3D 프린팅에서 고정밀 유체 제어를 강화하는 순수한 선택

한눈에

원리 - 튜브 압축(연동식), 직접 변위; 유체는 튜브 내부에만 닿습니다.

변형 - SC2201RPW는 3V DC, 6V DC 및 12V DC 권선으로 공급됩니다.

유량 등급 - 20-50 mL/min, 밸브가 아닌 모터 속도 및 튜브 보어에 의해 설정됩니다.

설계 초점 - 수명이 긴 튜브 및 롤러 인터페이스로 인해 튜브 교체가 예정된 유지 관리로 유지됩니다.

최적의 적합성 - 교차 오염이 허용되지 않는 정밀 주입, 잉크 및 시약 라인, 바인더 공급 및 세척 회로.

튜브에만 닿는 펌프에서 "순수"가 의미하는 것

"순수"는 마감이 아닌 유체 경로를 나타냅니다. SC2201RPW에서 유체는 유연한 튜브를 압착하는 롤러에 의해 밀려나므로 젖은 표면은 해당 튜브의 내부입니다. 기어, 피스톤, 씰 및 체크 밸브가 흐름에 존재하지 않습니다. 튜브를 교체하면 유체 경로가 다시 새 것이 됩니다.

이러한 단일 설계 선택이 펌프 동작의 대부분을 설명합니다. 흐름 내부에 회전하는 부분이 없기 때문에 부식되거나 마모될 일이 없으며, 마모되어 흐름이 표류하게 만드는 틈새도 없습니다. 밸브가 없으면 펌프는 공회전, 역회전 및 액체 튜브를 유지할 수 있습니다. 가격은 흐름이 튜브의 탄성에 따라 달라지므로 튜브는 정밀 요소이자 마모 부품입니다.

젖은 경로 비교

3D 프린터와 그 주변에서 사용되는 세 가지 펌프 제품군은 동일한 유체를 매우 다른 방식으로 처리하며, 그 차이에 따라 청소 루틴과 전환 시간이 결정됩니다.

3D 프린팅 작업 흐름을 구매하는 순수성은 무엇입니까?

실질적인 이점은 작업 흐름 수준에서 나타납니다. 바인더, 시약, 잉크 및 서포트 재료 라인은 각각 고유한 화학 물질을 포함하며, 공유된 내부 볼륨은 빌드 변경 시 오염 경로가 됩니다. 튜브 기반 피드는 몇 분 만에 교체 가능한 구성 요소 내부의 위험을 유지하고, 유체가 윤활유와 모터 열로부터 멀리 떨어지도록 하며, 다중 재료 프린터가 간단히 튜브를 교체하여 깨끗한 경로를 정의할 수 있게 해줍니다.

SC2201RPW 내부: 동작을 결정하는 5개 레이어

펌프는 드라이브, 로터 및 롤러, 튜브, 정렬을 유지하는 헤드, 유체 연결의 5개 기능 레이어로 지정하고 문제를 해결하는 것이 가장 쉽습니다. 각 레이어는 서로 다른 매개변수 세트를 소유하므로 약한 펌프처럼 보이는 문제는 일반적으로 하나의 특정 레이어로 추적됩니다.

빌드가 벤치 프로토타입에서 무인 실행 기계로 이동할 때 레이어링이 가장 중요합니다. 벤치 위에서 펌프는 회전하거나 회전하지 않습니다. 기계에서 문제는 흐름 반복성, 튜브 수명 및 라인이 막힐 때의 동작이 됩니다. 이러한 질문은 서로 다른 레이어에 속하므로 별도로 지정됩니다.

레이어 1: 드라이브

드라이브는 전력을 회전으로 변환합니다. SC2201RPW는 3V, 6V 및 12V 변형으로 제공되며 권선 전압은 주어진 출력에 대해 끌어오는 전류를 설정합니다. 즉, 전압이 낮을수록 전류는 높아집니다. 속도는 연동 펌프의 유량 제어이며, 기어 모터는 긴 토출 라인이 부하를 증가시킬 때 속도와 토크를 교환합니다.

