Kedua kelompok pompa merupakan perpindahan positif, sehingga keduanya menahan alirannya sementara loop menolak; yang membedakannya adalah bagaimana masing-masing menutup celah antara saluran masuk dan saluran keluarnya. Perbedaan desain ini menjelaskan hampir semua hal lainnya, mulai dari viskositas yang disukai setiap pompa hingga tekanan yang dapat ditampungnya dan bagian yang akhirnya aus.

Versi praktis dari aturan ini singkat. Di bawah kira-kira 1,000 mPa·sa pompa tabung adalah standar yang lebih aman, di atas kira-kira 10,000 mPa·sa pompa roda gigi menahan tekanan dan meter tanpa denyut, dan di antara fluida itu sendiri yang memutuskan. Panduan ini memisahkan aturan tersebut untuk empat bahan yang sebenarnya ditangani oleh printer: PLA dan lelehan polimer, pasta makanan, resin fotopolimer, dan cairan pendingin.

Dua cara untuk menutup pompa, dan alasannya adalah sebagai berikut

Pompa roda gigi menyegel cairan itu sendiri, dan pompa peristaltik menyegel dengan menutup tabungnya, itulah sebabnya yang satu sensitif terhadap viskositas dan yang lainnya sensitif terhadap tekanan.

Kedua kelompok tersebut memindahkan volume tetap per putaran, sehingga keduanya digambarkan sebagai perpindahan positif dan keduanya memberi Anda aliran yang melacak kecepatan motor. Perbedaan yang penting adalah apa yang terjadi pada celah antara saluran keluar bertekanan tinggi dan saluran masuk bertekanan rendah.

Pompa roda gigi menyegel cairan yang dipindahkannya

Di dalam kepala, tiga segel dinamis memisahkan saluran masuk dan saluran keluar, dan segel di antara keduanya adalah lapisan cairan itu sendiri yang berada dalam jarak sepuluh mikrometer.

Pengaturan tersebut mempunyai konsekuensi yang muncul dalam seleksi dibandingkan dalam pemasaran. Karena segelnya adalah fluida, maka cairan yang kental akan lebih baik daripada yang tipis: cairan yang lolos dari celah akan meningkat seiring dengan turunnya viskositas, sehingga tinta yang encer dan air akan kehilangan akurasi pengukurannya kecuali jika tekanan diferensial dijaga tetap rendah dan cairan tetap bersih. Roda gigi yang kaku dan jarak yang sempit membuat pompa roda gigi dapat menahan tekanan tinggi dan memindahkan cairan kental atau berisi cairan yang akan menghambat desain lainnya. Partikel keras adalah musuh dari kedua sifat tersebut, karena partikel tersebut menggerus celah yang menyebabkan penyegelan.

Pompa peristaltik menutup dengan menutup tabung

Rol atau sepatu menekan tabung fleksibel hingga rata dan cairan bergerak di dalam kantong tertutup tersebut, sehingga cairan tidak pernah mencapai segel, roda gigi, atau bantalan.

Penyegelan hampir tidak bergantung pada viskositas, itulah sebabnya pompa tabung menangani air, resin, dan pasta kental madu dengan kepala yang sama. Yang membatasinya adalah tabungnya: pompa tabung peristaltik biasanya mencapai sekitar 3 hingga 7 bar, kepala roller mencapai sekitar 8 bar, dan pompa selang tipe sepatu sekitar 15 bar. Mintalah pompa tabung lebih dari yang dapat ditampung oleh tabungnya dan tabunglah yang akan rusak, biasanya karena menjadi rata, retak, atau keluar dari bawah penggulung.

Keputusan penyegelan, ditindaklanjuti hingga ke mesin

Garis viskositas: 1.000 dan 10.000 mPa·s

Pompa peristaltik di bawah sekitar 1.000 mPa·sa adalah standar yang lebih aman, di atas sekitar 10.000 mPa·sa pompa roda gigi, dan pita di antara keduanya ditentukan oleh abrasi, geser, dan ukuran partikel, bukan hanya berdasarkan ketebalan.

Kedua angka tersebut berasal dari persilangan strategi penyegelan. Saat cairan menipis, segel film pompa roda gigi melemah dan akurasi volumetriknya menurun; saat cairan mengental, pompa tabung membutuhkan lebih banyak torsi untuk menyumbatnya dan tabung bekerja lebih keras di setiap lintasan. Letakkan nomor pada cairan yang benar-benar ditemui printer dan garisnya akan mudah dilihat.

