Kako instalirati i održavati vodenu pumpu SC2601RPW u sistemima za hlađenje 3D štampača

Instaliranje pumpe za vodu SC2601RPW u sistem za hlađenje 3D štampača svodi se na tri odluke: da odredite veličinu protoka do topline koju morate ukloniti, montirati tijelo pumpe izvan grijane komore i zaštititi peristaltičku cijev. Ispravite to, a ostalo je rutinski vodovod: mekani nosač, poplavljeni ulaz, signal pogona u opsegu od 20 do 25 kHz i raspored zamjene cijevi koji se računa u radnim satima.

Ovaj vodič prolazi kroz SC2601RPW od raspakivanja do preventivnog održavanja na FDM štampačima, laserskim modulima i zatvorenim konstrukcijama. Svaka specifikacija u nastavku preuzeta je iz tablice podataka proizvođača, a svaka preporuka je vezana za imenovani izvor.

Ključni za poneti

Dimenzioniran prema podacima, SC2601RPW se kreće 100 do 300 mL/min protiv više od 120 kPa pritiska i samousisava se sa više od 60 kPa usisavanja. Na jednoj petlji koja pokriva otprilike 70 do 210 W toplotnog opterećenja pri porastu temperature od 10 C.

Njen nazivni radni opseg je 0 do 50 C pri 75% relativne vlažnosti, tako da tijelo pumpe pripada izvan zagrijane komore na 60 do 70 C. Unutra ulazi samo hladna ploča i cijev.

Cijev je jedini habajući dio. Test životnog veka lista sa podacima traje 1.000 sati, tako da planirajte zamenu cevi na sate rada, a ne na kalendar.

Montaža obično odlučuje o buci, a ne o motoru. Izolirajte nosač, napunite ulaz i pomjerite opseg pulsno-širinske modulacije (PWM) na 20 do 25 kHz da biste ostali blizu objavljene brojke ispod 50 dB na 30 cm.

Tehnički list navodi vodu kao radni medij, stoga koristite čistu vodu s malo minerala ili inhibirano rashladno sredstvo na bazi vode i potvrdite kompatibilnost cijevi prije nego što dodate glikol.

U ovom vodiču

1. Šta je SC2601RPW i gdje se uklapa u sistem hlađenja 3D štampača

2. Prije instaliranja: usklađivanje SC2601RPW s toplinskim opterećenjem

3. Kako instalirati pumpu za vodu SC2601RPW, korak po korak

4. Ožičenje i kontrola brzine

5. Pripremanje i prvo puštanje u rad

6. Rashladna tekućina i cijevi za SC2601RPW

7. Plan preventivnog održavanja

8. Rješavanje problema sa SC2601RPW u radu

9. Koliko dugo traje SC2601RPW i kako ga produžiti

10. Često postavljana pitanja

Šta je SC2601RPW i gde se uklapa u sistem za hlađenje 3D štampača

SC2601RPW je DC mikro peristaltička pumpa za vodu. Pomiče tečnost stiskanjem fleksibilne cijevi sa rotirajućim valjcima, tako da rashladna tekućina nikada ne dodiruje motor, zupčanike ili kućište: tek unutrašnjost cijevi vidi tekućinu.

Peristaltička pumpa je pumpa pozitivne zapremine izgrađena na principu peristaltike. Valjci komprimiraju cijev i potiskuju zarobljeni volumen tekućine naprijed, a cijev se ponovo puni iza njih dok se opušta. Budući da je tečnost zatvorena unutar cijevi, pumpa toleriše zračne puške, samousisava se od suhog starta i može se očistiti ili ponovo namjeniti jednostavnom zamjenom cijevi.

Ta kombinacija je ono što dizajn čini dobrim prikladnim za petlju štampača, gde rashladna tečnost mora da putuje do hladne ploče, kroz radijator i nazad, i gde je malo vazduha u sistemu normalno, a ne izuzetno.

SC2601RPW specifikacije na prvi pogled

Tabela 1. Ocjene lista sa podacima SC2601RPW i njihovo praktično značenje za petlju hlađenja pisača. Izvor: tablica proizvođača.

Zašto peristaltički dizajn odgovara petlji štampača

Put za tečnost je jednokratan. Zamjena cijevi obnavlja cijelu vlažnu površinu, tako da čišćenje i unakrsna kontaminacija prestaju biti problemi održavanja.

To se samouništava. Sa više od 60 kPa usisavanja, pumpa izvlači vodu iz rezervoara postavljenog ispod mašine, što uklanja uobičajeno ograničenje za instalaciju.

Protok je proporcionalan brzini. Udvostručenje brzine valjka otprilike udvostručuje protok, tako da PWM daje predvidljivo mjerenje bez senzora protoka.