레이어 2: 로터와 롤러

롤러는 폐색 요소입니다. 각 롤러는 튜브의 한 부분을 편평하게 만들고 유체를 앞쪽으로 밀어내는 반면, 튜브는 뒤로 튀어 나와 새로운 유체를 끌어들입니다. 롤러가 많을수록 펄스가 작아지고 밀봉 기간이 짧아집니다. 롤러 수가 적을수록 더 길고 부드러운 압축 주기가 제공됩니다. 롤러 형상과 스프링 압력은 튜브가 얼마나 세게 압축되는지 설정하여 튜브 피로와 흐름 정확도의 균형을 맞춥니다.

레이어 3: 튜브

튜브는 유일하게 물에 닿는 부분이며 회전당 유량, 화학적 호환성 및 사용 수명을 설정합니다. 실리콘은 수성 잉크 및 시약에 대한 범용 선택입니다. 성능 튜빙은 수명이 길거나 내화학성이 더 좋아 가격이 정당화되는 경우에 사용됩니다. 보어 크기는 패스당 스윕된 볼륨을 설정하고, 벽 두께는 회복을 설정하며, 경도는 밀봉 대신 튜브 풍선이 생기기 전에 펌프가 생성할 수 있는 압력의 양을 설정합니다.

레이어 4: 머리와 유지부

헤드는 튜브를 올바른 장력과 정렬로 유지하므로 각 롤러는 의도한 양만큼 튜브를 압축합니다. 반복된 압축으로 인해 어셈블리에서 빠져나가야 하는 열이 발생하므로 이는 열 경로이기도 합니다. 너무 느슨한 클램프는 튜브가 움직이고 흐름을 감소시킵니다. 너무 빡빡한 클램프는 클램프를 과도하게 압축하여 유용한 흐름을 추가하지 않고 수명을 단축시킵니다.

5층: 유체 연결

커넥터, 흡입 라인, 배출 라인 및 프라이밍이 시스템을 완성합니다. 넉넉한 보어를 갖춘 짧고 잘 지지되는 흡입 실행으로 튜브에 적절하게 공급됩니다. 길고 좁거나 무너지는 라인은 굶주리고 빠르게 작동하지만 전달량이 거의 없는 펌프의 전형적인 증상을 생성합니다. 토출 길이와 높이는 유체가 도착하기 전에 펌프가 극복해야 하는 압력의 양을 결정합니다.

작업 범위: 네 가지 숫자와 상호 작용 방식

공급 전압, 유속, 튜브가 유지할 수 있는 압력 및 듀티 사이클 등 4개의 숫자가 엔벨로프를 정의합니다. 그들은 서로 거래하므로 하나를 개선하는 작업 지점에는 일반적으로 다른 비용이 듭니다. 튜브는 4개 중 2개를 설정하므로 실제로 장착된 튜브의 데이터시트 값을 확인하십시오.

아래 표에는 모델이 빌드에 가져오는 내용과 기계가 승인되기 전에 데이터시트에 대해 확인해야 하는 내용이 수집되어 있습니다. 마지막 열을 선택적인 서류 작업이 아닌 구매 이후의 엔지니어링 작업으로 처리하십시오.

3V, 6V, 12V: 실제로 변화하는 것

전압 변형은 원리를 변경하지 않습니다. 그들은 전기 거래를 바꿉니다. 12V 권선은 동일한 출력에 대해 더 적은 전류를 소비하며 소형 벅 컨버터 또는 12V 액세서리 레일을 통해 24V 프린터에 적합합니다. 6V 변형은 5V 아키텍처와 쌍을 이룹니다. 3V 변형은 가장 높은 전류를 소비하므로 전압 자체보다 도체 크기, 커넥터 및 드라이버 정격이 더 중요합니다.

