本文探讨了一种新的开源方法，用于开发和制造适用于几乎所有实验室的高质量科学设备。使用免费的开源计算机辅助设计 (CAD) 软件设计了一个注射泵，并使用开源RepRap 3-D 打印机和现成的零件制造了该注射泵。设计、物料清单和组装说明可供全球任何想要使用它们的人使用。提供了有关 CAD 软件和 RepRap 3-D 打印机使用的详细信息。还说明了如何使用（部分开源）Raspberry Pi计算机作为无线控制设备。对注射泵的性能进行了评估，并详细介绍了用于评估的方法。整个系统（包括控制器和基于 Web 的控制界面）的成本约为具有类似性能的商用注射泵成本的 5% 或更低。该设计应适合需要注射泵的特定研究活动的需求，包括精心控制试剂、药物的剂量以及粘性 3-D 打印机介质的输送等应用。
- 线性执行器和泵服务器的源代码位于此处：https：//github.com/mtu-most/linear-actuator
- 如果您正在定制自己的泵，您将需要此处的 MOST SCAD 库文件：https://github.com/mtu-most/most-scad-libraries下载它们全部并将它们放在与泵文件相同的文件夹中 - 然后 SCAD 将正确编译。
- 例如 STL 文件请参阅https://www.youmagine.com/designs/syringe-pump
- 另请参阅：Lynch 开源注射泵修改- 包括 1）无需运行电机即可移动推杆块的逃逸机制，2）打开注射器夹以便于拆卸，3）使用 EasyDriver 进行 Arduino 控制。
- 要计算此类项目的价值，请参阅：量化开源硬件开发的价值
材料和工具
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如何构建开源注射泵
使用 4 个 M3 垫圈和 4 个 M3 x 20mm 内六角螺钉将电机固定到电机端。
将 2 根金属棒插入电机端，然后用 2 个 M3 螺母和 2 个 M3 x 10mm 内六角螺钉将它们固定到位。
将螺纹杆插入耦合器一半，另一半应在电机上，并将其固定。
用手持钻头或小刀将托架的两端挖空，在塑料上打孔
直线轴承和螺母插入滑架。]] 将直线轴承卡入滑架挖空的两端。然后将 M5 螺母插入滑架底部的螺母槽中。
柱塞支架底座安装在托架上]]使用 2 个 M3 螺母和 2 个 M3 x 10mm 内六角螺钉将柱塞支架底座安装在托架上。
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将滑架滑到螺纹杆上，并确保两根金属杆适合直线轴承
M5 螺母安装在螺纹杆上。]] 当滑架位于螺纹杆中间位置后，将两个 M5 螺母拧到螺纹杆上。
将两个轴承插入惰轮端的圆形槽中。
现在将惰轮端滑到杆上，并用螺纹杆末端的两个 M5 螺母将其固定。将杆上已有的两个螺母推到惰轮端以将其固定。
将注射器主体插入主体支架，然后将柱塞滑入柱塞支架底座
使用四颗 M3 x 40mm 螺栓、四颗 M3 垫圈和四颗 M3 螺母将两个固定件固定到泵的惰轮端。将两颗螺母放在靠近托架的支架顶部，将两颗螺母放在靠近惰轮端的支架底部。
将柱塞支架的突出部分插入柱塞顶部，以将其固定到泵上并防止在使用时滑落。
控制器：连接和校准
这是使用Franklin控制设备的说明。最新版本可在Github 上免费获取。
（本文描述了电子设备最初实现的样子。此方法不再维护。现在建议使用 RepRap 3-D 打印机控制器，例如 RAMPS 或 Melzi，您可以在线获取并使用 Franklin 来控制设备。原始说明可在“讨论”选项卡中找到。）
电机必须连接到控制板上用于第一轴（通常称为 X）的端子上。在 Franklin 中，加载您拥有的电路板的配置文件，然后设置配置文件并校准泵：
将注射器稍微拉出，超过一个大标记。然后，小步地将注射器推到更大的标记处，使柱塞正好位于标记上。（由于存在反冲，您需要仅通过推入来完成整个过程。）
单击主页按钮将位置设置为 0。
继续推，直到到达另一个标记（距离越大越好）。确保最后一步步走得越小，以确保只通过推就可以完成。
记录当前位置。
将报告的毫米数乘以耦合量，除以标记之间的毫升数。这就是此注射器的正确耦合量值。
设置正确的耦合后，将最大速度调整为合适的值（如果速度太高，电机会跳动），然后命名并保存配置文件。同时将此配置文件设置为默认值。
右键单击导出链接，将目标保存到计算机上可以找到的位置。如果需要，请使用此文件恢复配置文件。
如果您希望界面正确（当然您希望），请在纯文本编辑器中打开配置文件，并将 unit_name 设置从 mm 更改为 mL。保存并导入新设置。注意界面中的所有单位如何变化。
泵现已准备就绪。您可以使用 x 位置条目手动移动它，或上传移动 X 坐标的 G 代码，以按照预编程模式移动它。一个简单的 G 代码示例是：
最小泵送速率
