Progettazione e sviluppo di un regolatore di contropressione stampato in 3D

Ricercatori britannici sviluppano un regolatore stampato in 3D per la sintesi del flusso continuo in chimica

David L Walmsley ed Emilie Sellier, scienziati britannici di Vernalis Research , hanno stampato in 3D un nuovo dispositivo per applicazioni di chimica del flusso, delineando il loro studio nel recente progetto ” Progettazione e sviluppo di un regolatore di contropressione stampato in 3D “.

Con la fabbricazione di un nuovo regolatore di contropressione, i ricercatori sperano di migliorare le portate nei sistemi chimici come la sintesi a flusso continuo. In questo studio, gli autori si sforzano di combinare la chimica del flusso nella chimica medicinale mentre perfezionano “l’eroe non celebrato della chimica del flusso”, per aiutare nel passaggio da un reattore discontinuo a un sistema di flusso.

Il regolatore è tenuto a mantenere una pressione completa, dalla testa della pompa, attraverso il reattore, e infine anche il BPR.

Il BPR è stato stampato in 3D in due piastre frontali separate, consentendo ai ricercatori di inserire dadi esagonali nei punti appropriati e quindi completare la stampa, nonché sigillare i dadi. Tinkercad è stato utilizzato per la progettazione 3D dei frontalini per il BPR, insieme al software Cura e un Ultimaker 3 per la stampa 3D.

Il materiale scelto per il BPR era il polipropilene (PP), a causa della sua resistenza chimica. Durante lo studio, gli autori sono stati in grado di fabbricare fino a nove lastre contemporaneamente su Ultimaker 3, con una sola pausa di stampa. I ricercatori hanno elencato i seguenti dettagli per la stampa:

La parte inferiore della piastra frontale del liquido è stata costruita sul tavolo di stampa, risultando in una superficie liscia.
Due slot, di forma rettangolare, collegati alla membrana, sia per l’ingresso che per l’uscita del liquido.
Nel design sono stati incorporati due fori per il bullone per fissare insieme entrambe le piastre.
È stato creato un posto frontale del gas per un dado M5 per fornire una connessione all’alimentazione dell’aria, attraverso una filettatura e un tubo.

Tre campioni sono stati creati per questo studio mentre i ricercatori hanno studiato la coerenza in ciascuno e il tempo impiegato per la stampa 3D.

“Usando una faccia di uno dei BPR come modello, abbiamo contrassegnato e ritagliato la forma del diaframma da un foglio di PTFE spesso 0,1 mm. Anche i fori per il passaggio dei bulloni M4 sono stati contrassegnati utilizzando la dima e quindi ritagliati con un punzone cavo da 4 mm. Allo stesso modo, abbiamo ritagliato uno strato di guarnizione che sarebbe stato posizionato sul lato frontale del gas della membrana e tagliato il centro usando un punzone cavo da 9 mm “, hanno spiegato i ricercatori.

Le piastre sono state stabilizzate con due dadi ad alette in acciaio inossidabile 2 x M4 “leggermente fissati”, che hanno contribuito ad aggiungere pressione al design.

“I raccordi per l’ingresso e l’uscita del liquido sono stati installati nella piastra frontale del liquido e l’adattatore di spinta della piastra frontale del gas è stato collegato all’alimentazione regolata del gas citando un tubo ID da 4 mm. Il BPR è stato testato per le perdite e le prestazioni utilizzando tetraidrofurano e acetonitrile come solventi “, hanno concluso i ricercatori.

“I file STL che possono essere utilizzati per stampare in 3D il Vernalis BPR sono disponibili qui . Un elenco di parti e istruzioni per l’assemblaggio sono inclusi nei file, nonché nelle informazioni supplementari del documento, ” Progettazione e sviluppo di un regolatore di contropressione stampato in 3D “. “

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