SC2601RPW は、定格 100 ～ 300 mL/min、圧力 120 kPa 以上、吸引力 60 kPa 以上、30 cm で 50 dB 未満、および 1,000 時間の寿命テストを備えた DC 6 ～ 12 V のマイクロ蠕動式ウォーター ポンプです。このガイドでは、これらの数値を選択の決定に反映します。つまり、どの電圧バージョンを注文するか、流れが運ぶことができる熱の量、および別のポンプ タイプがより適切な答えであるかどうかです。

ポンプを選択する場合は、セクションを順番にお読みください。すでに所有していて、それが特定のビルドに適しているかどうかを知りたい場合は、ビルド一致表に進んでください。

短い答え

フローは最初のフィルターです。100 ～ 300 mL/min は、10 度上昇でおよそ 70 ～ 210 W をクリアします。これは、1 つのホットエンド コールド ブロックまたは 1 つのレーザー コールド プレートに相当します。密閉された電子ベイ全体には十分ではありません。

電圧は強度ではなく速度と電流を設定します。4 つのバージョンはすべて、同じ 100 ～ 300 mL/min の範囲内に収まります。 12 V ユニットは 320 mA 未満の電流を流しながらその上部に到達するため、プリンターでは通常このユニットが選択されます。

ここでは圧力よりも吸引の方が重要です。60 kPa を超える真空度ではポンプが自吸し、機械の下のリザーバーから吸引できます。遠心ポンプには代わりに浸水入口が必要になります。

ネームプレートではなくマージンを買いましょう。チューブの長さ、エルボ、フィルター、逆止弁のコストは定格流量の 20 ～ 30% となる場合があります。熱からループのサイズを調整し、そのマージンを追加します。

このガイドの内容

データシートを優先順位に従って読む

電圧と電流: 6 V から 12 V への決定

流量: ポンプが運ぶことができる熱負荷

圧力と吸引力 (bar、PSI、揚程メートル)

蠕動、ダイヤフラム、または遠心

ポンプを 4 つの一般的なプリンターのビルドに適合させる

選定基準となる騒音と寿命

7つの選択ミス

事前注文チェックリストとよくある質問

SC2601RPW データシートの読み方 (優先順位順)

設定された仕様は、最初に流量と熱負荷、次に吸引、次に電圧と電流、次に騒音と寿命の順序でお読みください。これを逆にすると、建設業者は、静かで正確だが遅すぎるポンプ、または速いが呼び水ができないポンプを作ることになります。

流量と吸込量は、ポンプがループ内で動作するかどうかを決定する 2 つの数値です。これらの数値によって、ポンプが運ぶことができる熱と、乾いたラインから始動できるかどうかが決まります。電圧と電流によって、電源レールと配線に適合するかどうかが決まります。目新しさが消えた後に満足できるかどうかは、騒音と生活によって決まります。

SC2601RPWの仕様設定と各ラインの決定要因

電圧と電流: 6 V から 12 V への決定

すでに所有しているパワーレールに一致するバージョンを選択してください。 3D プリンタでは、ほとんどの場合 12 V が使用され、電流を低く抑えながらフロー バンドの上部にも達します。

電圧はポンプのデータシートで最も読み取られやすい数値です。電圧が高くても圧力が加わったり、ポンプが本質的に強くなったりすることはありません。ローラーの速度が上がり、同じ出力で電流が下がります。容積式ポンプでは流量が速度に従うため、電圧バージョンでは流量範囲の上限が効果的に設定され、パルス幅変調 (PWM) では動作点がそれより下に設定されます。

電力数値は定格値から P=V x I として計算されます。出典: メーカーのデータシート。

ほとんどの建築業者が予想しているよりも電流が重要です。 12 V で 320 mA 未満ということは、ポンプが専用の電源を必要とせずに、細いワイヤのペアを介してプリンタの既存のレールを共有できることを意味します。モーターはブラシ付き DC 負荷であり、そのスイッチング ノイズが共有アースに沿って伝わるため、モーターは単独の分岐に置き、ステッパー ケーブルやヒーター ケーブルから離してください。

実際的なルールの 1 つは、12 V ポンプに 6 V を供給して速度を低下させないことです。これにより、モーターが設計点からずれてしまい、きれいな制御が得られずに流れが遮断され、PWM ランプで得られる効果以外に何も得られません。

流量: 100 ～ 300 mL/min の熱負荷を運ぶことができます。

100 ～ 300 mL/min は 10 度上昇でおよそ 70 ～ 210 W を伝送するため、SC2601RPW はプリンタ全体ではなく、1 つのホットエンド コールド ブロックまたは 1 つのレーザー コールド プレートに適しています。