실제 규칙은 기계가 이미 생성한 전압이 있는 변형을 선택한 다음 펌프가 요구할 수 있는 최고 전류에 맞게 드라이버와 퓨즈의 크기를 조정하는 것입니다. 그 다음에는 속도 제어가 이루어지며, 일반적으로 전압 변경이 아닌 드라이버 스테이지에서 PWM을 사용합니다. 공급 전압을 낮추면 토크와 속도가 감소하기 때문입니다.

유량: 20~50mL/분

흐름은 하나의 롤러 패스가 대체하는 유체의 양과 분당 패스 횟수의 두 가지에 의해 설정됩니다. 패스당 변위는 튜브 내경과 벽 두께를 따르므로 튜브를 변경하면 전체 흐름 곡선이 이동합니다. 아래 표는 예시적인 변위를 사용한 산술을 통해 작동하며, 이는 20-50mL/min 대역에 도달하는 방법을 확인하는 가장 빠른 방법입니다.

지정할 때는 표를 반대로 읽으십시오. 필요한 흐름을 결정한 다음, 도달하는 데 필요한 속도가 모터와 튜브에 편안한지 확인하십시오. 펌프를 상한까지 밀어붙이는 속도는 맥동, 열 및 튜브 마모를 함께 증가시키므로 일반적으로 밴드 중간의 작업 지점이 더 나은 생산 설정입니다.

배압 및 흡입 양정

연동 펌프는 밸브가 아닌 튜브에 의해 압력이 제한됩니다. 토출 압력이 상승함에 따라 튜브 벽이 롤러에 대해 뒤로 밀리고 씰이 저하되므로 모터가 계속 회전하더라도 흐름이 떨어집니다. 흡입 측에서도 동일한 탄성이 작용합니다. 튜브는 각 롤러가 통과한 후 완전히 회복되어야 합니다. 이것이 바로 흡입이 길어지거나 점성 유체가 막혀 있지 않은 경우에도 전달을 감소시키는 이유입니다.

듀티 사이클 및 온도

계속 작동하면 펌프 헤드가 따뜻해지고 튜브가 먼저 느껴집니다. 열은 압축 세트를 가속화하므로 수백 시간 동안 냉각된 상태로 작동하는 튜브는 공기 흐름이 없는 밀폐된 인클로저에서 훨씬 더 빨리 파손될 수 있습니다. 기계가 허용하는 이동 공기에 헤드를 유지하고 주변 수치가 헤드를 덮는다고 가정하는 대신 지구력 실행 중 헤드 또는 유체 온도를 기록합니다.

20-50mL/min 마이크로 펌프가 3D 프린팅에 적합한 경우

20-50mL/분 마이크로 펌프는 점적기와 압력 구동 압출기 사이에 있는 유체 작업(결합제 및 시약 투여, 잉크 공급 및 순환, 지원 재료 전달, 저고형분 세라믹 및 생물학적 잉크, 세척 또는 세척 라인)을 처리합니다. 뻣뻣하고 고형분인 페이스트에는 잘못된 도구입니다.

3D 프린팅은 엄청난 점도 범위에 걸쳐 있기 때문에 구별이 중요합니다. 연동 투여는 유체가 쉽게 흐르고 압력 요구가 적당하며 반복성이 힘보다 더 중요한 얇은 끝을 소유합니다. 세라믹 페이스트, 충전 폴리머 및 기타 고고형물 시스템은 압력과 토크가 지배적인 두꺼운 끝 부분을 갖고 있으며 다른 펌프 제품군이 정답입니다.

벤치 장비가 아닌 실제 하드웨어에서 검증된 증착 단계가 필요한 팀의 경우 Superior's를 통해 재료 압출 빌드 및 프로세스 시험을 사용할 수 있습니다.3D 프린팅 서비스, 유체 라인과 모션 시스템이 함께 검증되었습니다.

맞지 않는 곳에

이 펌프의 범위 밖에는 세 가지 임무가 있습니다. 고형분 세라믹 페이스트 및 기타 딱딱한 제제에는 마이크로 튜브 펌프가 경제적으로 제공할 수 없는 압력과 토크가 필요합니다. 연마성 슬러리는 내부에서 튜브를 공격하므로 유지 관리 항목보다는 튜브 수명이 주요 비용이 됩니다. 작은 노즐로 지속적으로 고압을 전달하면 튜브가 쪼개지고 기계에 물이 넘칠 수 있습니다. 빌드가 그런 식으로 이동하면 선택 질문이 펌프 속도에서 펌프 제품군으로 변경됩니다.

프린터 빌드에 대한 통합 규칙

튜브가 짧고 직선으로 움직일 수 있는 위치에 펌프를 장착하고, 토출 라인을 지지하고, 헤드를 움직이는 공기에 유지하고, 첫 번째 제작 전에 프라이밍합니다. 8가지 규칙은 마이크로 펌프가 기계에서 작동하는지 여부를 가장 자주 결정하는 설치 결정을 다룹니다.

흡입 라인을 최대한 짧고 넓게 유지하십시오. 1cm가 늘어날 때마다 튜브가 극복해야 하는 마찰이 추가됩니다.

저장소가 허용하는 유체 레벨 아래에 펌프 헤드를 장착하여 중력이 채우기를 돕습니다.

꼬임으로 인해 튜브의 회복과 그에 따른 흐름 곡선이 변경되므로 날카로운 굽힘과 꽉 끼는 클립을 피하십시오.

토출라인의 무게가 헤드나 피팅에 걸리지 않도록 기계적으로 지지합니다.

튜브가 압축될 때 약간 움직일 수 있도록 머리 양쪽 끝에서 튜브를 자유롭게 두십시오.

열은 튜브에서 가장 눈에 띄지 않는 적이기 때문에 모터와 헤드를 움직이는 공기에 유지하십시오.

유체에 입자가 있을 수 있는 경우 흡입 스트레이너를 장착하고 일정에 따라 정비하십시오.

교체 내역이 기계에 표시되도록 튜브에 부품 번호와 설치 날짜를 라벨로 붙입니다.

맥동: 문제 및 세 가지 해결 방법

롤러는 개별 패킷으로 유체를 전달하므로 토출 압력이 롤러 주파수에 따라 파급됩니다. 개방된 표면에 투여하는 경우 펄스가 대상 볼륨에 비해 작으면 리플은 무해합니다. 노즐을 공급하면 표면 질감으로 나타날 수 있습니다. 세 가지 수정 방법이 작동합니다. 펄스 주파수를 높이거나, 다운스트림에 작은 감쇠 볼륨을 추가하거나, 모션 경로에 시간 펄스를 추가하는 것입니다.

프라이밍 및 기포 관리

공기는 신규 설치가 미달되는 가장 일반적인 이유입니다. 튜브는 유체를 유용하게 대체하기 전에 채워야 하며, 기포는 각 롤러 통과를 흡수하는 스프링 역할을 합니다. 토출구가 열린 상태에서 적당한 속도로 프라이밍하고, 메니스커스 이동을 확인하고, 레벨이 떨어지면 흡입구를 물에 담그십시오. 유체의 가스가 방출되면 저장소를 교체할 때마다 다시 프라이밍하십시오.

3V, 6V, 12V 버전 중에서 선택

기계가 이미 깔끔하게 공급할 수 있는 변형을 선택하십시오. 12V 또는 24V 레일이 있는 경우 12V, 5V 레일만 사용할 수 있는 경우 6V, 공급 장치와 구동기가 더 높은 전류에 맞게 크기가 조정된 경우에만 3V.

전기 통합은 프린터의 작은 DC 부하와 동일한 논리를 따르지만 두 가지 차이점이 있습니다. 펌프는 모터이므로 로직 핀이 아닌 스위칭 단계와 터미널 전체에 플라이백 경로가 필요합니다. 그리고 이는 도징 요소이므로 속도 안정성이 시동 성능만큼 중요합니다. 히터 부하로 인해 처지는 공급 장치는 빌드 중간에 유속을 변경합니다.

