Pure Choice, suteikiantis galimybę itin tiksliai valdyti skysčių 3D spausdinimą

Iš pirmo žvilgsnio

Principas – vamzdelio suspaudimas (peristaltinis), teigiamas poslinkis; skystis paliečia tik vamzdžio vidų.

Variantai – SC2201RPW tiekiamas 3 V DC, 6 V DC ir 12 V DC apvijomis.

Srauto klasė - 20-50 mL/min, nustatyta pagal variklio greitį ir vamzdžio kiaurymę, o ne pagal vožtuvą.

Konstrukcijos akcentas – ilgaamžė vamzdžio ir ritinėlio sąsaja, todėl vamzdžių keitimas nenumatytas.

Geriausiai tinka – tikslus dozavimas, rašalo ir reagentų linijos, rišiklio padavimo ir praplovimo grandinės, kuriose kryžminis užteršimas yra nepriimtinas.

Ką reiškia „grynas“ siurblyje, kuris liečia tik savo vamzdelį

„Pure“ apibūdina skysčio kelią, o ne apdailą. SC2201RPW skystis stumiamas voleliais, suspaudžiant lankstų vamzdelį, todėl sudrėkintas paviršius yra to vamzdžio vidus: sraute nėra nei krumpliaračių, nei stūmoklių, nei sandariklių, nei atbulinių vožtuvų. Pakeiskite vamzdelį ir skysčio kelias vėl bus naujas.

Šis vienintelis dizaino pasirinkimas paaiškina daugumą siurblio veikimo. Nesant besisukančios dalies srauto viduje, nėra nieko korozijos ar tulžies, taip pat nėra tarpo, kuris nusidėvi ir leidžia srautui dreifuoti. Be vožtuvų siurblys gali veikti sausai, apsukti ir laikyti skysčio vamzdelį. Kaina tokia, kad srautas priklauso nuo vamzdžio elastingumo, todėl vamzdis yra ir tikslumo elementas, ir besidėvintis.

Sušlapintas takas, palyginti

Trys siurblių šeimos, naudojamos 3D spausdintuvuose ir aplink juos, labai skirtingai apdoroja tuos pačius skysčius, ir šis skirtumas lemia valymo procedūras ir perjungimo laiką.

Koks grynumas perka 3D spausdinimo darbo eigą

Praktinė nauda pasireiškia darbo eigos lygiu. Rišiklio, reagento, rašalo ir pagalbinių medžiagų linijos turi savo chemiją, o bet koks bendras vidinis tūris tampa užteršimo keliu, kai keičiasi konstrukcijos. Vamzdžių pagrindu pagamintas tiekimas išlaiko šią riziką komponento viduje, kurį galima pakeisti per kelias minutes, neleidžia skysčiui patekti nuo tepalų ir variklio šilumos, o kelių medžiagų spausdintuvas gali nustatyti švarų kelią tiesiog pakeitus vamzdelį.

SC2201RPW viduje: penki sluoksniai, lemiantys jo elgesį

Lengviausia nurodyti ir pašalinti siurblį kaip penkis funkcinius sluoksnius: pavarą, rotorių ir ritinėlius, vamzdį, galvutę, kuri jį išlygiuoja, ir skysčio jungtis. Kiekvienam sluoksniui priklauso skirtingas parametrų rinkinys, todėl problema, kuri atrodo kaip silpnas siurblys, paprastai siejama su vienu konkrečiu sluoksniu.

Sluoksniavimas yra svarbiausias, kai konstrukcija pereina iš stendo prototipo į mašiną, kuri veikia be priežiūros. Ant stendo siurblys arba sukasi, arba ne; mašinoje klausimai tampa srauto pakartojamumu, vamzdžio tarnavimo laiku ir elgesiu, kai linija užsiblokuoja. Tie klausimai priklauso skirtingiems sluoksniams, todėl jie nurodomi atskirai.

1 sluoksnis: diskas

Pavara paverčia elektros energiją į sukimąsi. SC2201RPW siūlomi 3 V, 6 V ir 12 V variantai, o apvijos įtampa nustato tam tikro išėjimo srovę: kuo mažesnė įtampa, tuo didesnė srovė. Greitis yra peristaltinio siurblio srauto valdymas, o variklis su reduktoriumi pakeičia greitį į sukimo momentą, kai ilga išleidimo linija pakelia apkrovą.

