من المعلمات إلى الممارسة: كيفية الاختيار الدقيق لمضخة المياه الصغيرة المناسبة للطابعات ثلاثية الأبعاد

اختيار مضخة صغيرة لطابعة ثلاثية الأبعاد يتلخص في ستة أرقام يتم قراءتها بترتيب ثابت: الجهد والتيار والتدفق والضغط والشفط والضوضاء والعمر. يحدد الجهد ما إذا كان يمكن تشغيل المضخة من جهازك على الإطلاق؛ يقرر الخمسة الآخرون مدى جودة أداء المهمة وعدد المرات التي ستلمسها فيها مرة أخرى.

تغطي المضختان المستخدمتان كحالات هنا معظم الأرض. SC2601RPW عبارة عن مضخة تمعجية للآلات من 6 فولت إلى 12 فولت، مُقدرة بـ 100-300 مل/دقيقة، وأكثر من 120 كيلو باسكال من الضغط، وأكثر من 60 كيلو باسكال من الشفط، وأقل من 50 ديسيبل عند 30 سم، مع اختبار العمر لمدة 1000 ساعة. إن SC2301CPW عبارة عن مضخة تروس 24 فولت مُقدرة بـ 100 مل / دقيقة أو أكثر و40-150 كيلو باسكال. إن قراءتها جنبًا إلى جنب هي أسرع طريقة لمعرفة المعلمات التي تقرر عملية الشراء فعليًا وتلك التي تبدو حاسمة فقط.

ستة معلمات، والسؤال الذي يجيب كل واحد

تجيب كل مواصفات في ورقة بيانات المضخة على سؤال واحد بالضبط، وكل سؤال يترك وراءه نوعًا مختلفًا من عدم اليقين.

وهذا هو السبب في أن جدول الأرقام، عند قراءته من الأعلى إلى الأسفل، غالبًا ما ينتج المضخة الخاطئة. الحيلة هي التعامل مع كل رقم كإجابة لسؤال لديك بالفعل.

ستة معلمات، السؤال الذي يجيب عليه كل واحد منهم، والفجوة التي يتركها

الجهد والتيار: مطابقة المضخة مع السكة الموجودة لديك

قم بربط المضخة بالقضيب الذي توفره الطابعة بالفعل، ثم تأكد من أن القناة التي تقوم بتشغيلها بها يمكنها حمل التيار.

في الطابعة ثلاثية الأبعاد، يعني ذلك واحدة من أربع قضبان، وكل واحدة منها تأتي مع ماسك يسهل تفويته.

قضبان الطابعة من 3 فولت إلى 24 فولت، وما يمكن أن يقوده كل منها فعليًا

لماذا لا يكون الإصدار ذو الجهد العالي أقوى تلقائيًا

شراء متغير 24 فولت لا يشتري المزيد من الضغط أو المزيد من التدفق؛ فهو يشتري تيارًا أقل لنفس القوة.

هذه الجملة الواحدة تمنع معظم أخطاء الجهد. عند تساوي الطاقة، يؤدي رفع جهد الإمداد إلى خفض التيار الذي يسحبه المحرك، وهذا هو السبب في أن الإصدارات الأكبر من الطراز 24 فولت غالبًا ما تظهر رقم تيار أصغر من نظيراتها ذات 12 فولت. توضح المقارنة التي أجرتها الشركة المصنعة هذه النقطة: في إحدى مضخات الحجاب الحاجز الخاصة بها، تم تصنيف الإصدار 12 فولت أقل من 800 مللي أمبير بينما تم تصنيف الإصدار 24 فولت أقل من 300 مللي أمبير، لنفس مهمة الضخ.

تتعلق العواقب العملية بالأسلاك وليس بالمكونات الهيدروليكية. التيار المنخفض يعني أن الكابل أرق، وانخفاض الجهد أقل على المدى الطويل، وحرارة أقل داخل آلة مغلقة. إذا كانت الآلة تحتوي بالفعل على سكة 24 فولت، فإن مضخة 24 فولت هي الإجابة الأبسط. إذا كان لديها سكة 12 فولت، فإن مضخة 12 فولت تتجنب المحول الذي يكلف المال ويشع ضوضاء التحويل في نفس العلبة.