最小泵送量是电机的单步；具体多少取决于注射器的大小。此处导螺杆的螺距为 0.8 毫米，电机每转 3200 微步，因此一步是柱塞移动 0.8 毫米/3200=250 纳米。25 毫升注射器的横截面积约为 4 平方厘米，因此一步是两者的乘积，即 0.1 立方毫米 = 0.1 微升。
泵的速度没有最小值，但如果您接近步长，流量将呈明显的阶跃变化，而不是连续变化。例如，如果您需要 1μL/min，它将每 6 秒执行一步。
也可以看看
- Lynch 开源注射泵改造- 包括 1）逃逸机制，用于在不运行电机的情况下移动推杆块，2）打开注射器夹，方便拆卸，3）使用 EasyDriver 进行 Arduino 控制
- 开源实验室
- 使用免费的开源硬件构建研究设备
- 开源科学
- 开源光学器件
- OSAT 的开源 3D 打印
- 开源硬件
- 注射泵文献综述
- 开源 3D 打印章动搅拌器
- 用于光电测量的 3D 可打印开源双轴万向架系统
- Ystruder：具有传感和监控功能的开源多功能挤出机
- 开源数字可复制实验室级秤
- 用于低温干燥的开源真空炉设计：回收 PET 和生物质的性能评估
- 开源 3D 打印符合 ISO 8655 标准的多通道移液器
- 开源科学瓶滚轮
联动举措
- 经过修改的开源注射泵部件- 作者：Dylan Lynch
- 开放式泵- 帮助制造更好的医疗保健和实验室环境设备
- 在 Hackaday 上通过 naroom 打开注射泵- Arduino 控制
- 麻省理工学院的帕特里克的 OS 注射泵
- Hedron 糊状挤出机项目
- 试用数据库上传：
- 通用糊料挤出机
- Bricoleur 粘土挤出机，开源
- E-steps-per-mm 方法- 基于开源注射泵计算挤出机 E-Steps-per-mm 的方法。
- LVESPmm - 带有 GUI 的 Python 脚本，用于基于开源注射泵计算挤出机的 E-Steps-per-mm。
在新闻中
- 科学研究变得更便宜（和更快）：设计库让研究人员可以打印自己的注射泵- 密歇根理工新闻
- 医生可以用 3D 打印自己的工具，成本仅为其一小部分- Gizmodo、Gizmodo India、Gizmodo Australia、美国新闻
- 3D 打印注射泵是资金紧张的科学家的理想选择- Motherboard
- 3D 打印注射泵设计降低实验室成本- Med Device
- 3D 打印注射泵可降低科学研究成本- Gizmag
- 3D 打印为自制实验室设备带来另一项进步- Phys.org
- 利用 3D 打印制作自己的实验室设备- Nanowerk
- 3D 打印注射泵可降低系统研究成本- 世界新闻来源
- 研究人员现在可以使用 RepRap - 3Ders 3D 打印自己的注射泵
- 科学研究变得更便宜、更快捷- Science Codex
- RepRap：开源实验室设备让科学研究更便宜、更快捷- Science 2.0
- 3D 打印注射泵的成本仅为传统泵的一小部分- 3D 打印
- “又一天，实用、不炒作、真实、有形、可 3D 打印的工具清单又增添了一项非凡的发明，这些工具必将带来一些可喜的变化。这一次，科学界可以高歌猛进，举杯庆祝，因为他们即将从 3D 打印注射泵中获益，并节省一大笔钱。”
- 科研变得更便宜、更快捷- ECN
- 医生现在能以低廉的价格 3D 打印注射泵- Softpedia
- 3DP 推动 DIY 科学设备的又一进步- Engineering.com
- 3D 打印将使医疗行业变得更加便宜3DP 内部
- 3D 打印注射泵可降低科研成本——《电子工程杂志》
- 密歇根理工大学免费提供 3D 打印实验室设备设计- Technology Century
- 3D 打印实验室设备延长研究预算- Polymer Solutions 新闻博客，实验室经理
- 新的开源设计让实验室工作变得经济实惠- The Lode
- 科学研究变得更便宜（也更快捷） - 当今的医学发展
- 开源注射泵库- Replicator World
- 开源注射泵- Raspberrypi.org
- 开源注射泵 #piday #raspberrypi @Raspberry_Pi - Adafruit
- 开源注射泵- FreeIO.org
- 3D 打印如何降低医疗费用- Nation Swell
- 模板库允许研究人员以 3D 形式打印自己的注射泵- InfoHighTech（法国）
- 开源硬件需要付出巨大的代价才能带来革命性的医疗- 3Druck（德国）
- 3D 打印注射泵- 下一步是什么（波兰）
- 注射泵开源3D打印模型库 助科学家省钱- Maker8（中国）
- 3D打印,模型库,注射泵,开源 - 中关村在线办公打印频道- oa.zol.com.cn (中关村在线(zol.com.cn) - 全球第一中文科技门户，大中华区最具商业价值IT专业门户。)
- 科学家在装备简单发明后已工作数百万年- 电子产品在线（西班牙语）
- 研究发现 3D 打印开放式硬件注射器价值达 8 亿美元- 3D 打印行业
- “开放硬件”先驱推动低成本实验室套件-《自然》新闻