프린터 전자 장치에서 펌프 구동

보드는 펌프에 전원을 공급하지 않습니다. 운전자에게 그렇게 신호를 보냅니다. 게이트 저항기, 풀다운 및 플라이백 다이오드가 포함된 단일 로우 측 N 채널 MOSFET은 대부분의 빌드를 포괄합니다. 단, 장치가 로직 레벨이고 정격이 펌프의 정지 전류보다 높으며 전류가 헤드룸이 있는 레일에서 발생합니다. 전체 점검 세트는 다음 페이지의 동반 가이드에 나와 있습니다.메인보드 전압 및 전류 매칭.

PWM, 속도 정확도 및 흐름 검증

PWM은 펌프 속도를 설정하는 일반적인 방법이며 브러시 DC 모터의 경우 스위칭 주파수가 팬이 아닌 기계적 부하에 적합할 때 잘 작동합니다. 사이클 시간을 밀리초 범위로 유지하고, 펌프가 뜨거워지는 대신 완전히 멈추는 최소 듀티를 설정하고, 튜브, 유체 또는 토출 높이가 변경될 때마다 다시 보정하십시오. 측정된 복용량을 기록부에 기록합니다.검사 및 흐름 검증루틴.

단순한 펌프 수명이 아닌 튜브 수명 계획

튜브 수명은 시간 단위가 아닌 압축에 의해 소모됩니다. 모든 롤러 패스는 튜브 정격 수명의 일부를 차지합니다. 속도를 절반으로 줄이면 서비스 간격이 대략 두 배로 늘어나므로 튜브 교체 일정은 달력이 아닌 실제로 실행되는 작업을 따라야 합니다.

연산은 시운전 전에 수행할 수 있을 만큼 간단합니다. 분당 압축률은 롤러 수에 샤프트 속도를 곱하고, 시간당 압축률은 60을 곱한 후 이를 사용 중인 튜브의 정격 숫자와 비교합니다. 가장 빠른 레시피와 가장 느린 레시피 설정에서 동일한 계산을 실행하면 최악의 경우가 유지 관리 계획이 됩니다.

프로덕션 환경에서 작동하는 교체 일정

주 단위가 아닌 압축 단위로 일정을 계획하세요. 튜브 부품 ​​번호, 설치 날짜, 유체 및 속도 설정을 기록한 다음 교체 간격을 계산된 수명의 약 2/3로 설정하여 레시피 변경이나 따뜻한 주간으로 인해 튜브가 한계를 초과하지 않도록 하십시오. 고정 속도에서 아래로 표류하는 유량 판독값을 튜브 피로의 첫 번째 징후로 간주합니다.

시운전 체크리스트 및 최초 실행 교정

펌프를 7단계로 시운전합니다. 장착, 프라이밍, 안전한 속도 설정, 전달량 보정, 맥동 및 누출 확인, 작업 지점 기록, 튜브 교체 간격 기록. 교정 기록은 작동 중인 프로토타입을 반복 가능한 프로세스로 바꾸는 것입니다.

튜브가 짧고 직선으로 흐르고, 헤드가 움직이는 공기에 안착되고, 흡입구가 저장소 높이 아래에 유지되도록 펌프를 장착하십시오.

배출구를 연 상태에서 적당한 속도로 프라이밍하고 첫 번째 투여 실행 전에 라인이 가득 찼는지 확인합니다.

낮은 듀티에서 시작하여 펌프가 안정적으로 회전할 때까지 올리고 정지 없이 시작되는 최소 듀티를 기록해 두십시오.

저울이나 눈금 실린더에 투여하여 교정합니다. 판독 오류가 작을 만큼 큰 용량을 사용하고 이를 3회 반복합니다.

작업 속도에서 맥동을 확인하고 퇴적물에 잔물결이 나타나면 댐핑을 추가하십시오.

작업 지점을 기록하십시오: 튜브 부품 ​​번호, 의무, 측정된 흐름, 유체 온도 및 배출 높이.

튜브 교환주기는 계산된 수명의 약 2/3로 설정하고 기계에 기록해 두십시오.

