EO

Miniatuur magnetische pomp toont de ware kracht van 3D-printen

16 september 2020 om 13:17 uur

Monolithische, volledig 3D-geprinte magnetische pompen worden getoond naast een Amerikaans dubbeltje. De vloeistofpoorten zijn zichtbaar in de pompen links en in het midden, terwijl de zuiger met ingebouwde magneet zichtbaar is in de pomp aan de rechterkant. Foto: Luis Fernando Velásquez-García

Een miniatuurpomp - compact, ventielloos en magnetisch bediend - toont de brede mogelijkheden van apparaten die zijn vervaardigd door middel van 3D-printen.


Het onderzoek is verschenen in  Journal of Physics D: Applied Physics.

 

Met een volume van 1 kubieke centimeter werd de monolithische pomp in 75 minuten in één printgang vervaardigd uit meerdere materialen die samen 3,89 Dollar kosten. De pomp kan zowel vloeistoffen als gassen verplaatsen met minder stroom en minder verstoppingen dan standaard pompen van dit formaat.

 

Luis Fernando Velásquez-García, hoofdonderzoeker bij MIT's Microsystems Technology Laboratories (MTL), leidde het team dat de pomp bouwde. Hij zegt dat de efficiënte en draagbare pomp kan worden gebruikt in toepassingen "van brandstofcellen tot energieopwekking tot warmtewisselaars" die computerchips koelen. "Additive manufacturing biedt een manier om miniatuurapparaten te maken uit meerdere materialen en die op bestelling zijn ontworpen voor meer gepersonaliseerde toepassingen", stelt hij.

 

Hij hoopt dat de proof-of-principle-pomp anderen zal inspireren om beter te kijken naar het potentieel van laag-voor-laag, computerondersteunde additive manufacturing, in vergelijking met de massaproductiestijl in de 'cleanroom' van de halfgeleiderindustrie. Terwijl onderzoekers hebben geprobeerd de successen van die industrie na te bootsen om nieuwe miniatuurapparaten te ontwikkelen, "kom je tot de conclusie dat in sommige gevallen de fabricagemethoden niet hetzelfde kunnen zijn, de materialen niet hetzelfde kunnen zijn, en de specifieke uitvoeringen van de oplossingen heel verschillend zijn".

 

"Niet copy-pasten"

Hoewel de pomp niet is ontworpen met het oog op specifieke toepassingen, zegt Velásquez-García dat het apparaat de mogelijkheden laat zien die beschikbaar zijn via monolithisch, multi-materiaal 3D-printen.

 

De onderzoekers waren bijvoorbeeld in staat om de slagcapaciteit van de nieuwe pomp te vergroten tot boven die van een pomp die klassiek gemaakt is van silicium door de printmethoden te veranderen om een ​​meer vervormbaar membraan te maken met behoud van een stijver zuigerlichaam - allemaal met hetzelfde Nylon 12-materiaal.

 

"Het gaat niet om copy-pasten wat mensen eerder hebben gedaan, het gaat erom de voordelen van printen echt te benutten", zegt Velásquez-García. "Ik denk dat er een reële kans is om een ​​verschil te maken als we problemen opnieuw bekijken die we eerder niet helemaal konden oplossen en nu kunnen we dat vanwege deze paraplu van additive manufacturing."

 

De pomp "is een zeer slimme implementatie van het principe dat‘complexiteit gratis is'in digitale en additieve productie," zegt Albert Folch, een professor in bio-engineering aan de Universiteit van Washington die niet betrokken was bij het MIT-onderzoek. "Omdat deze pompen zijn gemaakt van verschillende componenten van verschillende materialen en complexe vormen, is traditionele fabricage en montage vaak duur."

 

"De mogelijkheden om energie en informatie te verwerken zijn veel groter als je monolithisch apparaten kunt maken die zijn gemaakt van meerdere materialen", beaamt Velásquez-García.

 

Elektromotor

Als volgende stap kunnen Velásquez-García en zijn collega's de lessen van de pomp gebruiken om monolithisch een miniatuur elektromotor te bouwen. Maar hij hoopt dat mensen over de hele wereld door de pomp zullen worden geïnspireerd om hun eigen apparaten te ontwerpen en te vervaardigen, vooral omdat ze kunnen worden gemaakt met relatief goedkope en algemeen verkrijgbare printers. "Misschien kan dit een rol spelen bij het democratiseren van technologie", zegt hij.

 

Gerelateerd nieuws

Plastic afval wordt nanomateriaal voor energieopslag (video)

Plastic afval wordt nanomateriaal voor energieopslag (video)

Plastic afval van bijvoorbeeld Petflessen kan nu worden gerecycleerd tot een nanomateriaal dat geschikt is voor energieopslag.

James Dyson Award: apparaten van stroom voorzien op lichaamswarmte

Apparaten van stroom voorzien op lichaamswarmte (James Dyson Award)

Start Now is een draagbaar thermo-elektrisch product dat zorgt voor een continue stroomvoorziening voor (medische) apparatuur. Doordat het werkt op lichaamswarmte, wordt niet alleen de werking van de apparaten zeker…

Studenten uit Delft winnen James Dyson Award 2020 met audiosysteem dat glas gebruikt om muziek te streamen

Audiosysteem dat glas gebruikt om muziek te streamen (video) (James Dyson Award)

Ammos is een audiosysteem voor thuis dat kristalhelder geluid produceert met een glasplaat en daardoor in het geheel recyclebaar is. De zes studenten van TU Delft pakken hiermee de duurzaamheidskwesties in…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Encoder WDGR - de incrementele redundantie

Het hoeft niet altijd SIL te zijn ... de incrementele redundante encoder WDGR.

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

29 september 2020, online

5G in de Industrie

Informatie over de praktische toepasbaarheid en mogelijkheden van 5G in de Industrie.

29 september 2020, Frankfurt

Battery Experts Forum

Conferentie en beurs over batterijtechnologie

29 september 2020, online

Kostenbeheersing van gegoten / gesmede technische componenten

Tijdens dit webinar zet Elcee mogelijkheden uiteen om de kosten van gesmede / gegoten componenten te...

Meer agendapunten »