الحالي: العمليات الحسابية، ورقة البيانات لن تناسبك

قم بإضافة ما يجب على القناة تبديله، وحافظ على الإجمالي أقل بكثير من تصنيفها، لأن محرك المضخة المصقول ليس حملًا مقاومًا ثابتًا.

خذ الحالتين. يسحب SC2601RPW أقل من 200 مللي أمبير عند 6 فولت وأقل من 320 مللي أمبير عند 12 فولت، وبالتالي فإن الإصدار 12 فولت يعمل عند 3.8 واط تقريبًا. يسحب SC2301CPW أقل من 200 مللي أمبير عند 24 فولت، وهو أقل من 5 واط. يقع كلاهما داخل ما تتعامل معه عادةً قناة MOSFET للوحة الرئيسية الواحدة، ولكن لا تزال هناك ثلاثة تفاصيل تحدد ما إذا كان التثبيت سيعمل أم لا.

ترك الإرتفاع. القناة التي تدفع المضخة إلى نصف تصنيفها تعمل بشكل بارد؛ واحد يقودها بنسبة تسعين بالمائة من التصنيف يشترك في المبدد الحراري مع كل شيء آخر على اللوحة.

نتوقع ارتفاع بدء التشغيل. يسحب المحرك المصقول عدة أضعاف تياره المقدر للجزء الأول من الثانية، وقد ينخفض ​​التيار المحمل بالفعل بواسطة السخانات والمراوح بدرجة كافية لإعادة ضبط اللوحة.

أبقِ مسار العودة منفصلاً. قم بتشغيل أرض المضخة مرة أخرى إلى مصدر الإمداد بدلاً من مشاركة الأرض مع الثرمستورات أو مدخلات ADC، وقم بتركيب صمام ثنائي ارتدادي عندما يقوم MOSFET بتبديل المضخة.

معدل التدفق: من التصنيف إلى ما تراه حلقتك بالفعل

قم بضبط حجم المضخة على السائل الذي تحتاجه المهمة، ثم احتفظ بهامش كافٍ لتغطية الضغط الذي تضيفه السباكة الخاصة بك.

ابدأ بجانب الطلب. تعبر حلقة التبريد ووظيفة الجرعات وتركيبات التفريغ عن احتياجاتها بشكل مختلف، ولهذا السبب يمكن أن يبدو تصنيف التدفق نفسه سخيًا في بناء واحد وهامشيًا في بناء آخر.

مطابقة الوظيفة مع التدفق، وليس التدفق مع الوظيفة

قياس التدفق في الآلة

افصل خط الإرجاع، وقم بتشغيله في أسطوانة مدرجة لمدة 60 ثانية بالضبط، واقرأ الحجم: المليليترات التي تجمعها هي المليليترات في الدقيقة التي توفرها الحلقة بالفعل.

قارن هذا الرقم بالتقييم قبل إلقاء اللوم على المضخة. عادةً ما تقع الحلقة المجهزة بشكل صحيح ضمن حوالي 70 إلى 90 بالمائة من الرقم المنشور، ويذهب الفرق إلى طول الأنابيب، والتركيبات، والمرشح، وكتلة التبريد. إذا كان التدفق المُقاس أقل بكثير، فابحث عن تسرب هواء على جانب الشفط أو لوح بارد مسدود جزئيًا قبل البحث عن مضخة أكبر.

الضغط والشفط: الزوجان اللذان يقرران تشغيل الحلقة أم لا

يحرك الضغط السائل عبر الحلقة، ويحدد الشفط المكان الذي يُسمح لك بوضع الخزان فيه.

الحالتان تقعان في نقطتين مختلفتين تمامًا. تم تصنيف SC2601RPW فوق 120 كيلو باسكال من الضغط، أي 1.2 بار أو حوالي 17.4 رطل لكل بوصة مربعة، وأكثر من 60 كيلو باسكال من الشفط، وهو ما يكفي نظريًا لرفع المياه حوالي 6 أمتار. يعمل SC2301CPW بين 40 و150 كيلو باسكال. لا يمثل أي من الشكلين القيد في حلقة الطابعة العادية، حيث تمثل الأنابيب والتجهيزات والمرشح والكتلة معًا بضعة كيلو باسكال إلى بضع عشرات من كيلو باسكال.

عندما يجب أن يجلس الخزان أسفل الجهاز

إن القدرة على الرسم هي المعلمة التي تحدد تخطيط الطابعة الصغيرة، وهي المعلمة التي يتم اكتشافها غالبًا بعد فوات الأوان.

ستقوم المضخة ذاتية التحضير التي تزيد قوة شفطها عن 60 كيلو باسكال بسحب سائل التبريد من الزجاجة الموجودة على الأرض وتنقية الهواء من خط جديد. تحتاج المضخة التي لا تحتوي على هذا التصنيف إلى غمر مدخلها: يرتفع الخزان فوق المضخة، ويتم تجهيز الخط مرة واحدة يدويًا. لا يعد أي من الترتيبين أفضل من الناحية المجردة، لكن الترتيب الثاني يقيد تصميم الماكينة، ومن الجدير التأكد من الترتيب الذي تشتريه قبل رسم الهيكل.

عندما يكون السائل سميكا

في حالة وجود سائل لزج أو مملوء، فإن سقف الضغط، وليس معدل التدفق، هو الذي يقرر ما إذا كانت المضخة ستنجو من المهمة أم لا.

لا تتدفق السوائل السميكة بقدر ما تتشوه، كما أن الضغط اللازم لدفعها عبر خط ضيق يرتفع بسرعة. تحافظ المضخة المقدرة على 150 كيلو باسكال على إنتاجها الحجمي مع تزايد تلك المقاومة، لأن الإزاحة تكون موجبة؛ تعمل المضخة بالقرب من حد الضغط الخاص بها مما يؤدي ببساطة إلى إبطاء المحرك وتحويل الفرق إلى حرارة. إذا كان المعجون أو الملاط جزءًا من الخطة، فاختر النموذج ذو سقف الضغط الأعلى وتعامل مع رقم التدفق كهدف للتحقق بدلاً من الوعد.

الضوضاء: قم بتطبيع المسافة قبل المقارنة

رقم الضوضاء لا يعني شيئًا بدون المسافة، لذا قم بتحويل كلا المضختين إلى نفس النقطة المرجعية وتصبح المقارنة واضحة.

ينخفض ​​الصوت الصادر من مصدر صغير بحوالي 6 ديسيبل في كل مرة تتضاعف فيها المسافة، وهي عملية حسابية كافية لجعل رقمين منشورين قابلين للمقارنة بشكل مباشر.

يشير نفس الرقمين إلى مسافة مشتركة

المصادر: بيانات الضوضاء الخاصة بالشركة المصنعة؛ قانون التربيع العكسي للصوت في المجال الحر.

تبلغ المسافة بين المضختين حوالي 14 ديسيبل على مسافة متر واحد، وهذا ليس فرقًا بسيطًا: فهو الفجوة بين آلة هادئة وآلة تلاحظها من الغرفة المجاورة. هناك تحذيران يبقيان هذه المقارنة صادقة. يفترض الحساب وجود مجال حر، وأن المضخة المثبتة في حاوية ذات جدران عاكسة سوف تتصرف بشكل مختلف. كما أنها تفترض نفس التركيب، ويمكن أن يضيف التركيب الصلب إلى المستوى المقاس أكثر مما يساهم به تصميم المضخة.

موازنة التدفق ضد الضوضاء

عندما يحتاج البناء إلى تدفق أكبر مما توفره المضخة الهادئة بأقصى سرعة، فإن الإجابة عادة ما تكون مضخة أكبر تعمل ببطء بدلاً من تشغيل مضخة صغيرة بشكل مسطح.

السرعة هي متغير الضوضاء السائد في المضخة الصغيرة: يصف المصنعون الضوضاء المتزايدة مع سرعة التشغيل، ويتراوح نطاقها التمعجي بين 30 و50 ديسيبل تقريبًا عبر خط النموذج. التشغيل بنسبة 60 إلى 80 بالمائة من السرعة الكاملة يميل أيضًا إلى الوصول إلى ذروة الكفاءة، لذا غالبًا ما يكون الإعداد الهادئ هو الإعداد الفعال أيضًا. يتبع ذلك تغييران في الجدول الزمني.

اختر الطراز الذي يحتوي على تدفق إضافي، ثم اتصل به مرة أخرى باستخدام PWM. يترك نطاق SC2601RPW الذي يبلغ 100-300 مل/دقيقة وأرضية SC2301CPW التي تبلغ 100 مل/دقيقة مساحة للقيام بذلك دون تشغيل أي من المضخة عند الحد الأقصى.

لا تطارد الهدوء مع انخفاض جهد الإمداد. إن تقليل جهد مضخة 12 فولت إلى 6 فولت يحرك المحرك بعيدًا عن نقطة التصميم الخاصة به، ويصبح التحكم في التدفق أكثر صعوبة دون تحقيق أي مكاسب حقيقية في الضوضاء.

العمر: من ساعات الاختبار إلى خطة الخدمة

رقم الحياة هو مدة اختبار، وليس ضمانًا، لذا قم بتحويله إلى وقت تقويمي للمهمة التي يقوم بها جهازك فعليًا.

يأتي SC2601RPW مزودًا باختبار مدى الحياة لمدة 1000 ساعة. ما يعنيه ذلك يعتمد كليًا على كيفية استخدام الطابعة.

رقم 1000 ساعة تم تحويله إلى وقت التقويم

المصادر: بيانات اختبار حياة الشركة المصنعة؛ عملية حسابية مقربة إلى أقرب فترة عملية.

ما يرتدي أولا

في المضخة التمعجية يكون الأنبوب هو المستهلك بينما المحرك ليس كذلك؛ في مضخة التروس، تتحمل وجوه ومحامل التروس التآكل الذي يسمح به السائل.

هذا الاختلاف هو الذي يقرر ما تحتفظ به في المخزون. يعطي الأنبوب التمعجي تحذيرًا: فهو يبدو ناعمًا، ويتسطح تحت البكرات، ويبدأ التدفق في الانجراف قبل أن يفشل، ولا يكلف استبداله سوى القليل جدًا. لا تحتوي المضخة التروسية على مثل هذه المواد الاستهلاكية، وهي ميزة حتى يحمل السائل حشوًا كاشطًا، وعند هذه النقطة يكون الخلوص الذي يجعل المضخة فعالة هو أول شيء يتم التخلص منه. في كلتا الحالتين، عادة ما يكون المحرك الموجود خلف رأس المضخة هو الجزء طويل العمر، مع محركات المضخة المصغرة التي يتم تصنيفها عمومًا من بضع مئات من الساعات في الخدمة الصعبة إلى عدة آلاف من الساعات في الخدمة اللطيفة والمفلترة جيدًا.

ما يختصر العدد

هناك أربعة شروط تختصر نتيجة اختبار الحياة في الميدان، وجميعها قرارات تصميمية وليست حظًا سيئًا. يؤدي التشغيل الجاف إلى إزالة الطبقة التي تعمل على تشحيم وتبريد رأس المضخة. الحرارة تعمر اللفات الحركية وتخفف الأنابيب. الجسيمات طحن الموافقات. وتضغط دورات التوقف والتشغيل المتكررة على المحرك أكثر من نفس الساعات من التشغيل الثابت، وهذا هو السبب في أن وظيفة الجرعات المتقطعة يمكن أن تؤدي إلى تآكل المضخة بشكل أسرع من الدوران المستمر.

بناءان، إجابتان

جنبًا إلى جنب، يتم فصل الحالتين بشكل واضح من حيث الجهد والشفط والضغط بدلاً من التدفق.

كلا المضختين تحركان كمية مماثلة من الماء. الاختلافات المهمة هي ما إذا كانت الآلة تحتوي بالفعل على السكة، وما إذا كان الخزان يمكن أن يوضع فوق المضخة، ومدى قوة مقاومة السائل للدفع.

الحالتان جنبًا إلى جنب، على المعلمات التي تفصل بينهما

المصادر: بيانات المنتج المصنعة لكلا النموذجين.

الحالة الأولى: آلة 12 فولت مع الخزان الموجود أسفل الإطار

يأخذ هذا التصميم الإصدار SC2601RPW 12 فولت، نظرًا لوجود السكة، والخزان منخفض، والطابعة تعيش في غرفة النوم.

الخزان عبارة عن زجاجة على الرف أسفل الإطار، لذلك يجب على المضخة أن ترفع سائل التبريد الخاص بها عند التعبئة الأولى وتنقية الهواء من خط جديد: بالضبط ما هو الغرض من الشفط الذي يبلغ 60 كيلو باسكال. الآلة عبارة عن إعداد أحادي التسخين يحتاج إلى 20 إلى 50 مل / دقيقة، داخل نطاق المضخة جيدًا، لذلك تعمل المضخة بمهمة منخفضة بدلاً من السرعة الكاملة، وهو أيضًا الإعداد الذي يبقيها هادئة. يدعم رقم الضوضاء الموضع: أقل من 50 ديسيبل عند 30 سم يصل إلى حوالي 40 ديسيبل عند المتر، أسفل محركات السائر التي تشترك معها في الغرفة. في ثلاث ساعات يوميًا، يتوافق اختبار الألف ساعة مع ما يقرب من أحد عشر شهرًا من الطباعة، لذا فإن الخطة عبارة عن أنبوب احتياطي على الرف وفحص عندما يبدأ التدفق في الانحراف.

الحالة الثانية: آلة 24 فولت مع سائل تبريد سميك

يأخذ هذا التصميم SC2301CPW، لأن الماكينة تعمل بالفعل بسكة 24 فولت وتتطلب الحلقة مساحة للضغط بدلاً من الشفط.

تحمل الآلة لوح تبريد ليزري إلى جانب الطرف الساخن، والمبرد عبارة عن مزيج من الجليكول الذي يرفع الضغط اللازم لتحريكها. نطاق المضخة 40-150 كيلو باسكال يغطي ذلك بشكل مريح، ولأنها وحدة 24 فولت فهي تتدلى من السكة الحالية بدون محول ولا ضوضاء تحويل إضافية داخل العلبة. إنها ليست ذاتية التحضير، لذا فإن الخزان يذهب فوق المضخة ويتم تجهيز الخط مرة واحدة عند التعبئة الأولى، ولأن المحرك يتم تبريده بالهواء، يبقى جسم المضخة خارج الحجرة الساخنة. يعد سحب التيار المنخفض عند 24 فولت بمثابة مكافأة وليس سببًا لاختياره: فهو يحافظ على الأسلاك رفيعة وقناة اللوحة باردة.

ثلاثة أسئلة لا تستطيع ورقة البيانات الإجابة عليها

تحدث بعض أخطاء الاختيار الأكثر تكلفة بعد فحص المعلمات، لأن ثلاثة أشياء هي خصائص الآلة وليس المضخة.

ما مقدار المقاومة التي ستضيفها حلقتك؟ يحدد طول الأنابيب والتركيبات والمرشح وكتلة التبريد معًا الضغط الذي تعمل المضخة ضده. قم بتقديرها، ثم قم بتأكيدها من خلال قراءة الضغط على البناء الأول.

ماذا سيكون محيط المضخة؟ تم تصنيف SC2601RPW من 0 إلى 50 درجة ورطوبة نسبية 75 بالمائة، وهو أمر مريح لمعظم الطابعات وغير مريح داخل غرفة ساخنة. غالبًا ما يتم تحديد مكان وضع المضخة لاحقًا بواسطة من يقوم بوضع العلبة.

ما هي دورة العمل الحقيقية؟ إن الآلة التي تعطي الجرعات لمدة عشر ثوان كل بضع دقائق، والآلة التي تدور بشكل مستمر لمدة ثماني ساعات ليسا نفس التطبيق، حتى عندما تبدو الساعات الإجمالية متشابهة. يقرر الواجب كلاً من فترة الصيانة وميزانية الضوضاء.

الأسئلة المتداولة

كيف يمكنني مقارنة ورقتي بيانات المضخة بشكل عادل؟

أصلح الترتيب أولاً: الجهد، ثم التيار، ثم التدفق، ثم الضغط والشفط، ثم الضوضاء، ثم العمر الافتراضي. يلغي الجهد الكهربي المضخات التي لا تستطيع الآلة تشغيلها، ويزيل الشفط المضخات التي لا يمكنها السحب من الخزان الخاص بك، وتقوم المعلمات المتبقية بترتيب ما تبقى. إن مقارنة أرقام التدفق الرئيسية أولاً هي كيف ينتهي الأمر بمضختين غير متوافقتين في نفس القائمة المختصرة.