Dimana cairan printer biasa jatuh pada garis kekentalan

Di bawah 1.000: cairan encer dan masalah slip

Cairan tipis tidak sulit untuk dipindahkan, sulit diukur dengan pompa roda gigi, karena lapisan film yang menutup celahnya lemah dan pompa kehilangan sebagian putarannya ke belakang.

Pendingin berbahan dasar air, tinta dengan viskositas rendah, dan cairan pembersih semuanya termasuk dalam kelompok ini. Pompa tabung menyegel dengan oklusi, sehingga keakuratannya tidak terpengaruh, pompa ini dapat menyala sendiri dari botol, dan pergeseran rendah pada jalur tabung sesuai dengan cairan yang sensitif untuk dikerjakan. Alasan umum untuk memilih pompa roda gigi di sini adalah tekanan daripada viskositas, dan jika itu adalah persyaratannya, pertahankan tekanan diferensial tetap rendah dan saring dengan baik.

Di atas 10.000: pasta kental, bubur dan lelehan

Cairan kental adalah tempat di mana pompa roda gigi tidak lagi menjadi pilihan dan menjadi satu-satunya pilihan yang masuk akal, karena ini adalah satu-satunya dari keduanya yang dapat menahan tekanan yang dibutuhkan pasta dan menyalurkannya tanpa denyut.

Pasta robocasting dan bubur keramik memiliki tingkat kekentalan yang jauh lebih tinggi daripada madu, dan viskositasnya bahkan tidak konstan: sebagian besar merupakan penipisan geser, sehingga mengalir melalui nosel dan mempertahankan bentuknya segera setelahnya. Pompa roda gigi sesuai dengan perilaku tersebut karena output per putarannya tetap dan kemampuan tekanannya tinggi, serta menghasilkan pengiriman yang mulus dan berkelanjutan yang dibutuhkan oleh manik-manik cetakan. Pengisi abrasif adalah trade-off, dan filtrasi pada saluran masuk adalah yang melindungi jarak bebas.

Diantaranya: abrasi, geser dan ukuran partikel menentukan

Antara sekitar 1.000 dan 10.000 mPa·s kedua pompa dapat melakukan pekerjaan tersebut, sehingga pilihannya beralih ke pengaruh fluida terhadap pompa dan pengaruh pompa terhadap fluida.

Abrasi biasanya menjadi pertanyaan pertama: partikel keramik memakai ujung dan pelat roda gigi, sedangkan partikel yang sama hanya memakai tabung yang harganya hanya sebagian kecil dari pompa. Geser adalah yang kedua, karena pasta pengencer geser yang bekerja terlalu keras pada jaring roda gigi akan mengubah reologinya sebelum mencapai nosel. Ukuran partikel adalah yang ketiga, karena tabung dapat melewatkan benda padat lunak yang akan menyumbat celah pompa roda gigi. Ajukan tiga pertanyaan tersebut sebelum bertanya tentang harga.

Empat pekerjaan yang lancar dalam satu printer, dan masing-masing pola dijalankan

Sebagian besar kesalahan pemilihan berasal dari memperlakukan semua cairan printer sebagai satu pekerjaan; sebuah printer sebenarnya meminta pompa untuk melakukan empat hal berbeda.

Pola tugas sama pentingnya dengan fluida. Lingkaran pendingin bekerja terus-menerus pada aliran rendah, sedangkan saluran takaran beroperasi sebentar-sebentar pada volume kecil dan tekanan tinggi, dan keduanya tidak akan cocok untuk pompa yang sama meskipun menggunakan cairan yang sama.

Empat pekerjaan yang lancar, dan apa yang masing-masing minta dari sebuah pompa

Sumber: panduan sistem cairan pabrikan untuk printer 3D.

Berdasarkan bahan: PLA, pasta makanan, resin dan cairan pendingin

Keempat materi yang ditangani printer mendorong keputusan ke dua arah berbeda, dan alasan di balik setiap jawaban patut diingat.

Bacalah empat kasus sebagai satu set. Dua di antaranya diakhiri dengan pompa roda gigi karena alasan tekanan, satu diakhiri dengan tabung karena alasan kimia, dan satu lagi benar-benar terbuka dan ditentukan oleh bagaimana bagian yang dicetak merespons denyut.

Pelelehan PLA dan polimer: pompa roda gigi, untuk tekanan

Pompa roda gigi adalah jawaban yang tepat untuk umpan filamen dan pelet, dan alternatif peristaltik dikesampingkan oleh suhu jauh sebelum kinerjanya dikesampingkan.

