כל מי שהשתמש במדפסת שרף SLA או DLP מכיר את הדילמה המוכרת הזו: השרף במיכל הולך ואוזל, אבל ההדפסה עדיין מתנהלת. האם אתה משהה את המכונה כדי למלא אותה, או מהמר שהיא תסיים לפני שהשרף מתייבש? השהה את ההדפסה, וכמעט בוודאות תסתיים עם קו שכבה גלוי בדיוק במקום שבו ההדפסה נעצרה - כל הדגם נהרס בעצם. תן לזה לרוץ, וברגע שהשרף נגמר, ראש ההדפסה עלול להיגרר על פני בור ריק, ועלול לשרוט את סרט ה-FEP או את לוח הבנייה עצמו. כך או כך, זו לא תוצאה מצוינת.
וזה אפילו לא מזכיר את הבלגן של הוספת שרף ידנית. לשרף יש ריח בולט, ורעד קל ביד בזמן המזיגה יכול לשלוח זרם של נוזל דביק על פני המדפסת, וזה כאב לנקות. עבור בתי דפוס קטנים המפעילים מכונות מרובות, הצורך המתמיד לנטר ולמלא שרף מחדש לאורך היום הוא פגיעה אמיתית בפרודוקטיביות ובמיקוד.
למרבה המזל, יש תיקון פשוט. משאבה פריסטלטית קומפקטית בשילוב עם חיישן מפלס פשוט יכולה להפוך את תהליך המילוי כולו לאוטומטי. המערכת מנטרת את רמת השרף ומוסיפה כמות קטנה בכל פעם שהיא יורדת מתחת לנקודת ההגדרה - אין צורך בהתערבות אנושית. כל ההגדרה זולה, והשיפור בשימושיות היומיומית הוא מהותי. להלן, אסביר מדוע זה עובד, כיצד לבחור את המשאבה הנכונה, ואת השלבים המעשיים לבניית מערכת משלך.
מדוע מילוי שרף ידני מעצבן יותר ממה שנראה
בואו נפרט בדיוק למה אוטומציה של שלב זה שווה את המאמץ הקטן:
הפסקת הדפסה היא לרוב גזר דין מוות.הדפס שרף טיפוסי נמשך מספר שעות, לפעמים מעל עשר. אם אתה צריך להשהות אותו באמצע הדרך כדי להוסיף שרף, השכבה המתרפאת בנקודת ההשהייה מציגה לעתים קרובות תפר או קו מתח גלוי. עבור דגמים מפורטים או חלקים פונקציונליים, זה אומר לעתים קרובות לבטל את היצירה ולהתחיל מחדש.
שרף שנשפך הוא בלגן דביק.שרף הוא לא כמו מים - הוא לא מתנגב בצורה נקייה. נשפכים משאירים סרט דביק שאוסף אבק ונראה נורא. אם שרף מטפטף על מסך ה-LCD או על מסילת ציר ה-Z, זה יכול להפריע לדיוק ההדפסה או אפילו להזיק לרכיבים.
עבור עסקים קטנים, זו גניבת זמן טהורה.בכל פעם שאתה צריך לרחף מעל מכונה כדי להוסיף שרף, אתה לא עושה משהו פרודוקטיבי יותר. בסדנה עם מספר מדפסות, הזמן המצטבר המושקע במילוי ידני מצטבר במהירות.
הדפסה בין לילה וללא השגחה היא כמעט בלתי אפשרית.מיכל שרף סטנדרטי של 1-2 ליטר עשוי שלא להחזיק מעמד בהדפסת לילה ארוכה. כשהשרף נגמר בשעה 3 לפנות בוקר, המכונה יושבת בחוסר מעש, מבזבזת זמן וחשמל - ואתה מתעורר להדפסה כושלת. כל מי שחווה את זה מכיר את התסכול.
מדוע משאבה פריסטלטית היא הבחירה הטובה ביותר לשאיבת שרף
קיימים מספר סוגים של משאבות קטנות - צנטריפוגליות, דיאפרגמה, ציוד ופריסטלטיות - אך עבור מתן שרף, משאבות פריסטלטיות מציעות יתרונות ברורים שהופכים אותן למנצחות הברורות.
