Մանրանկարչական դիաֆրագմային պոմպերը բժշկական սարքերի, արդյունաբերական ավտոմատացման և շրջակա միջավայրի համակարգերի կարևոր բաղադրիչներ են, որոնք պահանջում են հեղուկի ճշգրիտ կառավարում, դիմացկունություն և կոմպակտ դիզայն։բազմամշակութային 3D տպագրությունհեղափոխություն է մտցրել դրանց արտադրության մեջ՝ հնարավորություն տալով աննախադեպ անհատականացման և կատարողականի օպտիմալացման: Այս հոդվածը ուսումնասիրում է MIT-ի կողմից ղեկավարվող մի նորարարական ուսումնասիրություն մանրանկարչական դիաֆրագմային պոմպերի բազմանյութային 3D տպագրության վերաբերյալ՝ զուգորդված նորարարական ներդրումների հետ:Պինգչենգ Մոթոր, առաջատար միկրոպոմպերի առաջադեմ լուծումների ոլորտում։

---

1. MIT-ի ձուլման ծրագրակազմ. բազմանյութական դիզայնի նորարարության հնարավորություն

Այս հեղափոխության առաջնագծում է MIT-ըՁուլման ծրագրակազմ, բազմանյութական 3D տպագրության նախագծման առաջատար գործիք: MIT-ի Համակարգչային գիտության և արհեստական ​​բանականության լաբորատորիայի (CSAIL) կողմից մշակված Foundry-ն թույլ է տալիս ինժեներներին վերագրել նյութական հատկություններըվոքսելի մակարդակ(3D պիքսելներ), որոնք հնարավորություն են տալիս ճշգրիտ վերահսկել մեխանիկական, ջերմային և քիմիական բնութագրերը մեկ բաղադրիչի ներսում4:

Ձուլարանի հիմնական առանձնահատկությունները

• Նյութի գրադիենտի կառավարումԿոշտ և ճկուն նյութերի (օրինակ՝ TPU և PLA) միջև սահուն անցումները վերացնում են դիաֆրագմային պոմպի բաղադրիչներում լարվածության կոնցենտրացիաները։

• Արդյունավետության վրա հիմնված դիզայնԱլգորիթմները օպտիմալացնում են նյութի բաշխումը այնպիսի նպատակների համար, ինչպիսիք են հոգնածության դիմադրությունը (կարևոր է միլիոնավոր ցիկլեր անցնող պոմպերի համար) և էներգաարդյունավետությունը14:

• Արտադրելիության ինտեգրումՀամատեղելի է բազմանյութ տպիչների հետ, ինչպիսիք են MultiFab-ը, Foundry կամուրջների նախագծումն ու արտադրությունը, ինչը 70%-ով կրճատում է նախատիպերի պատրաստման ժամանակը։

MIT-ի ուսումնասիրության մեջ հետազոտողները օգտագործել են Foundry-ն՝ դիաֆրագմային պոմպ նախագծելու համար, որն ունի՝

• Անժանգոտվող պողպատով ամրացված եզրերկառուցվածքային ամբողջականության համար։

• ճկուն սիլիկոնային հիմքով մեմբրաններբարելավված կնքման համար։

• Ջերմահաղորդիչ պոլիմերային ալիքներբարձր արագությամբ աշխատանքի ընթացքում ջերմությունը ցրելու համար 4.

---

2. Բազմանյութային նախագծման մարտահրավերներ և լուծումներ

Նյութերի համատեղելիություն

Նյութերի համադրություն, ինչպիսիք ենՓԻՔ(քիմիական դիմադրության համար) ևածխածնային մանրաթելով ամրացված պոլիմերներ(ամրության համար) պահանջում է զգույշ ջերմային և մեխանիկական համապատասխանեցում: MIT-ի տվյալների վրա հիմնված մոտեցումը, օգտագործելովԲայեսյան օպտիմալացում, ընդամենը 30 փորձարարական իտերացիաներում նույնականացրել է 12 օպտիմալ նյութական բանաձևեր՝ ընդլայնելով կատարողականի տարածքը 288×1-ով։