算数は短いです。必要な流量は、熱負荷を冷却剤の比熱と許容する温度上昇で割ったものに等しくなります。水の場合、体積熱容量は約 4.19 J/(cm3・K) で、これは 1 つの線に縮小されます。mL/min での流量は、熱負荷 (ワット) の約 14.3 倍を摂氏の上昇で割ったものになります。

実際の例を挙げてみましょう。大判プリンタは、約 45 W を削減する必要がある水冷ホットエンドのヒート ブレークと、ジョブの一部にのみ使用される 40 W のダイオード レーザー モジュールのコールド プレートを実行します。安定した総合負荷は約 60 W ですが、マーキング中はレーザーによって 85 W に向かって押し上げられます。 10 度の上昇では、定常ケースでは約 86 mL/min、マーキングケースでは約 122 mL/min が必要です。どちらも SC2601RPW のバンドの下半分に位置するため、ポンプは十分な予備があり、パートタイムでは静かに動作します。

この例から 2 つの結果が得られます。

ピークのサイズ、平均で実行。平均ではなくピーク負荷に合わせてループのサイズを設定し、ポンプをそのピークの帯域内に保ちます。

ヘッドルームは選択による決定です。負荷の高いループにはヘッドルームがないため、小型のポンプを大型のラジエーターで固定することはできません。

容積式ポンプではローラーの速度に応じて流量が変化するため、デューティと流量は連動して変化します。データシートのフローバンドからのおおよそのマッピング。熱の数値は 14.3 x W / 上昇の関係を使用します。

反例も同様に重要です。 150 W の電力を除去する必要がある密閉チャンバーでは、10 度の上昇で約 215 mL/min が必要になりますが、これは SC2601RPW のバンドの上部近くに位置し、チューブ損失のマージンは残されていません。この時点で、ポンプを大型化するか、熱が冷却剤に到達する前に熱の一部を空気で除去する再設計が正直な答えになります。

どちらの数値を計算する場合でも、コミットする前に 20 ～ 30% を追加してください。公表されている流量定格は、短く真っ直ぐなテスト装置で測定されており、実際のループにはチューブの長さ、曲がり、フィルター、逆止弁、リザーバーとコールドプレート間の高さの差が追加されます。これらのコストはそれぞれ発生し、ほとんどの最初のプロトタイプが予想するよりも早く合計されます。

圧力と吸引力 (bar、PSI、揚程メートル)

120 kPa 以上は 1.2 bar、17.4 psi、または水頭約 12 m です。 60 kPa 以上の吸引力は 8.7 psi で、理論的には水を約 6 メートル持ち上げるのに十分です。

ポンプのデータシートでは単位が自由に混在しており、単一の数値がどれを引用するかによって印象的に見えたり、些細に見えたりする可能性があるため、これらの変換は手元に置いておく価値があります。

変換には 1 kPa=0.145 psi および 1 m 水頭=9.81 kPa が使用されます。頭数は損失前の理論値です。出典: 標準圧力換算。メーカーのデータシート。

密閉されたプリンター ループでは、圧力はほとんど問題になりません。これらの流量では、コールド プレート、1 メートルのチューブ、小型ラジエーターのコストが数 kPa かかるため、SC2601RPW の 120 kPa は、ループが実際に要求する値の大きな倍数になります。この図からわかることは、ポンプは容積式設計であり、容積式ポンプは出口が制限されているときでも押し続けます。そのため、詰まった出口や閉じた出口にポンプを運転させてはいけない理由でもあります。デッドヘッド蠕動ポンプは単にチューブを圧迫し続けるだけで、熱と摩耗が発生し、何のメリットもありません。

実際には吸引の方がより有用な評価です。ポンプは入口で 60 kPa 以上の真空を引くため、ポンプは自吸し、機械の下または横にある貯水池から水を吸い上げます。これにより、遠心ポンプに伴うエアロックの問題や入口の浸水要件がなくなり、重力が許す場所ではなく、都合のよい場所にリザーバーを設置できることになります。

蠕動式、ダイヤフラム式、または遠心式: プリンターではどのタイプに属しますか

自吸用の蠕動機能、正確な低流量、数秒で交換できる流路を選択してください。より多くの流量と圧力が必要な場合はダイヤフラムを選択し、入口が浸水状態を維持できる場合にのみ遠心力を選択してください。

