SC2301CPW เป็นปั๊มเกียร์การพิมพ์ 3D 24 V ที่อัตรา 100 มล./นาที หรือมากกว่า เทียบกับแถบแรงดันใช้งาน 40-150 kPa และการจับคู่ดังกล่าวคือสิ่งที่ช่วยขจัดปัญหาคอขวดที่มีความหนืดสูงในการพิมพ์ 3D ในกรณีที่ปั๊มแบบท่อสูญเสียการไหลเมื่อมีแรงดันต้านเพิ่มขึ้น ปั๊มเกียร์จะคอยแทนที่ของเหลวหนาผ่านทางเส้นยาว รูแคบ และจุดจ่ายที่สูงขึ้น
ได้อย่างรวดเร็ว
โครงสร้าง - เฟืองตาข่ายสองตัวในตัวเรือนที่มีระยะห่างระหว่างกัน การกระจัดที่เป็นบวก ไม่มีวาล์วอยู่ในเส้นทางของของไหล
ระบบไฟฟ้า - DC 24 V, 200 mA หรือน้อยกว่า, ต่ำกว่า 5 W ดังนั้นเอาต์พุตของเมนบอร์ดหรือสเตจ MOSFET ขนาดเล็กจึงสามารถสลับได้
ไหล - 100 มล./นาทีหรือมากกว่า ประมาณ 1.7 มล./วินาทีที่ความเร็วเต็ม สัดส่วนกับความเร็วของมอเตอร์
แรงดัน - 40-150 kPa วงดนตรีการทำงาน เพียงพอสำหรับการเสียดสีแนวท่อ ข้อต่อฟิตติ้ง ตัวกรอง และการยกแนวตั้ง
การนำทางอย่างรวดเร็ว
คอขวดที่มีความหนืดสูงในการส่งของเหลวในการพิมพ์ 3 มิติ
ปั๊มเกียร์รักษาแรงดันได้อย่างไร
สรุปข้อมูลจำเพาะ SC2301CPW
การเลือกที่สอดคล้องกับความหนืด: โดยที่ปั๊มเกียร์จะชนะ
การลื่น แรงเฉือน การเสียดสี และการเกิดโพรงอากาศ
การกำหนดขนาดปั๊มเกียร์ขนาดเล็ก 24 V ในห้าขั้นตอน
การขับปั๊มน้ำขนาดเล็ก 24 V จากเมนบอร์ดเครื่องพิมพ์
ขีดจำกัดด้านดูด รองพื้น และแรงดันลบ
การจ่ายของเหลวอัตโนมัติสำหรับเครื่องพิมพ์ 3D
รายการตรวจสอบการติดตั้งและการว่าจ้าง
คำถามที่พบบ่อย
ประเด็นสำคัญ
คอขวดที่มีความหนืดสูงในการจัดส่งฟลูอิดการพิมพ์ 3 มิติ
ความหนืด ไม่ไหล เป็นตัวกำหนดว่าปั๊มเครื่องพิมพ์จะสามารถส่งได้หรือไม่ การสูญเสียแรงดันตามแนวเส้นจะเพิ่มขึ้นตามความหนืดของของไหลและลดลงด้วยกำลังที่สี่ของรัศมีของรู ดังนั้นของไหลที่หนาในเส้นแคบจึงสามารถต้องการแรงดันมากกว่าที่ปั๊มแรงดันต่ำจะสร้างได้ ไม่ว่ามอเตอร์จะหมุนเร็วแค่ไหนก็ตาม
ทุกครอบครัวที่ล้มเหลวที่นี่จะล้มเหลวด้วยเหตุผลเชิงโครงสร้าง ปั๊มรีดท่อจะผนึกโดยการบดท่อ ดังนั้นซีลจะนิ่มลงเมื่อแรงดันระบายเพิ่มขึ้น ปั๊มหอยโข่งจะเสียส่วนหัวเมื่อห่วงขันแน่น ซึ่งทำให้ไม่สามารถสูบจ่ายได้ ปั๊มไดอะแฟรมสร้างแรงดันที่เป็นประโยชน์แต่เกิดเป็นจังหวะ และเช็ควาล์วจะเหม็นก่อนเมื่อของเหลวนำพาอนุภาคหรือตัวแข็งตัวเข้าที่
ปั๊มเกียร์เปลี่ยนข้อจำกัดแทนที่จะปรับให้เหมาะสม เกียร์มีความแข็ง ระยะห่างมีขนาดเล็กและคงที่ และของไหลเองก็ทำหน้าที่ซีลให้สมบูรณ์ ดังนั้น แรงดันจึงมาจากรูปทรงการกระจัดมากกว่าจากความยืดหยุ่นของท่อ
ตารางที่ 1 ตระกูลปั๊มที่ใช้ในและรอบๆ เครื่องพิมพ์ 3D เปรียบเทียบตามหน้าที่
|
ครอบครัวปั้ม |
ความกดดันในทางปฏิบัติ |
ความทนทานต่อความหนืด |
การรองพื้น |
ส่วนสึกหรอเปียก |
หน้าที่มันชนะ |
|
ปั๊มเกียร์ (คลาส SC2301CPW) |
40-150 kPa ขึ้นไป |
กว้าง; ถึงหลายหมื่น mPa·s |
จำเป็นต้องมีน้ำท่วมทางเข้า |
ชุดเกียร์และลูกปืน |
การส่งผ่านที่มีความหนืดสูง เส้นยาว การสูบจ่ายแบบไร้พัลส์ |
|
ปั๊มท่อเพอริสแตลติค |
ถูกจำกัดด้วยซีลท่อ ไม่ใช่ด้วยแรงบิดของมอเตอร์ |
บางถึงมีความหนืดปานกลาง |
รองพื้นด้วยตนเอง |
หลอด |
ของเหลวที่ไวต่อแรงเฉือน ปลอดเชื้อ หรือวิกฤตการปนเปื้อน |
|
ปั๊มไดอะแฟรม |
ปานกลาง |
บางถึงมีความหนืดปานกลาง |
รองพื้นด้วยตนเอง |
วาล์วและไดอะแฟรม |
หน้าที่การไหลเวียน การถ่ายโอน และการล้างด้วยแรงดัน |
