Hallo Leute,

Ich möchte für mein 3D-Drucker ein neues Hotend bauen.
Da ich aber nur ein Konstrukteur vom Beruf her bin, weiß ich nicht wie die Spule berechnen soll.

Ich würde mich sehr freuen wenn ihr mir helfen könnt.

So zum Projekt:
Der Stahlkern soll induktiv erhitzt werden.(siehe Bild)
Kern D8mmx20mm bis Kerbe.
Die Aufheizdauer sollte in etwa bei 2-5min betragen.
Der Kern darf auch beim drucken nicht auskühlen.

Oberhalb sitzt noch ein Pizzoring verbessert die Flusseigenschaften des geschmolzenen Filaments.

Netzteil gibt 5v Steuerspannung und 12v Arbeitsspannung maximale Last sind 15A

meine Fragen:
1. Wie groß muss die Spule werden?
2. Welchen Draht muss ich nehmen (Querschnitt)?
3. Wie viele Windungen müssen es werden?
4. Wie sieht die Schaltplan aus? (Handskizze Schaltplan)
Ich nutze als Steuerung ein Arduino Mega 2560
5. Der Pizzotreiber Schaltplan mit Handregeler für Frequenz?

Für beide Schaltungen ist es wichtig das diese über Mikrokontroller an und ausgemacht werden. Den Arbeitsstrom müssen sie direkt vom Netzteil beziehen.

Ps.: Ich denke es ist ein guter Ansatz für neue Generation von 3D-Drucker. Alle Ergebnissen werden im Netz komplett inkl. Anleitung veröffentlicht. Eure Hilfe unterstützt open source Projekte.

Danke.




[ Diese Nachricht wurde geändert von: Matrix82 am 13 Mai 2014 12:35 ]

Zitat : Matrix82 hat am 13 Mai 2014 12:24 geschrieben :

Hallo Leute, Ich möchte für mein 3D-Drucker ein neues Hotend bauen. Da ich aber nur ein Konstrukteur vom Beruf her bin, weiß ich nicht wie die Spule berechnen soll. Ich würde mich sehr freuen wenn ihr mir helfen könnt. So zum Projekt: Der Stahlkern soll induktiv erhitzt werden.(siehe Bild) Kern D8mmx20mm bis Kerbe. Die Aufheizdauer sollte in etwa bei 2-5min betragen. Der Kern darf auch beim drucken nicht auskühlen. Oberhalb sitzt noch ein Pizzoring verbessert die Flusseigenschaften des geschmolzenen Filaments. Netzteil gibt 5v Steuerspannung und 12v Arbeitsspannung maximale Last sind 15A meine Fragen: 1. Wie groß muss die Spule werden? 2. Welchen Draht muss ich nehmen (Querschnitt)? 3. Wie viele Windungen müssen es werden? 4. Wie sieht die Schaltplan aus? (Handskizze Schaltplan) Ich nutze als Steuerung ein Arduino Mega 2560 5. Der Pizzotreiber Schaltplan mit Handregeler für Frequenz? Für beide Schaltungen ist es wichtig das diese über Mikrokontroller an und ausgemacht werden. Den Arbeitsstrom müssen sie direkt vom Netzteil beziehen. Ps.: Ich denke es ist ein guter Ansatz für neue Generation von 3D-Drucker. Alle Ergebnissen werden im Netz komplett inkl. Anleitung veröffentlicht. Eure Hilfe unterstützt open source Projekte. Danke. [ Diese Nachricht wurde geändert von: Matrix82 am 13 Mai 2014 12:35 ]

Muss das unbedingt induktiv geheizt werden?? Welche Temperatur muss da gehalten werden und wie weit darf die schwanken??
Mit "Pizzoring" meinst du sicher einen Piezoring, oder??


Viele Grüße
Bubu

Eine direkte ohmsche Heizung dürfte um Längen der Induktiven Heizung überlegen sein.
Dein Kühlkörper da ist Kontraproduktiv, er leitet dir die Wärme vom benötigten Ort weg!

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Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!

Ich danke euch für eure schnelle Antwort.

1. Temperaturen druck mit: PLA 180-200°C, ABS 235-255°C und maximal mögliche 265°C. Toleranz beim drucken sollte 6°C nicht überschreiten. also +3°C -3°C.

2. Ich kenne die Frequenz momentan nicht genau, aber sie wird zwischen 20 und 90 kHz liegen. Was kann ich da besser nutzen? Ich bin für Vorschläge offen.

3. Der Stahlkern ist nur aus einem Stück, weil die Vibrationen bis in die Düse gelangen müssen. Jeder Stoß würde die Amplitude verändern.
Es kann durchaus passieren, dass die Verbindungen sich einfach lösen.
Deswegen ist dort auch eine Kerbe eingeplant.
In der Thermodynamik wird der Verlust errechnet: Fläche*Temperaturunterschied*Wärmeleitfähigkeit/Leiterlänge errechnet.

4. Ich nutze momentan ein Widerstand als Heizelement. Die Steuerung ist mit dem Widerstand schon auf Maximum ausgelastet der widerstand ist aber nicht stark genug um die Temperatur konstant zu halten. Wenn ich größere Teile drucke, dauert es echt ewig bis das Teil fertig ist. Da ich die Druckgeschwindigkeit auf 40% runterschrauben muss.
Zu dem passiert es manchmal das der Drucker stock weil die Drahtscmelze zu stark auskühlt, von außen ist das hotend immer noch brüllend heiß.

Es ist recht schwer ein Heizwiderstand im Kern zu platzieren. Der muss immerhin 180VA halten, einfach zu groß.

Mit eine Induktionsspule kann die Wärme dort produzieren wo sie auch gebraucht wird.

Ich denke mann kann Denkern durchaus optimieren

Ich habe auch seit langem vor am Hotend etwas zu basteln und bin auf nachstehende Lösung gekommen - aufgrund Zeitmangels (obwohl das Material längst vorhanden ist) habe ich es aber bisher nicht verfolgt:

Man nehme ein Heizelement eines Weller Entlökolbens (80Watt) und fertigt sich die Düse mit entsprechenden Durchmesser selbst an.
Die Regelung kann dann auch das Steuergerät zB. WSD80 oder WSD81 übernehmen.


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0815 - Mit der Lizenz zum Löten!

180 Watt?? Braucht man da wirklich soviel um den Kunststoff zu schmelzen??
Evtl. kannst du mit der Leistung auch deutlich runtergehen, wenn du den Kühlkörper weglässt, der ist ja an sich total kontroproduktiv, oder??

Viele Grüße
Bubu

Solange der Kühlkörper dir ca 80 % der Wärme von der Düse wegführt brauchst du dir um die Heizung keine Gedanken machen! Induktiv erwärmen ändert da nichts dran! Eisen ist übrigens für die Düse das falsche Material. Besser dürfte da Kupfer geeignet sein! Kleiner Hinweis noch warum wurde wohl Glasseide erfunden? Deine Spule bildet übrigens mit der Düse einen Transformator, wobei die Düse die Sekundärwicklung darstellt. (eine kurzgeschlossene Windung)
Spritzgussmaschinen arbeiten nicht umsonst auch mit ohmschen Düsenheizungen!

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