Nema više vezivanja pri uvlačenju smole – Precizna kontrola protiv kapanja s mikroperistaltičkim pumpama za SLA/DLP 3D pisače

Kapljice se zaustavljaju na cjevčici. Mikroperistaltička pumpa zatvara svoju fleksibilnu liniju kad god se rotor zaustavi, tako da smola ne može sifonirati, kapati ili izlaziti iz mlaznice za ponovno punjenje iznad SLA/DLP 3D pisača. Ta ugrađena brtva pruža ponašanje protiv kapanja i strujanja bez dodatnog ventila i to je razlog zašto se sprječavanje curenja u sustavima za dovod smole svodi na odabir pumpe, a ne na pričvršćivanje više hardvera.

Ovaj vodič objašnjava zašto se žice i kapanja smole zaustavljaju nakon nanošenja, kako okluzija unutar peristaltičke pumpe djeluje kao povratni ventil i kako vam kratko kretanje unatrag daje aktivno povlačenje, tekući analog povlačenja filamenta natrag. Također pokriva kriterije odabira za mikro peristaltičke pumpe, metodu kalibracije za precizno nanošenje smole i popis za provjeru protiv kapanja za sustave za doziranje smolom.

Ovdje se tvrdnje mogu namjerno provjeriti. Možete reproducirati provjeru bez povratnog protoka s linijom ispunjenom vodom u nekoliko minuta, a svaki odjeljak povezuje s izvorom koji možete provjeriti, od ISO/ASTM rječnika proizvodnje aditiva do Skoocomove vlastite dokumentacije za punjenje smolom i odabir pumpe.

Zašto nanizanje i kapanje otisaka ruševine smole

Kapljica smole koja padne tamo gdje joj nije mjesto nije kozmetičko oštećenje; to je generator defekata. U fotopolimerizaciji u bačvi, područje izgradnje je tanka tekuća površina i FEP ili drugi film za odvajanje, tako da sve što remeti tu površinu, kap, mjehurić ili skok razine, ispisuje se u sljedeće slojeve.

Kvar se obično događa nakon što se pumpa zaustavi. Linija za punjenje završava u mlaznici iznad bačve; u trenutku kada doziranje završi, gravitacija povlači smolu prema vrhu mlaznice, površinska napetost stvara viseću kap, a kada se mlaznica uvuče ili kap postane dovoljno teška, ona pada. Viskozne smole lošije se ponašaju: rastežu se u niti, poput meda sa žlice, koje pucaju i prskaju umjesto da čisto padnu. Zbog tog viskoznog ponašanja vezivanje je dobilo svoje ime, a njegovo kontroliranje je zadatak petlje za hranjenje protiv vezivanja.

Šteta se vidi na nekoliko mjesta. Kap koja pada može pasti na svježe stvrdnuti dio, stvrdnuti se u izbočinu ili ostaviti krater u sljedećem sloju. Kapljice na filmu za otpuštanje nalaze se između filma i modela, a kapljice na LCD-u ili tračnicama stvaraju rizik čišćenja i poravnanja. Čak i bez vidljivog pada, cijev koja se ispušta između punjenja propušta zrak u sustav, tako da sljedeće pokretanje izbacuje mjehuriće u posudu umjesto glatkog ponovnog punjenja.

Tablica 1. Istjecanje smole i kvarovi pri uvlačenju u SLA/DLP dodavanju smole

Povlačenje smole, u smislu ispuštanja tekućine, je skupina tehnika koje sprječavaju ova četiri kvara: brtvljenje voda u stanju mirovanja, povlačenje meniskusa natrag prije nego što se mlaznica pomakne, sprječavanje sifoniranja spremnika i održavanje linije punom između događaja. Peristaltičke pumpe rješavaju sve četiri s jednim mehanizmom.

Zašto konvencionalne pumpe kapaju: gravitacija, sifoniranje i povratni tok

Zupčaste, dijafragmske i centrifugalne pumpe cure unatrag kroz svoje unutarnje zazore kada se zaustave, što je razlog zašto tako mnogo sustava za točenje pričvršćuje povratni ventil ili elektromagnetski ventil. Zupčasta pumpa ima zazore oko zupčanika; membranska pumpa ima sjedišta ventila koja skupljaju krhotine; centrifugalna pumpa drenira natrag kroz spiralu u trenutku kada rotacija prestane.

