Pure Choice, joka mahdollistaa erittäin tarkan nesteenhallinnan 3D-tulostuksessa

Yhdellä silmäyksellä

Periaate - putken puristus (peristalttinen), positiivinen siirtymä; neste koskettaa vain putken sisäpuolta.

Vaihtoehdot - SC2201RPW toimitetaan 3 V DC, 6 V DC ja 12 V DC käämeillä.

Virtausluokka - 20-50 ml/min, asetettu moottorin nopeuden ja putken reiän mukaan venttiilin sijaan.

Suunnittelun painopiste - pitkäikäinen putken ja rullan liitäntä, joten putken vaihdot pysyvät aikataulussa.

Paras istuvuus - tarkkuusannostelu, muste- ja reagenssilinjat, sideaineen syöttö- ja huuhtelupiirit, joissa ristikontaminaatio ei ole hyväksyttävää.

Mitä "puhdas" tarkoittaa pumpussa, joka koskettaa vain putkeaan

"Pure" kuvaa nesteen reittiä, ei viimeistelyä. SC2201RPW:ssä nestettä työnnetään teloilla, jotka puristavat joustavaa putkea, joten kostutettu pinta on putken sisäpuoli: virtauksessa ei ole hammaspyöriä, mäntiä, tiivisteitä tai takaiskuventtiilejä. Vaihda putki ja nestereitti on taas uusi.

Tämä yksittäinen suunnitteluvalinta selittää suurimman osan pumpun käyttäytymisestä. Kun virtauksen sisällä ei ole pyörivää osaa, ei ole mitään syövyttävää tai sappia, eikä välystä, joka kuluu auki ja antaa virtauksen kulkeutua. Ilman venttiileitä pumppu voi toimia kuivana, peruuttaa ja pitää nesteputken. Hinta on se, että virtaus riippuu putken elastisuudesta, joten putki on sekä tarkkuuselementti että kulutusosa.

Märkä polku, verrattuna

Kolme 3D-tulostimissa ja niiden lähellä käytettyä pumppuperhettä käsittelee samoja nesteitä hyvin eri tavoin, ja tämä ero ratkaisee puhdistusrutiinit ja vaihtoajan.

Mikä puhtaus ostaa 3D-tulostuksen työnkulun

Käytännön edut näkyvät työnkulun tasolla. Sideaine-, reagenssi-, muste- ja tukimateriaalilinjoilla on kullakin oma kemiansa, ja mikä tahansa yhteinen sisäinen tilavuus muuttuu kontaminaatioreitiksi rakennelmien muuttuessa. Putkipohjainen syöttö pitää tämän riskin komponentin sisällä, joka voidaan vaihtaa muutamassa minuutissa, pitää nesteen poissa voiteluaineista ja moottorin lämmöstä ja antaa monimateriaalitulostimen määrittää puhtaan reitin yksinkertaisesti vaihtamalla putken.

SC2201RPW:n sisällä: viisi kerrosta, jotka määräävät sen käyttäytymisen

Pumppu on helpoin määrittää ja vianmääritys viidellä toiminnallisella kerroksella: käyttö, roottori ja rullat, putki, pää, joka pitää sen linjassa, ja nesteliitännät. Jokaisella kerroksella on erilaiset parametrit, joten heikolta pumpulta näyttävä ongelma juontuu yleensä yhteen tiettyyn kerrokseen.

Tasoituksella on eniten merkitystä, kun rakennelma siirtyy pöytäprototyypistä koneeseen, joka toimii ilman valvontaa. Penkillä pumppu joko pyörii tai ei; koneessa kysymyksistä tulee virtauksen toistettavuus, putken käyttöikä ja käyttäytyminen linjan tukkeutuessa. Nämä kysymykset kuuluvat eri tasoihin, joten ne määritellään erikseen.

Taso 1: asema

Taajuusmuuttaja muuntaa sähkötehon kierroksi. SC2201RPW:tä on saatavana 3 V, 6 V ja 12 V versioina, ja käämijännitteellä asetetaan tietylle ulostulolle kuluttava virta: mitä pienempi jännite, sitä suurempi virta. Nopeus on virtauksen säätö peristalttisessa pumpussa, ja vaihdemoottori vaihtaa nopeuden vääntömomentille, kun pitkä poistolinja nostaa kuormaa.

