محققان دانشگاه پوردو یک تکنیک برای استحکام بیشتر سیمان پرینت سه بعدی شده تحت فشار توسعه داده اند که باعث می شود با مواد طبیعی مقاومت بالا مانند پوسته های جانداران قابل مقایسه باشند. در ادامه بیشتر در این باره توضیح دادیم.

یکی از مسائل اصلی در تکنولوژی پرینت سه بعدی، خصوصیات مواد lackluster  است که از فرایند لایه بندی تشکیل شده است و باعث ایجاد سستی در بعضی نواحی یک قطعه می شود. اما محققان دانشگاه پوردو از طبیعت الهام گرفته اند که منجر به توسعه تکنیک هایی شده که باعث می شود خمیر سیمان پرینت سه بعدی شده در زمان قرار گرفتن تحت فشار سخت تر شود.

توسعه یک روش جدید برای تقویت سیمان پرینت سه بعدی شده تحت فشار

پرینت ۳ بعدی سیمان با روش جدید

فرایند پرینت سه بعدی این تیم تحقیقاتی از پوسته های جاندارانی مانند لابستر ها و سوسک ها الهام گرفته شده است. با استفاده از این طرح های الهام گرفته شده از این نوع پوسته ها، آنها امیدوارند بتوانند چگونگی گسترش آسیب بین لایه های مواد بتنی را کنترل کنند. در نهایت این تکنیک پرینت سه بعدی می تواند منجر به تولید ساختارهای انعطاف پذیر تری شود که در مقابل بلایای طبیعی مقاومت بیشتری از خود نشان می دهند.

Jan Olek، پروفسور دانشکده مهندسی عمران دانشگاه پوردو گفت: “طبیعت برای ادامه حیات باید با ضعف هایش مقابله کند، بنابراین ما از نقاط ضعف مواد با پایه سیمان برای افزایش سختی آن استفاده می کنیم.”

ساختارهای سیمان الهام گرفته از طبیعت چگونه می توانند زیربنای پرینت سه بعدی را تغییر دهند؟

عکس چاپ سه بعدی سیمان با روش جدید

استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی برای ایجاد ساختار از موادی مانند کاشی سیمان، ملات و بتن فواید زیادی دارد. به عنوان مثال مهندسان، کنترل بیشتری بر طراحی و عملکرد دارند و همچنین توانایی ساخت ساختمان های پیچیده تر را فر اهم می کنند. اما بعضی از ویژگی های خاص مانند کم بودن مقاومت، تلاش برای استفاده پرینت سه بعدی در صنعت ساخت و ساز را بی اثر کرده است.

محققان دانشگاه پوردو در تلاشند با استفاده کردن از خمیر سیمان پرینت سه بعدی شده برای ساخت و سازهای الهام گرفته از طبیعت، این موضوع را تغییر دهند. این تیم همچنین از سی تی اسکن میکرو برای  درک رفتار و ضعف های مواد سیمان پرینت سه بعدی شده استفاده کرده ا ند. برخی خصوصیات نامطلوب، مانند مناطق روزنه دار که در نقاط اتصال لایه ها یافت می شوند، در هنگام قرار گرفتن تحت فشار تمایل به ایجاد ترک دارند.

این تیم پس از الهام گرفتن از شیوه استفاده یک آخوندک میگو از زائده چکشی اش که در هنگام ضربه به وسیله ترک سخت تر می شود، بر روی یافتن راه حلی برای مشکل لایه لایه شدن متمرکز شدند. به این ترتیب محققان با استفاده از المان های مختلف الهام گرفته شده از طبیعت طراحی های لانه زنبوری، سازگار و بولگاند را پرینت سه بعدی کردند.

این معماری ها رفتارهای جدیدی را در هنگام سخت شدن المان های پرینت سه بعدی شده فعال می کنند. به عنوان مثال، معماری بولیگند مقاومت این مواد را در برابر ترک خوردگی افزایش می دهد، در حالی که معماری سازگار باعث کاهش شکنندگی شده و سبب می شود عناصر بر پایه سیمان مانند یک فنر عمل کنند.

محققان دانشگاه پوردو در حال برنامه ریزی برای کشف راه های دیگری برای ساخت ساختار های پرینت سه بعدی شده مقاوم تر از طریق الهام گرفتن از طبیعت هستند.

یک مقاله پژوهشی در مورد یافته های آنها در شماره آینده مجله Advanced Materials منتشر خواهد شد. آنها همچنین تحقیق خود را در اولین کنفرانس بین المللی تولید بتن و تولید دیجیتال ارائه داده اند.

منبع: https://m.all3dp.com/

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.

pdf پرینت سه بعدی سیمان با روش جدید

تهیه و تنظیم از: پرینتر سه بعدی آیدیزاین