Կառուցվածքային օպտիմալացում

• Տոպոլոգիայի օպտիմալացումԱլգորիթմները հեռացնում են ցածր լարվածության նյութը՝ 25%-ով նվազեցնելով պոմպի քաշը՝ միաժամանակ պահպանելով ճնշման դիմադրությունը (-85 կՊա)47:

• Հակա-պատերազմական տեխնիկաներPEEK-ի նման բարձր ջերմաստիճանային նյութերի համար MIT-ի հետազոտությունը ցույց է տվել, որ 400°C ծայրակալի ջերմաստիճանը և 60% լցման արագությունը նվազագույնի են հասցնում դեֆորմացիան7։

Ուսումնասիրություն. PinCheng շարժիչի կիրառումը

Պինգչենգ Մոթոր օգտագործել է բազմանյութային 3D տպագրությունը՝ իր զարգացման համար385 միկրո վակուումային պոմպ, արդյունաբերական փաթեթավորման կոմպակտ լուծում: Հիմնական նորարարությունները ներառում են՝

• Երկակի նյութից պատրաստված դիաֆրագմաՀիբրիդFKM ֆտորպոլիմեր(քիմիական դիմադրություն) ևածխածնային մանրաթելով ամրացված PEEK(բարձր ամրություն), ապահովելով 15,000+ ժամ սպասարկման կարիք չունեցող աշխատանք7։

• Ինտերնետային իրերի միջոցով աշխատող դիզայնՆերկառուցված սենսորները վերահսկում են ճնշումը և ջերմաստիճանը իրական ժամանակում՝ հնարավորություն տալով կանխատեսողական սպասարկում իրականացնել արհեստական ​​բանականության ալգորիթմների միջոցով։

---

3. Բազմանյութային 3D տպագրության առավելությունները պոմպերի արտադրության մեջ

---

4. Ապագա ուղղություններ և ազդեցություն արդյունաբերության վրա

• Արհեստական ​​բանականության կողմից կառավարվող նյութերի հայտնաբերումMIT-ի մեքենայական ուսուցման շրջանակը արագացնում է նոր պոլիմերային խառնուրդների նույնականացումը՝ թիրախավորելով այնպիսի կիրառություններ, ինչպիսիք ենկոռոզիայի դիմացկուն պոմպերքիմիական մշակման համար 1.

• Կայուն արտադրությունPinCheng Motor-ը ուսումնասիրում էվերամշակվող ջերմապլաստիկներև ապակենտրոնացված արտադրական ցանցեր՝ թափոնները կրճատելու համար, որոնք ոգեշնչված են Լոնդոնի համալսարանական քոլեջի «Մետապլաս» համակարգի10 նման նախագծերով։

• Խելացի պոմպերԻնտեգրացիաջերմաքրոմային նյութեր(ջերմաստիճանին արձագանքող հեղուկի կառավարման համար) և ինքնաբուժվող պոլիմերներ10:

---

Եզրակացություն

MIT-ի Foundry ծրագրային ապահովման և PinCheng Motor-ի ճարտարագիտական ​​փորձագիտության համադրությունը ցույց է տալիս բազմանյութային 3D տպագրության վերափոխող ներուժը մանրանկարչական դիաֆրագմային պոմպերի արտադրության մեջ: Նյութերի համադրությունները օպտիմալացնելով և արհեստական ​​բանականության վրա հիմնված դիզայնը ընդունելով՝ այս տեխնոլոգիան լուծում է դիմացկունության, արդյունավետության և անհատականացման կարևորագույն մարտահրավերները:

Ուսումնասիրեք PinCheng Motor-ի նորարարական պոմպային լուծումները:
Այցելեք PingCheng Motor-ի պաշտոնական կայքըհայտնաբերելու համար այնպիսի առաջատար արտադրանքներ, ինչպիսիք են՝385 միկրո վակուումային պոմպև անհատականացված OEM/ODM ծառայություններ: