Arhitectura plăcii de bază contează deoarece definește cât de compactă, aptă de claritate și scalabilă poate fi instalația dumneavoastră fluidică. Are un impact asupra numărului de interfețe, a traseului de rutare, a materialului utilizat și a efortului necesar pentru a trece de la prototip la producția de serie.
Odată ce echipa dumneavoastră consideră că tehnologia plăcii de bază este o direcție potrivită, întrebarea principală este una practică: care abordare oferă dispozitivului dumneavoastră echilibrul corect între amprentă, volum neutilizat, aptitudine de claritate, posibilitate de fabricație și cost?
O arhitectură bine configurată a plăcii de bază fluidice poate ajuta echipa dumneavoastră:
Înainte de a rafina traseele, straturile sau materialele, confirmați traseul necesar arhitecturii dumneavoastră. Cele mai multe echipe vor fi comparat mai multe tipuri de placă de bază fluidică înainte de a ajunge în acest punct.
Configurările bazate pe tuburi se potrivesc adesea prototipurilor timpurii deoarece sunt ușor de modificat. De asemenea, pot deveni mai greu de gestionat pe măsură ce dispozitivul devine mai mic, mai clar și mai orientat spre producție. Mai multe tuburi și conectori cu filet pot duce la mai mulți pași de asamblare, mai multe puncte potențiale de scurgere și mai multe variații între asamblări.
Plăcile de bază prelucrate mecanic pot funcționa bine pentru geometrie mai simplă, construcție mecanică robustă sau configurații în care prelucrarea cu burghiu transversal se potrivește cu conceptul canalului. Cu toate acestea, acestea pot deveni restrictive atunci când designul necesită o rutare internă complexă pe mai multe straturi.
Bonded manifolds pot asigura ușurința de spălare a canalelor interne, oferă configurații compacte, în timp ce bonded manifolds cu mai multe straturi sunt excelente pentru rutări mai complexe. Lipirea prin difuzie sudează straturile individuale de polimer fără a fi necesar să se utilizeze adeziv în zona lipită. Acest lucru poate fi potrivit pentru proiectarea plăcilor de bază microfluidice unde canalele clar rutate, riscul scăzut de contaminare și amprenta redusă sunt cruciale.
Un sistem fluidic integrat înseamnă mai mult decât doar corpul plăcii de bază. Este vorba și despre modul în care ventilele, conectorii cu filet, tuburile, controlul presiunii și senzorii vor fi integrate și despre cum vor fi realizate asamblarea și testarea. Acest lucru este important atunci când echipa dumneavoastră dorește mai puține interfețe separate ale furnizorilor și un proces mai clar de la placa de bază personalizată la sub-sistemul funcțional.
O comparație eficientă a tehnologiilor de placă de bază începe cu constrângerile aplicației, nu cu preferințele. Înainte de a decide dacă o bonded manifold, o placă de bază prelucrată sau un ansamblu fluidic integrat este cea mai potrivită alegere, luați în considerare factorii care transformă ideile și cerințele de configurare într-un design fezabil.
Includeți aceste aspecte încă de la începutul revizuirii tehnice:
Nu există un răspuns universal valabil la întrebarea despre bonded manifold versus placa de bază prelucrată. Ambele opțiuni au locul lor. Decizia corectă depinde de geometrie, material, metoda de producție și nevoile de integrare.
O bonded manifold poate fi o alegere excelentă atunci când aplicația necesită canale interne complexe, trasee compacte, multiple straturi sau o densitate funcțională ridicată într-un spațiu mic. În aplicațiile din domeniul științelor vieții, aceasta poate permite un design fluidic compact și poate contribui la consolidarea unui traseu fluidic care altfel ar necesita mai multe tuburi, conectori cu filet și conectori.
O placă de bază prelucrată poate fi mai potrivită pentru configurații mai simple ale canalelor, cerințe mecanice specifice sau aplicații în care traseul este mai direct. Poate fi, de asemenea, o alegere bună atunci când geometria nu necesită rutare internă stratificată.
Folosiți aceste întrebări pentru a vă orienta în luarea deciziei:
Dacă răspunsurile sugerează o rutare internă compactă și pe mai multe straturi, o bonded manifold merită luată în considerare.
Costurile unei bonded manifold depind de deciziile de proiectare. Aceasta nu înseamnă că design-urile complexe ar trebui evitate. În sistemele compacte pentru științele vieții, o placă de bază mai complexă poate fi justificată atunci când reduce utilizarea conductelor, a conectorilor cu filet, a asamblării manuale, a verificărilor scurgerilor, a întreținerii sau a riscului de control al calității în alte părți ale dispozitivului.
Efortul rămâne, de obicei, gestionabil atunci când poate fi utilizată o abordare de design mai simplă în aplicație. PMMA, concepte în două straturi, mai puține trasee, prelucrare pe o singură față, un design compact și o prelucrare limitată după procesul de lipire pot contribui la menținerea unui design mai eficient de produs. Planificarea caracteristicilor externe pe o singură parte, acolo unde este posibil, poate reduce, de asemenea, efortul inutil de fabricație.
Mai multă muncă poate fi necesară atunci când aplicația necesită o performanță mai mare a materialului, mai multe straturi sau un traseu intern mai complex. Utilizarea PEI în loc de PMMA, numeroase trasee pe mai multe niveluri, prelucrarea pe două fețe, o amprentă mai mare și prelucrări suplimentare post-lipire pentru geometria exterioară, filete sau caracteristici externe contribuie toate la complexitatea designului și producției.
Stabilirea ușurinței cu care pot fi produse sistemele fluidice nu ar trebui amânată până la funcționarea prototipului. Ar trebui să fie parte a discuției despre arhitectură.
Un prototip poate demonstra funcționarea fluidului, dar capacitatea de fabricare ar trebui discutată de la început. Traseele lungi pentru tuburi, numeroasele conexiuni manuale, zonele greu de curățat sau interfețele amplasate necorespunzător pot încetini asamblarea și complica validarea ulterioară.
O arhitectură scalabilă de placa de bază ar trebui să ajute echipa să confirme aceste aspecte:
✔ Poate traseul fluidelor să fie asamblat în mod repetat?
✔ Poate designul să reducă munca manuală cu tuburi și conectori cu filet?
✔ Pot curățarea sau spălarea să ajungă în zonele care contează?
✔ Pot ventilele, conectorii cu filet sau controlul presiunii să fie integrate curat?
✔ Poate arhitectura să susțină producția de prototipuri, pilot și în serie?
✔ Pot datele de proiectare să fie utilizate pentru o evaluare structurată a furnizorilor?
De aceea, designul fluidic compact înseamnă mai mult decât optimizarea layout-ului. Este calea către pregătirea pentru producție.
Festo poate susține proiecte specifice clientului, de la inginerie și producția de placa de bază la subsisteme funcționale cu testare finală, în funcție de aplicație și de domeniul proiectului. Pentru a face acest lucru, combinăm capacitatea noastră internă de a realiza diffusion bonded manifold cu portofoliul nostru existent de produse din catalog, cum ar fi ventile, conectori cu filet, tubulaturi, controlul presiunii, precum și expertiza noastră în inginerie, asamblare și testare.
Această abordare este adesea potrivită pentru plăci de bază microfluidice complexe și de înaltă precizie, cu numeroase canale într-un spațiu redus, polimeri precum PMMA sau PEI, risc scăzut de contaminare și integrare clară cu ventile sau alte componente de control al fluidului. De la achiziționarea fostei tehnologii Carville de lipire prin difuzie, putem combina componentele din catalog cu diffusion bonded manifolds pentru a crea soluții compacte, personalizate.