Obe družini črpalk imata pozitiven odmik, zato obe zadržita svoj pretok, ko se zanka upira; tisto, kar ju loči, je, kako vsak tesni vrzel med svojim vstopom in izstopom. Ta ena sama konstrukcijska razlika pojasnjuje skoraj vse drugo, od viskoznosti, ki jo ima vsaka črpalka raje, do tlaka, ki ga lahko zadrži, in dela, ki se sčasoma obrabi.

Praktična različica pravila je kratka. Pod približno 1000 mPa·sa je cevna črpalka varnejša privzeta vrednost, nad približno 10.000 mPa·sa zobniška črpalka vzdržuje tlak in merilnike brez pulziranja, vmes pa odloča tekočina sama. Ta priročnik to pravilo ločuje za štiri materiale, s katerimi tiskalnik dejansko obdeluje: PLA in talino polimera, živilsko pasto, fotopolimerno smolo in hladilno tekočino.

Dva načina tesnjenja črpalke in zakaj sledi vse ostalo

Zobniška črpalka tesni s samo tekočino, peristaltična črpalka pa tesni s stiskanjem cevi, zato je ena občutljiva na viskoznost, druga pa na pritisk.

Obe družini premikata fiksno prostornino na vrtljaj, zato sta obe opisani kot pozitiven premik in obe zagotavljata pretok, ki sledi hitrosti motorja. Razlika, ki je pomembna, je, kaj se zgodi v reži med visokotlačnim izstopom in nizkotlačnim vstopom.

Zobniška črpalka tesni s tekočino, ki jo premika

Znotraj glave tri dinamična tesnila ločujejo dovod od izhoda, tesnilo med njimi pa je film same tekočine, ki leži v razmikih reda velikosti deset mikrometrov.

Ta ureditev ima posledice, ki se kažejo v selekciji in ne v trženju. Ker je tesnilo tekočina, gosta tekočina tesni bolje kot redka: zdrs mimo zračnosti se poveča, ko viskoznost pada, zato redka črnila in voda izgubijo natančnost merjenja, razen če je diferenčni tlak nizek in tekočina čista. Enaki togi zobniki in ozki razmiki so tisto, kar zobniški črpalki omogoča, da zadrži visok tlak in premika viskozne ali napolnjene tekočine, ki bi ustavile drugo zasnovo. Trdi delci so sovražniki obeh lastnosti, saj brusijo ravno zračnost, ki zagotavlja tesnjenje.

Peristaltična črpalka tesni tako, da zapre cev

Valji ali čevlji stisnejo upogljivo cev ravno in tekočina potuje znotraj tega zaprtega žepa, tako da tekočina nikoli ne doseže tesnila, zobnika ali ležaja.

Tesnjenje je komaj odvisno od viskoznosti, zato cevne črpalke delujejo z vodo, smolo in medu gosto pasto z isto glavo. Kar jih omejuje, je cev: peristaltične cevne črpalke običajno dosežejo približno 3 do 7 barov, valjčne glave do približno 8 barov, cevne črpalke s čevlji pa približno 15 barov. Od cevne črpalke zahtevajte več, kot njena cev zmore, in cev je tista, ki odpove, običajno tako, da se splošči, poči ali izstopi izpod valjev.

Odločitev o tesnjenju je sledila do stroja

Meja viskoznosti: 1.000 in 10.000 mPa·s

Pod približno 1000 mPa·sa peristaltična črpalka je varnejša privzeta vrednost, nad približno 10.000 mPa·sa je zobniška črpalka, pas med njima pa je določen z abrazijo, strigom in velikostjo delcev in ne samo z debelino.

Ti dve številki prihajata od tam, kjer se križajo strategije tesnjenja. Ko se tekočina redči, filmsko tesnilo zobniške črpalke oslabi in njena volumetrična natančnost se premakne; ko se tekočina zgosti, cevna črpalka potrebuje več navora, da jo zamaši, cev pa pri vsakem prehodu deluje težje. Oštevilčite tekočine, s katerimi se tiskalnik dejansko sreča, in črta bo zlahka vidna.