|
ปั๊มแรงเหวี่ยง |
ต่ำ; ลดลงเมื่อความต้านทานเพิ่มขึ้น |
ของเหลวบางเท่านั้น |
จะต้องลงสีพื้นแล้ว |
ใบพัดและซีลเพลา |
การไหลเวียนจำนวนมากไม่เคยใช้ยา |
การอ่านค่าเชิงปฏิบัตินั้นแคบ: เลือกตระกูลจากของไหลและเรขาคณิตของลูปก่อน จากนั้นจึงจับคู่พิกัด ปั๊มที่เลือกสำหรับอัตราการไหลและติดตั้งในวงที่มีความหนืดสูงถือเป็นข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดในการออกแบบของเหลวของเครื่องพิมพ์ เนื่องจากทุกรูปแบบการไหลเป็นของความดันที่ระบุหนึ่งรายการและของเหลวหนึ่งรายการ
ปั๊มเกียร์รักษาแรงดันได้อย่างไร: สองเกียร์ ระยะห่างที่แน่นหนา ไม่มีวาล์ว
ปั๊มเกียร์จะแทนที่ปริมาตรคงที่ต่อการปฏิวัติ ของไหลติดอยู่ระหว่างฟันและตัวเรือน โดยถูกลำเลียงไปรอบๆ ปลอกจากทางเข้าไปยังทางออก และถูกผลักออกไปตรงที่เฟืองเป็นตาข่าย เพื่อให้การไหลเป็นไปตามความเร็ว และแรงต้านทานดาวน์สตรีมจะไม่ทำให้ปั๊มอยู่ต่ำกว่าระดับแรงดัน
การปิดผนึกเป็นการจัดเรียงมากกว่าส่วนประกอบ ไมโครปั๊มอธิบายพื้นที่การซีลแบบไดนามิกสามส่วน: ปลายเฟืองแนบกับผนังโพรง, จุดตาข่ายที่เฟืองปิด และพื้นผิวผสมพันธุ์ที่เฟืองวิ่งแนบกับตัวถังและฝาปิดปลาย ชิ้นส่วนเหล่านั้นจะต้องเคลื่อนที่ จึงมีช่องว่างและมีของเหลวรั่วไหลกลับจากทางออกไปยังทางเข้า การรั่วไหลด้านหลังนั้นลื่นและตั้งค่าประสิทธิภาพเชิงปริมาตร
ผลที่ตามมาสามประการสำคัญต่อผู้สร้าง:
การไหลใกล้เคียงกับความเร็วเชิงเส้น ดังนั้นปั๊มจึงมีพฤติกรรมเหมือนแกนการเคลื่อนที่: การสอบเทียบหนึ่งครั้งจะแปลงค่าคำสั่งเป็นมิลลิลิตรต่อวินาที
แรงดันเพิ่มขึ้นเพื่อให้เป็นไปตามความต้านทาน ดังนั้นตัวกรองที่อุดตันบางส่วนจะเพิ่มภาระแทนที่จะหยุดการส่งมอบ และการติดตั้งทุกครั้งจะต้องสังเกตสิ่งนั้น
ความหนืดช่วยปรับปรุงการซีล ซึ่งตรงกันข้ามกับปั๊มแบบท่อ และเป็นสาเหตุที่ทำให้ฮาร์ดแวร์ชนิดเดียวกันมีความแม่นยำกับเรซินที่เติมหรือสารเพสต์
มีข้อจำกัดสองประการตามมา เนื่องจากไม่มีวาล์วดักจับเศษขยะ อนุภาคจึงไปถึงช่องว่าง จึงไม่สามารถเลือกตัวกรองทางเข้าได้ และเนื่องจากฟิล์มของไหลทั้งซีลและหล่อลื่น จึงต้องป้องกันการวิ่งแบบแห้งแทนที่จะทนได้
โดยสรุป SC2301CPW: 24 V, 100 มล./นาที, 40-150 kPa
SC2301CPW เป็นปั๊มเกียร์ขนาดเล็ก 24 V DC อัตราการไหล 100 มล./นาทีหรือมากกว่า ช่วงแรงดันใช้งาน 40-150 kPa กระแสสูงสุด 200 mA และเสียงรบกวน 60 dB หรือน้อยกว่าที่ 50 ซม. ซึ่งเป็นระดับการจ่ายของเหลวที่เครื่องพิมพ์หน้ากว้างและอุตสาหกรรมใช้
ตารางที่ 2. พารามิเตอร์ที่กำหนด SC2301CPW (ข้อมูลผู้ผลิต หน่วยตามที่เผยแพร่)
|
พารามิเตอร์ |
เรตติ้ง |
มันหมายถึงอะไรในเครื่อง |
|
ประเภทปั๊ม |
ปั๊มเกียร์ขนาดเล็ก การกระจัดที่เป็นบวก |
เกียร์ตาข่ายสองตัว ไม่มีวาล์วอุดตัน การไหลเป็นไปตามความเร็วของมอเตอร์ |
|
แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับ |
กระแสตรง 24 โวลต์ |
จับคู่รางหลักของเครื่องพิมพ์อุตสาหกรรมโดยไม่ต้องแปลง |
|
กระแสสูงสุด |
200 mA หรือน้อยกว่า |
ต่ำกว่าประมาณ 5 วัตต์; เอาต์พุตเมนบอร์ดแบบสวิตช์สามารถขับเคลื่อนได้ |
|
อัตราการไหล |
100 มล./นาที หรือมากกว่า (ประมาณ 1.7 มล./วินาที) |
ลดเวลาในการเติมและเติมลงครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับคลาส 20-50 มล./นาที |
|