Toleriše vazduh. Gubitak i mali mjehurići prolaze umjesto da zaustavljaju pumpu, što je bitno na petlji koju punite ručno.

Kompromisi su manji protok i potrošna cijev. Peristaltička pumpa pokreće manje tekućine od centrifugalne pumpe slične veličine, a cijev se po dizajnu troši.

Prije instalacije: Usklađivanje SC2601RPW sa toplinskim opterećenjem

Dimenzionirajte pumpu prema toplinskom opterećenju, a ne prema natpisnoj pločici pumpe. Protok koji vam je potreban jednak je toplini koju treba ukloniti podijeljenoj sa specifičnom toplinom rashladne tekućine i porastom temperature koji ste spremni prihvatiti.

Za vodu, radna jednačina je jednostavna. Protok u mililitrima u minuti je oko 14,3 puta veći od toplotnog opterećenja u vatima, podeljeno sa porastom temperature u stepenima Celzijusa. Broj 14,3 dolazi od gustine i specifične toplote vode, oko 4,19 džula po kubnom centimetru po kelvinu.

Tabela 2. Protok rashladne tekućine potreban za odvođenje datog toplotnog opterećenja pri odabranom porastu temperature za vodu. Protok (mL/min)=14.3 x toplotno opterećenje (W) / porast (C). Izvori: standardni termički proračun; SC2601RPW datasheet.

Pročitajte tu tabelu u odnosu na opseg protoka lista sa podacima. U jednoj petlji SC2601RPW isporučuje 100 do 300 mL/min, što pokriva otprilike 70 do 210 W pri porastu od 10 C, ili 35 do 105 W ako želite jači porast od 5 C. Izvori topline pisača se zbrajaju brže nego što većina ljudi očekuje. Toplotni prekid toplote neprekidno provodi toplotu uzduž putanje filamenta, svaki koračni motor i njegov pokretač dodaju nekoliko vati u ram i vazduh u komori, a modul diodnog lasera odbacuje većinu svoje ulazne snage kao toplotu iz veoma malog pakovanja.

Pritisak retko ograničava petlju štampača, a SC2601RPW ima dosta toga. Korisnija ocjena je usisavanje. Pošto pumpa izvlači više od 60 kPa vakuuma na ulazu, rezervoar može da stoji ispod ili pored mašine bez izgladnjivanja pumpe.

Odabir naponske verzije i napajanje pumpe

Tabela 3. Struja i snaga za svaku verziju nazivnog napona, na P=V x I. Izvor: tablica podataka proizvođača.

Odaberite verziju koja odgovara opskrbi koju već imate, a zatim postavite radnu tačku pomoću PWM-a umjesto podnapona. Pokretanje pumpe od 12 V na 6 V da je uspori smanjuje protok, ali gubi dizajn motora i rijetko daje čistiji rezultat od odgovarajuće PWM rampe.

Trebate pravi SC2601RPW za vašu petlju?Pošaljite nam svoje toplinsko opterećenje i cijev, a mi ćemo potvrditi naponsku verziju, tačku protoka i materijal cijevi.Zatražite uzorak i tablicu sa podacima

Kako instalirati pumpu za vodu SC2601RPW, korak po korak

Instalirajte tijelo pumpe izvan grijane komore, montirajte ga na izolatore vibracija, držite dovod kratkim i poplavljenim i napunite vod prije prve duže vožnje.

Odaberite lokaciju. Postavite pumpu izvan kućišta. Zagrijana komora radi na 60 do 70 C, što je znatno iznad nominalnog raspona pumpe od 0 do 50 C, tako da tijelo mora sjediti u zraku sobne temperature.

Planirajte redosled petlje. Rezervoar, zatim ulaz pumpe, pa hladna ploča, pa radijator, pa nazad u rezervoar. Držite ulaz pumpe na najnižoj i najhladnijoj tački kako bi joj gravitacija pomogla.

Pumpa mekana montaža. Postavite silikonske ušice ili gumene jastučiće ispod držača i izbjegavajte pričvršćivanje tijela za veliki čvrsti panel, koji služi kao zvučnik. Nemojte postavljati glavu pumpe na najvišu tačku petlje.

Postavite cijev. Koristite veličinu cijevi za koju je glava pumpe napravljena, držite zavoje nježnim i stegnite svaku šipku. Neka ulazni tok bude kratak koliko to dozvoljava raspored.

Postavite rezervoar iznad ili pored pumpe. Ulazi sa gravitacionim napajanjem su pouzdaniji od oslanjanja na samo usisavanje, iako SC2601RPW može sam da se napuni.

Napunite i prajmerirajte. Napunite filtriranom vodom ili odabranom rashladnom tečnošću, a zatim pokrenite pumpu pri niskom radu dok tekućina ne dođe do povratnog voda.

