Чистият избор, който дава възможност за високопрецизен контрол на течности при 3D печат

С един поглед

Принцип - компресия на тръбата (перисталтика), положително изместване; течността докосва само вътрешността на тръбата.

Варианти - SC2201RPW се доставя в намотки 3 V DC, 6 V DC и 12 V DC.

Клас на потока - 20-50 mL/min, зададен от скоростта на двигателя и отвора на тръбата, а не от клапан.

Фокус на дизайна - интерфейс на тръба и ролка с дълъг живот, така че смяната на тръбата остава при планирана поддръжка.

Най-добро прилягане - прецизно дозиране, линии за мастило и реагент, вериги за подаване на свързващо вещество и промивка, където кръстосаното замърсяване не е приемливо.

Какво означава „чист“ в помпа, която докосва само тръбата си

„Чист“ описва течния път, а не финала. В SC2201RPW течността се избутва от ролки, притискащи гъвкава тръба, така че намокрената повърхност е вътрешността на тази тръба: в потока няма зъбни колела, бутала, уплътнения и възвратни клапани. Сменете тръбата и пътят на течността отново е нов.

Този единствен избор на дизайн обяснява повечето от поведението на помпата. При липса на въртяща се част вътре в потока няма нищо, което да корозира или да се нарани, и няма луфт, който да се отваря и да позволява на потока да се отклони. Без клапани помпата може да работи на сухо, да се движи на заден ход и да задържа тръба с течност. Цената е, че потокът зависи от еластичността на тръбата, така че тръбата е както прецизният елемент, така и износващата се част.

Намокрената пътека, в сравнение

Три фамилии помпи, използвани в и около 3D принтерите, обработват едни и същи течности по много различни начини и тази разлика определя процедурите за почистване и времето за смяна.

Каква чистота купува работен процес за 3D печат

Практическите ползи се проявяват на ниво работен процес. Свързващо вещество, реагент, мастило и линии за поддържащ материал всяка носи своя собствена химия и всеки споделен вътрешен обем се превръща в път на замърсяване, когато се променят конструкциите. Базираното на тръба захранване поддържа този риск вътре в компонент, който може да бъде сменен за минути, предпазва течността от смазочни материали и топлината на двигателя и позволява на многоматериален принтер да дефинира чист път просто чрез смяна на тръба.

Вътре в SC2201RPW: Пет слоя, които определят неговото поведение

Помпата е най-лесна за определяне и отстраняване на неизправности като пет функционални слоя: задвижването, ротора и ролките, тръбата, главата, която я държи в центровка, и връзките за течност. Всеки слой притежава различен набор от параметри, така че проблем, който изглежда като слаба помпа, обикновено се проследява обратно към един конкретен слой.

Наслояването има най-голямо значение, когато конструкцията се движи от прототип на стенд към машина, която работи без надзор. На пейката една помпа или се върти, или не; в една машина въпросите са повторяемостта на потока, живота на тръбата и поведението, когато линия блокира. Тези въпроси принадлежат към различни слоеве, така че са посочени отделно.

Слой 1: устройството

Задвижването преобразува електрическата енергия във въртене. SC2201RPW се предлага във варианти 3 V, 6 V и 12 V, а напрежението на намотката задава тока, консумиран за даден изход: колкото по-ниско е напрежението, толкова по-висок е токът. Скоростта е контролът на потока на перисталтична помпа, а моторът с редуктор променя скоростта за въртящ момент, когато дълга изпускателна линия повишава товара.

Слой 2: роторът и ролките

Ролките са оклузионните елементи. Всяка ролка изравнява участък от тръбата и избутва течност пред себе си, докато тръбата пружинира назад и изтегля свежа течност. Повече ролки дават по-малки импулси и по-кратък интервал на запечатване; по-малко ролки осигуряват по-дълъг, по-нежен цикъл на компресия. Геометрията на ролката и налягането на пружината определят колко силно се притиска тръбата, което балансира точността на потока спрямо умората на тръбата.

