De la parametri la practică: cum să selectați cu precizie micropompa de apă potrivită pentru imprimante 3D

Alegerea unei micropompe pentru o imprimantă 3D se reduce la șase numere citite într-o ordine fixă: tensiune, curent, debit, presiune și aspirație, zgomot și durata de viață. Tensiunea decide dacă pompa poate funcționa de la mașina dvs.; ceilalți cinci decid cât de bine face treaba și cât de des îl vei atinge din nou.

Cele două pompe folosite ca carcase aici acoperă cea mai mare parte a solului. SC2601RPW este o pompă peristaltică pentru mașini de 6 V până la 12 V, evaluată la 100-300 mL/min, peste 120 kPa de presiune, peste 60 kPa de aspirație, sub 50 dB la 30 cm, cu un test de viață de 1.000 de ore. SC2301CPW este o pompă cu angrenaje de 24 V cu o viteză de 100 ml/min sau mai mult și 40-150 kPa. Citirea lor una lângă alta este cea mai rapidă modalitate de a vedea care parametri decid de fapt o achiziție și care sunt doar decisivi.

Șase parametri și întrebarea la care fiecare răspunde

Fiecare specificație de pe fișa tehnică a pompei răspunde exact la o întrebare și fiecare lasă în urmă un tip diferit de incertitudine.

De aceea, un tabel de numere, citit de sus în jos, produce atât de des o pompă greșită. Trucul este să tratezi fiecare cifră ca pe un răspuns la o întrebare pe care o ai deja.

Șase parametri, întrebarea la care răspunde fiecare și golul pe care îl lasă

Tensiune și curent: potrivirea pompei la șina pe care o aveți

Potriviți pompa cu o șină pe care o furnizează deja imprimanta, apoi verificați dacă canalul cu care o comutați poate transporta curentul.

Pe o imprimantă 3D, asta înseamnă una dintre cele patru șine și fiecare dintre ele vine cu o prindere care este ușor de ratat.

Sinele de imprimantă de la 3 V la 24 V și ceea ce poate conduce fiecare

De ce o versiune cu tensiune mai mare nu este automat mai puternică

Cumpărând varianta de 24 V nu se cumpără mai multă presiune sau mai mult debit; cumpără un curent mai mic pentru aceeași putere.

Acea singură propoziție previne majoritatea greșelilor de tensiune. La putere egală, creșterea tensiunii de alimentare scade curentul pe care îl consumă motorul, motiv pentru care versiunile mai mari de 24 V ale unui model prezintă adesea o cifră de curent mai mică decât frații lor de 12 V. Comparația producătorului arată că la una dintre pompele lor cu diafragmă versiunea de 12 V este evaluată sub 800 mA, în timp ce versiunea de 24 V este evaluată sub 300 mA, pentru aceeași lucrare de pompare.

Consecințele practice se referă mai degrabă la cablare decât la hidraulic. Un curent mai mic înseamnă un cablu mai subțire, mai puțină cădere de tensiune pe termen lung și mai puțină căldură în interiorul unei mașini sigilate. Dacă o mașină are deja o șină de 24 V, o pompă de 24 V este răspunsul mai simplu. Dacă are o șină de 12 V, o pompă de 12 V evită un convertor care costă bani și radiază zgomot de comutare în aceeași carcasă.

Curent: aritmetică, foaia de date nu vă va folosi

Adunați ceea ce trebuie să comute canalul și mențineți totalul mult sub ratingul său, deoarece un motor cu perie al pompei nu este o sarcină rezistivă constantă.

Luați cele două cazuri. SC2601RPW consumă sub 200 mA la 6 V și sub 320 mA la 12 V, astfel încât versiunea de 12 V funcționează la aproximativ 3,8 W. SC2301CPW consumă sub 200 mA la 24 V, care este sub 5 W. Ambele stau în interiorul pe care o singură placă de bază se ocupă, de obicei, de cele trei detalii despre MOSFET.