ความกดดันในการทำงาน |
40-150 กิโลปาสคาล |
ครอบคลุมการเสียดสีในแนวเส้น ข้อต่อ ตัวกรอง และการยกแบบคงที่หลายเมตร |
|
เสียงรบกวน |
60 dB หรือน้อยกว่าที่ 50 ซม |
รอบการเติมจะต่ำกว่าระดับการสนทนาในเวิร์กช็อป |
|
วัสดุเปียก |
เกียร์และที่อยู่อาศัย |
ยืนยันความเข้ากันได้ทางเคมีกับของเหลวก่อนสั่งซื้อ |
|
ขับ |
มอเตอร์กระแสตรงควบคุมความเร็ว |
การไหลเป็นสัดส่วนกับความเร็ว ดังนั้นปั๊มจึงสามารถขับเคลื่อนเป็นแกนได้ |
อ่านเรตติ้งเป็นระบบเดียว ขดลวด 24 V ทำให้งานไฟฟ้ากลายเป็นสวิตช์และฟิวส์แทนที่จะเป็นตัวแปลง และเพดาน 200 mA ทำให้เวทีไดรเวอร์เล็กกว่าเอาต์พุตฮีตเตอร์มาก Flow กำหนดงบประมาณการเติม ความดันจะกำหนดความต้านทานต่อลูปที่การติดตั้งสามารถรองรับได้ และแถบปั๊มน้ำขนาด 40-150kPa คือสิ่งที่แยกคลาสปั๊มขนาดเล็กแรงดันสูงนี้ออกจากฮาร์ดแวร์ถ่ายโอนแรงดันต่ำ ตัวเลขการไหลที่ยกมาโดยไม่มีความดัน แรงดันไฟฟ้า และของเหลวทดสอบไม่ถือเป็นข้อกำหนดเฉพาะ
ข้อควรระวังประการหนึ่งใช้กับปั๊มขนาดเล็กทุกตัว หลักการสูบน้ำเป็นฟิลด์เอกสารข้อมูล ไม่ใช่สิ่งที่เข้ารหัสเป็นหมายเลขชิ้นส่วน และแหล่งข้อมูลรองบางครั้งอาจอธิบายรุ่นเดียวกันแตกต่างออกไป ก่อนที่จะออกแบบวงรอบปั๊มใดๆ ให้ยืนยันสามฟิลด์ในเอกสารข้อมูลปัจจุบัน: ประเภทของปั๊ม วัสดุที่เปียก และเงื่อนไขการทดสอบเบื้องหลังพิกัดการไหลและความดัน
การเลือกที่จับคู่ความหนืด: เมื่อปั๊มเกียร์ชนะ
ที่สูงกว่าประมาณ 1,000 mPa·s ฟิล์มของเหลวจะซีลระยะห่างระหว่างเกียร์และมิเตอร์ปั๊มโดยไม่มีการสั่นเป็นจังหวะ ด้านล่างแถบนั้นจะมีช่องว่างรั่วและความแม่นยำลดลง ขอบเขตการเลือกคือคำถามเรื่องความหนืดเป็นอันดับแรก และคำถามเกี่ยวกับแรงกดดันเป็นอันดับสอง
ตารางที่ 3. แถบความหนืดในของเหลวในการพิมพ์ 3D และตระกูลปั๊มที่เหมาะกับแต่ละแถบ
|
ความหนืดที่อุณหภูมิการทำงาน |
ของเหลวในการพิมพ์ 3 มิติทั่วไป |
ตัวเลือกแรก |
เหตุใดเขตแดนจึงตกอยู่ที่นี่ |
|
1-40 mPa·s |
หมึกอิงค์เจ็ทเซรามิก สารยึดเกาะชนิดน้ำบาง และไพรเมอร์ |
ปั๊มท่อเพอริสแตลติค |
การปิดผนึกการบดเคี้ยวไม่ได้ขึ้นอยู่กับความหนืด และเส้นทางของท่อที่มีแรงเฉือนต่ำจะช่วยปกป้องการกระจายตัวของเม็ดสี |
|
40-1,000 mPa·s |
โฟโตโพลีเมอร์ UV, หมึกตัวทำละลาย, ไฮโดรเจล |
ปั๊มหลอด peristaltic; ปั๊มเกียร์สำหรับการจ่ายแบบไม่มีพัลส์เท่านั้น |
การลื่นไถลของเกียร์จะสูงที่สุดในแถบนี้ ดังนั้นระยะห่างที่แคบ แรงดันเฟืองท้ายต่ำ และการกรองแบบละเอียดจึงเป็นสิ่งจำเป็น |
|
1,000-10,000 มิลลิปาสคาล·วินาที |
ซิลเวอร์เพสต์ เรซินเติม สารเคลือบหลุมร่องฟัน เซรามิกสลิปที่มีความหนืด |
ปั๊มเกียร์ |
ขณะนี้ความหนืดช่วยปิดผนึกช่องว่าง และการสูบจ่ายเป็นไปอย่างราบรื่นและปราศจากชีพจร |
|
10,000-100,000 เมกะปาสคาล·วินาที |
กาวบัดกรี, กาวหนา, สารสื่อความสม่ำเสมอของกาว |
ปั๊มเกียร์ที่มีทางเข้าน้ำท่วม |
การลื่นกลายเป็นเรื่องเล็กน้อยและปั๊มท่อจะเข้าใกล้เพดานแรงดัน |
|
มากกว่า 100,000 mPa·s |
Robocasting Pastes วัดได้ตั้งแต่ 2 x 10^5 จนถึง 2.6 x 10^7 mPa·s |
ปั๊มเกียร์ ปั๊มสกรู หรือเครื่องอัดรีดแบบราม |
แรงดันและการป้อน ไม่ใช่การควบคุมการไหล กลายเป็นข้อจำกัด |