Kerros 2: roottori ja rullat

Telat ovat okkluusioelementtejä. Jokainen tela litistää osan putkesta ja työntää nestettä sen eteen, kun taas putki joustaa taaksepäin ja vetää tuoretta nestettä sisään. Useammat telat antavat pienempiä pulsseja ja lyhyemmän tiivistysvälin; vähemmän rullia antaa pidemmän ja kevyemmän puristusjakson. Rullageometria ja jousipaine määräävät kuinka kovaa putkea puristetaan, mikä tasapainottaa virtaustarkkuutta putken väsymistä vastaan.

Kerros 3: putki

Putki on ainoa kostutettu osa, ja se asettaa virtauksen kierrosta kohti, kemiallisen yhteensopivuuden ja käyttöiän. Silikoni on yleiskäyttöinen valinta vesipitoisille musteille ja reagensseille; suorituskykyä letkua käytetään, kun pidempi käyttöikä tai parempi kemikaalien kestävyys oikeuttaa hinnan. Reiän koko määrittää pyyhkäisymäärän kulkua kohti, seinämän paksuus määrittää palautumisen ja kovuus määrittää, kuinka paljon painetta pumppu voi tuottaa ennen putken ilmapalloja tiivistyksen sijaan.

Kerros 4: pää ja kiinnitys

Pää pitää putken oikealla kireydellä ja kohdistuksella, joten jokainen rulla puristaa sitä aiotun määrän. Se on myös lämpötie, koska toistuva puristus tuottaa lämpöä, jonka on poistuttava kokoonpanosta. Liian löysät puristimet antavat putken virua ja vähentävät virtausta; liian tiukat puristimet puristavat sitä yli ja lyhentävät sen käyttöikää lisäämättä hyödyllistä virtausta.

Kerros 5: nesteliitännät

Liittimet, imujohto, poistojohto ja esitäyttö täydentävät järjestelmän. Lyhyt, hyvin tuettu imusarja runsaalla reiällä syöttää putken kunnolla; pitkä, kapea tai romahtava viiva nälkään sen ja tuottaa klassisen oireen pumpusta, joka käy nopeasti mutta tuottaa vähän. Poiston pituus ja korkeus määräävät, kuinka paljon painetta pumpun on voitettava ennen kuin nestettä saapuu.

Työkirjekuori: neljä numeroa ja niiden vuorovaikutus

Neljä numeroa määrittelevät verhokäyrän: syöttöjännite, virtausnopeus, paine, jonka putki voi pitää, ja käyttösuhde. Ne käyvät kauppaa toisiaan vastaan, joten yhtä parantava työpiste maksaa yleensä toisen. Vahvista todellisuudessa asennetun putken tietosivun arvot, koska putki asettaa kaksi neljästä.

Alla olevaan taulukkoon on koottu, mitä malli tuo koontiversioon ja mitä on vahvistettava tietolomakkeesta ennen koneen allekirjoittamista. Käsittele viimeistä saraketta ostoa seuraavana suunnittelutehtävänä, ei valinnaisena paperityönä.

3 V, 6 V ja 12 V: mikä itse asiassa muuttuu

Jännitevaihtoehdot eivät muuta periaatetta; he muuttavat sähkökauppaa. 12 V:n käämitys kuluttaa vähemmän virtaa samalle ulostulolle ja sopii 24 V:n tulostimeen pienen buck-muuntimen tai 12 V:n lisävarustekiskon kautta. 6 V:n variantti parittelee 5 V:n arkkitehtuurilla. 3 V:n versio ottaa suurimman virran, joten johtimen koolla, liittimillä ja ajurin arvolla on enemmän merkitystä kuin itse jännitteellä.

Käytännön sääntönä on valita se variantti, jonka jännitteen kone jo tuottaa puhtaasti, ja mitoittaa sitten ohjain ja sulake suurimmalle virralle, jonka pumppu voi vaatia. Nopeussäätö tulee sen jälkeen, yleensä PWM:nä ohjausvaiheessa jännitteen muutoksen sijaan, koska syöttöjännitteen alentaminen vähentää sekä vääntöä että nopeutta.