2 sluoksnis: rotorius ir ritinėliai

Voleliai yra okliuzijos elementai. Kiekvienas volelis išlygina vamzdžio dalį ir stumia skystį į priekį, o vamzdis spyruokliuoja atgal ir įtraukia šviežią skystį. Daugiau ritinėlių duoda mažesnius impulsus ir trumpesnį sandarinimo tarpą; mažiau volelių užtikrina ilgesnį ir švelnesnį suspaudimo ciklą. Volelio geometrija ir spyruoklės slėgis nustato, kaip stipriai suspaudžiamas vamzdis, o tai subalansuoja srauto tikslumą ir vamzdžio nuovargį.

3 sluoksnis: vamzdis

Vamzdis yra vienintelė sudrėkinta dalis ir ji nustato srautą per apsisukimą, cheminį suderinamumą ir tarnavimo laiką. Silikonas yra bendrosios paskirties vandeninio rašalo ir reagentų pasirinkimas; našumo vamzdžiai naudojami ten, kur ilgesnis tarnavimo laikas arba geresnis cheminis atsparumas pateisina kainą. Skylės dydis nustato tūrį, praleidžiamą per praėjimą, sienelės storį – atsistatymą, o kietumas – tai, kokį slėgį siurblys gali sukurti prieš vamzdžio balionus, o ne sandarinimą.

4 sluoksnis: galva ir sulaikymas

Galvutė palaiko vamzdį tinkamoje įtempimo ir išlyginimo vietoje, todėl kiekvienas volelis jį suspaudžia numatytu kiekiu. Tai taip pat yra šilumos kelias, nes pakartotinis suspaudimas sukuria šilumą, kuri turi išeiti iš agregato. Per laisvi spaustukai leidžia vamzdžiui šliaužti ir sumažinti srautą; per tvirtos spaustukai per daug suspaudžia jį ir sutrumpina jo tarnavimo laiką, nepadidindami naudingo srauto.

5 sluoksnis: skysčio jungtys

Jungtys, siurbimo linija, išleidimo linija ir užpildymas užbaigia sistemą. Trumpa, gerai palaikoma siurbimo eiga su didele anga tinkamai tiekia vamzdį; ilga, siaura arba griūva linija jį bado ir sukelia klasikinį pompą, kuris veikia greitai, bet duoda mažai. Išmetimo ilgis ir aukštis lemia, kokį slėgį siurblys turi įveikti, kol patenka bet koks skystis.

Darbinis vokas: keturi skaičiai ir kaip jie sąveikauja

Keturi skaičiai apibrėžia apvalkalą: maitinimo įtampa, srauto greitis, slėgis, kurį vamzdis gali išlaikyti, ir darbo ciklas. Jie prekiauja vienas prieš kitą, todėl vieną patobulinantis darbo taškas paprastai kainuoja kitą. Patvirtinkite faktiškai sumontuoto vamzdžio duomenų lapo reikšmes, nes vamzdis nustato dvi iš keturių.

Toliau pateiktoje lentelėje surinkta, ką modelis suteikia kuriant, ir kas turi būti patvirtinta duomenų lape prieš pasirašant įrenginį. Laikykite paskutinį stulpelį kaip inžinerinę užduotį, kuri atliekama po pirkimo, o ne kaip neprivalomą popierizmą.

3 V, 6 V ir 12 V: kas iš tikrųjų pasikeičia

Įtampos variantai nekeičia principo; jie pakeičia elektros sandėlį. 12 V apvija sunaudoja mažiau srovės tam pačiam išėjimui ir tinka 24 V spausdintuvui per mažą keitiklį arba 12 V priedų bėgelį. 6 V variantas suporuojamas su 5 V architektūra. 3 V variantas naudoja didžiausią srovę, todėl laidininko dydis, jungtys ir tvarkyklės įvertinimas yra svarbesni nei pati įtampa.

Praktinė taisyklė yra pasirinkti variantą, kurio įtampą mašina jau gamina švariai, tada tvarkyklę ir saugiklį reikia nustatyti taip, kad siurblys būtų didžiausias srovės poreikis. Greičio valdymas atsiranda po to, paprastai kaip PWM vairuotojo pakopoje, o ne keičiant įtampą, nes sumažinus maitinimo įtampą, sumažėja sukimo momentas ir greitis.

