Μελέτη επίδρασης προσμίξεων σε τσιμέντο εκτυπωμένο με την τεχνική powder 3d printing - Δήμου, Αγγελική Ειρήνη (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I), 2018)
Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι ένας τομέας που εξελίσσεται μόλις τα τελευταία 30 χρόνια. Ωστόσο, σύμφωνα με την επιστημονική κοινότητα, πρόκειται για μια νέα βιομηχανική επανάσταση. Στην παρούσα εργασία μελετάται η τρισδιάστατη εκτύπωση δομικών υλικών. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιείται ο εκτυπωτής Z310, ο οποίος αξιοποιεί την τεχνική τρισδιάστατης εκτύπωσης με πούδρα και συνδετικό υγρό, και ελέγχεται η δυνατότητα εκτύπωσης τσιμέντου σε αυτόν. Τα δείγματα που εκτυπώθηκαν αποτελούνταν είτε από σκέτο λευκό τσιμέντο είτε από τσιμέντο με πρόσμιξη. Οι δυο προσμίξεις που χρησιμοποιήθηκαν ήταν πολύ-οξικό βινύλιο (PVA) σε ποσοστά 3%, 5% και 10% και νανο-πυριτία (nano-SiO2) σε ποσοστά 1% και 2%. Εκτυπώθηκαν πρότυπα δοκίμια κατά ΕΝ – 196 1 και διάφορα γεωμετρικά σχήματα. Τα παραχθέντα αντικείμενα μελετήθηκαν αφενός ως προς τις αντοχές τους και αφετέρου ως προς τη σχεδιαστική τους ακρίβεια. Τα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν ότι το λευκό τσιμέντο και το μείγμα τσιμέντου – nanoSiO2 απορροφούν σε μικρό βαθμό το συνδετικό υγρό. Έτσι, τα εκτυπωμένα αντικείμενα είναι μικρής ακρίβειας με χαμηλές αντοχές. Το PVA, ωστόσο, είναι πολύ πιο απορροφητικό και τα τελικά εκτυπωμένα αντικείμενα παρουσιάζουν ικανοποιητική ακρίβεια αυξανόμενης της σύστασης. Η πιο επιτυχημένη σύσταση αποδείχθηκε το λευκό τσιμέντο με 10% PVA, η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή λειτουργικών αντικειμένων μικρού μεγέθους.