שרף נוגע רק בחלק הפנימי של הצינור.זוהי התכונה המגדירה של משאבה פריסטלטית. השרף לעולם אינו יוצר קשר עם חלקי משאבת מתכת או פלסטיק כלשהי; הוא זורם כולו בתוך צינור גמיש. שרפים פוטופולימריים יכולים להיות אגרסיביים מבחינה כימית, ומגע ממושך עם חומרים מסוימים עלול לגרום לפירוק או שטיפה של מזהמים. עם משאבה פריסטלטית, החשש הזה נעלם. החלפת הצינור עולה גרושים ומעניקה לך למעשה נתיב נוזלים חדש.
יכולת פריחה עצמית נהדרת.משאבות פריסטלטיות הן משאבות בעלות תזוזה חיובית, כך שהן יכולות ליצור מספיק יניקה כדי למשוך שרף מעלה מבקבוק ללא צורך במילוי מראש בנוזל. פשוט זרוק את צינור היניקה לתוך מיכל השרף שלך, והמשאבה תמשוך אותו. זה הרבה יותר פשוט מאשר משאבות צנטריפוגליות, שלעיתים קרובות יש צורך למלא אותן באופן ידני.
מתמודד היטב עם צמיגות שרף משתנה.לשרפים שונים יש צמיגות שונות מאוד - שרפים הנדסיים מסוימים הם עבים כמו דבש. משאבות פריסטלטיות מניעות נוזל על ידי סחיטת הצינור, כך שהצמיגות משפיעה על קצב הזרימה אך לעיתים רחוקות גורמת למשאבה להיעצר. כל עוד הצינור אינו חסום לחלוטין, המשאבה ממשיכה לעבוד.
התחזוקה פשוטה להפליא.הרכיב היחיד שנשחק הוא הצינור. החלפתו נמשכת פחות משתי דקות. אם משאבת גלגלי שיניים או משאבת דיאפרגמה נסתמת עם חלקיקי שרף נרפאים, ניקוי זה הוא עבודה מבולגנת וגוזלת זמן. עם משאבה פריסטלטית, אתה פשוט מחליף צינור חדש.
בקרת הזרימה היא ליניארית.קצב זרימת המשאבה הפריסטלטית עומד ביחס ישר למהירות המנוע, מה שמקל על שליטה מדויקת. בשילוב עם חיישן מפלס ומעגל בקרה פשוט, אתה יכול להשיג מילוי מדויק וניתן לחזור על עצמו - ללא מילוי יתר, ללא מילוי חסר.
מה אתה צריך כדי לבנות מערכת מילוי אוטומטית
הרכיבים פשוטים, והמבנה קל יותר ממה שרוב האנשים מצפים:
משאבה פריסטלטית.חפש משאבה קטנה עם קצב זרימה של 100-300 מ"ל לדקה. מילוי חוזר הוא בדרך כלל רק עשרות מיליליטר ונמשך שניות ספורות. אם המשאבה מהירה מדי, השליטה בכמות המדויקת הופכת לקשה יותר. קצב זרימה מתון עם צינורות תואמים לשרף הוא הנקודה המתוקה.
חיישן מפלס.זה מזהה את רמת השרף במיכל. חיישנים פוטו-אלקטריים הם המדויקים ביותר ואינם יוצרים קשר עם השרף, כך שהם נשארים נקיים. חיישנים קיבוליים יכולים לעבוד אך עשויים להזדקק לציפוי מגן. מתגי ציפה הם פשוטים אך יש להם חלקים נעים שיכולים להידבק בשרף צמיג. עבור רוב המשתמשים, חיישן פוטואלקטרי ללא מגע הוא הבחירה הקלה והאמינה ביותר.
בקבוק מאגר.השתמש במיכל אטום-ענבר או זכוכית כהה עובד היטב כדי להגן על השרף מפני אור. קדחו שני חורים במכסה: אחד לצינור האיסוף שמגיע עד לתחתית, ואחר לפתח אוורור כדי להשוות לחץ. מיקום המאגר מעט מעל הבור יכול להשתמש בכוח הכבידה כדי לסייע בזרימה, אך היזהר מסיפון.
בקר.Arduino או Raspberry Pi Pico עם כמה שורות קוד יכולים לקרוא את החיישן ולהפעיל ולכבות את המשאבה. אם ללוח הראשי של המדפסת שלך יש I/O רזרבי, אתה יכול גם לשלב את המערכת ישירות, ולהפעיל מילוי חוזר באמצעות קוד G או סקריפטים של מדפסת.
צינורות ואביזרים.השתמש בסיליקון מזהה 4 מ"מ או 6 מ"מ או צינורות PTFE. חבר את הצינור המצורף של המשאבה לשאר הלולאה באמצעות מפחית מתאים. שמור על צינורות קצרים וישרים ככל האפשר כדי למזער את ההתנגדות.
קריטריונים לבחירת מפתח למשאבה
אם אתם מוצאים רכיבים בעצמכם, שימו לב לגורמים הבאים:
תאימות צינורות עם שרף.זה השיקול החשוב ביותר. שרפים פוטופולימריים מכילים מונומרים שונים ולעיתים ממיסים. צינורות סיליקון רגילים עלולים להתנפח, להתקשות או להיסדק לאחר חשיפה ממושכת. חפש צינורות בעלי עמידות כימית טובה, כגון PharMed, Tygon או PTFE - אלה מנוסחים לטיפול בנוזלים אגרסיביים.
קצב זרימה.בורות SLA מכילים בדרך כלל כמה מאות מיליליטר עד ליטר בערך. מילוי חוזר של 50-100 מ"ל הוא בדרך כלל מספיק, ולכן משאבה בדירוג של 100-300 מ"ל לדקה עובדת היטב. אם אתה מסתכל על משאבה בדירוג של 20-50 מ"ל/דקה (נפוץ ליישומי קירור), היא עשויה עדיין לעבוד אבל תתמלא מחדש לאט יותר - בסדר עבור מיכלים קטנים יותר או משתמשים סבלניים.
מתח והספק.רוב המשאבות הפריסטלטיות הקטנות פועלות על 12V DC. אתה יכול להפעיל אותם מתאם נפרד או להקיש על ספק הכוח של המדפסת שלך. אם אתה משתמש בלוח המדפסת, אשר שהפלט יכול להתמודד עם זרם ההתנעה של המשאבה, שיכול להיות גבוה יותר מזרם ההפעלה שלה.
רַעַשׁ.רעש המשאבה הפריסטלטית מגיע בעיקר ממנגנון המנוע והרולר. משאבות באיכות טובה עם מיסבים חלקים שקטות למדי. מכיוון שהמשאבה פועלת רק לכמה שניות בכל פעם, הרעש הוא פחות קריטי מאשר במערכת קירור, אבל משאבה שקטה יותר היא תמיד נחמדה יותר אם המדפסת שלך נמצאת בסביבת מגורים או עבודה.
טיפים מעשיים להתקנה
המערכת פשוטה מבחינה קונספטואלית, אבל כמה פרטי התקנה יכולים לעשות את ההבדל בין אמינות אסתטית לבין התעסקות מתמדת:
התקן את חיישן המפלס בגובה הנכון.התקן אותו בצד של הבור, כשליש עד מחצית הדרך למעלה מלמטה. גבוה מדי, והמשאבה תפעיל לעתים קרובות מדי. נמוך מדי, והשרף יורד בצורה מסוכנת לפני הפעלת מילוי חוזר. בדוק את נקודת ההדק עם כמות קטנה של שרף לפני הפעלת הדפסה מלאה.
הנח את המאגר נמוך ממה שאתה חושב.באופן מנוגד לאינטואיציה, אם תמקם את המאגר מעל הבור, שרף נוטה להסתגר דרך הצינור גם כשהמשאבה כבויה, מה שיוביל למילוי יתר. שמור את המאגר בערך באותו גובה כמו הבור, או מעט נמוך יותר, והימנע משיפועים כלפי מטה בצינור שעלולים לעודד סיפון.
שמור על נתיב הצינור חלק.צמצם למינימום עיקולים וקיפולים, במיוחד ממש לפני ואחרי ראש המשאבה. אם עיקולים בלתי נמנעים, השתמשו בקימורים ברדיוס גדול במקום בזוויות חדות, המגבילות את הזרימה ומלחיצות את המשאבה.
בדוק קודם עם מים מזוקקים.לפני טעינת שרף, העבירו מים מזוקקים דרך המערכת כדי לבדוק אם יש דליפות, לאשר שהמשאבה פועלת כהלכה, ולוודא את היגיון החיישן. מים דקים יותר משרף, כך שאם המערכת עובדת עם מים, היא כמעט בוודאות תעבוד עם שרף.
מלאו את המאגר לפני שהוא מתייבש.אל תחכה עד שהמאגר יתרוקן לחלוטין כדי למלא אותו מחדש. אם אוויר נמשך לתוך הקו, ייתכן שהמשאבה תצטרך למלא מחדש, מה שעלול להימשך מספר שניות ולהוביל למילוי חוזר לא עקבי. הרגל לבדוק את המאגר לפני תחילת הדפסה ארוכה.
מי מרוויח הכי הרבה מההגדרה הזו?
חובבים מזדמנים.אם אתה מדפיס רק מדי פעם, מילוי ידני עשוי לא להיראות כמו עניין גדול. אבל העלות והמאמץ הצנועים של בניית מערכת מילוי אוטומטי עדיין יכולים להפוך כל הדפסה למהנה הרבה יותר.
בתי דפוס קטנים עם מספר מכונות.זה המקום שבו האוטומציה באמת זורחת. הזמן שנחסך לכל מכונה מסתכם בשלוש, ארבע או חמש מדפסות. שחרור עצמך מניטור מתמיד מאפשר לך להתמקד לאחר עיבוד, הזמנות לקוחות ועבודות אחרות עם ערך מוסף. הדפסות בין לילה וסופי שבוע הופכות לבעלות קיימא, מה שמגביר את התפוקה הכוללת.
משתמשים המדפיסים דגמים גדולים.הדפסות גדולות לוקחות זמן רב וצורכות הרבה שרף. הסיכון למחסור בשרף באמצע ההדפסה הוא הרבה יותר גבוה, ועלות הכישלון גדולה יותר. מערכת מילוי אוטומטי כמעט חיונית לעבודות אלו.
שאלות נפוצות
ש: האם הצינורית תתפרק בשרף עם הזמן?
כן, צינורות הם חומר מתכלה. בשימוש קבוע, צינורות באיכות טובה יכולים להחזיק מעמד מספר חודשים עד שנה. בדוק את החלק שמגע עם הגלילים - אם הצינור נראה שטוח, מרגיש רך או מראה סדקים על פני השטח, החלף אותו. החלפת צינורות היא זולה, אז שמור על חילוף בהישג יד.
ש: מה אם שרף מתרפא בתוך הצינור?
אם המערכת יושבת בחוסר פעילות במשך זמן רב, שאריות שרף בצינור עשויות להתרפא. כדי למנוע זאת, שטפו את הצינור עם IPA (אלכוהול איזופרופיל) או תמיסת ניקוי ייעודית לפני זמן השבתה ממושך. אם הצינור כבר חסום, החלף אותו - זה קל יותר מאשר לנסות לנקות שרף נרפא.
ש: האם מערכת אחת יכולה להתמודד עם שני סוגי שרף?
מבחינה טכנית אתה יכול להפעיל שתי משאבות ומערכות צינורות נפרדות עבור שרפים שונים, אך שיתוף במאגר עלול להסתכן בזיהום צולב, מה שעלול להשפיע על תכונות הריפוי. בטוח יותר להחזיק משאבה ומאגר אחד לכל סוג שרף.
ש: האם החיישן יתקלקל על ידי שרף עם הזמן?
חיישנים פוטו-אלקטריים ללא מגע אינם נוגעים בשרף, כך שהעיבוי אינו מהווה בעיה. חיישנים מסוג מגע עשויים לצבור שכבת שרף המשפיעה על הרגישות. מסיבה זו, חיישנים פוטו-אלקטריים הם הבחירה המועדפת.
מחשבות אחרונות
מילוי שרף במדפסת SLA עשוי להיראות כמו אי נוחות קלה, אבל עם הזמן, ההפרעות והבלגן מסתכמים ליותר תסכול ממה שהיית מצפה.
משאבה פריסטלטית מציעה פתרון פשוט, בעלות נמוכה ותחזוקה נמוכה. שרף מגע רק עם הצינור, כך שאין חשש לקורוזיה או זיהום. יכולת הדלקה עצמית פירושה שאינך צריך למלא מראש את המשאבה - פשוט שחרר את הצינור פנימה וללכת. בקרת זרימה ליניארית, בשילוב עם חיישן מפלס, מספקת מילוי מדויק ואמינה.
לאחר שהשתמשת במערכת מילוי אוטומטי במשך זמן מה, ההבדל הגדול ביותר הוא השקט הנפשי. המכונה דואגת לעצמה, ואתה חופשי להתמקד בהדפסה בפועל.
למפרט מפורט על משאבות פריסטלטיות מתאימות, עיין בדפי המוצרים שלנו. ואם אתה נתקל בבעיות כלשהן במהלך ההתקנה, צוות התמיכה הטכנית שלנו ישמח לעזור.