Слой 3: тръбата

Тръбата е единствената намокрена част и тя определя потока на оборот, химическата съвместимост и експлоатационния живот. Силиконът е изборът с общо предназначение за водни мастила и реактиви; производителните тръби се използват там, където по-дълъг живот или по-добра химическа устойчивост оправдават цената. Размерът на отвора определя обема на преминаване, дебелината на стената определя възстановяването, а твърдостта определя колко налягане може да генерира помпата, преди тръбата да се раздуе, вместо да уплътни.

Слой 4: главата и задържането

Главата държи тръбата при правилното напрежение и подравняване, така че всяка ролка я компресира с желаното количество. Това също е топлинен път, тъй като повтарящото се компресиране генерира топлина, която трябва да напусне модула. Скобите, които са твърде разхлабени, позволяват на тръбата да пълзи и намаляват потока; скобите, които са твърде стегнати, го притискат прекалено много и съкращават живота му, без да добавят полезен поток.

Слой 5: флуидните връзки

Съединители, смукателна линия, нагнетателна линия и запълване допълват системата. Кратко, добре поддържано засмукване с голям отвор захранва тръбата правилно; дълга, тясна или свиваща се линия го гладува и създава класическия симптом на помпа, която работи бързо, но доставя малко. Дължината и височината на изпускане определят колко налягане трябва да преодолее помпата, преди да пристигне флуид.

Работният плик: четири числа и как те си взаимодействат

Четири числа определят обвивката: захранващо напрежение, дебит, налягането, което тръбата може да издържи, и работен цикъл. Те търгуват един срещу друг, така че работеща точка, която подобрява една, обикновено струва друга. Потвърдете стойностите на листа с данни за действително монтираната тръба, тъй като тръбата задава два от четирите.

Таблицата по-долу събира какво внася моделът в изграждането и какво трябва да бъде потвърдено спрямо листа с данни, преди дадена машина да бъде отписана. Третирайте последната колона като инженерна задача, която следва покупката, а не като незадължителна документация.

3 V, 6 V и 12 V: какво всъщност се променя

Вариантите на напрежението не променят принципа; те променят електрическата сделка. Намотка от 12 V черпи по-малко ток за същия изход и е подходяща за 24 V принтер чрез малък преобразувател или 12 V допълнителна шина. 6 V вариант се сдвоява с 5 V архитектура. Вариантът от 3 V черпи най-високия ток, така че размерът на проводника, конекторите и номиналната стойност на драйвера имат повече значение от самото напрежение.

Практическото правило е да изберете варианта, чието напрежение машината вече произвежда чисто, след това да оразмерите драйвера и предпазителя за най-високия ток, който помпата може да изисква. Контролът на скоростта идва след това, обикновено като ШИМ на етапа на драйвера, а не като промяна на напрежението, тъй като понижаването на захранващото напрежение намалява въртящия момент, както и скоростта.

Дебит: от 20 до 50 mL/min

Потокът се определя от две неща: колко течност измества едно преминаване на ролка и колко преминавания се случват за минута. Изместването на преминаване следва отвора на тръбата и дебелината на стената, така че смяната на тръбата премества цялата крива на потока. Таблицата по-долу работи чрез аритметиката с илюстративно изместване, което е най-бързият начин да видите как се достига лентата от 20-50 mL/min.

Прочетете таблицата в обратен ред, когато посочвате: решете потока, от който се нуждаете, след това проверете дали скоростта, необходима за достигането му, е удобна за двигателя и тръбата. Скоростите, които тласкат помпата до горната й граница, повишават пулсацията, топлината и износването на тръбата заедно, така че работна точка в средата на лентата обикновено е по-добрата производствена настройка.

Обратно налягане и повдигане на засмукване

Перисталтичните помпи са ограничени от налягането от тръба, а не от клапан. Когато налягането на изхода се повиши, стената на тръбата се избутва обратно към ролката и уплътнението се влошава, така че потокът намалява, въпреки че двигателят продължава да се върти. От страната на засмукване същата еластичност върши работа: тръбата трябва да се възстанови напълно след преминаване на всяка ролка, поради което дългият цикъл на засмукване или вискозна течност намалява подаването дори когато нищо не е блокирано.

