Mindkét szivattyúcsalád pozitív elmozdulású, így mindkettő megtartja áramlását, ahogy a hurok ellenáll; Ami elválasztja őket, az az, hogy mindegyik hogyan zárja le a rést a bemeneti és kimeneti nyílása között. Ez az egyetlen tervezési különbség szinte minden mást megmagyaráz, kezdve a viszkozitástól, amelyet minden szivattyú jobban szeret, mint a nyomást, amelyet el tud tartani, és az alkatrészt, amely végül elhasználódik.

A szabály gyakorlati változata rövid. Nagyjából 1000 mPa·sa alatt a csőszivattyú a biztonságosabb alapértelmezés, nagyjából 10 000 mPa·sa felett a fogaskerék-szivattyú pulzálás nélkül tartja a nyomást és a métereket, és közben maga a folyadék dönt. Ez az útmutató elválasztja ezt a szabályt a nyomtató által ténylegesen kezelt négy anyag esetében: PLA és polimer olvadék, élelmiszerpaszta, fotopolimer gyanta és hűtőfolyadék.

A szivattyú lezárásának két módja, és miért következik minden más

A fogaskerék-szivattyú magával a folyadékkal, a perisztaltikus szivattyú pedig a cső összenyomásával tömít, ezért az egyik viszkozitásra, a másik nyomásérzékeny.

Mindkét család fix térfogatot mozgat fordulatonként, így mindkettő pozitív elmozdulásnak minősül, és mindkettő olyan áramlást biztosít, amely követi a motor sebességét. A különbség az számít, hogy mi történik a nagynyomású kimenet és az alacsony nyomású bemenet közötti résben.

A fogaskerék-szivattyú a mozgó folyadékkal tömít

A fej belsejében három dinamikus tömítés választja el a bemenetet és a kimenetet, a köztük lévő tömítés pedig magának a folyadéknak a filmje, amely tíz mikrométeres hézagokban helyezkedik el.

Ennek az elrendezésnek vannak következményei, amelyek inkább a kiválasztásban, mint a marketingben jelennek meg. Mivel a tömítés a folyadék, a vastag folyadék jobban tömít, mint a vékony: a viszkozitás csökkenésével a hézagokon túl csúszik, így a vékony tinta és a víz elveszti az adagolási pontosságot, hacsak nem tartják alacsonyan a nyomáskülönbséget, és nem tartják tisztán a folyadékot. Ugyanazok a merev fogaskerekek és szűk hézagok teszik lehetővé a fogaskerekes szivattyú számára, hogy nagy nyomást tartson fenn, és viszkózus vagy töltött folyadékokat mozgatjon, ami megakadna egy másik kivitelben. A kemény részecskék mindkét tulajdonság ellenségei, mivel éppen azt a hézagot csiszolják, amely a tömítést végzi.

A perisztaltikus szivattyú a cső elzárásával tömít

A görgők vagy cipők laposra nyomják a rugalmas csövet, és a folyadék a zárt zsebben halad, így a folyadék soha nem ér el tömítést, fogaskereket vagy csapágyat.

A tömítés alig múlik a viszkozitáson, ezért a csőszivattyúk egyforma fejjel kezelik a vizet, a gyantát és a mézvastagságú pasztákat. Ami korlátozza őket, az a cső: a perisztaltikus csöves szivattyúk általában elérik a 3-7 bar-t, a görgőfejek körülbelül 8 bar-t, a cipős tömlős szivattyúk pedig körülbelül 15 bar-t. Kérjen egy csőszivattyútól többet, mint amennyit a csöve elbír, és a cső az, ami meghibásodik, általában ellaposodik, megreped vagy kinyomódik a görgők alól.

A pecsételési döntés követte a gépet

A viszkozitási vonal: 1000 és 10000 mPa·s

Körülbelül 1000 mPa·sa alatt a perisztaltikus szivattyú a biztonságosabb alapértelmezett, körülbelül 10 000 mPa·sa felett a fogaskerék-szivattyú, és a köztük lévő sávot a kopás, a nyírás és a részecskeméret határozza meg, nem pedig a vastagság.

Ez a két szám onnan származik, ahol a lezárási stratégiák keresztezik egymást. A folyadék hígulásával a fogaskerék-szivattyú filmtömítése gyengül, és térfogati pontossága eltolódik; ahogy a folyadék sűrűsödik, a csőszivattyúnak nagyobb nyomatékra van szüksége ahhoz, hogy elzárja, és a cső minden áthaladásnál erősebben dolgozik. Írjon számokat azokra a folyadékokra, amelyekkel a nyomtató ténylegesen találkozik, és a vonal könnyen láthatóvá válik.