Virtaus: 20 - 50 ml/min

Virtauksen määrää kaksi asiaa: kuinka paljon nestettä yksi rullan kulku syrjäyttää ja kuinka monta kulkua tapahtuu minuutissa. Siirtymä kulkua kohti seuraa putken reiän ja seinämän paksuutta, joten putken vaihto siirtää koko virtauskäyrää. Alla oleva taulukko käy läpi aritmetiikkaa havainnollistavalla siirtymällä, joka on nopein tapa nähdä, kuinka 20-50 ml/min-alue saavutetaan.

Lue taulukko käänteisesti, kun määrität: päätä tarvitsemasi virtaus ja tarkista sitten, onko sen saavuttamiseen tarvittava nopeus mukava moottorille ja putkelle. Nopeudet, jotka työntävät pumpun ylärajaansa, nostavat pulsaatiota, lämpöä ja putken kulumista yhdessä, joten työpiste nauhan keskellä on yleensä parempi tuotantoasetus.

Vastapaineen ja imun nosto

Peristalttisia pumppuja rajoittaa painetta putki eikä venttiili. Purkauspaineen noustessa putken seinämä työntyy takaisin rullaa vasten ja tiiviste heikkenee, joten virtaus laskee, vaikka moottori pyörii jatkuvasti. Imupuolella toimii sama joustavuus: putken tulee palautua täysin jokaisen rullan ohituksen jälkeen, minkä vuoksi pitkä imusarja tai viskoosi neste vähentää syöttöä, vaikka mikään ei olisi tukossa.

Käyttömäärä ja lämpötila

Jatkuva käyttö lämmittää pumpun pään ja putki tuntee sen ensin. Lämpö nopeuttaa puristusta, joten satoja tunteja viileänä käyvä putki voi pettää paljon aikaisemmin suljetussa kotelossa ilman ilmavirtausta. Pidä pää liikkuvassa ilmassa koneen sallimissa rajoissa ja tallenna pään tai nesteen lämpötila kestävyysajon aikana sen sijaan, että olettaisit, että ympäröivä luku peittää sen.

Missä 20-50 ml/min mikropumppu sopii 3D-tulostukseen

20-50 ml/min mikropumppu kattaa nestetehtävät, jotka sijaitsevat tiputtimen ja paineohjatun suulakepuristimen välissä: sideaineen ja reagenssin annostelu, musteen syöttö ja kierrätys, tukimateriaalin syöttö, vähäkiintoainepitoiset keraamiset ja biologiset musteet sekä puhdistus- tai huuhtelulinjat. Se on väärä työkalu jäykkään, runsaasti kuiva-ainetta sisältävälle tahnalle.

Ero on tärkeä, koska 3D-tulostus kattaa valtavan viskositeettialueen. Peristalttinen annostelu omistaa ohuen pään, jossa neste virtaa helposti, paineen tarve on vaatimaton ja toistettavuus merkitsee enemmän kuin voima. Keraaminen tahna, täytetyt polymeerit ja muut korkea-ainepitoiset järjestelmät omistavat paksun pään, jossa paine ja vääntömomentti hallitsevat ja erilainen pumppuperhe on oikea vastaus.

Tiimille, jotka tarvitsevat pinnoitusvaiheen, joka on validoitu oikealla laitteistolla pöytäkoneen sijaan, materiaalien pursotusrakenteet ja prosessikokeet ovat saatavilla Superior'sin kautta.3D-tulostuspalvelu, jossa nestelinja ja liikejärjestelmä hyväksytään yhdessä.

Minne se ei sovi

Kolme tehtävää on tämän pumpun ulkopuolella. Korkean kiintoainepitoisuuden omaava keraaminen tahna ja muut jäykät koostumukset tarvitsevat painetta ja vääntömomenttia, jota mikroputkipumppu ei pysty toimittamaan taloudellisesti. Hankaavat lietteet hyökkäävät putkeen sisältäpäin, joten putken käyttöiästä tulee hallitseva kustannus eikä huolto. Jatkuva korkeapaineinen annostelu pieneen suuttimeen voi halkaista putken ja täyttää koneen. Kun rakennelma siirtyy tähän suuntaan, valintakysymys vaihtuu pumpun nopeudesta pumppuperheeseen.