Rezultat je putanja pritiska. Sa spremnikom iznad pumpe, gravitacija gura tekućinu kroz zaustavljenu pumpu prema mlaznici; s odzračenim spremnikom, ulaz zraka održava jednak tlak, što sporo curenje pretvara u stabilan sifon. Inženjeri popravljaju simptom pomoću ventila, ali ventil dodaje dijelove, način kvara i posao čišćenja u sustavu koji već radi s ljepljivom tekućinom koja polimerizira na svjetlu.

Skoocomov vlastiti vodič za ponovno punjenje smolom označava istu zamku sa strane graditelja: postavljanje rezervoara iznad bačve "koristi gravitaciju za pomoć protoku, ali pazite na sifoniranje." Razlika između tog upozorenja i peristaltičke petlje je u tome što je peristaltička cijev već zatvorena u mirovanju, tako da nije potreban ventil za zaustavljanje sifona.

Zrak je drugi put curenja. Svaki put kada zaustavljena pumpa pusti tekućinu da se vrati, zrak zauzima njezino mjesto, a sljedeće pokretanje gura zračni metak u cjevovod. U bačvi, zračni puž postaje mjehurići koji se dižu kroz smolu i sjedaju ispod građe, ostavljajući praznine. Održavanje pune linije stoga nije pogodnost; to je zahtjev za kvalitetu ispisa.

Tablica 2. Kako se tipovi minijaturnih pumpi ponašaju kada se zaustave (relevantno za raspršivanje protiv kapanja)

Ova tablica je cijeli argument u malom. Svaka konvencionalna opcija treba dodatnu komponentu za reprodukciju onoga što peristaltička pumpa radi sa svojom vlastitom cijevi, a dodatna komponenta nalazi se na putu tekućine gdje se smola može stvrdnuti, zalijepiti i otkazati.

Kako okluzija mikroperistaltičkoj pumpi omogućuje ponašanje protiv kapanja

Mikroperistaltička pumpa brtvi svoju vlastitu liniju u mirovanju jer se rotor zaustavlja s najmanje jednim valjkom koji pritišće cijev na kućište. Priklještena cijev je zatvorena barijera: nema zazora, nema sjedišta ventila, samo mekani materijal pritisnut ravno, tako da tekućina na ispusnoj strani ne može teći unatrag, a tekućina u spremniku ne može sifonirati prema naprijed.

Ovo je svojstvo bez povratnog toka koje sustavi za dovod smole žele, a ne košta ništa dodatno. Zupčasta pumpa treba radni zazor, centrifugalna pumpa treba neblokirani spiralni ventil, a obje se oslanjaju na zasebne povratne ventile koji se nalaze na putu tekućine. Peristaltička cijev obavlja istu funkciju s dijelom koji je već za jednokratnu upotrebu, zbog čega sprječavanje curenja i nisko održavanje dolaze zajedno.

Okluzija također održava liniju punom. Budući da ništa ne istječe između događaja, sljedeći ciklus točenja započinje s cijevi koja je već napunjena smolom. To uklanja neuspjeh gutanja zraka iz gornje tablice i objašnjava zašto se peristaltičke petlje neobično ponavljaju.

Što radi obrnuto trčanje? Aktivno povlačenje, objašnjeno

Okretanje rotora nakratko povlači smolu natrag iz mlaznice, što je izravni tekući analog uvlačenja filamenta u FDM ispisu. Rotor se okreće na drugu stranu, valjci guraju tekućinu natrag prema spremniku, a mali volumen se povlači iz cijevi za pražnjenje, povlačeći viseći meniskus natrag unutar mlaznice prije nego što može prerasti u kap.

Glasnoća uvlačenja podešava se s dvije varijable: vrijeme vožnje unatrag i brzina vožnje unatrag. Tipična početna točka je obrnuti puls od 0,2 do 0,5 sekundi pri maloj brzini, taman dovoljan za povlačenje meniskusa bez uvlačenja zraka kroz vrh mlaznice. Budući da je protok u peristaltičkoj pumpi proporcionalan brzini rotora, ugađanje je predvidljivo i ponovljivo, što povratno usisavanje čini značajkom kontrolera, a ne vodovodnom misterijom.

