Flow rate control system utilizing rheological parameters for precise and consistent extrusion in 3D concrete printing

3D beton baskı (3DCP) uygulamalarında ekstrüzyon kalitesinin devamlılığını sağlamak için hat içi kalite değerlendirme teknolojilerinin kullanımı büyük öneme sahiptir. Bu çalışma, 3DCP süreçlerinde ekstrüzyon hızını düzenlemek için bir sistem önermektedir, böylece ekstrüzyon akış hızını hedeflenen bir değerde tutmayı sağlar. Bu sistem, baskı parametrelerini ve baskı sürecinde kullanılan malzemenin reolojik özelliklerini birleştiren yeni bir denklem temelinde oluşturulmuştur. Çalışma, baskı ve reolojik parametreler arasındaki benzersiz ilişkiyi kullanarak 3DCP için yeni bir akış hızı kontrol yöntemi sunmakta ve süreçte kalite değerlendirme stratejileri ele alınmaktadır. Önerilen kontrol stratejisi, farklı tipte çimento bazlı karışımlarla etkin bir şekilde çalışacak şekilde geliştirilmiş olup, sistemden hedeflenen akış hızının elde edilmesini sağlayarak ekstrüzyon sürecini düzenleme kapasitesine sahiptir. Yapılan testlere göre geliştirilen sistemin, çimento ekstrüzyon hızını belirli bir aralıkta tutabildiği ve sonunda sabit bir akış hızı elde edilebildiği görülmüştür. Ekstrüzyon işlemi sırasında, akış hızı hedeflenen değerin etrafında sürekli olarak korunmakta olup, ortalama hata oranı %6,7'dir. Sunulan akış hızı kontrol mekanizması, kullanılan çimento karışımı tasarımından bağımsız olarak hassas ve sabit akış hızı değerleri elde etmek için güvenilir ve verimli bir çözüm olarak umut vadetmektedir.