Srautas: nuo 20 iki 50 ml/min

Srautas nustatomas pagal du dalykus: kiek skysčio išstumia vienas ritinėlio pravažiavimas ir kiek praėjimų įvyksta per minutę. Poslinkis per praėjimą atitinka vamzdžio kiaurymę ir sienelės storį, todėl vamzdžio pakeitimas perkelia visą srauto kreivę. Toliau pateiktoje lentelėje pateikiama aritmetika su iliustraciniu poslinkiu, kuris yra greičiausias būdas pamatyti, kaip pasiekiama 20–50 ml/min.

Nurodydami lentelę perskaitykite atvirkščiai: nuspręskite, kokio srauto jums reikia, tada patikrinkite, ar jam pasiekti reikalingas greitis yra patogus varikliui ir vamzdžiui. Greičiai, kurie stumia siurblį iki viršutinės ribos, padidina pulsavimą, šilumą ir vamzdžių susidėvėjimą, todėl darbinis taškas juostos viduryje paprastai yra geresnis gamybos nustatymas.

Atgalinio slėgio ir siurbimo pakėlimas

Peristaltinius siurblius slėgis riboja vamzdis, o ne vožtuvas. Didėjant išleidimo slėgiui, vamzdžio sienelė stumiama atgal prie volo ir sandariklis pablogėja, todėl srautas mažėja, nors variklis ir toliau sukasi. Siurbimo pusėje veikia tas pats elastingumas: vamzdelis turi visiškai atsigauti po kiekvieno ritinėlio, todėl ilgas siurbimo eiga arba klampus skystis sumažina tiekimą net tada, kai niekas nėra užblokuotas.

Darbo ciklas ir temperatūra

Nuolat veikiant, siurblio galvutė sušyla, o vamzdis tai pajunta pirmiausia. Šiluma pagreitina suspaudimą, todėl šimtus valandų vėsiai veikiantis vamzdis gali daug greičiau sugesti uždarame korpuse be oro srauto. Laikykite galvą judančiame ore, kur mašina tai leidžia, ir fiksuokite galvos arba skysčio temperatūrą ištvermės bėgimo metu, o ne manykite, kad aplinka ją dengia.

Kur 3D spausdinimui tinka 20–50 ml/min mikrosiurblys

20–50 ml/min mikrosiurblys atlieka skysčių funkcijas, kurios yra tarp lašintuvo ir slėgiu varomo ekstruderio: rišiklio ir reagento dozavimą, rašalo tiekimą ir cirkuliaciją, pagalbinių medžiagų tiekimą, mažai kietų medžiagų turintį keraminį ir biologinį rašalą bei valymo arba praplovimo linijas. Tai netinkama priemonė kietai, daug sausųjų medžiagų turinčiai pastai.

Skirtumas yra svarbus, nes 3D spausdinimas apima didžiulį klampumo diapazoną. Peristaltiniam dozavimui priklauso plonas galas, kur skystis teka lengvai, slėgio poreikis yra nedidelis, o pakartojamumas yra svarbesnis nei jėga. Keraminė pasta, užpildyti polimerai ir kitos daug kietų medžiagų turinčios sistemos priklauso storai, kur dominuoja slėgis ir sukimo momentas, o teisingas atsakymas yra kita siurblių šeima.

Komandoms, kurioms reikia nusodinimo žingsnio, patvirtinto naudojant tikrą aparatinę įrangą, o ne ant stendo, medžiagų ekstruzijos konstravimas ir proceso bandymai pasiekiami per Superior's.3D spausdinimo paslauga, kur skysčio linija ir judesio sistema kvalifikuojamos kartu.

Kur netinka

Už šio siurblio voko ribų yra trys pareigos. Didelės kietosios medžiagos keraminei pastai ir kitoms kietoms kompozicijoms reikalingas slėgis ir sukimo momentas, kurio mikrovamzdinis siurblys negali tiekti ekonomiškai. Abrazyvinės suspensijos atakuoja vamzdį iš vidaus, todėl vamzdžio tarnavimo laikas tampa dominuojančia kaina, o ne priežiūros elementu. Ilgalaikis aukšto slėgio tiekimas į mažą antgalį gali suskaidyti vamzdelį ir užtvindyti mašiną. Kai konstrukcija juda tokiu būdu, pasirinkimo klausimas keičiamas iš siurblio greičio į siurblio šeimą.