Povežite je i osigurajte. Povežite DC napajanje sa osiguračem na nazivnom naponu, poštujte polaritet i usmerite vodove pumpe dalje od koračnih i grejnih kablova.

Provjeriti curenje i uletjeti. Raditi deset minuta, osušiti svaki spoj, a zatim ponovo zategnuti stezaljku cijevi nakon prvog ciklusa zagrijavanja.

Postavite protok. Pokrenite posao u najgorem slučaju i potvrdite da je porast temperature povratne linije i kvalitet štampe ono što očekujete.

Ožičenje i kontrola brzine

Napajajte SC2601RPW iz čiste DC šine na njegovom nazivnom naponu, prebacite ga sa MOSFET-om niske strane i postavite brzinu pomoću PWM-a u opsegu od 20 do 25 kHz.

Ovo su brušeni DC motori, tako da je N-kanalni MOSFET niskog logičkog nivoa sa povratnom diodom preko motora sve što vam je potrebno. Držite otpornik kapije blizu kapije i dajte motoru vlastiti par vodova, odvojen od ožičenja korača i grijača. Kratka rampa, koja prelazi sa oko 20% rada na radnu za pola sekunde, ograničava udarnu struju i uklanja mehanički udar pri pokretanju.

PWM frekvencija je važnija nego što većina graditelja očekuje. Kontroler koji radi na zadanih nekoliko kiloherca stavlja svoj prekidački ton tačno u opseg koji se čuje, što se pojavljuje kao tiho cviljenje visokog tona. Pomeranje opsega na 20 do 25 kHz pri istoj funkciji potiskuje taj ton izvan sluha. Ako radije ne pogađate, držite radnu snagu konstantnom i promijenite samo frekvenciju: ako se ton pomiče, šum je električni, a ne mehanički.

Pripremanje i prvo puštanje u rad

Napunite rezervoar, pokrenite pumpu na niskom nivou rada dok rashladna tečnost ne izađe iz povratnog voda, zatim odzračite petlju i dopunite je.

Peristaltička pumpa se samousisava, tako da ne morate da preplavite ulaz pre nego što se uvuče. Valjci povlače vakuum i podižu tečnost u glavu, a isti mehanizam gura zarobljeni vazduh kroz liniju. Prajming je i dalje važan, jer se cijev koja radi na suho zagrijava i brže se troši, i zato što je zrak zarobljen u hladnoj ploči najčešći razlog zašto se petlja slabo hladi uprkos dobrom protoku.

Provjerite tri stvari prije nego što zatvorite mašinu. Povratni tok treba da bude stabilan, bez pulsirajućeg razmaka koji signalizira vazduh. Temperatura povratnog voda treba polako rasti, a zatim se stabilizirati. I nivo rezervoara bi trebao malo pasti pri prvom punjenju kako petlja zauzima svoj volumen, a zatim držite mirno nakon što sav zrak izađe.

Rashladna tekućina i cijevi za SC2601RPW

Koristite čistu vodu s malo minerala ili inhibirano rashladno sredstvo na bazi vode i uskladite materijal cijevi s tekućinom. Tehnički list navodi vodu kao radni medij.

Izbor rashladne tečnosti

Tabela 4. Opcije rashladnog sredstva za mikro peristaltičku petlju pisača i njihove kompromise. Izvori: tehnički list proizvođača; ASME studija korozije hladne ploče; smjernice za industrijsku rashladnu tekućinu.

Odabir i održavanje cijevi

Cev unutar glave pumpe je habajući deo, tako da njen materijal i veličina zaslužuju isto toliko pažnje kao i rashladno sredstvo. Silikonske cijevi su uobičajeni izbor za vodene petlje, dok EPDM traje duže i toleriše širi hemijski raspon; ako dodate glikol, potvrdite da je epruveta namijenjena za to. Držite ulaznu krivinu nježno i nikada ne dozvolite da se cijev savije, jer spljoštena cijev na ulazu izgladnjuje pumpu i podiže buku.

Pazite na cijev radi kompresije umjesto da čekate curenje. Pod konstantnim pritiskom valjka cijev se polako spljošti, pumpani volumen po okretaju opada, a protok opada prije nego što se pumpa zaustavi. Provjera protoka na povratnoj liniji hvata ovaj mjesec prije kvara.

Raspored preventivnog održavanja

Održavanje se uglavnom odnosi na cijev i rashladnu tečnost: provjeravajte nivo i cijev jednom mjesečno, isperite petlju kvartalno i zamijenite cijev po satima rada.

Tabela 5. Raspored preventivnog održavanja za SC2601RPW u petlji pisača. Intervali su vrijednosti planiranja; potvrdite ih u odnosu na svoj radni ciklus. Izvori: životni vijek proizvođača i smjernice za buku; inženjersku praksu.

