И двете семейства помпи са обемни, така че и двете поддържат потока си, докато контурът се съпротивлява; това, което ги разделя, е как всеки от тях уплътнява празнината между входа и изхода си. Тази единствена конструктивна разлика обяснява почти всичко останало, от вискозитета, който всяка помпа предпочита, до налягането, което може да поддържа, и частта, която в крайна сметка се износва.

Практическият вариант на правилото е кратък. Под приблизително 1000 mPa·sa тръбна помпа е по-безопасната настройка по подразбиране, над приблизително 10 000 mPa·sa зъбна помпа поддържа налягане и измерва без пулсации, а между тях самата течност решава. Това ръководство разделя това правило за четирите материала, с които принтерът действително работи: PLA и полимерна стопилка, хранителна паста, фотополимерна смола и охлаждаща течност.

Два начина за запечатване на помпа и защо всичко останало следва

Зъбната помпа уплътнява със самата течност, а перисталтичната помпа уплътнява чрез притискане на тръбата, поради което едната е чувствителна към вискозитет, а другата е чувствителна към натиск.

И двете семейства движат фиксиран обем на оборот, така че и двете се описват като положително изместване и двете ви дават поток, който проследява скоростта на двигателя. Разликата, която има значение, е какво се случва в пролуката между изхода за високо налягане и входа за ниско налягане.

Зъбната помпа уплътнява с течността, която движи

Вътре в главата три динамични уплътнения разделят входа от изхода, а уплътнението между тях е филм от самата течност, разположен в хлабини от порядъка на десет микрометра.

Това споразумение има последствия, които се проявяват по-скоро в селекцията, отколкото в маркетинга. Тъй като уплътнението е течността, гъстата течност уплътнява по-добре от тънката: преминаването през хлабините се увеличава с падането на вискозитета, така че тънките мастила и водата губят точността на измерване, освен ако диференциалното налягане не се поддържа ниско и течността се поддържа чиста. Същите твърди зъбни колела и тесни луфтове са това, което позволява на зъбната помпа да поддържа високо налягане и да движи вискозни или напълнени течности, които биха спрели друга конструкция. Твърдите частици са враг и на двете черти, защото те смилат самата хлабина, която прави уплътнението.

Перисталтичната помпа запечатва чрез запушване на тръбата

Ролки или обувки притискат гъвкава тръба и течността се движи вътре в този затворен джоб, така че течността никога не достига до уплътнение, зъбно колело или лагер.

Уплътняването почти не зависи от вискозитета, поради което тръбните помпи обработват вода, смола и пасти с дебелина на мед с една и съща глава. Това, което ги ограничава, е тръбата: перисталтичните тръбни помпи обикновено достигат около 3 до 7 бара, ролковите глави до приблизително 8 бара, а помпите с маркуч тип обувки около 15 бара. Поискайте от тръбна помпа повече, отколкото нейната тръба може да поеме, и тръбата е тази, която се проваля, обикновено чрез сплескване, напукване или екструдиране изпод ролките.

Решението за запечатване последва до машината

Линията на вискозитет: 1000 и 10 000 mPa·s

Под около 1000 mPa·sa перисталтична помпа е по-безопасната настройка по подразбиране, над около 10 000 mPa·sa е зъбна помпа, а лентата между тях се определя от абразията, срязването и размера на частиците, а не само от дебелината.

Тези две числа идват от мястото, където се пресичат стратегиите за запечатване. Тъй като течността се разрежда, филмовото уплътнение на зъбната помпа отслабва и нейната обемна точност се променя; тъй като течността се сгъстява, тръбната помпа се нуждае от повече въртящ момент, за да я запуши и тръбата работи по-усилено при всяко преминаване. Поставете числа върху течностите, които принтерът действително среща и линията става лесна за виждане.

Където обичайните течности за принтери попадат върху линията на вискозитета

Под 1000: разредени течности и проблемът с приплъзването

Тънките течности не са трудни за преместване, трудно се дозират със зъбна помпа, защото филмът, който запечатва хлабините е слаб и помпата губи част от всеки оборот назад.

Охлаждащите течности на водна основа, мастилата с нисък вискозитет и почистващите течности се намират в тази група. Тръбната помпа уплътнява чрез запушване, така че нейната точност не се влияе, тя се самозасмуква от бутилка, а ниското срязване на пътя на тръбата е подходящо за течности, които са чувствителни към работа. Обичайната причина да изберете зъбна помпа тук е налягането, а не вискозитетът и ако това е изискването, поддържайте диференциалното налягане ниско и филтрирайте добре.