Ne zatvara se svaka glava crpke u mirovanju, stoga provjerite dizajn prije nego se oslonite na brtvljenje u praznom hodu. Crpke o kojima se govori u ovom vodiču, mikro peristaltičke glave napravljene za doziranje, drže cijev komprimiranom između ciklusa, što je upravo ono što je potrebno za aplikaciju protiv kapanja.

Isporuka niskog pulsa i zašto pomaže smolastoj površini

Isporuka niskog pulsa znači da su valovi protoka pumpe dovoljno mali da ne smetaju na mjestu uporabe. Svaki prolaz valjka stvara mali val, a crpke s više valjaka ili manjim lukom rotora proizvode manje, češće valove koji se stapaju u glatkiji prosječni protok.

Za punjenje kade, puls je rijetko vidljiv jer se smola stapa u bazen. Za doziranje na temelju mlaznice i održavanje senzora razine zadovoljnim, glatkija isporuka izbjegava prekoračenje razine i smanjuje pjenjenje u smolama niske viskoznosti. Ako je određena petlja osjetljiva na puls, kratki dio kompatibilne cijevi nakon glave pumpe prigušuje udare bez dodavanja ventila.

Praktično pravilo je jednostavno: odaberite isporuku s niskim pulsom za fino doziranje i rad mlaznica i nemojte ga pretjerano projektirati za jednostavno dopunjavanje bačve, gdje senzor razine i regulator ionako dominiraju točnošću.

Što tražiti u mikroperistaltičkoj pumpi za SLA/DLP hranjenje smolom

Pumpu za dovod smole treba procijeniti na temelju pet značajki: okluzija u praznom hodu, mogućnost samousisavanja, kontrolirana brzina, cijevi kompatibilne sa smolom i ponašanje zaustavljanja koje drži vod. Price je loš selektor; ovih pet odlučuje hoće li vaš ispis ostati čist.

Okluzija u praznom hodu je značajka protiv kapanja i prva stvar koju treba provjeriti. Pitajte drži li glava cijev stisnutom kada je isključena ili provjerite sami tako što ćete dovod napuniti vodom i podići izlaz iznad ulaza; ako se razina vode održi, vod brtvi.

Mogućnost samousisavanja uklanja rituale usisavanja. Samousisna pumpa izvlači smolu iz boce kroz praznu cijev, koja zadržava spremnik ispod stroja, zaustavlja prolijevanje tijekom zamjene boca i čini petlju mnogo lakšom za servisiranje. Većina mikroperistaltičkih crpki je samousisna unutar svojih granica usisne visine, ali potvrdite ocjenu kod dobavljača.

Kontrola brzine pretvara jednostavan motor u instrument za doziranje. Protok je linearan s brzinom rotora, tako da PWM izlaz ili varijabilna opskrba bira brzinu isporuke od brzog pročišćavanja do sporog dopunjavanja bez kapanja. Potražite pumpu sa širokim upotrebljivim rasponom brzine i motorom koji ostaje miran pri maloj brzini.

Kompatibilnost cijevi odlučuje o trajanju potrošnog materijala. Fotopolimerne smole sadrže monomere i otapala koja mogu nabubriti ili omekšati obični silikon, stoga uskladite materijal cijevi s kemijskim sastavom smole kod dobavljača i držite filtar na sakupljaču ako smola nosi stvrdnute čestice.

Tablica 3. Kriteriji odabira mikro peristaltičke pumpe za dovod smole protiv kapanja

Skoocom isporučuje linije mikro peristaltičkih pumpi izrađene za doziranje i punjenje, a objavljeni vodiči za punjenje smolom i usporedbu pumpi pokrivaju istu logiku odabira sa stajališta proizvođača. Ostatak ovog članka pokazuje kako te značajke pretvoriti u ponovljivi postupak doziranja.

Precizno nanošenje smole bez povratnog protoka: postupak protiv kapanja

Precizno doziranje smole je slijed, a ne postavka pumpe: ispustite zrak, ispustite dozu kontroliranom brzinom, zaustavite se sa zapečaćenom linijom, uvucite meniskus i potvrdite. Svaki korak koristi drugačiju peristaltičku značajku, tako da se cijela petlja ponaša kao instrument za doziranje umjesto crijeva s motorom.