Ahol a szokásos nyomtatófolyadékok a viszkozitási vonalra esnek

1000 alatt: híg folyadékok és csúszási probléma

A híg folyadékokat nem nehéz mozgatni, fogaskerekes szivattyúval nehéz adagolni, mert gyenge a hézagokat záró fólia, és a szivattyú minden fordulatból visszafelé veszít egy részét.

A vízbázisú hűtőfolyadékok, az alacsony viszkozitású tinták és a tisztítófolyadékok egyaránt megtalálhatók ebben a sávban. A csőszivattyú elzárással tömít, így a pontossága nem változik, palackból önfelszívódik, és a csőút csekély nyíróereje megfelel a megmunkálásra érzékeny folyadékoknak. A fogaskerekes szivattyú választásának szokásos oka a nyomás, nem pedig a viszkozitás, és ha ez a követelmény, tartsa alacsonyan a nyomáskülönbséget és jól szűrjön.

10 000 felett: sűrű paszták, iszapok és olvadék

A sűrű folyadékoknál a fogaskerekes szivattyú nem választható, és az egyetlen ésszerű választássá válik, mert a kettő közül ez az egyetlen, amely képes megtartani a pasztának szükséges nyomást, és impulzus nélkül leadni.

A robocasting paszták és kerámiazagyok nagyságrendekkel a méz felett ülnek, és viszkozitásuk sem állandó: a legtöbb nyírási elvékonyodás, így a fúvókánál folynak, és utána azonnal megtartják alakjukat. A fogaskerekes szivattyú megfelel ennek a viselkedésnek, mert a fordulatonkénti teljesítménye rögzített, a nyomáskapacitása magas, és biztosítja a sima, folyamatos szállítást, amelyre a nyomtatott peremnek szüksége van. A koptató töltőanyagok a kompromisszumot jelentik, és a bemeneti szűrés védi a hézagokat.

Közben: kopás, nyírás és részecskeméret dönt

Körülbelül 1000 és 10 000 mPa·s között mindkét szivattyú képes elvégezni a feladatot, így a választás azon múlik, hogy a folyadék mit tesz a szivattyúval, és mit tesz a szivattyú a folyadékkal.

A kopás általában az első kérdés: a kerámia részecskék a fogaskerekek hegyeit és lemezeit koptatják, míg ugyanezek a részecskék csak a szivattyú töredékébe kerülő csövet. A nyírás a második, mert a nyírással hígító paszta, amelyet a fogaskerék hálónál túlterheltek, megváltoztatja a reológiáját, mielőtt elérné a fúvókát. A részecskeméret a harmadik, mivel a cső át tudja engedni a lágy szilárd anyagokat, amelyek elakadnák a fogaskerék-szivattyú hézagát. Tegye fel ezt a három kérdést, mielőtt az árról kérdezne.

Négy folyékony feladat egy nyomtatóban, és mindegyik lefut a minta

A legtöbb kiválasztási hiba abból adódik, hogy az összes nyomtatófolyadékot egyetlen feladatként kezelik; egy nyomtató valójában négy különböző dolgot kér a pumpától.

Az üzemi minta legalább annyira számít, mint a folyadék. Egy hűtőkör folyamatosan működik alacsony áramlás mellett, míg az adagolóvezeték szakaszosan működik kis térfogaton és nagy nyomáson, és a kettő nem felel meg ugyanahhoz a szivattyúhoz még akkor sem, ha ugyanazt a folyadékot használják.

Négy folyékony munka, és amit mindegyik kér egy szivattyútól

Források: gyártói folyadékrendszer-útmutató 3D nyomtatókhoz.

Anyag szerint: PLA, élelmiszerpaszta, gyanta és hűtőfolyadék

A nyomtató által kezelt négy anyag két különböző irányba tolja a döntést, és az egyes válaszok mögött meghúzódó érvelést érdemes megtartani.

Olvassa el a négy esetet készletként. Ezek közül kettő nyomási okokból fogaskerék-szivattyúval, egy kémiai okokból csővel végződik, a másik pedig valóban nyitott, és a nyomtatott rész pulzálásra való reagálása határozza meg.

PLA és polimer olvadék: fogaskerék-szivattyú, nyomáshoz

A fogaskerék-szivattyú a megfelelő válasz az izzószál- és pellettápláláshoz, és a perisztaltikus alternatívát a hőmérséklet már jóval azelőtt kizárja, hogy a teljesítményt kizárná.