Lăsați spațiu pentru cap. Un canal care conduce o pompă la jumătatea valorii sale funcționează rece; unul care o conduce la nouăzeci la sută din rating împărtășește un radiator cu orice altceva de pe placă.

Așteptați-vă la un vârf de pornire. Un motor periat consumă de mai multe ori curentul nominal pentru prima fracțiune de secundă, iar o sursă deja încărcată de încălzitoare și ventilatoare se poate scufunda suficient pentru a reseta placa.

Păstrați calea de întoarcere separată. Rulați masa pompei înapoi la sursă, în loc să partajați o masă cu termistori sau intrări ADC și montați o diodă flyback atunci când un MOSFET comută pompa.

Debit: de la evaluare la ceea ce vede de fapt bucla dvs

Măriți pompa pe fluidul de care are nevoie, apoi păstrați o marjă suficientă pentru a acoperi presiunea pe care o adaugă propriile instalații sanitare.

Începeți cu partea cererii. O buclă de lichid de răcire, o muncă de dozare și un dispozitiv de aspirare toate își exprimă nevoile în mod diferit, motiv pentru care același debit poate părea generos într-o construcție și marginal în alta.

Potrivirea locului de muncă la flux, mai degrabă decât fluxul la locul de muncă

Măsurarea debitului în mașină

Deconectați linia de retur, treceți-o într-un cilindru gradat timp de exact 60 de secunde și citiți volumul: mililitrii pe care îi colectați sunt mililitrii pe minut pe care îi furnizează cu adevărat bucla.

Comparați acest număr cu evaluarea înainte de a da vina pe pompa. O buclă amorsată corect ajunge de obicei în aproximativ 70 până la 90 la sută din cifra publicată, diferența fiind legată de lungimea tubulaturii, fitinguri, un filtru și blocul rece. Dacă debitul măsurat scade mult, căutați o scurgere de aer pe partea de aspirație sau o placă rece parțial blocată înainte de a căuta o pompă mai mare.

Presiune și aspirație: perechea care decide dacă bucla rulează

Presiunea mută fluidul prin buclă, iar aspirația decide unde aveți voie să puneți rezervorul.

Cele două cazuri se află în puncte destul de diferite. SC2601RPW are o presiune mai mare de 120 kPa, care este de 1,2 bar sau aproximativ 17,4 psi, și peste 60 kPa de aspirație, suficientă în teorie pentru a ridica apa la aproximativ 6 metri. SC2301CPW funcționează între 40 și 150 kPa. Nicio cifră nu este constrângerea într-o buclă normală de imprimantă, unde tubulatura, fitingurile, filtrul și blocul reprezintă împreună câțiva kPa până la câteva zeci de kPa.

Când rezervorul trebuie să stea sub mașină

Capacitatea de desenare este parametrul care decide aspectul unei imprimante mici și este cel mai des descoperit prea târziu.

O pompă cu autoamorsare cu o putere de aspirație de peste 60 kPa va trage lichidul de răcire dintr-o sticlă așezată pe podea și va elibera aerul dintr-o linie proaspătă. O pompă fără acest rating are nevoie să fie inundată de admisie: rezervorul trece deasupra pompei, iar conducta este amorsată o dată manual. Nicio aranjament nu este mai bun în abstract, dar al doilea constrânge designul mașinii și merită să confirmați pe care îl cumpărați înainte ca șasiul să fie desenat.

Când lichidul este gros

Cu un fluid vâscos sau umplut, plafonul de presiune, nu debitul, decide dacă pompa supraviețuiește lucrării.

Fluidele groase nu curg atât de mult decât se deformează, iar presiunea necesară pentru a le împinge printr-o linie îngustă crește rapid. O pompă evaluată la 150 kPa își păstrează puterea volumetrică pe măsură ce acea rezistență crește, deoarece deplasarea este pozitivă; o pompă care funcționează aproape de limita de presiune pur și simplu încetinește motorul și transformă diferența în căldură. Dacă o pastă sau un suspensie face parte din plan, alegeți modelul cu plafonul de presiune mai mare și tratați cifra debitului ca o țintă de verificat, mai degrabă decât o promisiune.

