மருத்துவ சாதனங்கள், தொழில்துறை ஆட்டோமேஷன் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளில் மினியேச்சர் டயாபிராம் பம்புகள் முக்கியமான கூறுகளாகும், இதற்கு துல்லியமான திரவக் கட்டுப்பாடு, நீடித்து உழைக்கும் தன்மை மற்றும் சிறிய வடிவமைப்பு தேவை.பல-பொருள் 3D அச்சிடுதல்முன்னோடியில்லாத வகையில் தனிப்பயனாக்கம் மற்றும் செயல்திறன் மேம்படுத்தலை செயல்படுத்தி, அவர்களின் உற்பத்தியில் புரட்சியை ஏற்படுத்தியுள்ளது. இந்தக் கட்டுரை, மினியேச்சர் டயாபிராம் பம்புகளுக்கான மல்டி-மெட்டீரியல் 3D பிரிண்டிங் குறித்த MIT தலைமையிலான ஒரு புரட்சிகரமான வழக்கு ஆய்வை ஆராய்கிறது, மேலும் புதுமையான பங்களிப்புகளுடன்பிங்செங் மோட்டார்மேம்பட்ட மைக்ரோ-பம்ப் தீர்வுகளில் முன்னணியில் உள்ளது.
1. எம்ஐடியின் ஃபவுண்டரி மென்பொருள்: பல-பொருள் வடிவமைப்பு கண்டுபிடிப்புகளை செயல்படுத்துதல்
இந்தப் புரட்சியின் முன்னணியில் இருப்பது எம்ஐடியின்வார்ப்பு மென்பொருள், பல-பொருள் 3D அச்சிடும் வடிவமைப்பிற்கான ஒரு முன்னோடி கருவி. MIT இன் கணினி அறிவியல் மற்றும் செயற்கை நுண்ணறிவு ஆய்வகத்தால் (CSAIL) உருவாக்கப்பட்டது, ஃபவுண்டரி பொறியாளர்கள் பொருள் பண்புகளை ஒதுக்க அனுமதிக்கிறதுவோக்சல் நிலை(3D பிக்சல்கள்), ஒரு கூறுக்குள் இயந்திர, வெப்ப மற்றும் வேதியியல் பண்புகள் மீது துல்லியமான கட்டுப்பாட்டை செயல்படுத்துகிறது4.
ஃபவுண்ட்ரியின் முக்கிய அம்சங்கள்
-
பொருள் சாய்வு கட்டுப்பாடு: திடமான மற்றும் நெகிழ்வான பொருட்களுக்கு இடையேயான மென்மையான மாற்றங்கள் (எ.கா., TPU மற்றும் PLA) டயாபிராம் பம்ப் கூறுகளில் அழுத்த செறிவுகளை நீக்குகின்றன.
-
செயல்திறன் சார்ந்த வடிவமைப்பு: சோர்வு எதிர்ப்பு (மில்லியன் கணக்கான சுழற்சிகளுக்கு உட்படும் பம்புகளுக்கு முக்கியமானது) மற்றும் ஆற்றல் திறன் போன்ற இலக்குகளுக்கான பொருள் விநியோகத்தை வழிமுறைகள் மேம்படுத்துகின்றன14.
-
உற்பத்தித்திறன் ஒருங்கிணைப்பு: மல்டிஃபேப், ஃபவுண்டரி பிரிட்ஜ்கள் வடிவமைப்பு மற்றும் உற்பத்தி போன்ற பல-பொருள் அச்சுப்பொறிகளுடன் இணக்கமானது, முன்மாதிரி நேரத்தை 70% குறைக்கிறது4.
எம்ஐடியின் வழக்கு ஆய்வில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஃபவுண்டரியைப் பயன்படுத்தி ஒரு டயாபிராம் பம்பை வடிவமைத்தனர்:
-
துருப்பிடிக்காத எஃகு-வலுவூட்டப்பட்ட விளிம்புகள்கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாட்டிற்காக.
-
நெகிழ்வான சிலிகான் அடிப்படையிலான சவ்வுகள்மேம்படுத்தப்பட்ட சீலிங்கிற்காக.
-
வெப்பக் கடத்தும் பாலிமர் சேனல்கள்அதிவேக செயல்பாட்டின் போது வெப்பத்தை வெளியேற்ற4.
2. பல பொருள் வடிவமைப்பு சவால்கள் மற்றும் தீர்வுகள்
பொருள் இணக்கத்தன்மை
போன்ற பொருட்களை இணைத்தல்பீக்(வேதியியல் எதிர்ப்பிற்காக) மற்றும்கார்பன் ஃபைபர்-வலுவூட்டப்பட்ட பாலிமர்கள்(வலிமைக்கு) கவனமாக வெப்ப மற்றும் இயந்திர சீரமைப்பு தேவைப்படுகிறது. MIT இன் தரவு சார்ந்த அணுகுமுறை, பயன்படுத்திபேய்சியன் உகப்பாக்கம், வெறும் 30 சோதனை மறு செய்கைகளில் 12 உகந்த பொருள் சூத்திரங்களை அடையாளம் கண்டு, செயல்திறன் இடத்தை 288×1 ஆல் விரிவுபடுத்தியது.
கட்டமைப்பு உகப்பாக்கம்
-
இடவியல் உகப்பாக்கம்: வழிமுறைகள் குறைந்த அழுத்தப் பொருளை நீக்கி, அழுத்த எதிர்ப்பை (-85 kPa) பராமரிக்கும் அதே வேளையில் பம்ப் எடையை 25% குறைக்கின்றன.
