Arhitektura vrstnega bloka je pomembna, saj določa, kako kompakten, čistljiv in razširljiv je lahko vaš fluidni sistem. Vpliva na število vmesnikov, potek povezav, uporabljen material in napor, potreben za prehod iz prototipa v serijsko proizvodnjo.
Ko vaša ekipa meni, da je tehnologija vrstnih blokov prava smer, je ključno vprašanje praktično: kateri pristop zagotavlja vašemu napravi pravo ravnovesje med prostorsko zasedenostjo, mrtvim volumnom, možnostjo čiščenja in izdelave ter stroški?
Dobro zasnovana arhitektura fluidnega vrstnega bloka lahko pomaga vaši ekipi doseči naslednje:
Preden izboljšate poti, plasti ali materiale, potrdite potek, ki ga zahteva vaša arhitektura. Večina ekip bo primerjala več vrst fluidnih vrstnih blokov, preden dosežejo to točko.
Postavitve, ki temeljijo na ceveh, pogosto ustrezajo zgodnjim prototipom, saj jih je mogoče hitro spreminjati. Prav tako jih je težje upravljati, ko naprava postaja manjša, preglednejša in bolj osredotočena na proizvodnjo. Več cevi in priključkov lahko vodi v več montažnih korakov, več potencialnih točk puščanja in več razlik med posameznimi sklopi.
Obdelani vrstni bloki so lahko zelo primerni za preprostejše geometrije, robustno mehansko konstrukcijo ali postavitve, kjer prečni izvrtalni postopki ustrezajo konceptu kanalov. Vendar pa lahko postanejo omejujoči, ko zasnova zahteva kompleksno notranje usmerjanje čez več plasti.
Vezani vrstni bloki lahko zagotovijo enostavno izpiranje notranjih kanalov, ponudijo kompaktne postavitve, medtem ko so večplastni vrstni bloki odlični za bolj kompleksno usmerjanje. Difuzijska vezava zavaruje posamezne polimerne plasti brez potrebe po uporabi lepila v območju lepljenja. To je lahko primerno za zasnovo mikrofluidnih vrstnih blokov, kjer so jasneje usmerjeni kanali, nizko tveganje kontaminacije in majhna prostornina ključni.
Integrirani fluidni sistem ni samo vrstni blok. Gre tudi za to, kako bodo ventili, priključki, cevi, nadzor tlaka in senzorji integrirani ter kako bo potekala montaža in testiranje. To je pomembno, ko vaša ekipa želi manj ločenih dobaviteljskih vmesnikov in jasnejši proces od prilagojenega vrstnega bloka do funkcionalnega podsistema.
Učinkovita primerjava tehnologije vrstnih blokov se začne z omejitvami aplikacije, ne s prednostmi. Preden se odločite, ali je najboljša izbira vezani vrstni blok, obdelani vrstni blok ali integrirani fluidni sklop, razmislite o dejavnikih, ki zamisli in zahteve razporeditve spremenijo v izvedljivo zasnovo.
Naslednje točke upoštevajte že zgodaj v tehničnem pregledu:
Na vprašanje, ali izbrati vezan vrstni blok ali obdelan vrstni blok ni univerzalnega odgovora. Obe možnosti imata svoje mesto. Prava odločitev je odvisna od geometrije, materiala, metode proizvodnje in potreb po integraciji.
Vezan vrstni blok je lahko odlična izbira, kadar aplikacija zahteva kompleksne notranje kanale, kompaktno razporeditev, več plasti ali visoko funkcionalno gostoto v majhnem prostoru. V aplikacijah za znanosti o življenju lahko to omogoči kompaktno tekočinsko zasnovo in pomaga konsolidirati pot tekočine, ki bi sicer zahtevala več cevi, priključkov in konektorjev.
Strojno obdelan vrstni blok je lahko bolj primeren za enostavnejše postavitve kanalov, specifične mehanske zahteve ali aplikacije, kjer je pot bolj neposredna. To je lahko dobra izbira, ko geometrija ne zahteva večslojne notranje usmeritve.