Integrointisäännöt tulostimen kokoonpanoa varten

Asenna pumppu paikkaan, jossa putki voi kulkea lyhyesti ja suoraan, tue poistolinjaa, pidä pää liikkuvassa ilmassa ja esitäytä ennen ensimmäistä rakentamista. Kahdeksan sääntöä kattavat asennuspäätökset, jotka useimmiten ratkaisevat, käyttäytyykö mikropumppu koneessa.

Pidä imulinja lyhyenä ja niin leveä kuin mahdollista; jokainen ylimääräinen senttimetri lisää kitkaa, joka putken on voitettava.

Asenna pumpun pää nestepinnan alapuolelle, missä säiliö sallii, jotta painovoima auttaa täyttöä.

Vältä jyrkkiä mutkia ja tiukkoja klipsiä, sillä mutka muuttaa putken palautumista ja sen mukana virtauskäyrää.

Tue poistoletkua mekaanisesti, jotta sen paino ei roiku päähän tai liittimeen.

Jätä putki vapaaksi pään molemmista päistä, jotta se voi liikkua hieman, kun sitä puristetaan.

Pidä moottori ja pää liikkuvassa ilmassa, koska lämpö on putken vähiten näkyvä vihollinen.

Asenna imusiivilä, kun neste voi kuljettaa hiukkasia, ja huolla se aikataulun mukaisesti.

Merkitse putkeen sen osanumero ja asennuspäivämäärä, jotta vaihtohistoria näkyy koneessa.

Pulsaatio: ongelma ja kolme korjausta

Telat kuljettavat nestettä erillisinä paketteina, joten purkauspaine aaltoilee telan taajuudella. Annostettaessa avoimelle pinnalle aaltoilu on vaaratonta, kun pulssit ovat pieniä suhteessa tavoitetilavuuteen; syöttämällä suutinta, se voi näkyä pintarakenteena. Kolme korjausta toimii: nosta pulssitaajuutta, lisää pieni vaimennustilavuus alavirtaan tai aikapulsseja liikeradalle.

Pohjustus ja kuplien hallinta

Ilma on yleisin syy uuden asennuksen alitoimitukseen. Putki on täytettävä ennen kuin se voi syrjäyttää nestettä hyödyllisesti, ja kupla toimii jousena, joka imee jokaisen rullan kierron. Esitäytä kohtuullisella nopeudella poisto auki, varmista, että meniskin liike kulkee ja pidä imuaukko upotettuna, kun taso laskee. Jos nestettä tulee ulos, täytä uudelleen jokaisen säiliön vaihdon jälkeen.

Valinta 3 V, 6 V ja 12 V versioiden välillä

Valitse vaihtoehto, jota kone voi jo syöttää puhtaasti: 12 V, jos 12 V tai 24 V kisko on olemassa, 6 V, jos vain 5 V kisko on käytettävissä, ja 3 V vain, kun syöttö ja ajuri on mitoitettu suuremmalle virran käytölle.

Sähköinen integrointi noudattaa samaa logiikkaa kuin mikä tahansa pieni tasavirtakuorma tulostimessa kahdella erolla. Pumppu on moottori, joten se tarvitsee kytkentäasteen logiikkanastan sijaan ja paluupolun liittimien yli. Ja se on annosteluelementti, joten nopeuden vakaudella on yhtä paljon merkitystä kuin käynnistyskyvyllä: lämmittimen kuormituksen alla painuva syöttö muuttaa virtausnopeutta rakennuksen puolivälissä.

Pumpun käyttö tulostimen elektroniikasta

Levy ei anna virtaa pumppuun; se ilmoittaa kuljettajalle, joka tekee sen. Yksi matalan puolen N-kanavainen MOSFET, jossa on hilavastus, alasveto ja flyback-diodi, kattaa useimmat kokoonpanot, edellyttäen, että laite on loogisella tasolla ja mitoitettu pumpun jumivirran yläpuolelle ja virta tulee kiskosta, jossa on korkeustila. Täysi tarkistussarja löytyy oheisesta oppaastaemolevyn jännitteen ja virran sovitus.

