蠕動泵VS柱塞泵

定量泵是一種用於精確測量和輸送液體的裝置。定量泵的原理是利用機械結構，將液體吸入到泵體內，並通過壓力和流量控制裝置，將精確量的流體輸出。

定量泵常應用於需要高精度和穩定性的流量輸送場合：生技醫藥生產（如：隱形眼鏡注膠、玻尿酸或膠原蛋白充填）、食品加工（如：醬料包填充、調味品添加）、工業生產（如：電池電解液注液、半導體光阻劑塗佈注劑）等領域。

定量泵是一種非常重要的流體控制設備，具有精度高、可靠性好等優點；可以精確地控制輸送流體的體積和流速，避免因流體分配誤差而導致的不良影響。

在要求精度高的產業上常見的定量泵類型包括柱塞泵及蠕動泵。兩者的作用原理不同，先來認識兩種泵的原理：

一、蠕動泵的原理：

蠕動泵是一種利用蠕動動作原理來傳遞流體的裝置，蠕動泵由三部分組成：驅動器，泵頭和蠕動管。蠕動泵頭包含一個用來擠壓流體的蠕動腔室，轉動後產生一個波動或蠕動，推動蠕動管內的液體向前移動，流體通過蠕動腔室閥門開合間通過。

由於液體僅與蠕動管接觸，所以蠕動幫浦通常能夠提供無污染的液體傳送；蠕動泵通常被使用在需要準確、無污染、低剪切力的流體傳遞應用中。蠕動泵沒有閥門和密封件、蠕動泵的結構也非常簡單，因此除了需要更換泵管以外就沒有其他需要特別維護的地方了。但蠕動泵的泵管在工作過程中需要不斷地受到轉輪的擠壓，所以在連續運轉的情況下，泵管會老化，失去彈性，需定時更換泵管。

二、柱塞泵的原理：

柱塞泵屬於容積式泵。柱塞泵通過柱塞在柱塞缸體中作往復運動，造成柱塞缸體中密封容積的變化產生的壓力差使流體進行進出的工作。就像針筒的原理，利用柱塞向後移動吸入流體，再藉由柱塞往前移動將流體吐出，改變柱塞的工作行程就可以控制柱塞泵流量的大小，透過柱塞直徑大小、移動行程就能算出柱塞缸體密閉容積，而進行定量注液的作業。

柱塞泵可以依流體的黏度，選擇不同開關閥門，如單向閥適合低黏度的流體、旋轉閥適合中高黏度或有顆粒的流體，而易結晶或微量注液，可以採用隔膜閥，應用相當廣泛。

這兩種定量泵雖然作動原理不同，也都能提供定量注液，但究竟哪一種比較精準呢？

以下為實際個案：

A公司為隱形眼鏡製造公司，一直以來都是用蠕動泵進行隱形眼鏡鏡片的製程。隱形眼鏡在生產時需注入微量的水膠或矽水膠在模具上，由上下模具的壓合成型，經熱固化或UV固化後成為乾片。隱形眼鏡的注膠量非常微量(0.1ml以下)，精準度要求非常高，過多或過少的注膠量都會造成不良品及成本的浪費。

A公司面臨的問題是蠕動幫浦在微量注液的精準度表現不符期待，有時注膠量會超過允許值，造成產品不良及膠材浪費；加上蠕動泵在公司24小時的生產下，每14天需更換泵管，除了耗費許多人力外，更因換管而暫停生產線，影響產能。

A公司現場人員尋求原有蠕動泵的替代方案，以改善精準度，並減少換管所造成人力及產能的耗損。

研發人員在實驗室將蠕動泵及UBA E-D柱塞泵做定量注液精準度的比較：注液液體為酒精，注液量設定為45ul，容許值上限為50ul，下限為40ul，注液次數為50次。

以下是實驗的數據：

A公司在實驗室的驗證及生產線上測試，UBA柱塞泵的表現都能符合品質的要求。A公司進一步在產線上進行驗證，注膠量也達到生產標準；A公司決定將其中一條生產線的蠕動泵更換成UBA E-D柱塞泵，得到以下改變：

• 在正式產線上，每次注膠量都可在允許值內，良品率大幅提升。

• 蠕動泵在微量注膠精準度為±10%，為避免注膠量不足產生不良品，A公司採取的策略是提高注膠量以維持良率，但膠量耗損大；使用UBA E-D柱塞泵後，微量注液精準度可達±1%，A公司在維持生產良率的情況下，將注膠量減少約20%，大幅降低原料成本，提高毛利。

• UBA E-D柱塞泵無須定期更換泵管，無太多耗材需要更換，節省大量維修及人力成本。

  
  

A公司在隱形眼型製程上使用柱塞泵後，解決之前使用蠕動泵的問題，達成提升良品率及降低成本的目標。

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