هل تنتج المضخة ذات الجهد العالي المزيد من التدفق أو الضغط؟

ليس في حد ذاته. يحدد الجهد سرعة وتيار المحرك لتصميم ميكانيكي معين، لكنه لا يزيد الضغط أو يجعل المضخة أقوى بطبيعتها. بنفس القوة، تسحب النسخة ذات الجهد العالي تيارًا أقل، ولهذا السبب تُفضل وحدات 24 فولت على الأجهزة التي تحتوي بالفعل على سكة 24 فولت، أو كابلات طويلة أو إمدادات بطارية.

هل تصنيف التدفق الأكبر هو الأفضل دائمًا؟

لا. سيتم تشغيل المضخة التي تم تصنيفها أعلى بكثير مما تحتاجه الحلقة بجهد منخفض أو مختنق، ولا تساعد مساحة الرأس الإضافية إلا إذا كنت تنوي إعادة الاتصال بها باستخدام PWM. ما يهم أكثر هو أن التدفق المقاس، بعد الأنابيب والتجهيزات والمرشح وكتلة التبريد، لا يزال يغطي الحرارة أو الجرعة التي تتطلبها المهمة.

كيف يمكنني مقارنة أرقام الضوضاء المقاسة على مسافات مختلفة؟

إحالتهم إلى نفس المسافة. ينخفض ​​الصوت الصادر من مصدر صغير حوالي 6 ديسيبل في كل مرة تتضاعف فيها المسافة، لذا فإن 60 ديسيبل عند 50 سم تصبح تقريبًا 64 ديسيبل عند 30 سم، و50 ديسيبل عند 30 سم تصبح حوالي 40 ديسيبل عند المتر. وبمجرد أن يجلس كلا الرقمين على نفس المسافة، فإن الفرق بين الحالتين هنا يبلغ حوالي 14 ديسيبل، وهو هامش ملموس ومفيد.

ما المدة التي ستستمر فيها المضخة الصغيرة للطابعة ثلاثية الأبعاد فعليًا؟

تعامل مع رقم الحياة المنشور كمدة اختبار وقم بتحويله إلى الواجب الذي ستقوم بتشغيله. يستغرق اختبار 1000 ساعة حوالي أحد عشر شهرًا بمعدل ثلاث ساعات يوميًا وحوالي ستة أسابيع من التداول على مدار الساعة، لذلك يمكن أن تكون نفس المضخة بمثابة أداة ثابتة أو مستهلكة اعتمادًا على الماكينة. في المضخة التمعجية، يكون الأنبوب هو الجزء الذي يجب استبداله؛ في مضخة التروس، نظافة السوائل هي ما يحمي الخلوصات.

حيث يتركك هذا

حدد بترتيب وصول المعلمات، وليس بترتيب طباعتها. الجهد الكهربائي أولًا، لأنه يقرر ما إذا كان يمكن تشغيل المضخة على الإطلاق. التيار الثاني، لأنه يقرر كيفية توصيل المضخة. التدفق والضغط الثالث والرابع، لأنهما الرقمان اللذان يجب أن تلبيهما الحلقة. الضوضاء وعمر الحياة هما الأخيران، لأنهما المعلمتان اللتان تتاجر بهما مقابل كل شيء آخر، والحالتان هنا توضحان مدى الاختلاف الذي يمكن أن تحققه هذه التجارة: المضخة الأكثر هدوءًا تفوز على الآلات الصغيرة بجهد 6-12 فولت مع خزان منخفض، وتفوز المضخة التروسية 24 فولت حيث يوجد السكة بالفعل ويقاوم السائل الدفع.

أخبرنا ما الذي يعمل عليه جهازك.قم بمشاركة جهد السكة وطول الحلقة والسائل، وسوف نتأكد من أي الحالتين تناسب بنيتك، بما في ذلك الأنابيب ونقطة التشغيل.طلب مراجعة المعلمة وعينة