Pada mesin FDM, kemacetan yang berulang disebabkan oleh masalah tekanan umpan dan bukan masalah nosel. Ketika ekstruder kehilangan cengkeraman di bawah tekanan balik, zona lelehan akan kelaparan, menjadi terlalu panas, dan menumpuk material berkarbonisasi. Nozel 0,4 mm pada kecepatan cetak normal menghasilkan tekanan balik sekitar 50 hingga 100 kPa, dan pencetakan berkecepatan tinggi atau berisi kaca mendorong tekanan balik tersebut hingga 120 kPa. Pompa roda gigi mikro dengan daya 40 hingga 150 kPa mencakup rentang tersebut dengan margin, dan karena ekstruder hanya perlu mendorong material ke saluran masuk pompa sementara pompa menangani nosel, ketidakstabilan di satu sisi berhenti mencapai sisi lainnya.

Angka-angka tersebut juga layak untuk dikonversi, karena angka tersebut menjelaskan mengapa pompa bekerja dengan dingin dan senyap dalam tugas ini. Pada diameter 1,75 mm, 100 mL/menit sama dengan 40 meter filamen per menit, sedangkan printer FDM pada umumnya memerlukan antara setengah meter dan dua meter per menit. Oleh karena itu, pompa bekerja pada sebagian kecil dari kapasitasnya, yang merupakan tempat terbaik untuk mengatasi kebisingan dan keausan. Logika yang sama menjelaskan mengapa pompa roda gigi muncul dalam pencetakan pelet: hopper yang penuh dan hopper yang hampir kosong dapat berbeda lebih dari 30 persen dalam aliran yang dikirimkan, dan pompa meratakannya menjadi aliran yang stabil.

Pasta makanan: pompa peristaltik, untuk kebersihan

Pasta makanan menggunakan pompa peristaltik karena hanya tabungnya yang menyentuh makanan, sehingga pembersihan hanya perlu menukar silikon food grade yang panjang.

Cokelat, lapisan gula, adonan, saus, dan pasta kacang semuanya diukur dengan cara ini, dan jalur tabung yang memiliki pergeseran rendah sama pentingnya dengan kebersihan: pasta yang teksturnya bergantung pada strukturnya tidak akan mendapat manfaat jika dikerjakan melalui jaring yang rapat. Pilih bahan tabung dengan hati-hati seperti pompa, karena silikon, PTFE, dan formulasi lainnya berbeda dalam kompatibilitas kimianya dan seberapa cepat bahan tersebut lelah.

Pompa roda gigi berfungsi ketika pasta sudah cukup kaku sehingga membutuhkan tekanan nyata atau ketika dosisnya harus benar-benar halus, bukan berdenyut. Harganya adalah kemampuan untuk membersihkan: pompa roda gigi memiliki celah di sekitar roda gigi dan pelatnya tempat residu terkumpul, dan bahan-bahan abrasif seperti kacang tanah atau biji-bijian akan terus-menerus merusak bagian-bagian tersebut. Dalam tugas makanan, jarang sekali pertanyaannya adalah pompa mana yang dapat memindahkan pasta, dan hampir selalu pertanyaannya adalah pompa mana yang dapat membersihkan antar produk.

Resin fotopolimer: pompa peristaltik, untuk isolasi

Resin masuk ke pompa peristaltik karena satu alasan yang luar biasa: cairan tidak pernah mencapai mekanismenya, jadi tidak ada yang bisa mengering di dalam pompa.

Fotopolimer bersifat agresif terhadap logam dan plastik dan dapat mengeras di bawah cahaya, sehingga menjadikan pompa roda gigi lebih berisiko daripada kandidat: resin apa pun yang tertinggal di celah selama jeda akan mengeras di sana dan pompa selesai. Pompa tabung mengisolasi cairan sepenuhnya, mengisi ulang tong sebanyak 50 hingga 100 mL, dan tidak memerlukan cat dasar karena resin dapat diambil langsung dari botol. Pasangkan dengan sensor level fotolistrik dan pengontrol kecil dan pengisian ulang menjadi tanpa pengawasan, yang penting karena menjeda pencetakan untuk mengisi tong akan meninggalkan garis yang terlihat saat memulai ulang. Aliran dari 100 hingga 300 mL/menit mengisi tong dalam hitungan detik, dan tabung adalah satu-satunya bagian yang memerlukan tempat di rak.

Pendingin: benar-benar terbuka, ditentukan oleh denyutan

Pendingin adalah satu-satunya kasus di mana kedua pompa dapat dipertahankan, dan faktor penentunya bukanlah aliran puncak tetapi seberapa stabil aliran tersebut setelah mencapai pelat dingin.

