本文探讨了一种新的开源方法，用于开发和制造几乎适用于任何实验室的高质量科学设备。注射泵使用免费提供的开源计算机辅助设计 (CAD) 软件进行设计，并使用开源RepRap 3-D 打印机和现成零件进行制造。设计、物料清单和装配说明在全球范围内可供任何希望使用它们的人使用。详细介绍了 CAD 软件和 RepRap 3-D 打印机的使用。还说明了使用（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，并详细介绍了评估所用的方法。整个系统（包括控制器和基于网络的控制界面）的成本约为 5% 或更少，低于购买具有类似性能的商用注射泵的成本。该设计应满足需要注射泵的特定研究活动的需求，包括仔细控制试剂、药物的剂量以及粘性 3D 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
- 如果您要定制自己的泵，则需要在此处找到 MOST SCAD 库文件：https://github.com/mtu-most/most-scad-libraries将它们全部下载并将它们放在与泵文件相同的文件夹中-- 那么SCAD将正确编译。
- 例如 STL 文件，请参见https://www.youmagine.com/designs/syringe-pump
- 另请参阅：Lynch 开源注射泵修改- 包括 1) 逃生机构，用于在不运行电机的情况下移动推块，2) 打开注射器夹以方便拆卸，3) 带 EasyDriver 的 Arduino 控制。
- 要计算此类项目工作的价值，请参阅：量化开源硬件开发的价值
材料和工具
 注射泵组件的零件。
|  组装注射泵所需的工具。
|
如何构建开源注射泵
电机端安装到电机上使用 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。
金属棒插入电机端将 2 根金属杆插入电机端，然后用 2 个 M3 螺母和 2 个 M3 x 10mm 内六角螺钉将其固定到位。
连接至电机的螺杆将螺杆一半插入耦合器，另一半应在电机上，并将其固定。
镂空车厢将托架的两端挖空，用手持钻头或小刀在塑料上打一个孔
线性轴承和螺母插入滑架中。]] 将线性轴承卡入滑架空心端的适当位置。然后将 M5 螺母插入托架底部的螺母夹中。
连接到托架的柱塞支架底座]]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连接到托架。
连接的分离容器。Lorem ipsum dolor sat amet，consectetur adipiscing elit，sed eiusmod tempor incidunt ut laboure et dolore magna aliqua。Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exeritation ullamco labouris nisi ut aliquid ex ea commodi consequat.
托架螺纹连接到杆上将托架滑到螺纹杆上，并确保两个金属杆安装到线性轴承中
M5 螺母安装在螺杆上。]] 托架位于螺杆的中间位置后，将两个 M5 螺母拧到螺杆上。
轴承插入惰轮端将两个轴承插入惰轮端的圆形槽中。
惰轮端安装在杆上现在将惰轮端滑到杆上，并用螺纹杆端部上的另外两个 M5 螺母将其固定。将杆上已有的两个螺母向上推至惰轮端以将其固定。
体内注射器和柱塞支架将注射器本体插入本体支架，然后将柱塞滑入柱塞支架的底座
体内注射器和柱塞支架使用四个 M3 x 40mm 螺栓、四个 M3 垫圈和四个 M3 螺母将两个固定件固定到泵的惰轮端。将两个螺母放在靠近托架的支架顶部，将两个螺母放在靠近惰轮端的支架底部。
安装注射器将柱塞支架的凸片插入柱塞顶部，将其固定到泵上并防止使用时滑动。
控制器：连接和校准
这是使用Franklin控制设备的描述。最新版本可免费在 Github 上获取。
（本文描述了最初实现的电子设备。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，您可以在线获取并通过 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。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：
将临时数设置为 0，将位置轴设置为 1，将挤出机和随动件设置为 0。将临时数设置为 0，将位置轴设置为 1，将挤出机和随动件设置为 0。
禁用两个限位开关。禁用两个限位开关。
将耦合设置为 100 步/毫米，速度限制为 20 毫米/秒。将耦合设置为 100 步/毫米，速度限制为 20 毫米/秒。
将泵装回家。将开关位置设置为 0，然后将泵归位。这会将当前位置设置为开关位置。
选择 x 位置输入。选择 x 位置输入。然后按向上和向下箭头以小步移动泵，然后按向上和向下箭头以较大步移动泵。
如果需要，改变方向。泵正向移动时应将液体推出。如果移动方向错误，请将其反转。将注射器稍微拉出一个大标记。然后用小步将注射器推向较大的标记，使柱塞准确地位于标记上。（由于存在间隙，您希望仅通过推动来完成整个过程。）
单击主页按钮将位置设置为 0。
进一步推动，直到到达另一个标记（距离越大越好）。确保最后执行小步骤，以确保仅通过推动来完成。
记录当前位置。