Spausdintuvo kūrimo integravimo taisyklės

Sumontuokite siurblį ten, kur vamzdis gali veikti trumpai ir tiesiai, palaikykite išleidimo liniją, laikykite galvutę judančiame ore ir užpildykite prieš pirmą kartą. Aštuonios taisyklės apima montavimo sprendimus, kurie dažniausiai lemia, ar mikro siurblys veikia mašinoje.

Siurbimo linija turi būti trumpa ir kuo platesnė; kiekvienas papildomas centimetras padidina trintį, kurią vamzdis turi įveikti.

Sumontuokite siurblio galvutę žemiau skysčio lygio, kur leidžia rezervuaras, kad gravitacija padėtų užpildyti.

Venkite staigių lenkimų ir įtemptų spaustukų, nes susisukimas keičia vamzdžio atsigavimą ir kartu su juo srauto kreivę.

Mechaniškai paremkite išmetimo liniją, kad jos svoris nekabintų ant galvos ar jungiamosios detalės.

Palikite vamzdelį laisvą abiejuose galvos galuose, kad suspaudus jis galėtų šiek tiek judėti.

Variklį ir galvą laikykite judančiame ore, nes šiluma yra mažiausiai matomas vamzdžio priešas.

Įstatykite siurbimo koštuvą, kai skystis gali nešti daleles, ir atlikite jo techninę priežiūrą pagal grafiką.

Pažymėkite vamzdelį su jo dalies numeriu ir montavimo data, kad keitimo istorija būtų matoma mašinoje.

Pulsavimas: problema ir trys pataisymai

Voleliai tiekia skystį atskirais paketais, todėl išleidimo slėgis svyruoja ritinėlio dažniu. Dozuojant ant atviro paviršiaus, pulsavimas yra nekenksmingas, kai impulsai yra maži, palyginti su tiksliniu tūriu; paduodamas antgalį, jis gali pasirodyti kaip paviršiaus tekstūra. Veikia trys pataisymai: padidinkite impulsų dažnį, pridėkite nedidelį slopinimo garsą pasroviui arba laiko impulsus į judėjimo kelią.

Gruntavimas ir burbulų valdymas

Oras yra dažniausia priežastis, dėl kurios trūksta naujos įrangos. Vamzdis turi būti užpildytas, kad jis galėtų naudingai išstumti skystį, o burbulas veikia kaip spyruoklė, sugerianti kiekvieną ritinėlio eigą. Užpildykite vidutiniu greičiu, kai išmetimas atidarytas, patvirtinkite menisko judėjimą ir laikykite įsiurbimo angą panardintą, kai lygis krenta. Jei skystis išsiskiria, užpildykite iš naujo po kiekvieno rezervuaro keitimo.

3 V, 6 V ir 12 V versijų pasirinkimas

Pasirinkite variantą, kurį mašina jau gali tiekti švariai: 12 V, kai yra 12 V arba 24 V bėgis, 6 V, kai yra tik 5 V bėgelis, ir 3 V tik tada, kai maitinimo ir tvarkyklės dydis atitinka didesnę jos srovę.

Elektros integracija vykdoma ta pačia logika, kaip ir bet kokia maža spausdintuvo nuolatinės srovės apkrova, tačiau yra du skirtumai. Siurblys yra variklis, todėl jam reikia perjungimo pakopos, o ne loginio kaiščio ir atgalinio kelio per jo gnybtus. Ir tai yra dozavimo elementas, todėl greičio stabilumas yra svarbus tiek pat, kiek paleidimo galimybė: tiekimas, kuris krenta veikiant šildytuvo apkrovai, keičia srauto greitį pastatymo viduryje.

Siurblio valdymas iš spausdintuvo elektronikos

Plokštė neduoda siurblio maitinimo; tai signalizuoja vairuotojui. Vienas žemos pusės N kanalo MOSFET su užtvarų rezistoriumi, nuleidžiamu ir grįžtamuoju diodu apima daugumą konstrukcijų, jei įrenginys yra loginio lygio ir įvertintas virš siurblio užstrigimo srovės, o srovė tiekiama iš bėgio su aukštu. Visas čekių rinkinys pateiktas papildomame vadovepagrindinės plokštės įtampos ir srovės suderinimas.