Rješavanje problema sa SC2601RPW u servisu

Radite od simptoma do uzroka. Većina servisnih problema su zrak, istrošena cijev ili pogrešna tekućina, a svaki ima poseban test.

Tabela 6. Dijagnostikovanje uobičajenih problema SC2601RPW, od simptoma do popravka. Izvori: vodič za rješavanje problema sa bukom proizvođača; inženjersku praksu.

Koliko dugo traje SC2601RPW i kako ga produžiti

Tretirajte test životnog vijeka od 1000 sati kao referencu i zaštitite tri stvari koje završavaju vijek trajanja pumpe: cijev, tekućinu i motor.

Test životnog veka lista sa podacima je jedna cifra pod jednim uslovom, pa je pretvorite u kalendarsko vreme pre nego što se oslonite na njega. Sa četiri sata dnevno, 1.000 radnih sati je oko osam mjeseci. Na osam sati dnevno to je oko četiri mjeseca, a na mašini koja radi non-stop manje od šest sedmica. Cijev, a ne motor, je ono što ćete zamijeniti.

Držite dovod poplavljenim. Vaga i trčanje na suho su dva najbrža načina da nosite tubu.

Koristite filtriranu vodu sa malo minerala i isperite je prema rasporedu. Čista tekućina održava pojas protoka širokim, a cijev fleksibilnom.

Mekano montirajte pumpu i održavajte ambijentalni zrak u rasponu od 0 do 50 C. Sama guma uklanja većinu pritužbi na buku.

Radite na nazivnom naponu i nikada nemojte blokirati blokiranu utičnicu. Začepljen izlaz povećava pritisak, toplotu i trošenje cijevi.

Gledajte povratni tok, a ne samo curenje. Padajući protok je najraniji signal da cijev uzima kompresiju.

Često postavljana pitanja

Da li je SC2601RPW potrebno usisavanje ili je samousisno?

Samousisna je. Kao pumpa pozitivne zapremine sa više od 60 kPa usisa, može podići vodu u glavu iz rezervoara ispod mašine. Svejedno ga napunite prije dugih vožnji, jer cijev koja radi na suho zagrijava se i brže se troši.

Mogu li pokrenuti SC2601RPW na suho?

Ukratko, da. Peristaltički element nema zupčanike koji zavise od tečnosti za podmazivanje, tako da ga kratka suha vožnja dok očistite zračnu bravu neće uništiti. Produženi rad na suho i dalje zagrijava i troši cijev, stoga držite dovod preplavljenim u radu.

Koju verziju napona da odaberem?

Odaberite verziju koja odgovara opskrbi koju imate. Na štampaču od 12 V koristite jedinicu od 12 V: crpi ispod 320 mA i daje vrh opsega protoka. Ne napajajte pumpu od 12 V da biste je usporili; umjesto toga postavite brzinu pomoću PWM-a.

Koju rashladnu tečnost može pumpati SC2601RPW?

List sa podacima navodi vodu. Koristite čistu vodu s malo minerala s biocidom i inhibitorom ili inhibirano rashladno sredstvo na bazi vode. Ako vam je potrebna zaštita od smrzavanja, držite propilen glikol na 30% ili manje i potvrdite da epruveta to podnosi.

Koliko često mijenjam cijev?

Planirajte radno vrijeme. Test radnog veka je 1000 sati, tako da zamena cevi na oko 250 sati zadržava ugodnu marginu. Gledajte povratni tok, jer on pada prije nego što cijev potpuno otkaže.

Mogu li pumpu montirati unutar grijane komore?

Ne. Nazivni radni opseg je od 0 do 50 C, dok zagrijana komora radi na 60 do 70 C. Montirajte tijelo izvan komore i pokrenite samo cijev i hladnu ploču unutra.

Kako da kontrolišem brzinu protoka?

Pokreni DC motor sa PWM. Držite frekvenciju prebacivanja na 20 do 25 kHz tako da ton ostane izvan zvučnog opsega i lagano se povećavajte kako biste ograničili udarnu struju.

Zašto je moj SC2601RPW bučan?

Obično nosač, tekućina ili pogon, a ne pumpa. Pritisnite držač: ako se zvuk promijeni, izolirajte nosač. Ako se ton pomjeri kada promijenite PWM frekvenciju, to je električna. Ako se tutnjava stvara sedmicama, sumnjajte na kamenac ili istrošenu cijev.

Bottom Line

Pravilno instaliran, SC2601RPW daje štampaču tihu, samousisnu tečnu petlju koja dopire do toplote koju ventilator ne može. Dimenzionirajte ga prema opterećenju, držite ga izvan komore, napunite ga, provucite iznad zvučnog opsega i tretirajte cijev kao predviđeni potrošni materijal.