将报告的毫米数乘以耦合除以标记之间的毫升数。这是该注射器的正确耦合值。
保存配置文件。设置正确的联轴器后，将最大速度调整为有效的值（如果太高，电机将跳跃）并命名并保存配置文件。还要将此配置文件设置为默认值。
导出配置文件。右键单击导出链接并将目标保存到计算机上可以找到它的位置。如果需要，可以使用此文件来恢复配置文件。
更改单位。如果您希望界面正确（当然是这样），请在纯文本编辑器中打开配置文件并将单位名称设置从 mm 更改为 mL。保存并导入新设置。注意界面中所有单位的变化。
泵现在可以使用了。您可以使用 x 位置条目手动移动它，或者上传移动 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：
最小泵速
最小泵量为电机单步；多少取决于注射器的尺寸。这里，丝杠的螺距为 0.8mm，电机每转转 3200 微步，因此柱塞移动一步为 0.8mm/3200=250nm。25ml注射器的横截面约为4cm²，因此一步是这些的乘积，即0.1mm³=0.1μL。
泵的速度没有最小值，但如果接近步长，流量将呈明显的步长，而不是连续的。例如，如果您想要 1μL/min，则它将每 6 秒执行一步。
也可以看看
- Lynch 开源注射泵修改- 包括 1) 逃生机构，用于在不运行电机的情况下移动推块，2) 打开注射器夹以方便拆卸，3) 带 EasyDriver 的 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
- OSAT 的开源 3D 打印
- 开源硬件
- 注射泵文献综述
- 开源 3D 打印章动混合器
- 用于光电测量的 3D 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烘箱设计：回收 PET 和生物质的性能评估
- 开源 3D 打印符合 ISO 8655 的多道移液器
- 开源科学滚瓶器
耦合举措
- 改进的开源注射泵零件- 作者：Dylan Lynch
- 开泵- 帮助制造更好的医疗保健和实验室环境设备
- 由 naroom 在 Hackaday 上打开注射泵- Arduino 控制
- 威尔·帕特里克 (Will Patrick) 在麻省理工学院的操作系统注射泵
- Hedron 膏体挤出机项目
- 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，用于计算基于开源注射泵的挤出机的每毫米 E 步数。
在新闻中
- 科学变得更便宜（更快）：设计库让研究人员打印自己的注射泵- 密歇根科技新闻
- 医生可以以一小部分成本 3D 打印自己的工具- Gizmodo、Gizmodo 印度、Gizmodo 澳大利亚、美国
- 3D 打印注射泵非常适合资金紧张的科学家- Motherboard
- 3D 打印注射泵设计降低实验室成本- Med Device
- 3D打印注射泵可以降低科学研究成本- Gizmag
- 3D 打印带来了自制实验室设备的另一项进步- Phys.org
- 使用 3D 打印自制实验室设备- Nanowerk
- 3D 打印注射泵可以降低系统研究的成本- 世界新闻来源
- 研究人员现在可以使用 RepRap 3D 打印自己的注射泵- 3Ders
- 科学研究变得更便宜、更快- Science Codex
- RepRap：开源实验室设备使科学更便宜、更快- Science 2.0
- 3D 打印注射泵的成本仅为传统泵的一小部分- 3D Print
- “又一天，实用的、不炒作的、真实的、有形的 3D 打印工具清单又增加了一个惊人的成员，这些工具必将带来一些可喜的变化。这一次，科学界可以歌颂并举杯庆祝。他们即将获得 3D 打印注射泵的好处并节省大量费用。”
- 科学研究变得更便宜、更快- ECN
- 医生现在可以以微薄的价格 3D 打印注射泵- Softpedia
- 3DP 引领 DIY 科学设备的又一进步- Engineering.com
- 借助 3D 打印Inside 3DP，医疗世界可能会变得更加便宜
- 3D打印注射泵可以降低科学研究成本——《电子工程杂志》
- 密歇根理工大学提供 3D 打印实验室装备的免费设计- Technology Century
- 3D 打印实验室设备延长了研究预算- 聚合物解决方案新闻博客，实验室经理
- 新的开源设计使实验室工作变得经济实惠- The Lode
- 科学变得更便宜（更快） ——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 打印如何减少医疗费用- Nation Swell
- 模板库允许研究人员以 3D 方式打印他们自己的注射泵- InfoHighTech（法国）
- 开源硬件由 Kosteneinsparung Medizin Revolutionieren 出售- 3Druck（德国）
- 3D 打印注射泵- 下一步（波兰）
- 注射泵开源3D打印模型库帮助科学家省钱- 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的IT专业门户.)
- Científicos ahorran millones en Equipment con simple invento - 电子在线（西班牙语）
- 研究发现 3D 打印开放式硬件注射器价值 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