Zgomot: normalizează distanța înainte de a compara

O cifră de zgomot nu înseamnă nimic fără distanța sa, așa că convertiți ambele pompe la același punct de referință și comparația devine simplă.

Sunetul de la o sursă mică scade cu aproximativ 6 dB de fiecare dată când distanța se dublează, ceea ce este suficientă aritmetică pentru a face două cifre publicate direct comparabile.

Aceleași două figuri, se referă la o distanță comună

Surse: date de zgomot producător; legea inversului pătratului pentru sunet într-un câmp liber.

Cele două pompe se află la o distanță de aproximativ 14 dB la un metru, ceea ce nu este o diferență mică: este decalajul dintre o mașină silențioasă și una pe care o observi din camera alăturată. Două avertismente mențin această comparație sinceră. Calculul presupune un câmp liber, iar o pompă fixată într-o carcasă cu pereți reflectorizați se va comporta diferit. De asemenea, presupune aceeași montare, iar o montură rigidă poate adăuga mai mult la nivelul măsurat decât contribuie designul propriu al pompei.

Echilibrarea fluxului de zgomot

Când o construcție are nevoie de mai mult debit decât o pompă silențioasă oferă la viteză maximă, răspunsul este de obicei o pompă mai mare care funcționează lent, mai degrabă decât o pompă mică care funcționează complet.

Viteza este variabila de zgomot dominantă la o micropompă: producătorii descriu zgomotul care crește odată cu viteza de rulare, iar intervalul lor peristaltic este cotat între aproximativ 30 și 50 dB pe întreaga linie de model. Rularea la 60 până la 80 la sută din viteza maximă tinde să fie, de asemenea, acolo unde eficiența atinge vârfurile, așa că setarea silențioasă este adesea cea eficientă. De aici urmează două modificări de program.

Alegeți modelul cu flux de rezervă, apoi formați-l înapoi cu PWM. Banda de 100-300 ml/min a SC2601RPW și podeaua de 100 ml/min a lui SC2301CPW lasă ambele spațiu pentru a face acest lucru fără a rula nicio pompă la limita sa.

Nu urmăriți liniște cu o tensiune de alimentare mai mică. Reducerea tensiunii unei pompe de 12 V la 6 V mută motorul din punctul său de proiectare, iar debitul devine mai greu de controlat, fără un câștig real de zgomot.

Durata de viață: de la orele de testare la un plan de service

O cifră de viață este o durată de testare, nu o garanție, așa că transformați-o în timp calendaristic pentru serviciul pe care îl rulează efectiv mașina dvs.

SC2601RPW vine cu un test de viață de 1.000 de ore în spate. Ce înseamnă asta depinde în întregime de modul în care este utilizată imprimanta.

O cifră de 1.000 de ore convertită în oră calendaristică

Surse: date despre testele de viață ale producătorului; aritmetică rotunjită la cel mai apropiat interval practic.

Ce se poartă primul

La o pompa peristaltica tubul este consumabilul si motorul nu; la o pompă cu angrenaje fețele angrenajului și rulmenții preiau uzura pe care o permite fluidul.

Această diferență decide ce păstrați în stoc. Un tub peristaltic dă avertisment: se simte moale, se aplatizează sub role, iar fluxul începe să se deplaseze înainte de a eșua, iar înlocuirea acestuia costă foarte puțin. O pompă cu angrenaje nu are un astfel de consumabil, ceea ce este un avantaj până când fluidul poartă umplutură abrazivă, moment în care jocul care face pompa eficientă este primul lucru care trebuie luat. În orice caz, motorul din spatele capului pompei este de obicei partea cu durată lungă de viață, cu motoare de pompă în miniatură, în general evaluate de la câteva sute de ore în serviciu solicitant la câteva mii de ore în serviciu blând, bine filtrat.

