طرح کامپوزیت سیمانی تقویت شده با توزیع و جهت گیری کنترل شده الیاف، با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی

تکنیک های ساخت و ساز چاپ سه بعدی به طور فزاینده ای در سال های اخیر توسعه یافته است و در برخی موارد به کاربردهای عملی منتقل می شود. استفاده از کامپوزیت های سیمانی تقویت شده یکی از این موارد می باشد. این مطاله با بررسی مخلوط الیاف مختلف در ترکیب با بتن ،مقاومت های فشاری ،خمشی و کششی هر یک از ترکیب ها را مورد بررسی قرار داده است .همچنین در این مطالعه نحوه ی قرارگیری الیاف درون ترکیب بتن در راستاهای موازی و متعامد با جهت چاپ مورد بررسی قرار گرفت .در این مطالعه روشی ارائه می شود که امکان تراز کردن الیاف در خمیرهای سیمان تقویت شده را با استفاده از اکسترود کردن خمیر از طریق یک نازل فراهم می کند. با استفاده از این روش می توان بین ۶۰ تا ۷۰ درصد الیاف در هر نمونه معین را تراز کرد . هنگام استفاده از روش اکستروژن دستی از طریق سرنگ ، استحکام خمشی نمونه هایی با الیاف کربن تراز شده به ۳ درصد تا ۱۲۰ مگاپاسکال می رسد. کامپوزیت های خمیر سیمان و الیاف شیشه ، بازالت یا کربن تراز شده چاپ می شوند و تراز الیاف موثری را نشان می دهند که منجر به افزایش قابل توجه استحکام خمشی کامپوزیت ها می شود. از آنجایی که فرآیند چاپ برای اعمال هم ترازی الیاف در جهت مسیر چاپ یافت شد ، مسیر ساخت خود برای کنترل مکانی جهت گیری فیبر در ساختارهای چاپی استفاده شد. در واقع ، ۳۰ مگاپاسکال بالاترین مقدار مقاومت خمشی است که با یک مسیر چاپ بهینه و محتوای ۱ درصد فیبر کربن قابل دستیابی است .

Keywords:

چاپ سه بعدی , کامپوزیت سیمانی , الیاف , بتن , مقاومت خمشی , مقامت کششی