Egy FDM gépen az ismétlődő elakadás inkább előtolási nyomás probléma, mint fúvóka probléma. Amikor az extruder elveszíti tapadását az ellennyomás hatására, az olvadékzóna éhezik, túlmelegszik és felhalmozódik a szénsavas anyag. Egy 0,4 mm-es fúvóka normál nyomtatási sebesség mellett nagyjából 50-100 kPa ellennyomást hoz létre, a nagy sebességű vagy üveggel töltött nyomtatás pedig ezt 120 kPa felé tolja. A 40-150 kPa névleges teljesítményű mikro fogaskerekes szivattyú korlátokkal lefedi a tartományt, és mivel az extrudernek csak az anyagot kell a szivattyú bemenetéhez nyomnia, miközben a szivattyú kezeli a fúvókát, az egyik oldalon lévő instabilitás nem éri el a másikat.

A számokat is érdemes átváltani, mert megmagyarázzák, hogy a szivattyú miért működik hűvösen és csendesen ebben a feladatban. Az 1,75 mm átmérőjű 100 ml/perc valamivel több, mint 40 méter izzószál percenként, míg egy tipikus FDM nyomtató percenként fél méter és két méter között fogyaszt. A szivattyú ezért teljesítményének kis töredékén működik, ami a legjobb hely a zaj és a kopás szempontjából egyaránt. Ugyanez a logika magyarázza, hogy miért jelennek meg a fogaskerék-szivattyúk a pelletnyomtatásban: a megtelt és a majdnem üres garat több mint 30 százalékkal eltérhet a szállított áramlásban, és a szivattyú egyenletes áramlássá lapítja azt.

Ételpaszta: perisztaltikus pumpa, a tisztaságért

Az élelmiszerpaszták alapértelmezés szerint perisztaltikus szivattyút használnak, mivel csak a cső érinti az ételt, ami miatt a tisztítás során az élelmiszer-minőségű szilikon hosszúságú cseréjére van szükség.

A csokoládé, a cukormáz, a tészta, a szószok és a diós paszták mind így kerülnek adagolásra, és a csőút csekély nyírósebessége éppúgy számít, mint a higiénia: egy olyan pasztának, amelynek szerkezete a szerkezetétől függ, nem tesz jót a szoros hálón való átdolgozásnak. A cső anyagát ugyanolyan körültekintéssel válassza ki, mint a szivattyút, mivel a szilikon, PTFE és más készítmények kémiai összeférhetőségében és kifáradásában különböznek.

A fogaskerék-szivattyú akkor kapja meg a helyét, ha a paszta elég merev ahhoz, hogy valódi nyomásra legyen szüksége, vagy ha az adagnak tökéletesen simának kell lennie, nem pedig pulzálónak. Az ár a tisztíthatóság: a fogaskerekes szivattyú fogaskerekei és lemezei körül rések vannak, ahol a maradványok összegyűlnek, és a dörzsölő összetevők, például az őrölt dió vagy a magvak folyamatosan koptatják ezeket az alkatrészeket. Az élelmiszeriparban ritkán az a kérdés, hogy melyik szivattyú tudja mozgatni a pasztát, és szinte mindig az, hogy melyik szivattyú tisztítható a termékek között.

Fotopolimer gyanta: perisztaltikus szivattyú, izoláláshoz

A gyanta egy perisztaltikus szivattyúba kerül egy elsöprő ok miatt: a folyadék soha nem éri el a mechanizmust, így a szivattyú belsejében semmi sem tud meggyógyulni.

A fotopolimerek agresszívek a fémekkel és a műanyagokkal szemben, és fény hatására keményednek, ami a fogaskerék-szivattyút inkább kockázatossá teszi, mintsem jelöltté: a szünet alatt a hézagokban maradt gyanta ott megkeményedik, és a szivattyú kész. A csőszivattyú teljesen elszigeteli a folyadékot, 50-100 ml-es adagokban tölti fel a tartályt, és nincs szükség utántöltésre, mivel a gyantát közvetlenül a palackból lehet felszívni. Párosítsa egy fotoelektromos szintérzékelővel és egy kis vezérlővel, és az utántöltés felügyelet nélkül marad, ami azért fontos, mert a nyomtatás szüneteltetése a tartály feltöltéséhez látható vonalat hagy az újraindításkor. A 100-300 ml/perc áramlás másodpercek alatt megtölti a kádat, és a cső az egyetlen alkatrész, amelynek helyet kell helyeznie a polcon.

Hűtőfolyadék: valóban nyitott, lüktetés határozza meg

A hűtőfolyadék az egyetlen eset, amikor mindkét szivattyú védhető, és nem a csúcsáramlás a döntő tényező, hanem az, hogy az áramlás mennyire egyenletes, miután eléri a hideglemezt.