두 검사 모두 교정의 일부가 아니더라도 동일한 세션에 속합니다. 제한된 토출에 대해 펌프가 시동되는 것을 한 번 관찰하여 막힌 라인의 동작을 미리 알 수 있습니다. 그리고 히터와 모터가 작동하는 동안 펌프의 공급 전압을 측정하십시오. 벤치에서는 건강해 보이는 레일이 실제 작업 중에는 처질 수 있기 때문입니다.

데모가 아닌 생산을 위해 유체 시스템을 인증해야 하는 경우 증착과 하드웨어를 함께 검증하는 것이 도움이 됩니다. 유체 사양, 층당 주입량 및 방전 기하학을 보내십시오.즉시 견적 요청주문하기 전에 펌프 구성과 제작 계획을 확인하겠습니다.

자주 묻는 질문

프린터에 튜브 펌프를 지정할 때 가장 자주 제기되는 다섯 가지 질문은 펌핑할 수 있는 것과 없는 것, 유량 설정 방법, 전압 변형의 차이점, 튜브 지속 시간, 라인이 차단될 때 펌프의 작동 방식입니다.

SC2201RPW는 세라믹 페이스트나 기타 고점도 재료를 인쇄할 수 있습니까?

튜브 펌프는 모터 토크보다는 튜브가 유지할 수 있는 압력에 의해 제한되기 때문에 로봇 캐스팅에 사용되는 딱딱하고 고형분인 페이스트가 아닙니다. 쉽게 흐르는 저고형분 세라믹 현탁액 또는 하이드로겔이 이 펌프 범위 내에 있습니다. 유체에 필요한 속도로 램, 스크류 또는 기어 펌프가 필요한 경우 마이크로 튜브 펌프는 잘못된 제품군입니다.

연동 펌프의 유량은 어떻게 설정됩니까?

흐름은 롤러 통과당 변위된 부피와 분당 통과 횟수의 곱이므로 속도는 제어 핸들이고 튜브는 교정 상수입니다. 실제 루틴은 튜브 부품 ​​번호를 고정하고, 목표 용량에 맞는 속도를 설정하고, 전달된 용량을 측정한 후 두 가지를 함께 기록하는 것입니다. 튜브를 교체하면 교정이 재설정되고 새로운 측정이 필요합니다.

3V, 6V, 12V 버전의 차이점은 무엇입니까?

펌핑 원리보다는 전기 거래가 다릅니다. 12V 권선은 주어진 출력에 대해 더 적은 전류를 소비하며 12V 또는 24V 레일이 있는 기계에 적합합니다. 5V 아키텍처를 갖춘 6V 변형 쌍 3V 변형은 가장 최신의 리드를 끌어내고 짧고 두꺼운 리드를 보상합니다. 실행 수치보다는 돌입 및 정지에 대비한 드라이버, 퓨즈 및 배선의 크기를 조정하십시오.

튜브는 얼마나 오래 지속되며, 수명은 어떻게 끝나나요?

튜브 수명은 압축 시 소모되므로 롤러 수와 샤프트 속도는 정격 수가 얼마나 빨리 소모되는지를 결정합니다. 화학, 입자, 배압 및 열로 인해 시간이 더욱 단축되고 과도한 압축과 열로 인해 가장 눈에 보이지 않는 손상이 발생합니다. 피곤한 튜브는 눈에 띄게 고장이 나기 전에 고정된 속도에서 흐름을 잃기 때문에 계산된 일정에 따라 교체하고 흐름 감소를 조기 경고로 처리하십시오.

토출라인이 막히면 어떻게 되나요?

대부분의 설치에서는 튜브의 씰이 미끄러지는 동안 모터가 계속 회전하므로 정지가 아닌 흐름 손실이 즉각적인 영향을 미칩니다. 막힘이 지속되면 튜브 벽에 압력이 가해지고 튜브가 롤러 트랙에서 기어가거나 갈라질 수 있습니다. 공정상 필요한 경우 방전 압력이나 모터 전류로 이를 감지하고 시운전 중에 막힌 라인을 한 번 테스트하십시오.