Pendinginan cair bekerja berdasarkan fisika: air membawa kira-kira empat kali panas spesifik udara per kilogram, sehingga aliran kecil dan stabil menghilangkan panas jauh lebih banyak daripada aliran udara besar. Keuntungan tersebut mudah hilang pada printer, dimana loop pendingin menggunakan pipa 4-6 mm, beberapa tikungan dan pelat dingin dengan saluran internal yang sempit, yang semuanya menambah hambatan. Peringkat yang diukur pada tekanan balik nol tidak akan bertahan dalam geometri tersebut, itulah sebabnya stabilitas aliran lebih penting daripada angka maksimum pada kotak.

Pulsasi adalah masalah yang lebih halus. Lonjakan yang terputus-putus mencapai pelat dingin dan mengganggu lapisan batas termal antara pelat dan sumber panas, sehingga efisiensi pendinginan bervariasi sesuai denyut nadi dan tidak tetap konstan, dan efeknya terlihat pada kualitas cetak pada area padat yang luas. Pompa roda gigi menghasilkan aliran yang lancar dan kontinyu, yang sesuai dengan loop pendinginan karena loopnya kontinu. Pompa peristaltik menjawab dengan isolasi cairan, pemancing otomatis, dan desain kebisingan rendah serta tekanan rendah, yang sesuai dengan retrofit di mana reservoir berada di mana pun ada ruang. Pilih pompa roda gigi ketika loopnya panjang, cairan pendinginnya mengental dengan glikol, atau alirannya harus benar-benar lancar; pilih pompa tabung ketika tekanan rendah, cairan harus menjauhi mekanisme, dan priming dari botol di bawah mesin adalah intinya.

Biaya kepemilikan: bagian yang dipakai adalah perbedaan nyata

Pompa peristaltik memakai tabung yang harganya murah dan dapat diganti dalam hitungan menit; pompa roda gigi memakai bagian-bagian yang ada di dalam kepala pompa, sehingga pemeliharaannya tergantung pada seberapa bersih cairannya.

Bagi pemilik printer, ini adalah perbedaan yang paling penting antara kedua kelompok printer, dan merupakan perbedaan yang paling sedikit terlihat pada lembar data.

Berapa biaya yang harus dikeluarkan setiap keluarga agar tetap berjalan

Kesenjangan tersebut cukup besar untuk dapat dimodelkan secara eksplisit. Salah satu model biaya yang dipublikasikan untuk pasokan cairan printer menyatakan bahwa pemeliharaan tahunan adalah sekitar US$76 per mesin setelah tabung menjadi satu-satunya bagian yang dibasahi, dibandingkan dengan sekitar US$380 ketika servis rutin berarti membuka pompa. Aritmatikanya bergantung pada asumsi yang tidak cocok untuk setiap bengkel, namun mekanisme di baliknya cocok: bahan habis pakai yang berubah dalam hitungan detik, tanpa pembongkaran, merupakan jenis biaya pemeliharaan yang berbeda dengan biaya perbaikan.

Dua pompa yang sama di meja kerja dan di jalur produksi

Perbandingan teknisnya berbeda-beda tergantung pada apakah Anda membuat satu mesin atau mengirimkan seratus, jadi ada baiknya membaca tabel yang sama dua kali.

Tidak ada perubahan fisika di antara kedua kolom tersebut. Yang berubah adalah seberapa banyak variasi yang bisa Anda serap dengan tangan, dan bagi pabrikan kemampuan itu hilang.

Keputusan yang sama, terlihat dari dua bangku berbeda

Tiga mitos seleksi yang patut dihentikan

Tiga keyakinan bertahan di forum lama setelah rekayasa menyelesaikannya, dan masing-masing keyakinan mengarah pada pembelian buruk tertentu.

1. Pompa roda gigi selalu bertahan lebih lama dari pompa peristaltik.Benar dengan cairan bersih dan tidak benar dengan cairan kotor. Pengisi abrasif menggiling celah yang membuat pompa roda gigi bekerja, dan resin pengawet mengeras di dalamnya, sementara tugas yang sama hanya memakai tabung yang harganya sebagian kecil dari pompa. Daya tahan adalah sifat fluida dan juga pompa.

2. Pompa peristaltik tidak dapat menahan tekanan.Pompa tabung biasanya mencapai sekitar 3 hingga 7 bar, kepala roller mencapai sekitar 8 bar, dan pompa selang tipe sepatu sekitar 15 bar. Lingkaran pendingin printer meminta sebagian kecil dari jumlah tersebut, sehingga tekanan jarang menjadi alasan untuk meninggalkan tabung.