3 つのファミリーの動作は大きく異なるため、通常はモデル番号よりもタイプの決定の方が重要です。以下の表は、プリンター ループ用にこれらを並べて示しています。

SC2601RPW はペリスタルティック ポンプであるため、左の列はその動作を示しています。出典: メーカーのポンプ選択ガイダンス。業界のポンプタイプの比較。

蠕動設計は、清潔さと制御のためのトレードフローを実現します。ダイヤフラムポンプは同じサイズでより多くの水を移動させますが、摩耗するバルブが追加され、流れが脈動し、一般に音が大きくなります。 1 ワットあたりのリットル数を最大にしたい場合は、遠心ポンプが自然な選択になります。そのため、PC の水冷ループで遠心ポンプが使用されますが、入口が浸水することが予想され、エアポケットと戦う必要がある場合には効果が失われます。プリンター ループを手動で充填し、コールド プレートの後ろに設置し、場合によっては数秒間空になる場合は、蠕動による妥協が通常は適切です。

ポンプを 4 つの一般的なプリンターのビルドに適合させる

ホットエンド コールド ブロックとレーザー コールド プレートは SC2601RPW に適合します。密閉された電子機器ベイはそうではありません。問題は冷却剤ではなく空冷であるためです。

以下の表は、ポンプではなく熱源から動作します。これにより、サイジングを正確に保つことができます。

流量は 14.3 x W / 上昇の関係で計算されます。エンクロージャの電子機器に関するガイダンスは、公表されているフィラメント プリンタの実践に従っています。出典: メーカーの流体システムに関するガイダンス。 Bambu Lab のヒートクリープに関するドキュメント。エンジニアリングの実践。

2 行はコメントに値します。多くの場合、ステッピング モーターは人々が最初に水冷したいものであり、通常は最後に水冷を必要とするものです。ヒートシンクと空気の移動によってステッパーの熱のほとんどが解決され、冷却剤は密閉された高温チャンバー内でのみその場所を確保されます。エンクロージャの電子機器はその逆です。フィラメント プリンタ向けに発行されたガイダンスでは、チャンバーを約 60 ～ 70 度に保つように説明し、積極的に冷却される電子機器を求めていますが、その答えはファンとエンクロージャの定格であり、水のループではありません。

選定基準となる騒音と寿命

ノイズと寿命の評価は、約束ではなくテスト条件として扱います。どちらも、数値だけよりも、ポンプの取り付け、運転、整備の方法に大きく依存します。

30 cm で 50 dB 未満は、定義されたセットアップで測定され、同じポンプでもマシン内ではまったく異なる音になる可能性があります。制御できるのは取り付け経路です。ポンプを大きな剛性パネルにボルトで固定すると、そのパネルがスピーカーに変わりますが、同じポンプをシリコングロメットに取り付けた場合は、著しく静かになります。次に重要なのは駆動力であり、20 ～ 25 kHz 帯域のスイッチング周波数によってモーターの音が聞こえなくなるのはそのためです。データシートの数値を信頼して体格を説明するのではなく、各変更の前後で 30 cm の位置を測定してください。

1,000時間の寿命テストは実行時間であり、チューブはその終わりに達する部分です。この数字を自分の勤務時間に換算すると、1 日 4 時間で約 8 か月、1 日 8 時間で約 4 か月、24 時間稼働すると 6 週間未満になります。継続的に稼働する機械にポンプが必要な場合は、最初からチューブの交換をメンテナンス計画に組み込むか、サービス間隔が長い設計を選択してください。

プロトタイプに損害を与えた 7 つの選択ミス

ポンプの選択を誤るほぼすべての原因は、セット全体ではなく 1 つの数値を読み取ることにあります。これらは最も頻繁に表示される 7 つです。

1. 流れだけで買う。ポンプが到着し、目標流量を満たしても、機械の下の貯水池から水を汲み上げることはありません。購入後ではなく、購入前に吸引力の評価を確認してください。

2. 圧力だけで買う。高圧の数値は流れについては何も語っていません。実際に必要な圧力での流量、または流量-圧力曲線を問い合わせてください。

3. 銘板の流れに合わせたサイジング。公表されている評価は短いテスト装置から得られています。チューブの長さ、曲がり、フィルター、バルブ、高低差については 20 ～ 30% 追加します。

4. 12 V の方が単純に強いと仮定します。これらのバージョンはフロー バンドを共有します。 12 V ユニットは、より低い電流でその頂点に達します。電圧はレールに一致させることが重要であり、力任せではありません。