Ceea ce scurtează numărul

Patru condiții scurtează rezultatul unui test de viață în teren și toate cele patru sunt mai degrabă decizii de proiectare decât ghinion. Funcționarea uscată îndepărtează pelicula care lubrifiază și răcește capul pompei. Căldura îmbătrânește înfășurările motorului și înmoaie tubulatura. Particulele macină clearance-urile. Și ciclurile repetate de oprire-pornire stresează un motor mai mult decât aceleași ore de funcționare constantă, motiv pentru care o muncă de dozare intermitentă poate purta pompa mai repede decât circulația continuă.

Două versiuni, două răspunsuri

Una lângă alta, cele două carcase se separă curat pe tensiune, aspirație și presiune, mai degrabă decât pe debit.

Ambele pompe deplasează un volum similar de apă. Diferențele care contează sunt dacă mașina are deja șina, dacă rezervorul poate sta deasupra pompei și cât de tare rezistă fluidul să fie împins.

Cele două cazuri una lângă alta, pe parametrii care le despart

Surse: date despre produse ale producătorului pentru ambele modele.

Cazul unu: o mașină de 12 V cu rezervorul sub cadru

Această construcție are versiunea SC2601RPW 12 V, deoarece șina există, rezervorul este jos, iar imprimanta locuiește într-un dormitor.

Rezervorul este o sticlă pe raftul de sub cadru, așa că pompa trebuie să-și ridice propriul lichid de răcire la prima umplere și să elibereze aerul dintr-o linie nouă: exact pentru ce sunt cei 60 kPa de aspirație. Aparatul este o configurație cu un singur hotend care are nevoie de 20 până la 50 ml/min, bine în interiorul benzii pompei, astfel încât pompa funcționează la funcționare redusă, mai degrabă decât la viteză maximă, care este, de asemenea, setarea care o menține silențioasă. Cifra de zgomot susține amplasarea: sub 50 dB la 30 cm rezultă la aproximativ 40 dB la un metru, sub motoarele pas cu pas cu care împarte camera. La trei ore pe zi, testul de 1.000 de ore corespunde la aproximativ unsprezece luni de imprimare, așa că planul este un tub de rezervă pe raft și o verificare când fluxul începe să se deplaseze.

Cazul doi: o mașină de 24 V cu lichid de răcire îngroșat

Această construcție necesită SC2301CPW, deoarece mașina rulează deja o șină de 24 V și bucla cere spațiu de presiune mai degrabă decât aspirație.

Mașina poartă o placă rece laser alături de hotend, iar lichidul de răcire este un amestec de glicol care crește presiunea necesară pentru a-l deplasa. Gama de 40-150 kPa a pompei acoperă acest lucru confortabil și, fiind o unitate de 24 V, atârnă de șina existentă fără convertor și fără zgomot suplimentar de comutare în interiorul carcasei. Nu este auto-amorsare, astfel încât rezervorul trece deasupra pompei și linia este amorsată o dată la prima umplere și, deoarece motorul este răcit cu aer, corpul pompei rămâne în afara camerei încălzite. Consumul de curent mai scăzut la 24 V este un bonus mai degrabă decât motivul pentru a-l alege: menține cablajul subțire și canalul plăcii rece.

La trei întrebări la care fișa tehnică nu poate răspunde

Unele dintre cele mai scumpe greșeli de selecție apar după ce parametrii au fost verificați, deoarece trei lucruri sunt proprietățile mașinii și nu ale pompei.

Câtă rezistență va adăuga bucla ta? Lungimea tubulaturii, fitingurile, un filtru și blocul rece determină împreună presiunea cu care lucrează pompa. Estimați-le, apoi confirmați cu o citire a presiunii la prima construcție.

Care va fi împrejurimile pompei? SC2601RPW este evaluat pentru 0 până la 50 de grade și 75% umiditate relativă, ceea ce este confortabil pentru majoritatea imprimantelor și nu este confortabil într-o cameră încălzită. Unde se așează pompa este adesea hotărât ulterior, de către cel care așează carcasa.