ความหนืดจะแปรผันตามอุณหภูมิและอัตราเฉือน ดังนั้นควรระบุที่อุณหภูมิที่ของไหลจะเห็นในท่อ ปั๊มเกียร์ครอบคลุมช่วงที่กว้างที่สุดในตาราง 3 - Viking Pump มีอัตรารุ่นระยะหลบที่ปรับได้ตั้งแต่ 1 ถึง 440,000 cSt - แต่ช่วงการใช้งานในเครื่องพิมพ์จะแคบกว่า เนื่องจากของเหลวจะต้องเหมาะกับเกียร์และตัวเครื่องด้วย
สำหรับความหนืดต่ำและหน้าที่วิกฤตต่อการปนเปื้อน ปั๊มแบบท่อยังคงเป็นคำตอบที่ดีกว่า ของเราSC2201RPW รางนำปั๊มรีดท่อเพื่อการควบคุมของไหลที่แม่นยำเอกสารเส้นทางนั้นและขอบเขตการเลือกปั๊มเกียร์กับปั๊มรีดท่อครอบคลุมการเปรียบเทียบที่กว้างขึ้น ใกล้กับเส้น 1,000 mPa·s คำถามในการตัดสินใจมักจะอยู่ที่ว่ากระบวนการทนต่อการเต้นเป็นจังหวะหรือไม่
การลื่น แรงเฉือน การเสียดสี และการเกิดโพรงอากาศ: สูญเสียความแม่นยำสี่วิธีไป
ปั๊มเกียร์สูญเสียความแม่นยำในสี่วิธี โดยแต่ละวิธีจะมีอาการของตัวเอง การตัดแบบสลิปจะส่งปริมาตรเมื่อแรงดันส่วนต่างเพิ่มขึ้น แรงเฉือนเปลี่ยนของเหลว การเสียดสีจะทำให้ช่องว่างในช่องว่างตลอดหลายเดือน และคาวิเทชั่นขัดขวางการส่งด้วยเสียงและแรงดันที่ไม่แน่นอน
ตารางที่ 4 โหมดความล้มเหลวในหน้าที่ปั๊มเกียร์ความหนืดสูง และวิธีการจัดการ
|
โหมดความล้มเหลว |
อาการเบื้องต้น |
สาเหตุที่แท้จริง |
การบรรเทาผลกระทบ |
|
ลื่น |
ปริมาณที่ส่งมอบต่ำกว่าตัวเลขที่คำนวณได้ และแย่ลงเมื่อแรงดันต้านเพิ่มขึ้น |
ของไหลรั่วไหลกลับผ่านช่องว่าง เพิ่มขึ้นเมื่อความหนืดลดลงและความดันแตกต่างเพิ่มขึ้น |
ทำงานโดยใช้แรงดันต่างต่ำสุดที่ทำงานได้ดี รักษาของเหลวให้อุ่น และกรองได้ดีพอที่จะไม่ทำให้ช่องว่างเปิดออก |
|
เฉือน |
เม็ดสีจับตัวเป็นก้อน เจลแตกตัว หรือความหนืดของหมึกเปลี่ยนแปลงไปในแต่ละชุด |
หัวเกียร์จะทำให้ของเหลวได้รับแรงเฉือนเฉพาะที่สูง |
ใช้ปั๊มหลอดสำหรับหมึกที่ไวต่อแรงเฉือน ปั๊มเกียร์สำรองสำหรับงานทนต่อแรงเฉือน |
|
การเสียดสี |
กระแสน้ำไหลลดลงเป็นเวลาหลายเดือนในขณะที่กระแสมอเตอร์คืบคลานขึ้น |
อนุภาคแข็งจะสวมปลายเกียร์และแผ่นโพรง เพื่อเปิดช่องว่าง |
กรองหรือกรองทางเข้า และจัดการกับสารละลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเป็นคำถามของครอบครัวปั๊มอื่น |
|
การเกิดโพรงอากาศ |
เสียงเฟืองหรือเสียงบด การส่งที่ไม่แน่นอน แรงกดดันที่ไม่สร้าง |
แรงดันด้านดูดจะต่ำกว่าความดันไอของของเหลว |
ท่วมทางเข้า ลดขนาดและขยายท่อดูด และเก็บอ่างเก็บน้ำไว้เหนือปั๊ม |
|
วิ่งแห้ง |
อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามมาด้วยการสึกหรอของเกียร์และแบริ่ง |
ไม่มีฟิล์มของเหลวมาปิดผนึกหรือหล่อลื่นห้องสูบน้ำ |
ประสานปั๊มกับระดับหรือกระแสของมอเตอร์ และอย่าปล่อยให้สตาร์ทแห้ง |
การลื่นและการเสียดสีมีความสำคัญมากที่สุดในการผลิต และจะดึงไปในทิศทางตรงกันข้าม: ตัวกรองหยาบจะผ่านอนุภาคที่เปิดช่องว่าง ในขณะที่ตัวกรองที่ละเอียดเกินไปจะเพิ่มแรงดันส่วนต่างและเพิ่มการลื่น ข้อประนีประนอมคือตัวกรองทางเข้าขนาด 100 µm ตามกำหนดการบริการบวกกับการตรวจสอบปริมาณที่ส่งมอบเป็นระยะซึ่งจะตรวจพบการสึกหรอก่อนจะเสียค่าใช้จ่ายส่วนหนึ่ง
วิธีปรับขนาดปั๊มเกียร์ไมโคร 24 V ในห้าขั้นตอน
ปรับขนาดปั๊มจากตัวเลขห้าหลัก: ปริมาตรต่อรอบ เวลาที่ใช้ได้ ความหนืดที่อุณหภูมิใช้งาน แรงดันที่ต้องการ ณ จุดส่งมอบ และรางที่มีอยู่ ทุกสิ่งทุกอย่างเป็นไปตามนั้นและเลขคณิตก็พอดีกับสเปรดชีต
ขั้นตอนที่ 1: เขียนจุดปฏิบัติหน้าที่เป็นตัวเลข