A folyadékhűtés a fizikán hat: a víz kilogrammonként a levegő fajhőjének nagyjából négyszeresét szállítja, így egy kis, egyenletes áramlás sokkal több hőt von el, mint egy nagy légáram. Ezt az előnyt könnyű elveszíteni egy nyomtatónál, ahol a hűtőkör 4-6 mm-es csövet, több ívet és keskeny belső csatornákkal rendelkező hideglemezt használ, amelyek mindegyike növeli az ellenállást. A nulla ellennyomáson mért névleges érték nem fogja túlélni ezt a geometriát, ezért az áramlási stabilitás fontosabb, mint a dobozon látható maximális érték.

A pulzálás a finomabb probléma. A szaggatott túlfeszültségek elérik a hideg lemezt, és megzavarják a lemez és a hőforrás közötti termikus határréteget, így a hűtés hatékonysága az impulzus függvényében változik, ahelyett, hogy állandó maradna, és a hatás a nyomtatási minőségben jelenik meg nagy szilárd területeken. A fogaskerekes szivattyú sima, folyamatos áramlást biztosít, ami pontosan azért illik a hűtőkörhöz, mert a hurok folyamatos. A perisztaltikus szivattyú folyadékszigeteléssel, önfelszívással és alacsony zajszintű, alacsony nyomású kialakítással válaszol, amely megfelel az olyan utólagos felszereléseknek, ahol a tartály ott van, ahol van hely. Válassza a fogaskerék-szivattyút, ha a hurok hosszú, a hűtőfolyadékot glikollal sűrítették, vagy az áramlásnak tökéletesen egyenletesnek kell lennie; akkor válassza a csőszivattyút, amikor a nyomás alacsony, a folyadéknak a mechanizmuson kívül kell maradnia, és a gép alatti palackból történő feltöltés a lényeg.

Fenntartási költség: a kopó rész az igazi különbség

A perisztaltikus szivattyú olyan csövet visel, amely kevésbe kerül, és percek alatt változik; a fogaskerék-szivattyú a szivattyúfej belsejében lévő alkatrészeket koptatja, így a karbantartása attól függ, hogy a folyadék mennyire marad tiszta.

Egy nyomtató tulajdonosa számára ez a legkövetkezményesebb különbség a két család között, és ez a legkevésbé látható az adatlapon.

Mennyibe kerül az egyes családok működése

A rés elég nagy ahhoz, hogy kifejezetten modellezhető legyen. A nyomtatófolyadék-ellátás egyik közzétett költségmodellje az éves karbantartási költséget körülbelül 76 USD-ra teszi gépenként, ha a cső az egyetlen nedves alkatrész, szemben a körülbelül 380 USD-vel, ahol a rutinszerviz a szivattyú kinyitását jelenti. Az aritmetika olyan feltevéseken múlik, amelyek nem minden műhelyben egyeznek meg, de a mögötte lévő mechanizmus igen: a másodpercek alatt cserélődő fogyóeszköz szétszerelés nélkül másfajta karbantartási költség, mint egy javítás.

Ugyanaz a két szivattyú egy munkapadon és egy gyártósoron

A műszaki összehasonlítás eltérően landol attól függően, hogy egy gépet épít, vagy százat szállít, ezért érdemes kétszer elolvasni ugyanazt a táblázatot.

A fizikában semmi sem változik a két oszlop között. Az változik, hogy a variációból mennyit tudsz kézzel felszívni, és egy gyártónál ez a képesség eltűnik.

Ugyanaz a döntés, két különböző padról nézve

Három kiválasztási mítosz, amelyet érdemes visszavonni

Három hiedelem él a fórumokon sokáig azután, hogy a mérnökök eldöntötték, és mindegyik egy adott rossz vásárláshoz vezet.

1. A fogaskerék-szivattyú mindig túléli a perisztaltikus szivattyút.Tiszta folyadékkal igaz, piszkos folyadékkal nem igaz. A koptató töltőanyagok ledarálják azt a hézagot, amely a fogaskerék-szivattyú működését eredményezi, és a keményítő gyanta megkeményedik benne, miközben ugyanez a feladat csak a szivattyú töredékébe kerülő csövet koptatja. A tartósság éppúgy a folyadék sajátja, mint a szivattyúé.

2. A perisztaltikus szivattyú nem képes nyomást tartani.A csöves szivattyúk általában elérik a 3-7 bar nyomást, a görgőfejek durván 8 bar-ig, a cipős tömlős szivattyúk pedig a 15 bar körüli nyomást. A nyomtató hűtőköre ennek egy kis részét kéri, így a nyomás ritkán okozza a csövet.