3. Tegangan adalah pengaturan kinerja.Antara versi 12 V dan 24 V dari pompa yang sama, tegangan yang lebih tinggi akan menurunkan arus untuk daya yang sama daripada menaikkan aliran atau tekanan. Cocokkan rel yang sudah dimiliki mesin, dan perlakukan pilihan voltase sebagai keputusan pengkabelan.

Pertanyaan yang sering diajukan

Pompa mana yang lebih baik untuk printer 3D?

Tidak ada yang lebih baik secara abstrak; masing-masing memenangkan pekerjaan yang berbeda. Pompa peristaltik adalah standar untuk isi ulang resin, pasta makanan, dan cairan pendingin bertekanan rendah karena cairan tetap berada di dalam tabung, akan menyala sendiri, dan tabung adalah satu-satunya bagian yang harus diganti. Pompa roda gigi adalah standar untuk pengumpanan filamen dan pelet, pasta kental, dan tugas apa pun yang memerlukan pengiriman tanpa tekanan atau denyut nadi lebih penting daripada isolasi.

Bisakah pompa peristaltik memindahkan pasta kental?

Ya, sampai titik tertentu. Oklusi tidak mempedulikan viskositas, jadi pompa tabung menangani pasta kental seperti madu tanpa terhenti, dan pasta makanan secara rutin diukur dengan cara ini. Batasannya adalah tekanan, bukan ketebalan: pompa tabung mencapai tekanan sekitar 3 hingga 7 bar dan kepala roller sekitar 8 bar, dan di atas itu, tabung adalah bagian yang gagal. Melewati sekitar 10.000 mPa·s, pompa roda gigi menjadi jawaban yang lebih andal.

Bisakah pompa roda gigi digunakan untuk resin fotopolimer?

Hal ini dapat dibangun, tetapi tidak boleh dipilih untuk itu. Resin mencapai roda gigi, pelat, dan segel, dan cairan apa pun yang tertinggal di celah selama jeda akan mengering di sana dan mengunci pompa. Pompa tabung mengisolasi resin sepenuhnya, dan mengganti tabung akan memperbaharui jalur yang dibasahi sehingga menghabiskan panjang pipa.

Haruskah saya memilih pompa 12 V atau 24 V?

Cocokkan dengan rel yang sudah disediakan mesin. Di antara dua versi pompa yang sama, tegangan yang lebih tinggi menarik lebih sedikit arus untuk daya yang sama, hal ini penting pada kabel yang panjang dan pasokan baterai, sementara 12 V lebih mudah dijalankan dari output mainboard cadangan. Tegangan tidak menambah aliran atau tekanan dengan sendirinya.

Perawatan apa yang dibutuhkan setiap pompa?

Pompa peristaltik perlu diganti tabungnya jika terasa lunak atau rata, biasanya berbulan-bulan hingga satu tahun dalam tugas normal, dan pekerjaan tersebut memakan waktu beberapa menit tanpa perlu dibongkar. Pompa roda gigi tidak memiliki bahan habis pakai seperti itu, jadi pemeliharaannya adalah menjaga cairan tetap bersih: penyaringan di saluran masuk, tidak ada proses kering, dan perhatian terhadap apa pun yang bersifat abrasif atau yang dapat menyembuhkan.

Dimana hal ini meninggalkanmu

Pilih berdasarkan segelnya, lalu konfirmasikan dengan cairannya. Pompa roda gigi menyegel dengan lapisan cairan di dalam celah yang sempit, sehingga pompa ini berkembang dengan baik pada viskositas, tekanan, dan pengukuran bebas pulsa, dan tidak tahan pada cairan tipis, partikel keras, dan apa pun yang dapat disembuhkan. Pompa peristaltik menyegel dengan menekan tabung hingga tertutup, sehingga tidak mempengaruhi viskositas, pemancing otomatis dan higienis berdasarkan konstruksi, dan dibatasi oleh tabung yang dikompresi. Dalam printer 3D yang memetakan dengan rapi ke dalam empat tugas: roda gigi untuk meleleh dan menempel, tabung untuk resin dan makanan, dan salah satu untuk cairan pendingin tergantung pada apakah tekanan atau denyut merupakan risiko yang lebih besar dalam putaran Anda.

Beri tahu kami apa yang harus dilakukan lingkaran Anda.Bagikan fluida, viskositasnya pada suhu kerja, pola kerja dan tekanan yang dilihat sistem Anda, dan kami akan merekomendasikan keluarga pompa terlebih dahulu dan modelnya yang kedua, atau memberi tahu Anda secara jelas jika tidak ada casing yang cocok.Minta tinjauan pemilihan pompa