บันทึกของเหลว ปริมาตรต่อรอบ รอบเวลา ความสูงในการส่งมอบ รูและความยาวของเส้น และแรงดันไฟฟ้าของราง ข้อกำหนดที่เขียนว่าการไหลที่เพียงพอไม่สามารถทดสอบได้ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ระบบของไหลได้รับการระบุซ้ำสองครั้ง
ขั้นตอนที่ 2: แปลงความสูงเป็นความดัน
แรงยกแบบคงที่ตามมาจากความหนาแน่นของของไหล: ความดันเท่ากับความหนาแน่นคูณความเร่งโน้มถ่วง 9.81 ม./วินาที² คูณความสูง
ตารางที่ 5. ความสูงเทียบเท่ากับด้านบน 150 kPa ของแถบงาน SC2301CPW
|
ของไหล |
ความหนาแน่นโดยทั่วไป |
ความสูงคงที่เทียบเท่ากับ 150 kPa |
|
น้ำ |
1,000 กก./ลบ.ม |
15.3 m |
|
โฟโตโพลีเมอร์เรซิน |
1,100 กก./ลบ.ม |
13.9 m |
|
สลิปเซรามิค |
1,800 กก./ลบ.ม |
8.5 m |
ความสูงคงที่แทบจะไม่กินทั้งแถบ: การยกเรซินสูง 0.5 ม. ไปยังถังที่ติดตั้งโครงสำหรับตั้งสิ่งของมีค่าใช้จ่ายประมาณ 5 kPa และส่วนที่เหลือจะใช้ไปกับแรงเสียดทาน
ขั้นตอนที่ 3: คำนวณแรงเสียดทานของเส้นก่อนเลือกกระบอกสูบ
ที่อัตราการไหลของเครื่องพิมพ์ที่มีของเหลวหนืด การไหลในท่อเป็นแบบราบเรียบ ดังนั้น Hagen-Poiseuille จึงใช้: แรงดันตกเท่ากับแปดเท่าของความหนืดคูณความยาวคูณด้วยอัตราการไหล หารด้วย pi คูณกำลังสี่ของรัศมีการเจาะ ยกกำลังที่สี่เป็นส่วนที่ต้องจดจำ เพราะการเจาะครอบงำทุกสิ่งทุกอย่าง
ตารางที่ 6. แรงดันตกเหนือท่อตรงยาว 1 ม. ที่ 100 มล./นาที (การไหลแบบราบเรียบ 20 องศา )
|
รูเจาะท่อ (มม.) |
100 เมกะปาสคาล·วินาที |
1,000 เมกะปาสคาล·วินาที |
10,000 เมกะปาสคาล·วินาที |
|
4.0 |
27 kPa |
265 kPa |
2,653 kPa |
|
6.0 |
5 kPa |
52 kPa |
524 kPa |
|
8.0 |
2 kPa |
17 kPa |
166 kPa |
อ่านตารางเพื่อประกอบการตัดสินใจ เรซินที่ 1,000 mPa·s ถึง 1 ม. ของท่อ 6 มม. ที่ 100 มล./นาที มีราคาประมาณ 52 kPa; เพิ่มลิฟท์และอุปกรณ์และหน้าที่ยังคงเหลืออยู่ประมาณ 90 kPa ของเหลวชนิดเดียวกันในท่อขนาด 4 มม. มีราคา 265 kPa และล้มเหลวก่อนที่จะพิจารณาการยก และที่ 10,000 mPa·s แม้แต่ท่อขนาด 8 มม. ที่ 166 kPa ก็เกินพิกัด คำตอบก็คือการให้ความร้อนแก่ของเหลว ลดระยะเวลาการทำงาน เพิ่มขนาดกระบอกสูบ หรือยอมรับการไหลที่ต่ำลง - ห้ามใช้กับมอเตอร์ที่ใหญ่กว่านี้เด็ดขาด
ขั้นตอนที่ 4: ตรวจสอบของเหลวกับชิ้นส่วนที่เปียก
ยืนยันความเข้ากันได้กับเฟืองและตัวเรือน ขนาดและความแข็งของอนุภาค และความไวต่อแรงเฉือนใดๆ อุณหภูมิก็อยู่ที่นี่เช่นกัน เพราะมันกำหนดความหนืดที่ใช้ในการคำนวณ: น้ำลดลงจากประมาณ 1.00 mPa·s ที่ 20 องศาเป็นประมาณ 0.55 mPa·s ที่ 50 องศา ทำให้แรงเสียดทานของเส้นลดลงประมาณ 45% ที่การไหลเดียวกัน
ขั้นตอนที่ 5: จัดสรรงบประมาณด้านไฟฟ้าและกลยุทธ์การสึกหรอ
ตรวจสอบว่ารางจ่ายกระแสไฟฟ้าที่วิ่งและสตาร์ทพร้อมพื้นที่ว่างด้านบนสำหรับการไหลเข้าและโรเตอร์ที่หยุดทำงาน และตัดสินใจว่าปริมาณที่ส่งมอบจะได้รับการตรวจสอบเมื่อเวลาผ่านไปอย่างไร บนปั๊มเกียร์ ส่วนที่สึกหรอคือห้องปั๊ม ดังนั้นแผนการบำรุงรักษาจึงเป็นมาตรฐานการกรองและการตรวจสอบการไหลเป็นระยะ แทนที่จะเป็นการเปลี่ยนชิ้นส่วนตามกำหนดเวลา
การขับปั๊มน้ำขนาดเล็ก 24 V จากเมนบอร์ดของเครื่องพิมพ์
ที่ 24 V และ 200 mA หรือน้อยกว่า ปั๊มจะเป็นโหลดเอาท์พุตแบบสวิตช์ ไม่ใช่ปัญหาแหล่งจ่ายไฟ MOSFET N-channel ระดับลอจิกที่ด้านล่าง ฟิวส์แยกและไดโอดฟลายแบ็กทั่วมอเตอร์จะปกคลุมด้านไฟฟ้า และงานที่แท้จริงคือการควบคุม การสอบเทียบ และการป้องกัน