Kjer običajne tekočine za tiskalnik padejo na črto viskoznosti

Pod 1.000: redke tekočine in problem zdrsa

Tanke tekočine ni težko premikati, težko jih je dozirati z zobniško črpalko, ker je film, ki tesni reže, šibek in črpalka izgubi del vsakega obrata nazaj.

Hladilna sredstva na vodni osnovi, črnila z nizko viskoznostjo in čistilne tekočine spadajo v ta pas. Cevna črpalka tesni z okluzijo, tako da njena natančnost ni prizadeta, se sama sesa iz steklenice, nizek strižni del cevne poti pa ustreza tekočinam, ki so občutljive na obdelavo. Običajni razlog za izbiro zobniške črpalke je tlak in ne viskoznost, in če je to zahteva, ohranite nizek diferenčni tlak in dobro filtrirajte.

Nad 10.000: goste paste, brozge in taline

Pri gostih tekočinah zobniška črpalka preneha biti možnost in postane edina smiselna izbira, ker je edina od obeh, ki lahko zadrži pritisk, ki ga potrebuje pasta, in ga dovaja brez impulza.

Robocasting paste in keramične brozge so veliko višje od medu, njihova viskoznost pa niti ni konstantna: večina se tanjša s striženjem, zato tečejo na šobi in takoj zatem obdržijo svojo obliko. Zobniška črpalka ustreza temu vedenju, ker je njena moč na vrtljaj fiksna in njena tlačna zmogljivost visoka ter zagotavlja gladko in neprekinjeno dovajanje, ki ga potrebuje tiskana kroglica. Abrazivna polnila so kompromis, filtracija na vstopu pa ščiti razdalje.

Vmes: odločajo abrazija, strig in velikost delcev

Med približno 1.000 in 10.000 mPa·s lahko obe črpalki opravita svoje delo, zato se izbira premakne na to, kaj tekočina naredi s črpalko in kaj črpalka naredi s tekočino.

Abrazija je običajno prvo vprašanje: keramični delci obrabijo konice zobnikov in plošče, medtem ko isti delci obrabijo le cev, ki stane delček črpalke. Strig je drugi, ker pasta za redčenje s striženjem, ki je preveč obdelana na očesu zobnika, spremeni svojo reologijo, preden doseže šobo. Velikost delcev je tretja, saj lahko cev prehaja mehke trdne snovi, ki bi zamašile zračnost zobniške črpalke. Zastavite ta tri vprašanja, preden vprašate o ceni.

Štiri tekoča opravila v tiskalniku in vsak vzorec se izvaja

Večina napak pri izbiri izvira iz obravnavanja vseh tiskalniških tekočin kot enega opravila; tiskalnik dejansko zahteva od črpalke štiri različne stvari.

Delovni vzorec je pomemben enako kot tekočina. Hladilna zanka teče neprekinjeno pri nizkem pretoku, medtem ko dozirna linija teče občasno pri majhnih prostorninah in visokem tlaku, in oba ne bosta ustrezala isti črpalki, tudi če imata isto tekočino.

Štiri tekoče naloge in kaj vsaka zahteva od črpalke

Viri: navodila proizvajalca za tekočinski sistem za 3D-tiskalnike.

Po materialu: PLA, živilska pasta, smola in hladilna tekočina

Štirje materiali, s katerimi tiskalnik obdeluje, potiskajo odločitev v dve različni smeri in razloge za vsakim odgovorom je vredno obdržati.

Preberite štiri primere kot niz. Dva od njih se končata z zobniško črpalko zaradi tlaka, eden se konča s cevjo zaradi kemije, eden pa je resnično odprt in se odloča glede na to, kako se potiskani del odziva na pulziranje.

PLA in polimerna talina: zobniška črpalka za tlak

Zobniška črpalka je pravi odgovor za dovajanje filamentov in peletov, peristaltično alternativo pa izključi temperatura veliko prej, kot jo izključi učinkovitost.