1. Pročišćavanje: pokrenite pumpu polako prema naprijed dok smola ne izađe iz mlaznice u čistom mlazu bez mjehurića, a zatim prestanite. Ovo puni cijev i uklanja zrak koji uzrokuje ponovno pokretanje pljuvanja.

2. Doziranje: pokrenite rotor kalibriranom brzinom tijekom izračunatog vremena. Držite mlaznicu blizu površine smole kako se mlaz ne bi razbio u kapljice i prskanje.

3. Zaustavljanje: isključite napajanje dok rotor još uvijek zatvara cijev. Linija se trenutno zatvara; viseći meniskus je jedina smola koja je ostala izvan mlaznice.

4. Uvlačenje: pokrenite pumpu unatrag za podešeni povratni puls, obično 0,2 do 0,5 sekundi pri maloj brzini, kako biste povukli meniskus natrag unutar mlaznice.

5. Provjerite: promatrajte mlaznicu oko 60 sekundi prije nego što se mlaznica pomakne. Ako dođe do pada, produljite puls za vožnju unatrag ili smanjite brzinu za vožnju unatrag, a zatim ponovite.

Sama doza izračunava se iz kalibracije, a ne iz podatkovne tablice pumpe. Izmjerite stvarni isporučeni volumen tijekom vremenskog rada pri vašoj radnoj brzini, zatim koristite omjer za svaku buduću dozu i ponovno kalibrirajte kad god promijenite cijev, provrt cijevi ili viskoznost smole.

Tablica 4. Primjer kalibracije doze za mikro peristaltičku pumpu (vrijednosti u mL)

Uz prosječnu efektivnu brzinu od 0,14 mL/s, punjenje od 70 mL treba oko 500 sekundi kretanja naprijed pri toj radnoj snazi, a povratni puls od 0,3 sekunde pri istoj kalibriranoj brzini povlači otprilike 0,04 mL, dovoljno za čišćenje meniskusa mlaznice; pri nižoj brzini vožnje unatrag volumen se proporcionalno smanjuje. Ponovno izračunajte brojeve za vlastitu pumpu; metoda je važnija od primjera.

Dizajn petlje protiv kapanja: Spremnik, mlaznica i kontroler

Držite spremnik niskim, a pumpu ispod razine smole gdje je to moguće, tako da ulaz ostane poplavljen, a samousisna pumpa nikada ne tjera zrak. Neprozirni spremnik s malim otvorom štiti fotopolimer od svjetlosti; okluzija u cijevi, a ne ventil, je ono što zaustavlja sifon ako se spremnik nalazi iznad bačve.

Vrh mlaznice treba biti dovoljno malen da površinska napetost drži meniskus između ciklusa. Široko otvoren kraj cijevi poziva na kapanje; manji otvor ili blagi zakošenost prema gore na izlazu daje impulsu povlačenja nešto protiv čega se može povući. Pražnjenje neka bude što je moguće kraće tako da volumen uvlačenja djeluje na mlaznicu, a ne na elastičnost dugog crijeva. Ako se dobro izvede, rezultat je SLA/DLP zaliha smole za SLA/DLP 3D pisač kojoj nije potrebna posuda za kapanje ispod mlaznice.

Senzor razine i jednostavan regulator zatvaraju petlju. Fotoelektrični senzori koji ne dodiruju smolu najmanja su neuredna opcija; regulator pokreće crpku na donjoj zadanoj točki, zaustavlja je na gornjoj i pokreće impuls povlačenja nakon svakog zaustavljanja. Skoocomov vodič za ponovno punjenje smolom opisuje istu petlju senzora i kontrolera za automatizaciju SLA pisača, a vodič za usporedbu pumpi objašnjava zašto peristaltika pobjeđuje na ovoj dužnosti.

Poboljšanje kvalitete ispisa: Što se mijenja na dijelu

Kada linija prestane kapati, vidljivo poboljšanje kvalitete ispisa je građevna površina bez tragova kapljica, mjehurića i poremećaja slojeva, plus razina smole koja ostaje tamo gdje senzor kaže da jest. Ništa od toga nije kozmetičko; svaka klasa kvara vodi do mehaničkog kvara koji odabir crpke eliminira.

