强度有了明显的提高,大概提高了 60%。而和添加剂混合的糊状物,它的粘结强度更高,比没有糊状物的样品高大概 120% 到 180%。不过加了添加剂后强度虽然高了,但实验结果的离散性很大。
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Taylor Marchment 等人从砖和砂浆建筑中得到了启发,在 3D 打印的层与层之间铺上灰浆,目的是加强机械结合,让层间的空隙尽量变小。为了能够对断裂的样品进行图像分析,他们用相反的颜色方案来沉积各层。通过图像处理软件,根据颜色的不同来计算有效粘结面积,再通过抗拉实验来测试力学性能。最后发现有效粘结面积和层间结合强度是成正比的关系。

3D 打印水泥基材料的打印性能和材料本身的性能以及打印设备都有关系,而且打印参数对打印性能和承载性能的影响也很大,像打印速度、挤出速度、每层打印的时间间隔、喷嘴高度、喷嘴形状、打印路径这些。层状打印出来的混凝土会在打印体试件中产生比较弱的冷缝,在压缩、拉伸和弯曲变形这些需要跨层间传递应力的情况下,会降低承载力。Yi Wei 等人研究了喷嘴形状对打印的影响,发现矩形喷嘴比圆形喷嘴能提供更大的界面面积,这对提高界面稳定性很有帮助。