Pri stroju FDM je ponavljajoči se zastoj bolj problem dovodnega tlaka kot problem šob. Ko ekstruder zaradi protitlaka izgubi oprijem, območje taline strada, se pregreje in kopiči karboniziran material. Šoba s premerom 0,4 mm pri normalnih hitrostih tiskanja ustvari protitlak od približno 50 do 100 kPa, hitro tiskanje ali tiskanje s steklenim polnilom pa to potisne proti 120 kPa. Mikrozobniška črpalka z nazivnim tlakom od 40 do 150 kPa z rezervo pokriva obseg in ker mora ekstruder samo potiskati material do vstopa v črpalko, medtem ko črpalka upravlja s šobo, nestabilnost na eni strani ne doseže druge.

Številke je prav tako vredno pretvoriti, ker pojasnjujejo, zakaj črpalka pri tem delovanju deluje hladno in tiho. Pri premeru 1,75 mm je 100 ml/min malo več kot 40 metrov filamenta na minuto, medtem ko tipičen FDM tiskalnik porabi nekje med pol metra in dva metra na minuto. Črpalka torej deluje z majhnim deležem svoje zmogljivosti, kar je najboljše mesto za hrup in obrabo. Ista logika pojasnjuje, zakaj se zobniške črpalke pojavljajo pri tiskanju peletov: lijak, ki je poln, in lijak, ki je skoraj prazen, se lahko razlikujeta za več kot 30 odstotkov v dobavljenem pretoku, črpalka pa to poravna v enakomeren tok.

Jedilna pasta: peristaltična črpalka, za čistočo

Paste za živila so privzeto opremljene s peristaltično črpalko, ker se hrane dotika le cev, zaradi česar je čiščenje stvar zamenjave dolžine silikona za živila.

Čokolada, glazura, testo, omake in paste iz oreščkov se odmerjajo na ta način, nizek strižni del cevi pa je pomemben prav tako kot higiena: pasta, katere tekstura je odvisna od njene strukture, nima koristi od obdelave skozi tesno mrežo. Material cevi izberite enako previdno kot črpalko, saj se silikon, PTFE in druge formulacije razlikujejo po kemični združljivosti in po tem, kako hitro se utrudijo.

Zobniška črpalka si zasluži svoje mesto, ko je pasta dovolj trda, da potrebuje pravi pritisk, ali ko mora biti doza popolnoma gladka in ne pulzirajoča. Cena je možnost čiščenja: zobniška črpalka ima reže okoli zobnikov in plošč, kjer se zbirajo ostanki, abrazivne sestavine, kot so mleti oreščki ali semena, pa te dele stalno obrabljajo. Pri hrani je redko vprašanje, katera črpalka lahko premakne pasto, in skoraj vedno, katero črpalko je mogoče očistiti med izdelki.

Fotopolimerna smola: peristaltična črpalka za izolacijo

Smola gre v peristaltično črpalko iz enega pomembnega razloga: tekočina nikoli ne doseže mehanizma, zato se v črpalki nič ne more ozdraviti.

Fotopolimeri so agresivni za kovine in plastiko ter se strdijo pod svetlobo, zaradi česar je zobniška črpalka prej tveganje kot kandidat: smola, ki ostane v režah med premorom, se tam strdi in črpalka je končana. Cevna črpalka popolnoma izolira tekočino, ponovno napolni kad v količinah od 50 do 100 ml in ne potrebuje polnjenja, ker lahko smolo črpamo neposredno iz steklenice. Povežite ga s fotoelektričnim senzorjem nivoja in majhnim krmilnikom in polnjenje postane nenadzorovano, kar je pomembno, saj začasno ustavitev tiskanja za dopolnitev kadi pusti vidno črto ob ponovnem zagonu. Pretok od 100 do 300 ml/min napolni kad v nekaj sekundah, cev pa je edini del, ki potrebuje prostor na polici.

Hladilna tekočina: resnično odprta, določena z utripanjem

Hladilna tekočina je edini primer, ko sta obe črpalki upravičljivi in ​​odločilni dejavnik ni največji pretok, temveč to, kako enakomeren je pretok, ko doseže hladno ploščo.