Care este ciclul de activitate real? O mașină care dozează timp de zece secunde la fiecare câteva minute și una care circulă continuu timp de opt ore nu sunt aceeași aplicație, chiar și atunci când orele totale arată similar. Duty decide atât intervalul de întreținere, cât și bugetul de zgomot.

Întrebări frecvente

Cum compar în mod corect două fișe de date ale pompei?

Fixați mai întâi comanda: tensiune, apoi curent, apoi debit, apoi presiune și aspirație, apoi zgomot, apoi durata de viață. Tensiunea elimină pompele pe care mașina nu le poate alimenta, aspirația elimină pompele care nu pot extrage din rezervorul dvs., iar parametrii rămași clasifică ceea ce rămâne. Compararea cifrelor debitului principal este modul în care două pompe incompatibile ajung pe aceeași listă scurtă.

O pompă de tensiune mai mare produce mai mult debit sau presiune?

Nu de la sine. Tensiunea stabilește viteza și curentul motorului pentru un design mecanic dat, dar nu adaugă presiune și nu face o pompă în mod inerent mai puternică. La aceeași putere, o versiune cu tensiune mai mare consumă mai puțin curent, motiv pentru care unitățile de 24 V sunt preferate pe mașinile care au deja o șină de 24 V, cabluri lungi sau surse de alimentare cu baterii.

Un debit mai mare este întotdeauna mai bun?

Nu. O pompă evaluată cu mult peste ceea ce are nevoie bucla va fi funcționată la sarcină redusă sau accelerată, iar spațiul suplimentar este de ajutor doar dacă intenționați să o retrageți cu PWM. Ceea ce contează mai mult este că debitul măsurat, după tubulaturi, fitinguri, un filtru și blocul rece, acoperă în continuare căldura sau doza cerută de lucrare.

Cum compar valorile de zgomot măsurate la distanțe diferite?

Îndrumați-le la aceeași distanță. Sunetul de la o sursă mică scade cu aproximativ 6 dB de fiecare dată când distanța se dublează, astfel încât 60 dB la 50 cm devine aproximativ 64 dB la 30 cm, iar 50 dB la 30 cm devine aproximativ 40 dB la metru. Odată ce ambele figuri stau la aceeași distanță, diferența dintre cele două cazuri de aici este de aproximativ 14 dB, ceea ce reprezintă o marjă perceptibilă și utilă.

Cât va dura de fapt o micro pompă de imprimantă 3D?

Tratați cifra de viață publicată ca pe o durată de testare și transformați-o în sarcina pe care o veți executa. Un test de 1.000 de ore înseamnă aproximativ unsprezece luni la trei ore pe zi și aproximativ șase săptămâni de circulație non-stop, astfel încât aceeași pompă poate fi un accesoriu sau un consumabil în funcție de mașină. La o pompă peristaltică tubul este piesa de înlocuit; la o pompă cu angrenaje, curățenia fluidului este cea care protejează jocurile.

Unde te lasă asta

Selectați în ordinea în care sosesc parametrii, nu în ordinea în care sunt tipăriți. Tensiunea mai întâi, pentru că decide dacă pompa poate funcționa. Al doilea curent, pentru că decide modul în care este conectată pompa. Debitul și presiunea a treia și a patra, deoarece sunt cele două numere pe care bucla trebuie să le satisfacă. Zgomotul și durata de viață durează, pentru că sunt parametrii pe care îi schimbi față de orice altceva, iar cele două cazuri de aici arată cât de diferit poate ateriza acel comerț: pompa mai silențioasă câștigă la mașinile mici de 6-12 V cu un rezervor scăzut, iar pompa cu roți dintate de 24 V câștigă acolo unde șina există deja și fluidul rezistă să fie împins.

Spuneți-ne pe ce funcționează mașina dvs.Împărtășiți tensiunea șinei, lungimea buclei și fluidul și vom confirma care dintre cele două cazuri se potrivește construcției dvs., inclusiv tubulatura și punctul de operare.Solicitați o revizuire a parametrilor și un eșantion