• ବ୍ୟାନର

ମିନିଏଚର ଡାୟାଫ୍ରାମ୍ ପମ୍ପ ନିର୍ମାଣରେ ବହୁ-ସାମଗ୍ରୀ 3D ମୁଦ୍ରଣ: ଏକ MIT କେସ୍ ଷ୍ଟଡି

ମିନିଏଚର ଡାୟାଫ୍ରାମ ପମ୍ପଗୁଡ଼ିକ ଚିକିତ୍ସା ଉପକରଣ, ଶିଳ୍ପ ସ୍ୱୟଂଚାଳିତକରଣ ଏବଂ ପରିବେଶଗତ ପ୍ରଣାଳୀରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଉପାଦାନ, ଯାହା ପାଇଁ ସଠିକ ତରଳ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ, ସ୍ଥାୟୀତ୍ୱ ଏବଂ କମ୍ପାକ୍ଟ ଡିଜାଇନ୍ ଆବଶ୍ୟକ। ଏହାର ସମନ୍ୱୟବହୁ-ସାମଗ୍ରୀ 3D ପ୍ରିଣ୍ଟିଂସେମାନଙ୍କର ଉତ୍ପାଦନରେ ବିପ୍ଳବ ଆଣିଛି, ଯାହା ଅଭୂତପୂର୍ବ କଷ୍ଟମାଇଜେସନ ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନକୁ ସକ୍ଷମ କରିଛି। ଏହି ପ୍ରବନ୍ଧଟି କ୍ଷୁଦ୍ର ଡାୟାଫ୍ରାମ ପମ୍ପ ପାଇଁ ମଲ୍ଟି-ମାଟେରିଆଲ୍ 3D ପ୍ରିଣ୍ଟିଂ ଉପରେ ଏକ ଅଭିନବ ଅବଦାନ ସହିତ MIT-ନେତୃତ୍ବାଧୀନ କେସ୍ ଅଧ୍ୟୟନ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରେ।ପିଙ୍ଗ୍ ଚେଙ୍ଗ୍ ମୋଟର |, ଉନ୍ନତ ମାଇକ୍ରୋ-ପମ୍ପ ସମାଧାନ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଏକ ନେତା।


୧. MITର ଫାଉଣ୍ଡ୍ରି ସଫ୍ଟୱେର୍: ବହୁ-ସାମଗ୍ରୀ ଡିଜାଇନ୍ ନବସୃଜନକୁ ସକ୍ଷମ କରିବା

ଏହି ବିପ୍ଳବର ଅଗ୍ରଭାଗରେ ଅଛନ୍ତି MITରଢାଉଣି ସଫ୍ଟୱେର୍, ବହୁ-ସାମଗ୍ରୀ 3D ପ୍ରିଣ୍ଟିଂ ଡିଜାଇନ୍ ପାଇଁ ଏକ ଅଗ୍ରଣୀ ଉପକରଣ। MIT ର କମ୍ପ୍ୟୁଟର ସାଇନ୍ସ ଏବଂ ଆର୍ଟିଫିସିଆଲ୍ ଇଣ୍ଟେଲିଜେନ୍ସ ଲାବୋରେଟୋରୀ (CSAIL) ଦ୍ୱାରା ବିକଶିତ, ଫାଉଣ୍ଡ୍ରି ଇଞ୍ଜିନିୟରମାନଙ୍କୁ ସାମଗ୍ରୀ ଗୁଣଧର୍ମ ନ୍ୟସ୍ତ କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦିଏଭୋକ୍ସେଲ ସ୍ତର(3D ପିକ୍ସେଲ୍), ଯାହା ଗୋଟିଏ ଉପାଦାନ ମଧ୍ୟରେ ଯାନ୍ତ୍ରିକ, ତାପଜ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଉପରେ ସଠିକ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ସକ୍ଷମ କରିଥାଏ4.

ଫାଉଣ୍ଡ୍ରିର ପ୍ରମୁଖ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ

  • ମ୍ୟାଟେରିଆଲ୍ ଗ୍ରେଡିଏଣ୍ଟ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ: କଠୋର ଏବଂ ନମନୀୟ ସାମଗ୍ରୀ (ଯଥା, TPU ଏବଂ PLA) ମଧ୍ୟରେ ସୁଗମ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଡାୟାଫ୍ରାମ ପମ୍ପ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକରେ ଚାପ ସାନ୍ଦ୍ରତାକୁ ଦୂର କରେ।

  • କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା-ଚାଳିତ ଡିଜାଇନ୍: ଆଲଗୋରିଦମଗୁଡ଼ିକ ଥକାପଣ ପ୍ରତିରୋଧ (ନିୟୁତ ଲକ୍ଷ ଚକ୍ର ଚାଲୁଥିବା ପମ୍ପ ପାଇଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ) ଏବଂ ଶକ୍ତି ଦକ୍ଷତା 14 ଭଳି ଲକ୍ଷ୍ୟ ପାଇଁ ସାମଗ୍ରୀ ବଣ୍ଟନକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରନ୍ତି।

  • ଉତ୍ପାଦନକ୍ଷମତା ସମନ୍ୱୟ: ମଲ୍ଟିଫ୍ୟାବ୍, ଫାଉଣ୍ଡ୍ରି ବ୍ରିଜ୍ ଡିଜାଇନ୍ ଏବଂ ଉତ୍ପାଦନ ଭଳି ମଲ୍ଟି-ମାଟେରିଆଲ୍ ପ୍ରିଣ୍ଟର୍ ସହିତ ସୁସଙ୍ଗତ, ପ୍ରୋଟୋଟାଇପିଂ ସମୟକୁ 70%4 ହ୍ରାସ କରେ।

MITର କେସ୍ ଷ୍ଟଡିରେ, ଗବେଷକମାନେ ଫାଉଣ୍ଡ୍ରି ବ୍ୟବହାର କରି ଏକ ଡାୟାଫ୍ରାମ ପମ୍ପ ଡିଜାଇନ୍ କରିଥିଲେ:

  • ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍-ପ୍ରବଳିତ ଧାରଗୁଡ଼ିକଗଠନମୂଳକ ଅଖଣ୍ଡତା ପାଇଁ।

  • ନମନୀୟ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ଝିଲ୍ଲୀଉନ୍ନତ ସିଲିଂ ପାଇଁ।

  • ତାପଜ ପରିବାହୀ ପଲିମର ଚ୍ୟାନେଲଗୁଡ଼ିକଦ୍ରୁତ ଗତିରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିବା ସମୟରେ ତାପକୁ ବିସ୍ତାର କରିବା ପାଇଁ4.


୨. ବହୁ-ବସ୍ତୁ ଡିଜାଇନ୍ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ ଏବଂ ସମାଧାନ

ସାମଗ୍ରୀ ସୁସଙ୍ଗତତା

ଯେପରିକି ସାମଗ୍ରୀ ମିଶ୍ରଣ କରିବାଉଙ୍କିମାନ୍ତୁ(ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିରୋଧ ପାଇଁ) ଏବଂକାର୍ବନ ଫାଇବର-ପୁନଃସଜ୍ଜିତ ପଲିମର(ଶକ୍ତି ପାଇଁ) ସତର୍କତାର ସହିତ ତାପଜ ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସଂରଚନା ଆବଶ୍ୟକ କରେ। MIT ର ତଥ୍ୟ-ଚାଳିତ ପଦ୍ଧତି, ବ୍ୟବହାର କରିବାୟେସିଆନ୍ ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍, ମାତ୍ର 30ଟି ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ପୁନରାବୃତ୍ତିରେ 12ଟି ସର୍ବୋତ୍ତମ ସାମଗ୍ରୀ ଫର୍ମୁଲେସନ୍ ଚିହ୍ନଟ କରିଥିଲେ, ଯାହା କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସ୍ଥାନକୁ 288×1 ଦ୍ୱାରା ବିସ୍ତାର କରିଥିଲା।