Работен цикъл и температура

Продължителната работа прави главата на помпата топла и тръбата я усеща първа. Топлината ускорява компресията, така че тръба, която работи на хладно място в продължение на стотици часове, може да се повреди много по-рано в затворен корпус без въздушен поток. Дръжте главата в движещ се въздух, където машината го позволява, и записвайте температурата на главата или течността по време на бягане за издръжливост, вместо да приемате, че фигурата на околната среда го покрива.

Къде се побира микропомпа от 20-50 ml/min при 3D печат

Микропомпа от 20-50 mL/min покрива флуидните задължения, които се намират между капкомер и задвижван от налягане екструдер: дозиране на свързващо вещество и реагент, подаване и циркулация на мастило, подаване на поддържащ материал, керамични и биологични мастила с ниско съдържание на твърди вещества и линии за почистване или промиване. Това е грешен инструмент за твърда паста с високо съдържание на твърди вещества.

Разликата е важна, защото 3D печатът обхваща огромен диапазон на вискозитет. Перисталтичното дозиране притежава тънкия край, където течността тече лесно, търсенето на налягане е умерено и повторяемостта е по-важна от силата. Керамична паста, полимери с пълнеж и други системи с високо съдържание на твърди частици притежават дебелия край, където налягането и въртящият момент доминират и друго семейство помпи е правилният отговор.

За екипи, които се нуждаят от стъпката на отлагане, валидирана на реален хардуер, а не на стенд платформа, изграждането на екструзия на материали и изпитанията на процеси са достъпни чрез Superior'sУслуга 3D печат, където флуидната линия и системата за движение се квалифицират заедно.

Където не става

Три задължения стоят извън обвивката на тази помпа. Керамичната паста с високо съдържание на твърди частици и други твърди състави се нуждаят от натиск и въртящ момент, които микротръбната помпа не може да осигури икономично. Абразивните суспензии атакуват тръбата отвътре, така че животът на тръбата се превръща в доминиращ разход, а не в елемент за поддръжка. Продължителното подаване под високо налягане в малка дюза може да разцепи тръбата и да наводни машината. Когато конструкцията се движи по този начин, въпросът за избор се променя от скорост на помпата към фамилия помпа.

Правила за интегриране за изграждане на принтер

Монтирайте помпата там, където тръбата може да върви късо и право, поддържайте изпускателната линия, дръжте главата в движещ се въздух и напълнете преди първото изграждане. Осем правила обхващат решенията за инсталиране, които най-често решават дали микропомпата се държи в машината.

Поддържайте смукателната линия къса и толкова широка, колкото е практично; всеки допълнителен сантиметър добавя триене, което тръбата трябва да преодолее.

Монтирайте главата на помпата под нивото на течността, където резервоарът позволява, така че гравитацията да помогне за пълненето.

Избягвайте остри завои и стегнати скоби, защото прегъването променя възстановяването на тръбата и заедно с това кривата на потока.

Подкрепете изпускателната линия механично, така че тежестта й да не виси върху главата или фитинга.

Оставете тръбата свободна в двата края на главата, за да може леко да се движи, докато се компресира.

Дръжте двигателя и главата в движещ се въздух, защото топлината е най-малко видимият враг на тръбата.

Поставете смукателна цедка, когато течността може да носи частици, и я обслужвайте по график.

Етикетирайте тръбата с номера на частта и датата на инсталиране, така че историята на смяната да се вижда на машината.

Пулсация: проблемът и три решения

Ролките доставят течност в отделни пакети, така че налягането на изхода варира при честотата на ролките. За дозиране върху открита повърхност пулсацията е безвредна, след като импулсите са малки спрямо целевия обем; подаване на дюза, може да се покаже като повърхностна текстура. Три корекции работят: повишаване на честотата на импулса, добавяне на малък обем на затихване надолу по веригата или времеви импулси към траекторията на движение.