3. A feszültség egy teljesítménybeállítás.Ugyanannak a szivattyúnak a 12 V-os és 24 V-os változatai között a nagyobb feszültség csökkenti az áramerősséget ugyanazon a teljesítményen, nem pedig növeli az áramlást vagy a nyomást. Illessze a gép már meglévő sínjét, és a feszültségválasztást tekintse bekötési döntésnek.

Gyakran ismételt kérdések

Melyik pumpa jobb 3D nyomtatóhoz?

Elvontan egyik sem jobb; mindegyik más munkát nyer. A perisztaltikus szivattyú az alapértelmezett a gyanta utántöltéshez, az élelmiszerpasztához és az alacsony nyomású hűtőfolyadékhoz, mivel a folyadék a csőben marad, önfelszívódik, és a cső az egyetlen alkatrész, amelyet cserélni kell. A fogaskerék-szivattyú az alapértelmezett szál- és pellettáplálás, vastag paszták és minden olyan feladat, ahol a nyomás vagy az impulzusmentes szállítás fontosabb, mint a szigetelés.

Egy perisztaltikus pumpa képes mozgatni a vastag pasztát?

Igen, egy bizonyos pontig. Az okklúzió nem törődik a viszkozitással, ezért a csőszivattyú a mézvastagságú pasztákat elakadás nélkül kezeli, az élelmiszerpasztákat pedig rutinszerűen így adagolják. A határ inkább a nyomás, mint a vastagság: a csőszivattyúk nagyjából 3-7 bar-t, a görgőfejek pedig körülbelül 8 bar-t érnek el, és e fölött a cső az a rész, amelyik meghibásodik. Körülbelül 10 000 mPa·s felett a fogaskerék-szivattyú lesz a megbízhatóbb válasz.

Használható fogaskerék-szivattyú fotopolimer gyantához?

Rá lehet építeni, de nem érdemes hozzá választani. A gyanta eléri a fogaskerekeket, lemezeket és tömítéseket, és a szünet alatt a hézagokban maradt folyadék ott megkeményedik, és lezárja a szivattyút. A csőszivattyú teljesen elszigeteli a gyantát, és a cső cseréje megújítja a nedvesített utat egy csőhossznyi költségért.

12 V-os vagy 24 V-os szivattyút válasszak?

Illessze a gép által már szállított sínhez. Ugyanazon szivattyú két változata között a nagyobb feszültség kevesebb áramot vesz fel ugyanarra a teljesítményre, ami hosszú kábelfutás és akkumulátor-ellátás esetén számít, míg a 12 V-ot egyszerűbb egy tartalék alaplapi kimenetről működtetni. A feszültség önmagában nem növeli az áramlást vagy a nyomást.

Milyen karbantartást igényel az egyes szivattyúk?

A perisztaltikus szivattyú csövét akkor kell kicserélni, amikor puhának vagy laposnak érzi magát, általában hónapok és egy év közötti normál üzemben, és a munka szétszerelés nélkül percekig tart. A fogaskerekes szivattyúnak nincs ilyen fogyóanyaga, így a karbantartása a folyadék tisztán tartása: szűrés a bemenetnél, nincs szárazon futás, és oda kell figyelni bármire, ami koptató vagy gyógyítható.

Hol hagy ez téged

Válassza ki a tömítés alapján, majd erősítse meg a folyadékkal. A fogaskerék-szivattyú kis hézagokon belül folyadékfilmmel tömít, így boldogul a viszkozitás, a nyomás és az impulzusmentes adagolás mellett, és szenved a vékony folyadékoktól, a kemény részecskéktől és mindentől, ami meggyógyulhat. A perisztaltikus szivattyú egy cső összenyomásával tömít, így közömbös a viszkozitás szempontjából, önfelszívó és felépítésénél fogva higiénikus, és korlátozza az általa összenyomott cső. Egy 3D nyomtatóban, amely tisztán leképez négy feladatot: olvadék és paszta felszerelése, cső gyantához és élelmiszerekhez, és vagy hűtőfolyadékhoz, attól függően, hogy a nyomás vagy a pulzáció jelenti-e a nagyobb kockázatot a hurokban.

Mondja el, mit kell mozgatnia a hurkának.Ossza meg a folyadékot, annak viszkozitását az üzemi hőmérsékleten, a működési mintát és a nyomást, amelyet a rendszer lát, és először a szivattyúcsaládot, majd a modellt ajánljuk, vagy világosan elmondjuk, ha egyik eset sem megfelelő.Kérjen szivattyú kiválasztásának felülvizsgálatát