Tekočinsko hlajenje deluje na fiziko: voda prenaša približno štirikrat več specifične toplote kot zrak na kilogram, tako da majhen enakomeren pretok odstrani veliko več toplote kot lahko velik pretok zraka. To prednost je enostavno izgubiti pri tiskalniku, kjer hladilna zanka uporablja 4-6 mm cev, več zavojev in hladno ploščo z ozkimi notranjimi kanali, kar vse poveča odpornost. Ocena, izmerjena pri ničelnem protitlaku, ne bo preživela te geometrije, zato je stabilnost pretoka pomembnejša od največje vrednosti na škatli.

Pulzacija je subtilnejši problem. Intermitentni sunki dosežejo hladno ploščo in motijo ​​toplotno mejno plast med ploščo in virom toplote, zato se učinkovitost hlajenja spreminja s pulzom, namesto da bi ostala konstantna, učinek pa se pokaže v kakovosti tiskanja na velikih trdnih površinah. Zobniška črpalka zagotavlja gladek, neprekinjen pretok, ki ustreza hladilni zanki prav zato, ker je zanka neprekinjena. Peristaltična črpalka odgovori z izolacijo tekočine, samosesanjem in tiho zasnovo z nizkim tlakom, ki ustreza naknadnim vgradnjam, kjer je rezervoar nameščen povsod, kjer je prostor. Izberite zobniško črpalko, ko je zanka dolga, je hladilna tekočina zgoščena z glikolom ali mora biti pretok popolnoma gladek; izberite cevno črpalko, ko je tlak nizek, tekočina mora ostati zunaj mehanizma in bistvo je polnjenje iz steklenice pod strojem.

Stroški lastništva: del, ki se obrabi, je prava razlika

Peristaltična črpalka nosi cevko, ki stane malo in se spremeni v nekaj minutah; zobniška črpalka nosi dele, ki so znotraj glave črpalke, zato je njeno vzdrževanje odvisno od tega, kako čista ostane tekočina.

Za lastnika tiskalnika je to najbolj posledična razlika med obema družinama in je najmanj vidna na podatkovnem listu.

Koliko stane vsaka družina, da deluje

Vrzel je dovolj velika, da je bila eksplicitno modelirana. En objavljen model stroškov za oskrbo s tekočino tiskalnika določa letno vzdrževanje približno 76 USD na stroj, ko je cev edini zmočeni del, v primerjavi s približno 380 USD, če rutinsko servisiranje pomeni odpiranje črpalke. Aritmetika je odvisna od predpostavk, ki se ne ujemajo z vsako delavnico, ampak mehanizem, ki stoji za njo: potrošni material, ki se spremeni v nekaj sekundah, brez razstavljanja, je drugačna vrsta stroškov vzdrževanja od popravila.

Isti dve črpalki na delovni mizi in na proizvodni liniji

Tehnična primerjava se razlikuje glede na to, ali izdelujete en stroj ali jih pošiljate sto, zato je vredno dvakrat prebrati isto tabelo.

Nič v fiziki se ne spremeni med obema stolpcema. Kar se spremeni, je, koliko variacije lahko absorbirate ročno, za proizvajalca pa ta sposobnost izgine.

Ista odločitev, gledano iz dveh različnih klopi

Trije izbirni miti, vredni upokojitve

Tri prepričanja preživijo na forumih še dolgo potem, ko jih je inženiring rešil, in vsako od njih vodi do določenega slabega nakupa.

1. Zobniška črpalka vedno dlje od peristaltične.Pravilno pri čisti tekočini in neresnično pri umazani tekočini. Abrazivna polnila brusijo zračnost, zaradi katere zobniška črpalka deluje, in utrjevalna smola se strdi v njej, medtem ko ista naloga obrabi samo cev, ki stane delček črpalke. Vzdržljivost je lastnost tekočine in črpalke.

2. Peristaltična črpalka ne more zadržati pritiska.Cevne črpalke običajno dosežejo približno 3 do 7 barov, valjčne glave do približno 8 barov, cevne črpalke s čevlji pa približno 15 barov. Hladilna zanka tiskalnika zahteva majhen del tega, zato je pritisk le redko razlog, da pustite cev za seboj.