Uporabite ta vprašanja za usmerjanje pri sprejemanju odločitve:
Če odgovori kažejo na kompaktno, večplastno notranjo usmeritev, je vredno razmisliti o vezanem vrstnem bloku.
Stroški zasnove vezanega vrstnega bloka so odvisni od oblikovalskih odločitev. To ne pomeni, da se je treba izogibati zapletenim zasnovam. V kompaktnih sistemih za znanosti o življenju je lahko izbira bolj zapletenega vrstnega bloka smiselna, kadar zmanjša cevi, priključke, ročno sestavljanje, preverjanje puščanja, vzdrževanje ali tveganje za nadzor kakovosti drugje v napravi.
Prizadevanje običajno ostane obvladljivo, ko je v aplikaciji mogoče uporabiti enostavnejšo oblikovalsko pot. PMMA, dvoslojni koncepti, manj stez, enostransko obdelovanje, kompakten tloris in omejeno obdelovanje po postopku vezave lahko pomagajo ohraniti zasnovo bolj učinkovito za proizvodnjo. Načrtovanje zunanjih značilnosti na eni strani, kjer je to mogoče, lahko prav tako zmanjša nepotrebna proizvodna prizadevanja.
Več dela je morda potrebno, ko aplikacija zahteva višjo zmogljivost materiala, več slojev ali bolj zapleteno notranje usmerjanje. PEI namesto PMMA, veliko stez na več ravneh, dvostransko obdelovanje, večji tloris in dodatna obdelava po vezavi za zunanjo geometrijo, navoje ali zunanje značilnosti vse povečajo zapletenost zasnove in proizvodnje.
Določitev, kako enostavno je proizvesti sisteme za tekočine, ne bi smela čakati na delujoč prototip. To bi moralo biti del razprave o arhitekturi.
Prototip lahko dokaže delovanje funkcije za tekočine, vendar je treba o proizvodljivosti razpravljati že od začetka. Dolge poti cevi, številne ročne povezave, težko dostopna mesta za čiščenje ali slabo nameščeni vmesniki lahko upočasnijo sestavljanje in kasneje otežijo potrjevanje.
Razširljiva arhitektura vrstnega bloka naj bi ekipi pomagala potrditi naslednje vidike:
✔ Ali je mogoče fluidno pot večkrat sestaviti?
✔ Ali lahko zasnova zmanjša ročno delo s cevmi in priključki?
✔ Ali lahko čiščenje ali izpiranje doseže pomembna mesta?
✔ Ali je mogoče ventile, priključke ali krmiljenje tlaka čisto integrirati?
✔ Ali lahko arhitektura podpira prototipno, pilotno in serijsko proizvodnjo?
✔ Ali se lahko podatki o zasnovi uporabljajo za strukturirano oceno dobaviteljev?
Zato kompaktna fluidna zasnova pomeni več kot samo optimizacijo postavitve. To je pot do pripravljenosti na proizvodnjo.
Festo lahko podpira projekt prilagojen stranki, od inženiringa in proizvodnje vrstnih blokov do funkcionalnih podsistemov z dokončnim testiranjem, odvisno od uporabe in obsega projekta. Za to združujemo svojo interno zmožnost difuzijsko povezanih vrstnih blokov s svojim obstoječim portfeljem kataloških izdelkov, kot so ventili, priključki, cevi, regulacija tlaka, pa tudi s svojim strokovnim inženiringom, montažo in testiranjem.
Ta pristop pogosto ustreza kompleksnim, visoko natančnim mikrofluidnim vrstnim blokom z mnogimi kanali v majhnem ohišju, polimeri, kot so PMMA ali PEI, nizkim tveganjem kontaminacije in jasno integracijo z ventili ali drugimi komponentami za nadzor tekočin. Po prevzemu nekdanje tehnologije difuzijske vezave Carville lahko združimo kataloške komponente z vrstnimi bloki z difuzijsko vezavo za ustvarjanje kompaktnih, prilagojenih rešitev.