Над 10 000: гъсти пасти, суспензии и стопилка

Гъстите течности са мястото, където зъбната помпа спира да бъде опция и се превръща в единствения разумен избор, защото тя е единствената от двете, която може да поддържа налягането, от което се нуждае пастата, и да го доставя без импулс.

Пастите за робокастинг и керамичните суспензии са с порядъци над меда и техният вискозитет дори не е постоянен: повечето са изтъняващи при срязване, така че те изтичат през дюзата и запазват формата си веднага след това. Зъбната помпа отговаря на това поведение, тъй като нейната производителност на оборот е фиксирана и нейната способност за налягане е висока, и произвежда плавното, непрекъснато подаване, от което се нуждае едно отпечатано перло. Абразивните пълнители са компромисът, а филтрирането на входа е това, което предпазва хлабините.

Между тях: абразията, срязването и размерът на частиците решават

Между приблизително 1000 и 10 000 mPa·s и двете помпи могат да свършат работата, така че изборът се премества към това какво прави течността с помпата и какво прави помпата с течността.

Абразията обикновено е първият въпрос: керамичните частици износват върховете на зъбните колела и плочите, докато същите частици износват само тръба, която струва малка част от помпата. Срязването е второто, тъй като паста за разреждане на срязване, която е претоварена в мрежата на зъбното колело, променя своята реология, преди да достигне дюзата. Размерът на частиците е третият, тъй като една тръба може да премине меки твърди частици, които биха запушили хлабината на зъбната помпа. Задайте тези три въпроса, преди да попитате за цената.

Четири флуидни задания в принтер и шаблонът се изпълнява

Повечето грешки при избора идват от третирането на всички принтерни течности като една работа; принтерът всъщност иска от помпата да направи четири различни неща.

Режимът на работа е толкова важен, колкото и течността. Охлаждащият контур работи непрекъснато при нисък поток, докато дозиращата линия работи периодично при малки обеми и високо налягане и двете няма да отговарят на една и съща помпа, дори когато споделят една и съща течност.

Четири течни задачи и какво изисква всяка от помпата

Източници: ръководство на производителя за флуидна система за 3D принтери.

По материал: PLA, хранителна паста, смола и охлаждаща течност

Четирите материала, с които работи принтерът, тласкат решението в две различни посоки и мотивите зад всеки отговор си заслужава да бъдат запазени.

Прочетете четирите случая като комплект. Две от тях завършват със зъбна помпа от съображения за налягане, една завършва с тръба от съображения за химия, а една е наистина отворена и се определя от това как печатната част реагира на пулсациите.

PLA и полимерна стопилка: зъбна помпа за налягане

Зъбната помпа е правилният отговор за захранване с нишки и пелети, а перисталтичната алтернатива се изключва от температурата много преди да бъде изключена по отношение на производителността.

При FDM машина повтарящото се засядане е по-скоро проблем с подаващото налягане, отколкото проблем с дюзата. Когато екструдерът загуби сцепление при обратно налягане, зоната на топене гладува, прегрява и натрупва карбонизиран материал. Дюза от 0,4 mm при нормални скорости на печат генерира приблизително 50 до 100 kPa противоналягане, а високоскоростният печат или печатът със стъклен пълнеж избутва това към 120 kPa. Микро зъбна помпа с номинално налягане от 40 до 150 kPa покрива диапазона с марж и тъй като екструдерът трябва само да изтласка материал към входа на помпата, докато помпата борави с дюзата, нестабилността от едната страна спира да достига до другата.

Цифрите също си струва да се преобразуват, защото обясняват защо помпата работи хладно и тихо при това натоварване. При диаметър 1,75 mm 100 ml/min е малко над 40 метра нишка в минута, докато типичният FDM принтер консумира някъде между половин метър и два метра в минута. Следователно помпата работи с малка част от своя капацитет, което е най-доброто място както за шум, така и за износване. Същата логика обяснява защо зъбните помпи се появяват при печат на пелети: бункер, който е пълен, и бункер, който е почти празен, могат да се различават с повече от 30 процента в подавания поток и помпата го изравнява в постоянен поток.

Хранителна паста: перисталтична помпа, за чистота

Хранителните пасти по подразбиране имат перисталтична помпа, тъй като само тръбата се докосва до храната, което прави почистването въпрос на смяна на дължина от хранителен силикон.

Шоколад, глазура, тесто, сосове и ядкови пасти се дозират по този начин, а ниското срязване на пътя на тръбата е толкова важно, колкото и хигиената: паста, чиято текстура зависи от нейната структура, няма полза от това да се работи през стегната мрежа. Изберете материала на тръбата със същото внимание като тази на помпата, тъй като силиконът, PTFE и други състави се различават по химическа съвместимост и по това колко бързо се уморяват.