Oznake padanja nestaju jer nema viseće kapljice koja bi mogla pasti. Praznine mjehurića nestaju jer linija ostaje puna i zrak nikada ne ulazi između ciklusa. Pomicanje razine nestaje jer sifon ne ispušta rezervoar, tako da postavljene točke senzora zapravo nešto znače. Rezultat je čišći ispis preko noći, što je cijela poanta automatiziranog sustava dodavanja smole.

Mjerljivi znakovi popravka na ispisnoj farmi: manje neuspjelih ispisa preko noći iz suhih posuda ili prepune; nema ostataka smole na filmovima za otpuštanje, LCD površinama ili Z tračnicama; dosljedna vremena punjenja jer je linija uvijek napunjena; i manje vremena utrošenog na čišćenje mlaznica i posuda za kapanje.

U Skoocomovim terenskim bilješkama, kupci izvješćuju o istom obrascu: vidljivi nered oko mlaznice prvo nestaje, a zatim nestaju greške u sredini ispisa jer senzor razine počinje kontrolirati sustav koji zapravo održava svoju razinu. Očekujte da će se brisanje mlaznice i čišćenje ladice za kapanje svesti na tjednu provjeru umjesto rituala svakog punjenja.

Kontrolni popis za sprječavanje curenja za sustav za hranjenje smolom

Glava pumpe začepljuje cijev u stanju mirovanja; potvrditi testom zadržavanja vodenog stupca.

Mlaznica za pražnjenje je malog promjera i postavljena blizu površine smole tijekom nanošenja.

Impuls povratnog uvlačenja pokreće se nakon svakog zaustavljanja i podešen je tako da se unutar 60 sekundi ne formira pad.

Spremnik je neproziran, ventiliran i postavljen tako da ulaz ostane poplavljen ili unutar usisne visine.

Cijevi su ocijenjene za kemijski sastav smole, a skupljač ima filtar za stvrdnute čestice.

Doza se kalibrira u liniji i ponovno kalibrira nakon promjene cijevi ili smole.

Uobičajene zamke i održavanje u petljama za dovod smole

Najčešći kvarovi u dodavanju smole nisu kvarovi pumpi; to su kvarovi cijevi, zraka i kemije koji se pojavljuju na pumpi. Dijagnosticirajte ih tim redoslijedom i većina petlji postaje dosadno pouzdana.

Prva zamka je pogrešan materijal cijevi. Obični silikon može nabubriti, omekšati ili puknuti nakon višemjesečnog kontakta s fotopolimerom, a natečena cijev mijenja brzinu protoka prije nego što vidljivo pokvari. Odaberite cijevi koje su dokumentirane za vašu smolu i tretirajte ih kao planirani potrošni materijal, a ne kao stalni dio.

Druga zamka je zrak. Zrak ulazi kroz sakupljač koji izlazi na površinu u spremniku za pražnjenje, kroz mlaznicu koja je ostavljena otvorena ispod razine smole tijekom mirovanja ili kroz priključak koji curi. Pročistite cjevovod nakon svake izmjene spremnika i postavite sakupljač tako da ostane potopljen dok senzor razine ne zaustavi petlju.

Treća zamka su stvrdnuti ostaci. Smola se stvrdnjava svugdje gdje se susreću svjetlost i vrijeme, uključujući unutar cijevi za sakupljanje i na vrhu mlaznice. Grubi filtar na sakupljaču sprječava čestice da dopru do pumpe, a brisanje vrha mlaznice na kraju dana sprječava stvrdnute čepove koji blokiraju sljedeći impuls povlačenja.

Ritam održavanja za petlju za dovod smole: jednom mjesečno pregledajte cijev za oticanje, pukotine ili ravne točke; svakodnevno obrišite vrh mlaznice; pročišćavanje nakon svake promjene spremnika; zamijenite cijev prema rasporedu ili na prvi znak oštećenja; i ponovno pokrenite kalibraciju doze nakon bilo kakve promjene cijevi, provrta ili smole.

Nijedan od ovih zadataka ne zahtijeva otvaranje pumpe. Cijev je cijeli put tekućine koji se može servisirati, što je prednost održavanja koja čini peristaltičke petlje praktičnim za male trgovine s nekoliko strojeva.