-
வார்பேஜ் எதிர்ப்பு நுட்பங்கள்: PEEK போன்ற உயர் வெப்பநிலை பொருட்களுக்கு, 400°C முனை வெப்பநிலை மற்றும் 60% நிரப்பு விகிதம் சிதைவைக் குறைப்பதாக MIT இன் ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது7.
வழக்கு ஆய்வு: பின்செங் மோட்டரின் பயன்பாடு
பிங்செங் மோட்டார் அதன் உருவாக்கத்திற்கு பல-பொருள் 3D அச்சிடலைப் பயன்படுத்தியுள்ளது385 மைக்ரோ வெற்றிட பம்ப், தொழில்துறை பேக்கேஜிங்கிற்கான ஒரு சிறிய தீர்வு. முக்கிய கண்டுபிடிப்புகளில் பின்வருவன அடங்கும்:
-
இரட்டைப் பொருள் உதரவிதானம்: ஒரு கலப்பினம்FKM ஃப்ளோரோபாலிமர்(வேதியியல் எதிர்ப்பு) மற்றும்கார்பன்-ஃபைபர்-வலுவூட்டப்பட்ட PEEK(அதிக வலிமை), 15,000+ மணிநேர பராமரிப்பு இல்லாத செயல்பாட்டை அடைகிறது7.
-
IoT-இயக்கப்பட்ட வடிவமைப்பு: உட்பொதிக்கப்பட்ட சென்சார்கள் அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையை நிகழ்நேரத்தில் கண்காணித்து, AI வழிமுறைகள் மூலம் முன்கணிப்பு பராமரிப்பை செயல்படுத்துகின்றன4.
3. பம்ப் தயாரிப்பில் மல்டி-மெட்டீரியல் 3D பிரிண்டிங்கின் நன்மைகள்
பலன் | தாக்கம் | உதாரணமாக |
---|---|---|
எடை குறைப்பு | 30–40% இலகுவான பம்புகள் | விண்வெளி தர டைட்டானியம்-PEEK கலவைகள்7 |
மேம்படுத்தப்பட்ட ஆயுள் | 2× ஆயுட்காலம் vs. ஒற்றை-பொருள் பம்புகள் | எம்ஐடியின் துருப்பிடிக்காத எஃகு-சிலிகான் கலப்பின உதரவிதானம்4 |
தனிப்பயனாக்கம் | பயன்பாடு சார்ந்த பொருள் சாய்வுகள் | உயிரியல் இணக்கத்தன்மை கொண்ட வெளிப்புற அடுக்குகள் மற்றும் உறுதியான உள் ஆதரவுகள் கொண்ட மருத்துவ பம்புகள்1 |
4. எதிர்கால திசைகள் மற்றும் தொழில்துறை தாக்கம்
-
செயற்கை நுண்ணறிவால் இயக்கப்படும் பொருள் கண்டுபிடிப்பு: எம்ஐடியின் இயந்திர கற்றல் கட்டமைப்பு, புதுமையான பாலிமர் கலவைகளை அடையாளம் காண்பதை துரிதப்படுத்துகிறது, இது போன்ற பயன்பாடுகளை இலக்காகக் கொண்டுள்ளதுஅரிப்பை எதிர்க்கும் பம்புகள்வேதியியல் செயலாக்கத்திற்கு1.
-
நிலையான உற்பத்தி: பின்செங் மோட்டார் ஆராய்ந்து வருகிறதுமறுசுழற்சி செய்யக்கூடிய தெர்மோபிளாஸ்டிக்ஸ்மற்றும் கழிவுகளைக் குறைப்பதற்கான பரவலாக்கப்பட்ட உற்பத்தி வலையமைப்புகள், லண்டன் பல்கலைக்கழகக் கல்லூரியின் "மெட்டாப்லாஸ்" அமைப்பு10 போன்ற திட்டங்களால் ஈர்க்கப்பட்டன.
-
ஸ்மார்ட் பம்புகள்: ஒருங்கிணைப்புவெப்ப நிறமிப் பொருட்கள்(வெப்பநிலைக்கு பதிலளிக்கக்கூடிய திரவக் கட்டுப்பாட்டிற்கு) மற்றும் சுய-குணப்படுத்தும் பாலிமர்கள்10.
முடிவுரை
MIT இன் ஃபவுண்டரி மென்பொருள் மற்றும் பின்செங் மோட்டரின் பொறியியல் நிபுணத்துவத்தின் இணைவு, மினியேச்சர் டயாபிராம் பம்ப் உற்பத்தியில் மல்டி-மெட்டீரியல் 3D பிரிண்டிங்கின் உருமாற்றத் திறனை எடுத்துக்காட்டுகிறது. பொருள் சேர்க்கைகளை மேம்படுத்துவதன் மூலமும், AI- இயக்கப்படும் வடிவமைப்பைத் தழுவுவதன் மூலமும், இந்த தொழில்நுட்பம் நீடித்து உழைக்கும் தன்மை, செயல்திறன் மற்றும் தனிப்பயனாக்கம் ஆகியவற்றில் முக்கியமான சவால்களை எதிர்கொள்கிறது.
பின்செங் மோட்டரின் புதுமையான பம்ப் தீர்வுகளை ஆராயுங்கள்.:
பிங்செங் மோட்டரின் அதிகாரப்பூர்வ வலைத்தளத்தைப் பார்வையிடவும்போன்ற அதிநவீன தயாரிப்புகளைக் கண்டறிய385 மைக்ரோ வெற்றிட பம்ப்மற்றும் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட OEM/ODM சேவைகள்.
உங்களுக்கும் எல்லாம் பிடிக்கும்.
மேலும் செய்திகளைப் படிக்கவும்
இடுகை நேரம்: ஏப்ரல்-26-2025