PWM, nopeuden tarkkuus ja virtauksen tarkistus

PWM on normaali tapa säätää pumpun nopeutta, ja harjatulla tasavirtamoottorilla se toimii hyvin, kun kytkentätaajuus sopii mekaaniseen kuormitukseen tuulettimen sijaan. Pidä syklin aika millisekunnin alueella, aseta minimiarvo, jonka alapuolella pumppu pysähtyy puhtaasti sen sijaan, että se pysähtyisi kuumana, ja kalibroi uudelleen jokaisen putken, nesteen tai poistokorkeuden vaihdon jälkeen. Kirjaa mitattu annos muistiintarkastus ja virtauksen tarkastusrutiinia.

Suunnittele putken käyttöikää, ei vain pumpun käyttöikää

Putken käyttöikää kuluttavat puristukset, eivät tunteja: jokainen rullakulku maksaa osan putken nimelliskäyttöiästä. Nopeuden puolittaminen noin kaksinkertaistaa huoltovälin, minkä vuoksi putkenvaihtoaikataulun tulisi noudattaa todellista ajoa eikä kalenteria.

Aritmetiikka on tarpeeksi yksinkertainen tehdä ennen käyttöönottoa. Kerro rullan määrä akselin nopeudella puristusten kohdalla minuutissa, kerro 60:llä puristusten kohdalla tunnissa ja vertaa sitä käytössä olevan putken nimellisarvoon. Suorita sama laskelma nopeimmalla ja hitaimmalla reseptiasetuksella, ja pahimmasta tapauksesta tulee huoltosuunnitelma.

Tuotannossa toimiva vaihtoaikataulu

Aikataulu kompressioiden mukaan viikkojen sijaan. Kirjaa putken osanumero, asennuspäivämäärä, neste- ja nopeusasetukset ja aseta sitten vaihtoväliksi noin kaksi kolmasosaa lasketusta käyttöiästä, jotta reseptin muutos tai lämmin viikko ei työnnä putkea rajansa yli. Käsittele kiinteällä nopeudella laskevaa virtauslukemaa ensimmäisenä merkkinä putken väsymisestä.

Käyttöönoton tarkistuslista ja ensimmäisen ajon kalibrointi

Ota pumppu käyttöön seitsemässä vaiheessa: asenna, täytä, aseta turvallinen nopeus, kalibroi toimitettu tilavuus, tarkista pulsaatio ja vuodot, kirjaa työpiste ja kirjoita putken vaihtoväli. Kalibrointitietue muuttaa toimivan prototyypin toistettavaksi prosessiksi.

Asenna pumppu siten, että putki kulkee lyhyesti ja suorana, pää on liikkuvassa ilmassa ja imuaukko jää säiliön tason alapuolelle.

Esitäytä kohtuullisella nopeudella tyhjennys auki ja varmista, että putki on täynnä ennen ensimmäistä annostelua.

Aloita alhaisella teholla, nosta sitä, kunnes pumppu pyörii luotettavasti, ja huomioi minimikäyttö, jolla se käynnistyy ilman pysähtymistä.

Kalibroi annostelemalla vaa'alle tai mittasylinteriin; käytä tarpeeksi suurta annosta, jotta lukuvirhe on pieni, ja toista se kolme kertaa.

Tarkista pulsaatio työnopeudella ja lisää vaimennus, jos kerrostumissa näkyy aaltoilua.

Kirjaa työpiste: putken osanumero, toiminta, mitattu virtaus, nesteen lämpötila ja poistokorkeus.

Aseta putken vaihtoväliksi noin kaksi kolmasosaa lasketusta käyttöiästä ja merkitse se koneeseen.