PWM, greičio tikslumas ir srauto tikrinimas

PWM yra įprastas būdas nustatyti siurblio greitį, o šepečiu turinčiam nuolatinės srovės varikliui jis gerai veikia, kai perjungimo dažnis tinka mechaninei apkrovai, o ne ventiliatoriui. Laikykite ciklo trukmę milisekundžių diapazone, nustatykite mažiausią darbo ribą, iki kurios siurblys švariai sustoja, o ne užstringa, ir kalibruokite iš naujo po kiekvieno vamzdžio, skysčio ar išleidimo aukščio keitimo. Įrašykite išmatuotą dozę įpatikrinimas ir srauto patikrarutina.

Vamzdžių eksploatavimo planavimas, o ne tik siurblio tarnavimo laikas

Vamzdžio tarnavimo laikas sunaudojamas suspaudus, o ne valandas: kiekvienas ritininis pravažiavimas kainuoja dalį vardinio vamzdžio naudojimo laiko. Sumažinus greitį perpus, priežiūros intervalas pailgėja maždaug dvigubai, todėl vamzdžių keitimo grafikas turėtų atitikti faktiškai vykdomą darbą, o ne kalendorių.

Aritmetika yra pakankamai paprasta, kad ją būtų galima atlikti prieš pradedant eksploatuoti. Padauginkite ritinėlių skaičių iš veleno greičio, jei suspaudimas per minutę, padauginkite iš šešiasdešimties, jei suspaudimas per valandą, ir palyginkite jį su vardiniu naudojamo vamzdžio skaičiumi. Atlikite tą patį skaičiavimą naudodami greičiausius ir lėčiausius recepto nustatymus, o blogiausiu atveju bus sudarytas priežiūros planas.

Gamyboje veikiantis pakeitimo grafikas

Planuokite pagal suspaudimus, o ne pagal savaites. Užregistruokite vamzdžio dalies numerį, montavimo datą, skysčio ir greičio nustatymą, tada nustatykite keitimo intervalą maždaug dviem trečdaliais apskaičiuotos eksploatavimo trukmės, kad pakeitus receptą ar šiltą savaitę vamzdis neviršytų ribos. Srauto rodmenis, kurie nukrypsta fiksuotu greičiu, laikykite pirmuoju vamzdelio nuovargio požymiu.

Paleidimo kontrolinis sąrašas ir pirmojo paleidimo kalibravimas

Paleiskite siurblį septyniais etapais: sumontuokite, užpildykite, nustatykite saugų greitį, sukalibruokite tiekiamą tūrį, patikrinkite, ar nėra pulsavimo ir nesandarumo, užregistruokite darbo tašką ir užsirašykite vamzdžio keitimo intervalą. Kalibravimo įrašas veikiantį prototipą paverčia kartojamu procesu.

Sumontuokite siurblį taip, kad vamzdis veiktų trumpai ir tiesiai, galvutė būtų judančiame ore, o įsiurbimo anga liktų žemiau rezervuaro lygio.

Užpildykite vidutiniu greičiu, kai išmetimas atidarytas, ir prieš pirmąjį dozavimo paleidimą patikrinkite, ar linija pilna.

Pradėkite nuo mažos apkrovos, pakelkite jį, kol siurblys patikimai suksis, ir atkreipkite dėmesį į minimalų apkrovą, kuriai esant jis paleidžiamas neužstengdamas.

Kalibruokite dozuodami ant svarstyklių arba į graduotą cilindrą; naudokite pakankamai didelę dozę, kad skaitymo klaida būtų maža, ir pakartokite tai tris kartus.

Patikrinkite pulsaciją esant darbiniam greičiui ir pridėkite amortizatorių, jei nuosėdos rodo bangavimą.

Užregistruokite darbinį tašką: vamzdžio dalies numerį, darbą, išmatuotą srautą, skysčio temperatūrą ir išleidimo aukštį.

Nustatykite vamzdžio keitimo intervalą maždaug dviem trečdaliais apskaičiuoto naudojimo laiko ir pažymėkite jį ant mašinos.

