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用于化学连续流合成的3D打印调节器

文章来源:未知   发布时间:2020-03-23 21:43   点击数:   【

英国科学家David L Walmsley和Emilie Sellier 已经3D打印了一种用于流动化学应用的新设备,并在最近发表的“ 利用3D打印机3D打印背压调节器的设计与开发 ”中概述了他们的研究。

图片.png


随着新型背压调节器的制造,研究人员希望能够提高化学系统(如连续流合成)中的流速。在这项研究中,作者们努力将流化学与药物化学结合起来,以完善“流化学的无名英雄”,以协助从间歇式反应器向流系统的过渡。

要求调节器保持从泵压头到反应堆乃至BPR的综合压力。

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突出背压调节器的流体系统示例图。


BPR在两个单独的面板中进行了3D打印,从而使研究人员可以在适当的位置插入六角螺母,然后完成打印并密封螺母。Tinkercad与Cura软件以及用于3D打印的Ultimaker 3一起用于BPR面板的3D设计。


背压调节器的CAD图。一种; 液体面板

由于其耐化学性,BPR选择的材料是聚丙烯(PP)。在研究过程中,作者能够在Ultimaker 3上一次制造多达9个面板,而仅需暂停打印一次。研究人员列出了打印的以下详细信息:

液体面板的底面建在打印台上,表面光滑。
连接到膜的两个矩形形状的槽,用于液体的输入和输出。
设计中内置了两个螺栓孔,用于将两个板固定在一起。
为一个M5螺母创建了一个供气面,以通过螺纹和管路提供与气源的连接。

研究人员研究了每个样品的一致性以及3D打印所需的时间,因此为该研究构建了三个样品。

“使用其中一个BPR的一个面作为模板,我们用0.1毫米厚的PTFE薄片标记并切出了隔膜的形状。M4螺栓穿过的孔也用模板标记,然后用4毫米空心冲头切出。同样,我们切出了一个垫片层,该垫片层将放置在膜的气面侧,并使用9毫米的空心冲头切出中心。”研究人员说。

用两个“轻度固定”的2 x M4不锈钢蝶形螺母来稳定板,这有助于增加设计压力。

“用于液体输入和输出的配件已安装到液体面板中,而气体面板的推入配合则使用4 mm内径的管子连接至调节气体供应。使用四氢呋喃和乙腈作为溶剂测试了BPR的泄漏和性能。”研究人员总结说。

“可以在此处找到可用于3D打印Vernalis BPR的STL文件。文件以及“ 3D打印背压调节器的设计和开发 ”文件的补充信息中均包含零件清单和组装说明。”

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