Грундиране и управление на балончета

Въздухът е най-честата причина нова инсталация да не дава достатъчно. Тръбата трябва да се напълни, преди да може да измести течността полезно, а мехурът действа като пружина, която абсорбира всяко преминаване на ролката. Заредете с умерена скорост при отворен нагнетателен отвор, проверете движението на менискуса и дръжте смукателния вход потопен, докато нивото пада. Ако течността отделя газ, запълвайте отново след всяка смяна на резервоара.

Избор между версиите 3 V, 6 V и 12 V

Изберете варианта, който машината вече може да захранва чисто: 12 V, когато съществува шина от 12 V или 24 V, 6 V, когато е налична само шина от 5 V, и 3 V само когато захранването и драйверът са оразмерени за по-високия ток, който черпи.

Електрическата интеграция следва същата логика като всеки малък DC товар на принтер, с две разлики. Помпата е двигател, така че се нуждае от превключващо стъпало, а не от логически щифт и обратен ход през нейните клеми. И това е дозиращ елемент, така че стабилността на скоростта е толкова важна, колкото и способността за стартиране: захранване, което спада при натоварване на нагревателя, променя дебита в средата на изграждането.

Задвижване на помпата от електрониката на принтера

Платката не захранва помпата; сигнализира на шофьор, който го прави. Единичен N-канален MOSFET с ниска страна с гейт резистор, издърпващ и обратен диод покрива повечето конструкции, при условие че устройството е на логическо ниво и е номинално над тока на спиране на помпата и токът идва от релса с височина. Пълният набор от проверки е в придружаващото ръководство насъвпадение на напрежението и тока на дънната платка.

ШИМ, точност на скоростта и проверка на потока

PWM е нормалният начин за задаване на скоростта на помпата и за четков DC двигател работи добре, когато честотата на превключване отговаря на механично натоварване, а не на вентилатор. Поддържайте времето на цикъла в диапазона от милисекунди, задайте минимално работно време, под което помпата спира чисто, вместо да се затопли, и калибрирайте отново след всяка смяна на тръбата, течността или височината на изпускане. Запишете измерената доза впроверка и проверка на потокарутина.

Планиране на живота на тръбата, а не само на помпата

Животът на тръбата се изразходва от компресии, а не от часове: всяко преминаване на валяк струва част от номиналния живот на тръбата. Намаляването наполовина на скоростта грубо удвоява сервизния интервал, поради което графикът за смяна на тръбата трябва да следва действителното изпълнение, а не календар.

Аритметиката е достатъчно проста, за да я направите преди пускане в експлоатация. Умножете броя на ролките по скоростта на вала за компресии в минута, умножете по шестдесет за компресии на час и сравнете това с номиналното число за използваната тръба. Изпълнете същото изчисление при най-бързите и най-бавните настройки на рецептата и най-лошият случай става планът за поддръжка.

График за подмяна, който работи в производството

График по компресии, а не по седмици. Запишете номера на частта на тръбата, датата на инсталиране, настройката на течността и скоростта, след което задайте интервала за смяна на около две трети от изчисления живот, така че промяна на рецептата или топла седмица да не изтласка тръбата извън границата. Отнасяйте се към отчитане на потока, което намалява с фиксирана скорост, като първи признак за умора на тръбата.

Контролен списък за въвеждане в експлоатация и калибриране при първо пускане

Пуснете помпата в експлоатация в седем стъпки: монтирайте, напълнете, задайте безопасна скорост, калибрирайте подавания обем, проверете за пулсации и течове, запишете работната точка и запишете интервала за смяна на тръбата. Калибрационният запис е това, което превръща един работещ прототип в повтарящ се процес.

Монтирайте помпата така, че тръбата да е къса и права, главата да е в движещ се въздух, а всмукателният отвор да остава под нивото на резервоара.

Заредете при умерена скорост с отворен изпускателен отвор и се уверете, че линията е пълна преди първото дозиране.

Започнете при ниско натоварване, повдигнете го, докато помпата се завърти надеждно, и отбележете минималното натоварване, при което тя стартира без спиране.