Зъбната помпа печели своето място, когато пастата е достатъчно твърда, за да се нуждае от реално налягане или когато дозата трябва да бъде идеално гладка, а не импулсна. Цената е възможност за почистване: зъбната помпа има пукнатини около своите зъбни колела и плочи, където се събират остатъците, а абразивните съставки като смлени ядки или семена ще износват тези части постоянно. При работа с храни въпросът рядко е коя помпа може да премести пастата и почти винаги коя помпа може да се почиства между продуктите.

Фотополимерна смола: перисталтична помпа за изолиране

Смолата отива към перисталтична помпа поради една огромна причина: течността никога не достига до механизма, така че нищо не може да се излекува вътре в помпата.

Фотополимерите са агресивни към метали и пластмаси и се втвърдяват на светлина, което прави зъбната помпа по-скоро риск, отколкото кандидат: всяка смола, останала в хлабините по време на пауза, се втвърдява там и помпата е готова. Тръбна помпа изолира течността напълно, пълни отново вана в партиди от 50 до 100 ml и не се нуждае от подготовка, тъй като смолата може да бъде изтеглена направо от бутилката. Сдвоете го с фотоелектрически сензор за ниво и малък контролер и презареждането ще остане без надзор, което има значение, защото спирането на печат за допълване на ваната оставя видима линия при рестартиране. Поток от 100 до 300 ml/min пълни вана за секунди, а тръбата е единствената част, която има нужда от място на рафта.

Охлаждаща течност: наистина отворена, определя се чрез пулсация

Охлаждащата течност е единственият случай, при който и двете помпи са защитени и решаващият фактор не е пиковият поток, а колко постоянен е потокът, след като достигне студената плоча.

Течното охлаждане работи върху физиката: водата пренася приблизително четири пъти повече от специфичната топлина на въздуха на килограм, така че малък, постоянен поток премахва много повече топлина, отколкото може голям въздушен поток. Това предимство е лесно да се загуби на принтер, където охлаждащата верига използва 4-6 mm тръби, няколко завоя и студена плоча с тесни вътрешни канали, всички от които добавят устойчивост. Оценка, измерена при нулево противоналягане, няма да оцелее при тази геометрия, поради което стабилността на потока е по-важна от максималната стойност на кутията.

Пулсацията е по-финият проблем. Прекъснатите удари достигат до студената плоча и нарушават термичния граничен слой между плочата и източника на топлина, така че ефективността на охлаждане варира в зависимост от импулса, вместо да остава постоянна, и ефектът се проявява в качеството на печат върху големи твърди площи. Зъбна помпа осигурява плавен, непрекъснат поток, който подхожда на охлаждаща верига, точно защото веригата е непрекъсната. Перисталтичната помпа отговаря с изолация на течността, самозасмукване и дизайн с нисък шум и ниско налягане, който е подходящ за преоборудване, където резервоарът се намира навсякъде, където има място. Изберете зъбната помпа, когато контурът е дълъг, охлаждащата течност е сгъстена с гликол или потокът трябва да бъде идеално плавен; изберете тръбна помпа, когато налягането е ниско, течността трябва да стои извън механизма и зареждането от бутилка под машината е смисълът.

Разходи за притежание: частта, която се износва, е истинската разлика

Перисталтичната помпа носи тръба, която струва малко и се променя за минути; зъбната помпа носи части, които са вътре в главата на помпата, така че нейната поддръжка зависи от това колко чиста остава течността.

За собственик на принтер това е най-съществената разлика между двете семейства и е най-малко видимата в листа с данни.

Колко струва всяко семейство, за да продължи да работи

Разликата е достатъчно голяма, за да бъде моделирана изрично. Един публикуван модел на разходите за доставка на течност за принтер поставя годишната поддръжка на приблизително 76 щатски долара на машина, след като тръбата е единствената намокрена част, срещу приблизително 380 щатски долара, когато рутинното обслужване означава отваряне на помпата. Аритметиката зависи от предположения, които няма да съвпадат с всеки сервиз, но механизмът зад нея го прави: консуматив, който се сменя за секунди, без разглобяване, е различен вид разходи за поддръжка от ремонт.

Същите две помпи на работна маса и на производствена линия

Техническото сравнение е различно в зависимост от това дали създавате една машина или доставяте сто, така че си струва да прочетете една и съща таблица два пъти.

Нищо във физиката не се променя между двете колони. Това, което се променя, е колко от вариациите можете да усвоите на ръка, а за производителя тази способност изчезва.