ଗଠନାତ୍ମକ ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍

  • ଟପୋଲୋଜି ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍: ଆଲଗୋରିଦମଗୁଡ଼ିକ କମ୍ ଚାପଯୁକ୍ତ ସାମଗ୍ରୀକୁ ବାହାର କରିଦିଏ, ଚାପ ପ୍ରତିରୋଧ (-85 kPa) ବଜାୟ ରଖି ପମ୍ପ ଓଜନ 25% ହ୍ରାସ କରେ47।

  • ଆଣ୍ଟି-ୱାରପେଜ୍ କୌଶଳ: PEEK ଭଳି ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ସାମଗ୍ରୀ ପାଇଁ, MIT ର ଗବେଷଣା ଦର୍ଶାଇଛି ଯେ 400°C ର ନୋଜଲ୍ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ 60% ଇନଫିଲ୍ ହାର ବିକୃତିକୁ ହ୍ରାସ କରିଥାଏ7।

କେସ୍ ଷ୍ଟଡି: ପିନଚେଙ୍ଗ ମୋଟରର ପ୍ରୟୋଗ

ପିଙ୍ଗ୍ ଚେଙ୍ଗ୍ ମୋଟର | ଏହାର ବିକାଶ ପାଇଁ ମଲ୍ଟି-ମାଟେରିଆଲ୍ 3D ପ୍ରିଣ୍ଟିଂର ବ୍ୟବହାର କରିଛି୩୮୫ ମାଇକ୍ରୋ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ପମ୍ପ, ଶିଳ୍ପ ପ୍ୟାକେଜିଂ ପାଇଁ ଏକ କମ୍ପାକ୍ଟ ସମାଧାନ। ପ୍ରମୁଖ ଉଦ୍ଭାବନଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ:

  • ଡୁଆଲ୍-ମେଟେରିଆଲ୍ ଡାୟାଫ୍ରାଗ୍ମ: ଏକ ମିଶ୍ରିତFKM ଫ୍ଲୋରୋପଲିମର(ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିରୋଧ) ଏବଂକାର୍ବନ-ଫାଇବର-ପୁନଃସଜ୍ଜିତ PEEK(ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି), 15,000+ ଘଣ୍ଟା ରକ୍ଷଣାବେକ୍ଷଣ-ମୁକ୍ତ କାର୍ଯ୍ୟ ହାସଲ କରିବା7।

  • IoT-ସକ୍ଷମ ଡିଜାଇନ୍: ଏମ୍ବେଡେଡ୍ ସେନ୍ସରଗୁଡ଼ିକ ବାସ୍ତବ ସମୟରେ ଚାପ ଏବଂ ତାପମାତ୍ରା ନିରୀକ୍ଷଣ କରେ, AI ଆଲଗୋରିଦମ ମାଧ୍ୟମରେ ପୂର୍ବାନୁମାନିକ ରକ୍ଷଣାବେକ୍ଷଣକୁ ସକ୍ଷମ କରେ4।


3. ପମ୍ପ ନିର୍ମାଣରେ ବହୁ-ସାମଗ୍ରୀ 3D ପ୍ରିଣ୍ଟିଂର ଲାଭ

ଲାଭ ପ୍ରଭାବ ଉଦାହରଣ
ଓଜନ ହ୍ରାସ 30-40% ହାଲୁକା ପମ୍ପ ଏରୋସ୍ପେସ୍-ଗ୍ରେଡ୍ ଟାଇଟାନିୟମ୍-ପିଇକେ କମ୍ପୋଜିଟ୍ସ7
ଉନ୍ନତ ସ୍ଥାୟୀତ୍ୱ 2× ଜୀବନକାଳ ବନାମ ଏକକ-ବସ୍ତୁ ପମ୍ପ MITର ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍-ସିଲିକୋନ୍ ହାଇବ୍ରିଡ୍ ଡାୟାଫ୍ରାମ ୪
କଷ୍ଟମାଇଜେସନ୍ ପ୍ରୟୋଗ-ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସାମଗ୍ରୀ ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ ଜୈବ ସୁସଙ୍ଗତ ବାହ୍ୟ ସ୍ତର ଏବଂ କଠୋର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ସମର୍ଥନ ସହିତ ମେଡିକାଲ ପମ୍ପ1