3. Napetost je nastavitev zmogljivosti.Med 12 V in 24 V različicami iste črpalke višja napetost zniža tok za enako moč, namesto da poveča pretok ali tlak. Ujemajte s tirnico, ki jo stroj že ima, in izbiro napetosti obravnavajte kot odločitev o ožičenju.

Pogosta vprašanja

Katera črpalka je boljša za 3D tiskalnik?

Nobeden ni boljši abstraktno; vsak dobi drugo delo. Peristaltična črpalka je privzeta za ponovno polnjenje s smolo, pasto za živila in nizkotlačno hladilno tekočino, ker tekočina ostane v cevi, se samosesa in cev je edini del, ki ga je treba zamenjati. Zobniška črpalka je privzeta za dovajanje filamentov in peletov, goste paste in katero koli delovanje, pri katerem sta tlak ali dovajanje brez pulza pomembnejša od izolacije.

Ali lahko peristaltična črpalka premika gosto pasto?

Da, do neke mere. Okluziji ni pomembna viskoznost, zato cevna črpalka deluje s pastami z gostoto medu, ne da bi se zadrževala, živilske paste pa se rutinsko dozirajo na ta način. Omejitev je tlak in ne debelina: cevne črpalke dosežejo približno 3 do 7 barov, glave valjev pa približno 8 barov, nad tem pa je cev tisti del, ki odpove. Čez približno 10.000 mPa·s postane zanesljivejši odgovor zobniška črpalka.

Ali je mogoče za fotopolimerno smolo uporabiti zobniško črpalko?

Lahko se zgradi, vendar se ne sme izbrati za to. Smola doseže zobnike, plošče in tesnila in vsa tekočina, ki ostane v režah med premorom, se tam strdi in zaklene črpalko. Cevna črpalka popolnoma izolira smolo, zamenjava cevi pa obnovi namočeno pot za ceno dolžine cevi.

Ali naj izberem 12 V ali 24 V črpalko?

Ujemajte s tirnico, ki jo stroj že dobavlja. Med dvema različicama iste črpalke višja napetost črpa manj toka za isto moč, kar je pomembno pri dolgih kablih in baterijskem napajanju, medtem ko je 12 V enostavneje zagnati iz rezervnega izhoda matične plošče. Napetost sama po sebi ne poveča pretoka ali tlaka.

Kakšno vzdrževanje potrebuje vsaka črpalka?

Pri peristaltični črpalki je treba cev zamenjati, ko se zdi mehka ali ravna, običajno od mesecev do enega leta pri običajnem delovanju, delo pa traja nekaj minut brez razstavljanja. Zobniška črpalka nima takega potrošnega materiala, zato je njeno vzdrževanje vzdrževanje čiste tekočine: filtracija na vstopu, brez suhega teka in pozornost na vse, kar je abrazivno ali se lahko strdi.

Kje vas to pusti

Izberite po pečatu, nato potrdite s tekočino. Zobniška črpalka tesni s filmom tekočine znotraj ozkih zračnosti, tako da uspeva pri merjenju viskoznosti, tlaka in brez impulzov, trpi pa pri tankih tekočinah, trdih delcih in vsem, kar se lahko strdi. Peristaltična črpalka tesni s stiskanjem cevi, zato je brezbrižna glede viskoznosti, samosesalna in higienična po konstrukciji ter omejena s cevjo, ki jo stisne. V 3D-tiskalniku, ki natančno preslika štiri naloge: orodje za taljenje in pasto, cev za smolo in hrano ter eno za hladilno tekočino, odvisno od tega, ali je tlak ali pulziranje večje tveganje v vaši zanki.

Povejte nam, kaj mora vaša zanka premakniti.Delite tekočino, njeno viskoznost pri delovni temperaturi, vzorec delovanja in tlak, ki ga vidi vaš sistem, in najprej vam bomo priporočili družino črpalk in nato model ali pa vam jasno povedali, če nobeden od primerov ne ustreza.Zahtevajte pregled izbire črpalke