Калибрирайте чрез дозиране върху везна или в градуиран цилиндър; използвайте достатъчно голяма доза, така че грешката при четене да е малка, и я повторете три пъти.

Проверете пулсацията при работната скорост и добавете затихване, ако депозитът показва вълни.

Регистрирайте работната точка: номер на частта на тръбата, работа, измерен дебит, температура на флуида и височина на изпускане.

Задайте интервала за смяна на тръбата на около две трети от изчисления живот и го отбележете на машината.

Две проверки принадлежат към една и съща сесия, въпреки че нито една от тях не е част от калибриране. Гледайте веднъж как помпата стартира при ограничено изпускане, така че поведението на блокирана линия е известно предварително. И измервайте захранващото напрежение на помпата, докато нагревателите и двигателите са активни, защото релса, която изглежда здрава на масата, може да провисне по време на реална работа.

Когато флуидна система трябва да бъде квалифицирана за производство, а не за демонстрация, помага отлагането и хардуерът да бъдат валидирани заедно. Изпратете спецификацията на течността, дозата на слой и геометрията на изпускане с anнезабавна заявка за офертаи ние ще потвърдим конфигурацията на помпата и плана за изграждане, преди да бъде поръчано нещо.

Често задавани въпроси

Пет въпроса възникват най-често, когато е посочена тръбна помпа за принтер: какво може и какво не може да изпомпва, как се задава потокът, как се различават вариантите на напрежението, колко дълго издържа тръбата и как помпата се държи, когато линията блокира.

Може ли SC2201RPW да печата керамична паста или други материали с висок вискозитет?

Не твърдите пасти с високо съдържание на твърди вещества, използвани за робокастинг, тъй като тръбната помпа е ограничена от налягането, което тръбата може да издържи, а не от въртящия момент на двигателя. Керамична суспензия с ниско съдържание на твърди вещества или хидрогел, който тече лесно, се намира в гамата на тази помпа. Ако течността се нуждае от бутална, винтова или зъбна помпа с необходимата скорост, микротръбната помпа е грешното семейство.

Как се настройва дебитът на перисталтична помпа?

Дебитът е произведение на обема, изместен за минаване на ролката, и броя на минаванията в минута, така че скоростта е контролната ръкохватка, а тръбата е константата за калибриране. Практическата рутина е да фиксирате номера на частта на тръбата, да зададете скоростта, която отговаря на целевата доза, да измерите доставения обем и след това да запишете и двете заедно. Смяната на тръбата нулира калибрирането и изисква ново измерване.

Каква е разликата между версиите 3 V, 6 V и 12 V?

Те се различават по-скоро в електрическата сделка, отколкото в принципа на изпомпване. Намотка от 12 V черпи по-малко ток за даден изход и е подходяща за машина с 12 V или 24 V шина; 6 V вариантни двойки с 5 V архитектура; 3 V вариант черпи най-токовите и възнаграждава късите, дебели проводници. Оразмерете драйвера, предпазителя и окабеляването за натиск и спиране, а не движещата се фигура.

Колко време издържа тръбата и какво завършва живота й?

Животът на тръбата се консумира в компресии, така че броят на ролките и скоростта на вала определят колко бързо се изразходва номиналният брой. Химията, частиците, обратното налягане и топлината го скъсяват допълнително, като свръхкомпресията и топлината причиняват най-невидимите щети. Тъй като уморена тръба губи поток при фиксирана скорост, преди да се повреди видимо, сменете я по изчислен график и третирайте спадането на потока като ранно предупреждение.

Какво се случва, ако изпускателната линия блокира?

В повечето инсталации моторът продължава да се върти, докато уплътнението на тръбата се изплъзва, така че незабавният ефект е по-скоро загуба на поток, отколкото спиране. Ако запушването продължава, налягането се натрупва върху стената на тръбата и тръбата може да пълзи или да се разцепи на ролковия път. Открийте го с изпускателно налягане или ток на двигателя, когато процесът го изисква, и тествайте блокирана линия веднъж по време на пускане в експлоатация.