โดยทั่วไปเอาต์พุตพัดลมและฮีตเตอร์แบบสวิตช์บนบอร์ด 32 บิตจะมีพิกัดระหว่าง 1 A ถึง 3 A ต่อตัว และรางที่อยู่ด้านหลังจะมีฮีตเตอร์ พัดลม และไดรเวอร์สเต็ปเปอร์ ดังนั้นปั๊มที่ใช้กระแสต่ำกว่า 200 mA จึงถือว่าอยู่ในงบประมาณที่ดี - แต่ควรมีฟิวส์ของตัวเองและอย่าใช้รางลอจิกร่วมกัน ปั๊มแรงดันต่ำจะดึงกระแสไฟฟ้าได้มากกว่าตามสัดส่วนสำหรับงานเดียวกัน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมหน่วย 24 V จึงรวมเข้าด้วยกันได้ง่ายกว่าหน่วย 6 V ที่เทียบเท่ากัน:การจับคู่แรงดันและกระแสสำหรับเมนบอร์ดเครื่องพิมพ์กำหนดเลขคณิตนั้น
เนื่องจากการไหลเป็นสัดส่วนกับความเร็ว ปั๊มจึงทำงานเหมือนแกน: กำหนดคำสั่งขั้นต่ำซึ่งอยู่เหนือการหมุนที่จะเริ่มได้อย่างน่าเชื่อถือ รักษารอบเวลาของ PWM ให้อยู่ในช่วงมิลลิวินาที และปรับเทียบใหม่หลังจากการเปลี่ยนแปลงของของไหล การเจาะ ความยาวเส้น หรือความสูงของการส่ง Klipper เปิดเผยรอบเวลา เวลาสตาร์ท และหน้าที่ขั้นต่ำสำหรับเอาต์พุตสวิตช์และ PWM และ Marlin ขับเคลื่อนเอาต์พุตประเภทพัดลมผ่าน M106 ดังนั้นลำดับการเติมจึงกลายเป็นมาโครสั้น ๆ ฟลายแบ็คไดโอดและการตรวจสอบกระแสหรือการไหลจะครอบคลุมความล้มเหลวสองประการที่ตัวควบคุมไม่สามารถมองเห็นได้ ได้แก่ ตัวกรองที่อุดตัน และอ่างเก็บน้ำแห้ง
ขีดจำกัดด้านดูด การรองพื้น และแรงดันลบ
ปั๊มเกียร์ไม่ดูดน้ำอัตโนมัติและไม่ทนต่ออากาศในท่อดูด มันสร้างแรงดันลบที่ฝั่งทางเข้า แต่จะมีเพียงความแตกต่างระหว่างความดันบรรยากาศและความดันไอของของเหลวเท่านั้นก่อนที่การเกิดโพรงอากาศจะเริ่มขึ้น
ที่ระดับน้ำทะเล ความดันบรรยากาศประมาณ 101 kPa เทียบเท่ากับน้ำประมาณ 10.3 เมตรในระบบที่สมบูรณ์แบบ แรงเสียดทาน อากาศละลาย และความดันไอลดได้เหลือไม่กี่เมตรในทางปฏิบัติ และอุณหภูมิก็เพิ่มขีดจำกัดให้สูงขึ้น: ความดันไอของน้ำเพิ่มขึ้นจากประมาณ 2.3 กิโลปาสคาลที่ 20 องศาเป็นประมาณ 12.4 กิโลปาสคาล ที่ 50 องศา ดังนั้นวงจรการทำความเย็นแบบอุ่นจะเกิดโพรงอากาศในบริเวณที่น้ำเย็นปลอดภัย
มีกฎสี่ข้อปฏิบัติตาม ติดตั้งปั๊มที่หรือใต้ช่องจ่ายน้ำเพื่อให้ทางเข้าถูกน้ำท่วมด้วยแรงโน้มถ่วง รักษาสายดูดให้สั้น ตรง และใหญ่กว่าทางระบายหนึ่งขนาด กรองช่องทางเข้า ขนาดสำหรับแรงดันตกคร่อมต่ำ และค้นหาทุกจุดที่อากาศสามารถเข้าไปได้ - ข้อต่อหลวม, ท่อจุ่มที่จมอยู่ใต้น้ำบางส่วน, อ่างเก็บน้ำที่ระบายสิ่งก่อสร้างกลางคัน - เนื่องจากของเหลวเติมอากาศช่วยลดการส่งผ่านและเร่งการสึกหรอ
ในกรณีที่ความต้องการคือการสุญญากาศมากกว่าการถ่ายเทของเหลว ส่วนประกอบที่ถูกต้องคือปั๊มขนาดเล็กแรงดันลบโดยเฉพาะที่สร้างขึ้นสำหรับงานลมและก๊าซ ปั๊มเกียร์ของเหลวสร้างแรงดันลบเพียงเล็กน้อยเท่านั้น และไม่สามารถแทนที่อุปกรณ์สุญญากาศในหน้าที่หยิบและวาง ไล่แก๊ส หรือจับยึดได้
การจ่ายของเหลวอัตโนมัติสำหรับเครื่องพิมพ์ 3D: การควบคุมระดับและตรรกะการเติม
การจ่ายของเหลวอัตโนมัติสำหรับเครื่องพิมพ์ 3D จำเป็นต้องมีเซ็นเซอร์ระดับ แถบฮิสเทรีซิสที่กว้างพอที่จะหยุดการตามล่าปั๊ม และคำสั่งเติมที่จะย้ายปริมาตรที่ทราบ เมื่อมีปริมาณ 100 มล./นาทีขึ้นไป การเติม 50-100 มล. จะใช้เวลา 30 ถึง 60 วินาที ซึ่งสั้นพอที่จะวิ่งระหว่างชั้นได้
ตัวเลือกเซ็นเซอร์จะกำหนดตรรกะ: เซ็นเซอร์จุดโฟโตอิเล็กทริกหรือสวิตช์ลูกลอยให้สัญญาณสูง-ต่ำอย่างง่ายสำหรับการเติมแบบเป็นชุด เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกหรือเซ็นเซอร์ความดันจะติดตามปริมาตรอย่างต่อเนื่องแต่จำเป็นต้องกรอง และโหลดเซลล์ที่อยู่ใต้อ่างเก็บน้ำจะตรวจวัดมวลโดยตรงและเหมาะกับของเหลวที่มีความหนืด ซึ่งระดับเพียงอย่างเดียวอาจทำให้เข้าใจผิด
ตรรกะการควบคุมจะเหมือนกันในทุกกรณี: เกณฑ์การเติม เกณฑ์การหยุดที่สูงกว่า และระดับการล็อกที่ต่ำกว่าซึ่งปั๊มจะต้องไม่สตาร์ท ปรับขนาดแต่ละชุดเพื่อให้ระดับไม่เกินกำหนด เติมใหม่ระหว่างการเคลื่อนย้ายที่ไม่ได้ใช้งานหรือระหว่างเลเยอร์ แทนที่จะอยู่ระหว่างการสัมผัส และบันทึกทุกปริมาณของชุด เพื่อให้การสอบเทียบแบบลอยปรากฏเป็นแนวโน้มแทนที่จะเป็นการสร้างที่ล้มเหลว
ตารางที่ 7. เวลาเติมและการหมุนเวียนเทียบกับอัตราการไหลสำหรับงานเครื่องพิมพ์ทั่วไป
|
งานลื่นไหล |
ปริมาณ |
เวลาที่ 50 มล./นาที |
เวลาที่ 100 มล./นาที |
|
การเติม Vat ระหว่างชั้น |
50 mL |
1.0 min |
0.5 min |
|
การเติมระหว่างการสร้าง |
250 mL |
5.0 min |
2.5 min |
|
รีฟิลเรซิ่นขนาดใหญ่ |
1.0 L |
20 min |
10 min |
คลาสการไหลที่สูงกว่าซื้อมากกว่าความเร็ว การเติมที่ใช้เวลา 30 วินาทีแทนที่จะเป็นหนึ่งนาทีจะส่งคืนเวลาเครื่องจักรในทุกรอบ และลดระยะเวลาที่ระดับ VAT ต่ำกว่าเป้าหมาย การตรวจสอบวอลุ่มเหล่านั้นอยู่ในกิจวัตรมากกว่าการทดสอบครั้งเดียว และเช่นเดียวกันขั้นตอนการตรวจสอบและการตรวจสอบการไหลใช้สำหรับตรวจสอบขนาดสามารถพกพาเช็คปั๊มได้
รายการตรวจสอบการติดตั้งและการว่าจ้าง
ดำเนินการวนรอบในหกขั้นตอน และปั๊มจะทำงานเหมือนกับอุปกรณ์สูบจ่าย แทนที่จะเป็นส่วนประกอบที่เกิดขึ้นเพื่อเคลื่อนย้ายของไหล การสั่งซื้อเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากการรองพื้นและการสอบเทียบขึ้นอยู่กับการติดตั้งเชิงกลที่ถูกต้อง
ติดตั้งปั๊มที่หรือใต้ช่องจ่ายน้ำออก และรักษาสายดูดให้สั้น ตรง และใหญ่กว่าทางระบายหนึ่งขนาด
ติดตั้งตัวกรองทางเข้าขนาด 100 µm ที่ถอดออกได้ และวางไว้ตามกำหนดการบริการ
รองรับท่อระบายเพื่อไม่ให้น้ำหนักเกาะบนปั๊ม และหลีกเลี่ยงการโค้งงอจนกักอากาศไว้
ดำเนินการก่อนเริ่มรันครั้งแรก จากนั้นยืนยันว่าไลน์เต็มและไม่มีฟองที่จุดจัดส่ง
ตั้งค่าคำสั่งขั้นต่ำที่เริ่มการหมุนได้อย่างน่าเชื่อถือ และปรับเทียบปริมาณที่จัดส่งด้วยชุดงานที่มีขนาดใหญ่พอที่จะทำให้ข้อผิดพลาดในการอ่านมีน้อย
ฟิวส์สาขาปั๊ม ติดตั้งฟลายแบ็คไดโอด ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของรางภายใต้โหลด และบันทึกจุดทำงาน: ของไหล อุณหภูมิ กระบอกสูบ ค่าคำสั่ง และการไหล
สำหรับเครื่องจักรที่ฟลูอิดลูปเป็นหนึ่งในระบบย่อยของโครงสร้างที่ใหญ่กว่า ให้ระบุปั๊มควบคู่ไปกับฮาร์ดแวร์สะสม แทนที่จะเพิ่มปั๊มที่ส่วนท้าย การสร้างวัสดุและการอัดขึ้นรูปและการทดลองกระบวนการที่มีคุณสมบัติของท่อของไหลและระบบการเคลื่อนที่ร่วมกันนั้นมีให้ผ่านทางเราบริการพิมพ์สามมิติโดยทีมงานเดียวกันจะตรวจสอบจุดปฏิบัติหน้าที่ เจาะ และระยะไดร์เวอร์ก่อนสั่งอะไร
คำถามที่พบบ่อย
SC2301CPW สามารถรองรับการส่งวัสดุที่มีความหนืดสูง เช่น เรซินและเพสต์ที่เติมได้หรือไม่
ใช่ ภายในแถบ 40-150 kPa และแถบความหนืดนั้นเหมาะสมกับระยะหลบหลีก ความหนืดช่วยปรับปรุงการซีลในปั๊มเกียร์ เนื่องจากฟิล์มของไหลต้านทานการรั่วซึมด้านหลัง ขีดจำกัดที่แท้จริงคือแรงเสียดทานของเส้น ดังนั้นให้ตรวจสอบแรงดันตกเหนือช่องเจาะและความยาวที่ต้องการ และดูแลไม่ให้ช่องทางเข้ามีน้ำท่วม
SC2301CPW มีอัตราการไหลและแรงดันเท่าใด
ผู้ผลิตให้คะแนนที่ 100 มล./นาทีขึ้นไป แถบแรงดันใช้งาน 40-150 kPa สูงสุด 200 mA ที่ 24 V และ 60 dB หรือน้อยกว่าที่ 50 ซม. การไหลเป็นสัดส่วนกับความเร็ว ดังนั้นอัตราการส่งจะเป็นไปตามค่าคำสั่งหลังการสอบเทียบ
ปั๊มเกียร์ดีกว่าปั๊มรีดท่อสำหรับการพิมพ์ 3 มิติหรือไม่
โดยทั่วไปแล้วไม่มีอะไรดีกว่ากัน ของเหลวจะตัดสินใจ ปั๊มเกียร์ชนะการสูบจ่ายของเหลวหนืด แรงดัน และแบบไม่มีพัลส์ ปั๊มรีดท่อจะชนะของเหลวบางที่ไวต่อแรงเฉือนหรือวิกฤตที่มีการปนเปื้อน เนื่องจากมีเพียงท่อเท่านั้นที่สัมผัสของเหลว
SC2301CPW มีระบบไพรม์ในตัวหรือไม่ และสามารถทำงานได้แบบแห้งหรือไม่
ไม่ใช่ทั้งสองอย่าง ปั๊มเกียร์ต้องการทางเข้าที่มีน้ำท่วมและสร้างแรงดันลบเพียงจำกัด ดังนั้นถังพักควรอยู่ที่หรืออยู่เหนือปั๊ม ฟิล์มของเหลวยังช่วยหล่อลื่นชุดเกียร์ ดังนั้นการทำงานแบบแห้งจึงถูกป้องกันด้วยอินเตอร์ล็อคระดับ
ฉันจะตั้งค่าอัตราการไหลของปั๊มน้ำขนาดเล็ก 24 V ได้อย่างไร
ตั้งค่าคำสั่งขั้นต่ำที่สตาร์ทปั๊มได้อย่างน่าเชื่อถือ จากนั้นปรับความเร็วจนกระทั่งปริมาตรที่วัดได้ตรงกับเป้าหมาย บันทึกคำสั่งด้วยการกำหนดค่าของไหลและเส้น และปรับเทียบใหม่หลังจากการเปลี่ยนแปลงของของไหล กระบอกสูบ หรือความยาวของเส้น
จะเกิดอะไรขึ้นหากสายอุดตันหรือตัวกรองอุดตัน?
แรงดันเพิ่มขึ้นเพื่อให้เป็นไปตามความต้านทานและการส่งยังคงดำเนินต่อไปจนกระทั่งเกินแถบ ดังนั้นการอุดตันบางส่วนจะปรากฏเมื่อมีภาระของมอเตอร์สูงขึ้น ไม่ใช่การหยุดทันที อ่านแนวโน้มปัจจุบันที่เพิ่มขึ้นด้วยคำสั่งคงที่เพื่อเป็นคำเตือน
เหตุใดปริมาณการส่งมอบจึงลดลงเมื่อเวลาผ่านไป
สาเหตุปกติคือการสึกหรอของปลายเกียร์และแผ่นโพรงจากอนุภาคแข็ง ซึ่งจะเปิดช่องว่างและเพิ่มการลื่นไถล ของเหลวที่เจลหรือแข็งตัวภายในห้องเป็นวินาที กรองทางเข้าและตรวจสอบปริมาณที่ส่งมอบอีกครั้งเพื่อให้แสดงแนวโน้มตั้งแต่เนิ่นๆ
ประเด็นสำคัญ
ปั๊มเกียร์ 24 V ช่วยลดปัญหาคอขวดที่มีความหนืดสูง เนื่องจากแรงดันของมันมาจากรูปทรงการกระจัดที่เข้มงวด ไม่ใช่จากความยืดหยุ่นของท่อหรือความเร็วของใบพัด
SC2301CPW ส่งกระแสข้อมูล 100 มล./นาทีขึ้นไป เทียบกับย่านความถี่ 40-150 kPa ที่ 200 mA หรือน้อยกว่า ซึ่งเป็นระดับการจ่ายของเหลวที่ใช้โดยเครื่องพิมพ์หน้ากว้าง
ความหนืดที่สูงกว่าประมาณ 1,000 mPa·s ส่งผลดีต่อปั๊มเกียร์ ที่ต่ำกว่านั้น ปั๊มแบบท่อและเส้นทางที่มีแรงเฉือนต่ำและปราศจากการปนเปื้อนถือเป็นค่าเริ่มต้นที่ปลอดภัยกว่า
รูจะควบคุมการสูญเสียในแนวท่อด้วยกำลังสี่ของรัศมี ดังนั้นการกำหนดขนาดท่อจึงช่วยลดภาระแรงดันได้มากกว่าการเปลี่ยนมอเตอร์ใดๆ
ช่องทางเข้าที่มีน้ำท่วม ตัวกรองช่องทางเข้า สาขาที่หลอมรวมกับไดโอดฟลายแบ็ก และการตรวจสอบปริมาตรที่ส่งเป็นระยะจะครอบคลุมเกือบทุกโหมดความล้มเหลวในตารางที่ 4
ส่งจุดปฏิบัติหน้าที่ของคุณ - ของเหลว ความหนืดในการทำงาน ปริมาตรต่อรอบ แรงดันในการจัดส่ง และแรงดันไฟฟ้าของราง - พร้อมด้วยขอใบเสนอราคาทันทีและเราจะยืนยันการกำหนดค่าปั๊ม ระยะเจาะ และระยะตัวขับก่อนที่จะสั่งสิ่งใด