୪. ଭବିଷ୍ୟତର ଦିଗ ଏବଂ ଶିଳ୍ପ ପ୍ରଭାବ

  • AI-ଚାଳିତ ସାମଗ୍ରୀ ଆବିଷ୍କାର: MITର ମେସିନ୍ ଲର୍ନିଂ ଫ୍ରେମୱାର୍କ ନୂତନ ପଲିମର ମିଶ୍ରଣଗୁଡ଼ିକର ଚିହ୍ନଟକୁ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ କରେ, ଯେପରିକି ପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକୁ ଟାର୍ଗେଟ କରିକ୍ଷୋଭ-ପ୍ରତିରୋଧୀ ପମ୍ପଗୁଡ଼ିକରାସାୟନିକ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପାଇଁ1.

  • ସ୍ଥାୟୀ ଉତ୍ପାଦନ: ପିନଚେଙ୍ଗ ମୋଟର ଅନୁସନ୍ଧାନ କରୁଛିପୁନଃବ୍ୟବହାରଯୋଗ୍ୟ ଥର୍ମୋପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ସଏବଂ ୟୁନିଭର୍ସିଟି କଲେଜ ଲଣ୍ଡନର "ମେଟାପ୍ଲାସ୍" ସିଷ୍ଟମ ଭଳି ପ୍ରକଳ୍ପ ଦ୍ୱାରା ଅନୁପ୍ରାଣିତ ହୋଇ ଅପଚୟ ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ ବିକେନ୍ଦ୍ରୀକରଣ ଉତ୍ପାଦନ ନେଟୱାର୍କ।

  • ସ୍ମାର୍ଟ ପମ୍ପଗୁଡ଼ିକ: ଏହାର ସମନ୍ୱୟଥର୍ମୋକ୍ରୋମିକ୍ ସାମଗ୍ରୀ(ତାପମାନ-ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ତରଳ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପାଇଁ) ଏବଂ ସ୍ୱୟଂ-ଉପଚାର ପଲିମର10.


ଉପସଂହାର

MITର ଫାଉଣ୍ଡ୍ରି ସଫ୍ଟୱେର୍ ଏବଂ PinCheng ମୋଟରର ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ବିଶେଷଜ୍ଞତାର ମିଶ୍ରଣ କ୍ଷୁଦ୍ର ଡାୟାଫ୍ରାମ ପମ୍ପ ନିର୍ମାଣରେ ବହୁ-ସାମଗ୍ରୀ 3D ପ୍ରିଣ୍ଟିଂର ପରିବର୍ତ୍ତନଶୀଳ ସମ୍ଭାବନାକୁ ଉଦାହରଣ ଦିଏ। ସାମଗ୍ରୀ ମିଶ୍ରଣକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରି ଏବଂ AI-ଚାଳିତ ଡିଜାଇନ୍ ଗ୍ରହଣ କରି, ଏହି ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ସ୍ଥାୟୀତ୍ୱ, ଦକ୍ଷତା ଏବଂ କଷ୍ଟମାଇଜେସନ୍ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜଗୁଡ଼ିକର ମୁକାବିଲା କରେ।

ପିନଚେଙ୍ଗ ମୋଟରର ଅଭିନବ ପମ୍ପ ସମାଧାନ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରନ୍ତୁ:
ପିଙ୍ଗଚେଙ୍ଗ ମୋଟରର ଅଫିସିଆଲ୍ ୱେବସାଇଟ୍ ପରିଦର୍ଶନ କରନ୍ତୁଭଳି ଅତ୍ୟାଧୁନିକ ଉତ୍ପାଦ ଆବିଷ୍କାର କରିବା ପାଇଁ୩୮୫ ମାଇକ୍ରୋ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ପମ୍ପଏବଂ କଷ୍ଟୋମାଇଜ୍ ହୋଇଥିବା OEM/ODM ସେବା।

ତୁମେ ମଧ୍ୟ ସବୁ ପସନ୍ଦ କର


ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଏପ୍ରିଲ-୨୬-୨୦୨୫