Kuidas valida oma 3D-printeri jaoks õige pump: peristaltika vs hammasratas vs tsentrifugaalpump

Õige valimine3D printeri pumpalgab ühe küsimusega: mis tööd see teeb? Aperistaltiline pump 3D printerilevaigutäidised on isekruntivad ja saastevabad, ahammasrattapump 3D-printeriletoide stabiliseerib sulavoolu rõhu all ja tsentrifugaalpump liigutab jahutusvedelikku sujuvalt. Kui valite vale pere, saate ummistusi, ebaõnnestunud väljatrükke või mürarikast silmust, mis ei jahtu kunagi korralikult. Selles juhendis võrreldakse kõiki kolme voolukiiruse, rõhu, müra ja eluea lõikes, et saaksite loetleda mõne minutiga.

Sobitage pump tööga: kolm 3D-printeri rakendust

Alustage rakendusest, mitte pumbast. 3D-printeri pumba valikus domineerivad kolm tööd.

FDM-i etteande stabiliseerimine on hammasrattapumba ülesanne

Korduvad hõõgniidi ummistused ja alaekstrusioon on tavaliselt etteande rõhu probleemid, mitte düüsi probleemid. Hammasrattapump – sageli printeri etteande jaoks mõeldud mikrohammasrataspump – on positiivse nihkega: väljund on võrdeline mootori kiirusega, seega puhverdab see rõhku ekstruuderi ja hotendi vahel. Pelletitrükkimisel võib ainult punkri tase muuta tarnitavat voolu rohkem kui 30% võrra; pump silub selle ühtlaseks väljundiks. Mõelge sellele kui hõõgniidi ekstrusioonipumbale, mis reguleerib sulandit enne düüsi.

SLA vaigu täitmine on peristaltilise pumba ülesanne

Käsitsi täitmine rikub üleöö tehtud väljatrükke ja jätab nähtavale kihijooned. Peristaltiline pump pigistab toru, nii et vaik puudutab ainult torusid – ei korrosiooni, saastumist ega kõvenenud vaigu puhastamist. Iseimevast ja lineaarsest voolust saab tasemeanduriga automaatne vaigu väljastuspump. SLA-printeritele mõeldud vaigu täitepump kiirusega 100–300 ml/min täidab tüüpilise 50–100 ml täiteaine sekunditega.

Vedeljahutus on koht, kus tsentrifugaalpumbad säravad

Hotend jahutuspumbad ja juhikontuurid töötavad ööpäevaringselt ja vajavad ühtlast voolu. Tsentrifugaalpumbad on vaikimisi puhta ja madala viskoossusega jahutusvedeliku jaoks: suur vooluhulk vati kohta, sujuv võimsus, minimaalne hooldus. Hammasrattapumbad saavad hakkama kompaktsete ahelatega ja peristaltilised pumbad sobivad madala vooluhulgaga vooluringidele – õige 3D-printeri vesijahutuspump sõltub teie kontuuri voolust, rõhust ja müraeelarvest.

Peristaltiline vs hammasratas vs tsentrifugaal: kuidas iga pumbatüüp töötab

Tsentrifugaalpump on dünaamiline masin: tiivik paiskab vedeliku väljapoole ja muudab kiiruse rõhuks. Vooluhulk tõuseb ja langeb koos süsteemi takistusega, nii et blokeeritud ahel vähendab lihtsalt võimsust – kuid pump vajab üleujutatud imemist ja kaotab võimsuse üle ligikaudu 50–100 cSt. Tõhusus parima tööpunkti lähedal (tavaliselt 40–85%) on põhjus, miks see võidab suurte puhaste voogude, näiteks jahutusahelate korral.

Hammasrattad ja peristaltilised pumbad on töömahuga: nad püüavad kinni fikseeritud mahu pöörde kohta ja suruvad selle välja sõltumata allavoolu takistusest. Hammasrataspump tekitab kõrge rõhu, määrib ise pumbatavast vedelikust ja vajab hammasrattavõrgu kaitsmiseks sisselaskefiltrit. Peristaltilise pumba rullid pigistavad painduvat toru, muutes selle iseimevaks – see on ainus perekond, kus vedelik ei puutu kunagi kokku metalli ega plastiga.

Neli arvu, mis otsustavad: vool, rõhk, müra, eluiga

Voolukiirus: mõõtke see ülesandele vastavaks

Jahutuseks talub ühtlane 100–150 ml/min 50–80 W soojuskoormust ühe kuumutusahelaga. Hoiduge "maksimaalse voolu" väärtustest, mis on mõõdetud null-vasturõhu juures – kontrollige voolu tegeliku koormuse korral. Täitmise puhul on magus koht 100–300 ml/min; sööda puhul ületab 100 ml/min juba tüüpilisi 0,5–2 m/min FDM hõõgniidi kiirusi.

Rõhk: sobitage nimitöörõhk oma ahelaga

Kasutage nominaalset töörõhku, mitte väljalülitusrõhku. Vahemik 40–150 kPa katab enamiku printeri aasadest – piisab 2–3 m peakao ja tüüpilise düüsi vasturõhu jaoks 50–100 kPa. Hammasrattapumbad taluvad kõrgeimat rõhku, tsentrifugaalpumbad kõige muutuvama vooluhulgaga ja peristaltilised pumbad madalamal otsal, kus võimsus määratakse toru pigistamisega.

Müra: pikaajalise kogemuse tapja

Kell 3 öösel vinguv pump rikub kodukontori. Membraanpumbad mõõdavad tavaliselt 65–75 dB; peristaltilised pumbad veerevad madala sagedusega; hammasrattapumbad on kõige vaiksemad, sujuva surinaga umbes 60 dB või sellega võrdne. Kui printer asub inimeste läheduses, tasub eelistada madala müratasemega pumpa 3D-printeri kasutamiseks.

Eluiga: võrrelge kulumaterjale, mitte ainult mootorit

Mootorivalik määrab põranda: harjadeta mootorid peavad vastu 10 000–20 000 tundi, harjatud mootorid aga 1000–3000 tundi. Hammasrataspumpadel on pikad hooldusvälbad tänu isemäärimisele – lisage 60–100 silma sisselaskefilter. Peristaltilised pumbad vajavad toruvahetust iga paari kuu kuni aasta tagant. Tsentrifugaalpumpadel on vähe kuluvaid osi, kuid need vajavad puhast vedelikku.

Peristaltika vs hammasratas vs tsentrifugaal: võrdlustabel

Kuidas valida: lihtne 4-etapiline protsess

Samm 1 - Määrake vedelik ja töö.Vaik, sulam või jahutusvedelik? Täitmine, söötmine või ringlemine? Iga kombinatsioon viitab ühele perekonnale.

Samm 2 - Määrake voolu- ja rõhunumbrid.Kirjutage üles vooluhulk, mida vajate kontuuri tegeliku vasturõhu juures, seejärel kontrollige nimitöörõhku, mitte väljalülitusrõhku.

Samm 3 - Kontrollige toidet ja pinget.Printeri emaplaadil on varuks vaid mõnisada milliamprit; umbes 4,8 W 24 V juures on ohutu võrdlusalus. Ühendage 12 V või 24 V peristaltiline pump oma toiteallikaga; 24 V aitab peamiselt kaablite puhul, mis on pikemad kui 5 meetrit.

Samm 4 - Võrrelge müra ja hooldust kolme aasta jooksul.Lisage kulumaterjale, asendusi ja seisakuid. Üldkuludelt võidab tavaliselt vähe hooldust nõudev ja pika kasutuseaga variant.

3D-printeripumba KKK

Kas üks pump suudab kõiki kolme tööd teha?

Mitte hästi. Vaigu täitmine vajab isoleerimist ja isetäitumist (peristaltiline), sööt vajab survepuhverdamist (käik) ja jahutus vajab sujuvat suurt voolu (tsentrifugaal).

Kas suurem voolukiirus on alati parem?

Ei. Voolu stabiilsus tegeliku vasturõhu juures loeb rohkem kui maksimaalne nimiväärtus. Null-vasturõhuga pump suudab tegelikus ahelas anda palju vähem.

12V või 24V pump – kumba peaksin valima?

Sobitage oma printeri algpinge. Mootori efektiivsus on olulisem kui pinge; 24 V teenib püsivuse ainult pikkade kaablite korral. Kontrollige praegust väljavõtet oma emaplaadi eelarvega.

Milline pumbatüüp on kõige vaiksem?

Hammasrattapumbad juhivad tavaliselt sujuvalt umbes 60 dB või vähem. Peristaltilised pumbad on madalal kiirusel vaiksed ja membraanipõhised pumbad on valjuhäälsed 65–75 dB.

Võtmed kaasavõtmiseks

Sobitage pump töökohaga: käik FDM-sööda jaoks, peristaltik SLA-vaigu jaoks, tsentrifugaalvedeliku jahutamiseks.

Hinnake voolu tegeliku vasturõhu juures ja kasutage nimitöörõhku; 40–150 kPa katab enamiku printeri ahelaid.

3D-printeri etteande hammasrattapump tagab ühtlase väljundi; 3D-printeri peristaltiline pump hoiab vaigu torudes isoleeritud.

Eelistage harjadeta mootoreid ja pikaealisi konstruktsioone; võrrelda kulumaterjale, näiteks torusid, kolme aasta jooksul.

Valige 3D-printeri kasutamiseks madala müratasemega pump, kui masin jagab ruumi inimestega.

Järeldus: valige oma rakendusele sobiv pump

Universaalset parimat 3D-printeripumpa pole olemas – see sobib ainult teie vedeliku ja tööga. Hammasrattapumbad võidavad seal, kus on oluline rõhu stabiilsus, peristaltilised pumbad, kui isolatsioon on oluline, ja tsentrifugaalpumbad, kus on oluline sujuv suur vool. Võrrelge voolu, rõhku, müra ja eluiga oma kontuuriga ning valik muutub lihtsaks: usaldusväärne, järjepidev, vähe hooldust nõudev ja pika tööeaga pump iga töö jaoks.

Kas pole kindel, kust alustada? Saatke Skoocomtechile oma vedelik, sihtvoolukiirus ja pinge – nende insenerid soovitavad õiget pumbaperekonda ja korraldavad testimiseks tasuta proovid.