5. 寿命数値の背後にあるデューティサイクルを無視します。1,000 時間のテストの実行時間です。継続的に稼働するマシンは、数年ではなく数週間で到達します。

6. 電圧不足によりポンプの速度が低下します。12 V ユニットに 6 V を供給して流量を減らすと、モーターが設計点からずれてしまいます。 PWMを使用し、定格電圧を保ちます。

7. ポンプをパネルにハードマウントします。しっかりと取り付けることで、エンクロージャーがアンプに変わります。ブラケットを隔離すると、ポンプに触れることなく、知覚される騒音が減少します。

ビルドに必要なバージョンがわからない場合は、熱負荷、レール電圧、チューブの動作を送信すると、バリエーション、チューブの材質、動作点が一致します。ループに使用するポンプの指定については当社にお問い合わせください。

事前注文チェックリスト

注文する前に、ピーク熱負荷、その上の 20 ～ 30% の流量マージン、ポンプ入口圧力降下、最低デューティ設定で達成できる流量、および使用する供給レールの 5 つのことを確認してください。

ピーク熱負荷 (ワット単位)。温度ではなくワットを計算してください。ホットエンド、レーザー モジュール、その他の冷却源とサイズを合計し、同時合計が最大になるようにします。

必要な流量を余裕をもって。10 度上昇した場合の 14.3 で割り、結果の 5 分の 1 から 3 分の 1 を加算すると、実際の配管損失が得られます。

ポンプだけではなくループも。ポンプの性能は、ポンプに電力を供給する回路によって決まります。コールドプレートが部分的に詰まっていると、ポンプが大きすぎる場合でも流れが枯渇する可能性があります。

最低限の義務。最低有効流量を確認します。特定のデューティを下回ると流量の制御が難しくなるため、最小冷却必要量がそれを超えていることを確認してください。

電圧と電流。バージョンをレールに合わせ、ブランチのヘッドルームを 320 mA 未満に保ち、電圧を下げるのではなく PWM 制御を計画します。

よくある質問

SC2601RPWの最大流量はどれくらいですか?

データシートでは、ポンプの速度は 6 V、8 V、10 V、12 V バージョン全体で 100 ～ 300 mL/min、つまり約 6 ～ 18 L/h とされています。最高の数値はフルデューティ時の 12 V バージョンに属し、実際の配管損失を考慮して、それより 20 ～ 30% 少ない使用を計画する必要があります。

SC2601RPWは自吸式ですか?

はい。これは、吸引定格が 60 kPa 以上の容積式蠕動ポンプであるため、水を機械の下のリザーバーからヘッドに引き込みます。乾燥したチューブは加熱して摩耗が早くなるため、長時間のランニングの前に必ずプライミングを行ってください。

SC2601RPW は PSI でどのくらいの圧力を生成しますか?

120 kPa 以上は約 17.4 PSI、または 1.2 bar で、水頭約 12 m に相当します。これは、密閉されたプリンタ ループに必要な量をはるかに超えており、ポンプが容積式設計であることを最も明確に示しています。

3D プリンターに最適な電圧バージョンはどれですか?

12 V バージョンは、プリンタの既存のレールに適合し、320 mA 未満の電流を流しながらフロー バンドの上部に到達するためです。電源電圧を下げるのではなく、PWM を使用して動作点を選択します。

SC2601RPW は密閉型プリンタ全体を冷却できますか?

いいえ。そのフローバンドは 10 度の上昇でおよそ 70 ～ 210 W をカバーし、これは 1 つのホットエンドまたは 1 つのレーザー コールド プレートに相当します。チャンバーの熱と密閉された電子機器は空冷の問題であり、小さな冷却ループを追加しても問題は解決されません。

ペリスタルティックポンプはプリンターの冷却ループに正しい選択ですか?

自吸式、正確な低流量、チューブを交換することで流路を更新したい場合に使用します。低圧で大量の流量が必要で、入口が確実に浸水する場合は、遠心ポンプを使用すると、同じ動力でより多くの水を移動できます。

これであなたはどこへ行くのか

SC2601RPW は低流量、自吸式、容積式ポンプであり、すべての選択の質問はこれら 3 つの事実から導き出されます。 100 ～ 300 mL/min で 1 つのホットエンドまたは 1 つのレーザー コールド プレートを搬送します。吸引力により、リザーバーを好きな場所に配置できます。そしてその圧力ヘッドルームは、ループが決して制限要因ではないことを意味します。プリンタは12V版を選択し、流量図に余裕を持たせ、ソフトに取り付け、チューブは消耗品として扱います。