Du patikrinimai priklauso tai pačiai seansui, nors nė vienas nėra kalibravimo dalis. Vieną kartą stebėkite, kaip siurblys įsijungia nuo riboto iškrovimo, kad užblokuotos linijos veikimas būtų žinomas iš anksto. Ir išmatuokite maitinimo įtampą prie siurblio, kol veikia šildytuvai ir varikliai, nes ant suoliuko sveikai atrodantis bėgis realaus darbo metu gali nukristi.

Kai skysčių sistema turi būti kvalifikuota gamybai, o ne demonstracijai, padeda kartu patvirtinti nusodinimą ir aparatinę įrangą. Nusiųskite skysčio specifikaciją, dozę vienam sluoksniui ir išleidimo geometriją sumomentinis kainos pasiūlymasir mes patvirtinsime siurblio konfigūraciją bei pastatymo planą prieš ką nors užsakant.

Dažnai užduodami klausimai

Nurodant spausdintuvui vamzdinį siurblį dažniausiai iškyla penki klausimai: ką jis gali ir ko negali siurbti, kaip nustatomas srautas, kuo skiriasi įtampos variantai, kiek laiko tarnauja vamzdelis ir kaip siurblys elgiasi užsiblokavus linijai.

Ar SC2201RPW gali spausdinti keraminę pastą ar kitas didelio klampumo medžiagas?

Ne kietos, daug kietosios medžiagos turinčios pastos, naudojamos robotizavimui, nes vamzdinį siurblį riboja slėgis, kurį jo vamzdis gali išlaikyti, o ne variklio sukimo momentas. Šio siurblio diapazone yra mažai kietų medžiagų turinti keraminė suspensija arba lengvai tekantis hidrogelis. Jei skysčiui reikia cilindro, sraigtinio ar krumpliaračio siurblio reikiamu greičiu, mikrovamzdinis siurblys yra netinkama šeima.

Kaip nustatomas peristaltinio siurblio srautas?

Srautas yra tūrio, pasislinkusio per ritinėlį, ir važiavimų skaičiaus per minutę sandauga, todėl greitis yra valdymo rankena, o vamzdis yra kalibravimo konstanta. Praktinė rutina yra nustatyti vamzdžio dalies numerį, nustatyti greitį, atitinkantį tikslinę dozę, išmatuoti tiekiamą tūrį ir kartu įrašyti abu. Pakeitus vamzdelį, kalibravimas nustatomas iš naujo ir reikia atlikti naują matavimą.

Kuo skiriasi 3 V, 6 V ir 12 V versijos?

Jie skiriasi elektros sandoriu, o ne siurbimo principu. 12 V apvija tam tikram išėjimui naudoja mažiau srovės ir tinka mašinai su 12 V arba 24 V bėgiu; 6 V variantų poros su 5 V architektūra; 3 V variantas traukia didžiausią srovę ir apdovanoja trumpus, storus laidus. Tvarkyklės, saugiklio ir laidų dydį nustatykite taip, kad jie būtų įsijungę ir užstrigę, o ne pagal veikimo skaičių.

Kiek laiko trunka vamzdelis ir kas baigia jo eksploatavimo laiką?

Vamzdžio tarnavimo laikas sunaudojamas suspaudus, todėl ritinėlių skaičius ir veleno greitis lemia, kaip greitai išleidžiamas vardinis skaičius. Chemija, dalelės, priešslėgis ir šiluma jį dar labiau sutrumpina, o per didelis suspaudimas ir karštis daro didžiausią nematomą žalą. Kadangi pavargęs vamzdis praranda srautą fiksuotu greičiu, kol jis pastebimai sugenda, pakeiskite jį pagal apskaičiuotą grafiką ir krintantį srautą traktuokite kaip ankstyvą įspėjimą.

Kas atsitiks, jei išleidimo linija užsiblokuos?

Daugumoje įrenginių variklis nuolat sukasi, kol vamzdžio sandariklis slysta, todėl tiesioginis poveikis yra prarandamas srautas, o ne užstrigimas. Jei užsikimšimas išlieka, susidaro slėgis į vamzdžio sienelę ir vamzdis gali šliaužti arba suskilti ties ritinėlio takeliu. Aptikkite jį naudodami išleidimo slėgį arba variklio srovę, jei procesas to reikalauja, ir vieną kartą paleidimo metu patikrinkite, ar linija užsiblokavo.