在最近发表在《杂志》上的文章中添加剂制造，研究人员讨论了地质聚合物和粘合剂喷射的实用性，用于无机组件的增材制造。
学习：使用地球聚合物和粘合剂喷射的无机组件的添加剂制造。图片来源：Ivan Volchek/Shutterstock.com
背景
为了各种目的，已经研究了加性制造（AM），通常被称为3D打印。AM的关键问题是维持具有良好控制的几何形状和低沉的结构，同时避免由于印刷层的重量而避免新鲜印刷结构的崩溃。地球聚合物（GP）目前广泛用于各种科学和技术领域。
粉末床3D打印技术已经发展到现在，打印机现在可以为企业集团的构建块或铸造模具生产大零件，从而可以考虑多种应用。
但是，对粘合剂材料优化的研究仍然很少见，并且处理小尺寸零件的许多成功程序不再可行。要获得适合创建粉末床的粉末，它必须具有良好的流动性，这使打印机可以在不产生宏观缺陷的情况下沉积均匀的颗粒层。yabo214
关于研究
在这项研究中，作者通过使用大容量的粘合剂喷射打印机创建了棱镜形的地球聚合物组件。该方法由两个部分组成。首先是一种高度碱性溶液，该溶液爆破了粉末床，其中包含沙子的聚集体，以及粉末床中存在的纯Metakaolin或metakaolin和纯Metakaolin或Metakaolin的反应性固体成yabo214分。使用颗粒方法来制造可接受的，无缺陷的粉末层，并适当地从料斗中排出粉末，从而供层成型装置喂食。
该团队在大规模的市售粉末床3D打印机上进行了拟议的实验，该实验可能会产生巨大的格式对象。粘合剂喷射用于通过低CO来生产通过可持续发展和清洁生产制成的结构元素2排放，自然资源利用和能源效率。
研究人员开发了一种肉芽技术，使他们能够以合理的流动性生产原料，该原料由所需数量的梅托氏素覆盖的沙颗粒组成。使用颗粒程序允许将较高比例的Metakaolin（MK）掺入粉末床中，其中30 wt。％。
主要目标是在不使用水泥的情况下打印Metakaolin，大多数测试和结果是使用纯GP前体系统获得的。评估了完全由Metakaolin和Sand制成的原料，以及其中包括粉末混合物中少量商业快速设置水泥的原料。
观察
所有3D印刷样品均具有防水性，暴露于水7天后，强度没有显着差异。储存七天和28天后，梅托林林的量从23吨增加到30 wt。％的强度分别增加了255％和228％。
对于分别为23和30 wt％的Metakaolin生产的样品，存储时间从7天增加到28天，导致强度增加27 wt和13 wt。％。在印刷前，粉末床的剩余孔隙率分别为23MK-77SAND混合物和30MK-70SAND混合物的50卷。
被爆炸到颗粒中的碱性溶液有效地与梅托氏素颗粒相互作用并产生地球聚合物。yabo214即使有30卷的残留孔隙率，印刷的地球聚合物零件包含30 wt。％metakaolin的抗压强度为20 MPa，在将印刷的零件浸入水中一周后，未检测到抗压强度的显着变化。
此外，在颗粒过程中使用梅托毛素覆盖砂颗粒，确保激活剂溶液首先与梅托毛林的溶液接触，从而使地球聚合物yabo214粘合剂基质的发展得以开发。Metakaolin在沙子周围的均匀分布，以连续薄膜的形式形式，可以与碱性溶液进行良好的相互作用。yabo214
研究结果证实，仅含有metakaolin的粉末床生产的样品具有与含有水泥粉床产生的样品的精度和分辨率相同的，这证实了相应的MK颗粒的高反应性，以制备高高的地球聚合物凝胶，从而有助于制造高度的高度反应性。- 不使用水泥的分辨率零件。
结论
总之，这项研究使用粘合剂喷射来利用梅托蛋白与碱性溶液反应时发生的地质聚合过程。结果表明，可以通过与粉末床中的MK反应来产生3D打印的地球聚合物片。用沙子颗粒的梅塔毛林可以将高达30 wt。％细分和反应性的metakaolin颗粒引入粉末床中，从而在料斗放电期间保持原料流量，并在打印过程中启用无缺陷的粉末层。yabo214
Metakaolin量的增加和3D印刷地球聚合物成分的年龄时间导致抗压和弯曲强度以及同质微观结构的大幅增加。在粉末床中添加快速固定的水泥对零件的打印精度或强度没有影响。将零件浸入水中一周后，没有发现强度的显着变化，这表明可以在户外或需要水相互作用的应用中使用所创建的配方。
来自AZOM的更多信息：火焰原子吸收光谱的使用和应用
资源
Elsayed，H.，Gobbin，F.，Picicco，M。等。使用地球聚合物和粘合剂喷射的无机组件的添加剂制造。增材制造102909（2022）。https://www.亚博老虎机网登录sciendirect.com/science/article/abs/pii/s2214860422003062
免责声明：此处表达的观点是以其私人身份表达的作者的观点，不一定代表AZOM.com的观点有限的T/A Azonetwork本网站的所有者和运营商。此免责声明构成了条款和条件使用此网站。