Едно и също решение, гледано от две различни пейки

Три мита за подбора, които си струва да се пенсионирате

Три вярвания оцеляват във форумите дълго след като инженерството ги е утвърдило и всяко от тях води до конкретна лоша покупка.

1. Зъбната помпа винаги надживява перисталтичната помпа.Вярно с чиста течност и невярно с мръсна течност. Абразивните пълнители смилат хлабината, която кара една зъбна помпа да работи, а втвърдяващата се смола се втвърдява вътре в нея, докато същото задължение износва само тръба, която струва малка част от помпата. Издръжливостта е свойство както на течността, така и на помпата.

2. Перисталтичната помпа не може да поддържа налягане.Тръбните помпи обикновено достигат около 3 до 7 бара, ролковите глави до приблизително 8 бара, а помпите с маркуч тип обувки около 15 бара. Охлаждащият контур на принтера изисква малка част от това, така че налягането рядко е причината да оставите тръбата зад себе си.

3. Напрежението е настройка за производителност.Между 12 V и 24 V версии на една и съща помпа, по-високото напрежение намалява тока за същата мощност, вместо да повишава потока или налягането. Съпоставете релсата, която машината вече има, и третирайте избора на напрежение като решение за окабеляване.

Често задавани въпроси

Коя помпа е по-добра за 3D принтер?

Нито едно от двете не е по-добро абстрактно; всеки печели различна работа. Перисталтичната помпа е по подразбиране за пълнене със смола, хранителна паста и охлаждаща течност с ниско налягане, тъй като течността остава вътре в тръбата, тя се самозасмуква и тръбата е единствената част за смяна. Зъбната помпа е по подразбиране за захранване с нишки и пелети, гъсти пасти и всякакви задачи, при които налягането или подаването без импулс са по-важни от изолацията.

Може ли перисталтична помпа да движи гъста паста?

Да, до известна степен. Оклузията не се интересува от вискозитета, така че тръбната помпа се справя с пасти с дебелина на мед, без да спира, а хранителните пасти рутинно се дозират по този начин. Ограничението е по-скоро налягане, отколкото дебелина: тръбните помпи достигат приблизително 3 до 7 бара, а ролковите глави около 8 бара, а над това тръбата е частта, която се поврежда. След около 10 000 mPa·s, зъбната помпа става по-надеждният отговор.

Може ли зъбна помпа да се използва за фотополимерна смола?

Може да се изгради, но не трябва да се избира за това. Смолата достига до зъбните колела, пластините и уплътненията и всяка течност, останала в хлабините по време на пауза, се втвърдява там и блокира помпата. Тръбна помпа изолира смолата напълно и смяната на тръбата подновява мокрия път на цената на дължина на тръбата.

Трябва ли да избера 12 V или 24 V помпа?

Съпоставете релсата, която машината вече доставя. Между две версии на една и съща помпа по-високото напрежение черпи по-малко ток за същата мощност, което има значение при дълги кабели и захранване на батерии, докато 12 V е по-лесно да се захранва от резервен изход на дънната платка. Напрежението не добавя поток или налягане само по себе си.

От каква поддръжка се нуждае всяка помпа?

Перисталтичната помпа се нуждае от смяна на тръбата, когато се почувства мека или плоска, обикновено от месеци до една година при нормална работа и работата отнема минути без разглобяване. Зъбната помпа няма такъв консуматив, така че нейната поддръжка е поддържане на течността чиста: филтриране на входа, без работа на сухо и внимание към всичко абразивно или което може да се втвърди.

Това ви оставя

Изберете по печата, след което потвърдете с течността. Зъбната помпа уплътнява с филм от течността вътре в тесни хлабини, така че процъфтява при измерване на вискозитет, налягане и импулс и страда от тънки течности, твърди частици и всичко, което може да втвърди. Перисталтичната помпа запечатва чрез притискане на тръбата, така че е безразлична към вискозитета, самозасмукваща се и хигиенична по конструкция и ограничена от тръбата, която компресира. В 3D принтер, който картографира ясно четири задължения: зъбно колело за стопяване и паста, тръба за смола и храна и едно за охлаждаща течност в зависимост от това дали налягането или пулсацията е по-големият риск във вашия контур.

Кажете ни какво трябва да се движи вашият цикъл.Споделете течността, нейния вискозитет при работна температура, режима на работа и налягането, което вашата система вижда, и ние ще препоръчаме първо фамилията помпа и след това модела, или ще ви кажем ясно, ако нито един случай не пасва.Поискайте преглед на избора на помпа