Kaksi tarkistusta kuuluu samaan istuntoon, vaikka kumpikaan ei ole osa kalibrointia. Katso, että pumppu käynnistyy rajoitettua purkausta vastaan ​​kerran, jotta tukkeutuneen johdon käyttäytyminen tiedetään etukäteen. Ja mittaa pumpun syöttöjännite, kun lämmittimet ja moottorit ovat aktiivisia, sillä penkillä terveeltä näyttävä kisko voi roikkua todellisen työn aikana.

Kun nestejärjestelmä on kelpuutettava tuotantoa varten esittelyn sijaan, se auttaa pinnoituksen ja laitteiston validoinnissa yhdessä. Lähetä nestespesifikaatio, annos kerrosta kohti ja purkausgeometria merkillävälitön tarjouspyyntöja vahvistamme pumpun kokoonpanon ja rakennussuunnitelman ennen kuin mitään tilataan.

Usein kysytyt kysymykset

Viisi kysymystä tulee useimmiten esille, kun tulostimelle on määritetty putkipumppu: mitä se voi ja ei voi pumpata, miten virtaus säädetään, miten jännitemuunnelmat eroavat toisistaan, kuinka kauan putki kestää ja miten pumppu käyttäytyy linjan tukkeutuessa.

Voiko SC2201RPW tulostaa keraamista tahnaa tai muita korkean viskositeetin materiaaleja?

Ei jäykkiä, paljon kiintoainepitoisia tahnoja, joita käytetään robocastingissa, koska putkipumppua rajoittaa sen putken kestämä paine eikä moottorin vääntömomentti. Vähän kiintoainepitoisuutta sisältävä keraaminen suspensio tai helposti virtaava hydrogeeli istuu tämän pumpun alueella. Jos neste tarvitsee mäntä-, ruuvi- tai hammaspyöräpumppua vaaditulla määrällä, mikroputkipumppu on väärä perhe.

Miten virtausnopeus asetetaan peristalttisessa pumpussa?

Virtaus on tulo rullan kulkua kohti siirtyneestä tilavuudesta ja kulkujen määrästä minuutissa, joten nopeus on ohjauskahva ja putki on kalibrointivakio. Käytännön rutiini on korjata putken osanumero, asettaa tavoiteannoksen mukainen nopeus, mitata toimitettu tilavuus ja sitten tallentaa molemmat yhdessä. Putken vaihtaminen nollaa kalibroinnin ja vaatii uuden mittauksen.

Mitä eroa on 3 V, 6 V ja 12 V versioilla?

Ne eroavat pikemminkin sähkösopimuksesta kuin pumppausperiaatteesta. 12 V:n käämitys kuluttaa vähemmän virtaa tietyllä lähdöllä ja sopii koneeseen, jossa on 12 V tai 24 V kisko; 6 V:n muunnelmaparit 5 V:n arkkitehtuurilla; 3 V:n versio ottaa eniten virtaa ja palkitsee lyhyet, paksut johdot. Mitoita ajuri, sulake ja johdotus jännitystä ja pysähtymistä varten käyntikuvan sijaan.

Kuinka kauan putki kestää ja mikä päättää sen käyttöiän?

Putken käyttöikä kuluu puristuksiin, joten telojen määrä ja akselin nopeus määräävät, kuinka nopeasti nimellisluku kuluu. Kemia, hiukkaset, vastapaine ja lämpö lyhentävät sitä entisestään, ja ylipuristus ja lämpö aiheuttavat näkymättömiä vahinkoja. Koska väsynyt putki menettää virtauksen kiinteällä nopeudella ennen kuin se epäonnistuu näkyvästi, vaihda se lasketun aikataulun mukaan ja pidä putoavaa virtausta varhaisena varoituksena.

Mitä tapahtuu, jos poistoputki tukkeutuu?

Useimmissa asennuksissa moottori pyörii jatkuvasti putken tiivisteen luistaessa, joten välitön vaikutus on pikemminkin menetetty virtaus kuin pysähtyminen. Jos tukos jatkuu, putken seinämää vasten muodostuu painetta ja putki voi hiipiä tai halkeilla rullaradalla. Tunnista se purkauspaineella tai moottorivirralla, jos prosessi sen vaatii, ja testaa tukkeutunut johto kerran käyttöönoton aikana.