Često postavljana pitanja

Pitanja u nastavku pokrivaju pojedinosti koje kupci postavljaju kada dizajniraju sustav za dovod smole protiv kapanja. Svaki je odgovor napisan samostalno i može se izravno citirati.

Kako zaustaviti kapanje peristaltičke pumpe?

Zaustavite rotor sa začepljenom cijevi, a zatim pokrenite kratki povratni impuls da povučete meniskus natrag unutar mlaznice. Začepljena cijev brtvi vod tako da ništa ne istječe dok je u mirovanju, a obrnuti puls uklanja malu viseću kapljicu koju površinska napetost ostavlja na vrhu. Podesite puls promatrajući mlaznicu 60 sekundi nakon svakog zaustavljanja.

Može li peristaltička pumpa usisati smolu?

Da. Okretanje rotora povlači tekućinu iz cijevi za pražnjenje, što povlači meniskus mlaznice natrag i čisti vrh, točno kao uvlačenje niti na FDM pisaču. Povučeni volumen kontrolira se obrnutim vremenom i brzinom, obično djelićem mililitra, i ponovljiv je jer peristaltički protok prati brzinu rotora u oba smjera.

Sprječava li mikroperistaltička pumpa sifoniranje iz povišenog rezervoara?

Da, dok je rotor zaustavljen i cijev ostaje začepljena. Priklještena cijev je zatvorena barijera, tako da pritisak na visinu iz povišenog spremnika ne može gurnuti smolu kroz pumpu. Zato peristaltičke petlje mogu koristiti rasporede potpomognute gravitacijom koje bi sifonirale pomoću zupčaste ili centrifugalne pumpe.

Koja je vrsta pumpe najbolja za sustav za dovod smole?

Za dovod smole protiv kapanja, samousisavanje i malo održavanja, mikroperistaltička pumpa je praktičan izbor jer smola dodiruje samo cijev, a cijev brtvi u stanju mirovanja. Zupčaste i dijafragmske pumpe mogu dozirati smolu, ali dodaju nepovratne ventile, čišćenje i rizike povrata drenaže koje peristaltički dizajn uklanja. Skoocomov vodič za usporedbu detaljno pokriva kompromise.

Što je isporuka s niskim pulsom i kada je to važno?

Isporuka niskog pulsa znači da su udari protoka pumpe dovoljno mali da ne ometaju primjenu. Važno je za doziranje na temelju mlaznice, senzore razine i smole niske viskoznosti koje se lako pjene; manje je važno za punjenje kade gdje se smola stapa u bazen. Prije pokretanja provjerite ponašanje pulsa pumpe pri vašoj radnoj brzini.

Ključni zahvati

Nizanje i kapanje smole dolazi iz nezabrtvljene linije, a ne iz smole; pumpa koja brtvi vlastiti vod uklanja glavni uzrok.

Okluzija u mikro peristaltičkoj pumpi djeluje kao ugrađeni nepovratni ventil: nema povratnog toka, nema sifona, a cjevovod ostaje pun između punjenja.

Kratko kretanje unatrag daje aktivno uvlačenje, tekući ekvivalent uvlačenja FDM filamenta, a usklađeno je s vremenom i brzinom unazad.

Izaberite pumpe na okluziji u praznom hodu, sposobnosti samousisavanja, linearnoj kontroli brzine i kompatibilnosti s cijevima; kalibrirati dozu u liniji nakon svake promjene cijevi ili smole.

Isplata je poboljšanje kvalitete ispisa koje možete vidjeti: nema tragova kapljica, nema šupljina s mjehurićima, stabilne razine smole i čišći ispis bez nadzora.

Povlačenje smole za cijev za dovod tekućine znači dvije stvari: zatvoriti cijev u stanju mirovanja, zatim pokrenuti kratki povratni impuls prije nego što se mlaznica pomakne.

Izrađujete sustav za dovod smole protiv kapanja i niste sigurni koja mikro peristaltička pumpa odgovara vašem protoku, naponu i kemiji cijevi? Opišite svoju petlju Skoocomu putem stranice za upite na www.skoocomtech.com/inquiry i primite besplatnu recenziju odabira crpke sa savjetima o kompatibilnosti cijevi i oglednim uvjetima za ispitivanje na stolu, nije potrebna kupnja.