Hallo zusammen, nachdem mir nun schon zum wiederholten Male Ätzmittel in meine Luftpumpe zurückgeflossen ist (trotz Rückschlagventils), möchte ich mich nun mit dem Bau einer Sprühätzmaschine à la http://www.wdprivat.de/html/spruhatzanlage.html befassen. Ich möchte die Flüssigkeit auch mit so einer Platinenheizung am Boden aufwärmen, weil meine normale Aquariumheizung nicht mehr genügend in dem Ätzmittel schwimmen würde (Hier sind es ja vermutlich nur 5-10cm oder so...) Allerdings hänge ich jetzt schon im Vorfeld :-( Wie berechnet man den Stromverbrauch? (Muss mir noch den passenden Trafo bestellen und je mehr Leistung, desto teurer werden die Teile) Meine "Heizung" würde so aussehen, wie im Anhang. Das sind 177.4cm Leiterbahnlänge, Breite 1,5mm, Dicke 35µm. Laut Target-Leiterbahnwiderstandsberechnung hat das Teil dann einen Widerstand von 570mOhm (15°C) bis 640mOhm (45°C). Wenn ich jetzt den Strom berechne (bei 12V) komme ich also auf ca. 20A!!! Zwei Probleme: Ebelfalls laut Target-Strombelstbarkeitsrechner sollte eine 1,5mm Leiterbahn gerade mal mit 2A belastet werden. O.k., ich will sie ja absichtlich als Heizung benutzen und damit "überstapazieren"; aber gleich Faktor 10!?!?!? Macht das dann nicht trotzdem einfach zisch und brennt irgendwo durch? Muss ich die Heizung langsam hochdrehen, weil die Ätzflüssigkeit sonst zu langsam kühlen würde? Und wie machen es solche Flächen-Heizungen wie die hier: http://www.pollin.de/shop/dt/Nzg5OTQxOTk-/KFZ_und_Zweirad/Elektrik/Flaechen_Heizfolie_918_1.html Wieso zieht das Teil nur 1,25A? Das Teil ist ja sogar kleiner, hat also kürzere Leiterbahnen und dementsprechend einen noch geringereren Widerstand. Also sollte es doch noch viel mehr Strom ziehen!?!?!? Würde mir so ein Trafo wie der "RKT 30012" (300VA, 2x12V, 2x12,5A) von Reichelt reichen (die 2x12V dann halt parallel), oder würde ich den überbeanspruchen? Ich würde mich freuen, wenn mir hierbei jemand Starthilfe geben könnte. Der nächstgrößere Trafo mit 500VA kostet halt gleich wieder 20Euro mehr... Vielen Dank im voraus und viele Grüße, Michael
Hallo, Du kennst nun also den Widerstand Deiner Leiterbahn und die maximale Strombelastbarkeit. Nun kannst Du Dir mithilfe des Ohmschen Gesetzes ja leicht die Betriebsspannung, die zu diesem Stromfluß führt ausrechnen. Anschließend berechnest Du per P = U * I die Leistung Deiner Heizung. Es gibt keinen Grund, warum Du die Heizung mit 12V betreiben mußt, dies führt bei gegebenem Widerstand eben zu einer unerwünscht hohen Leistung. Viel Erfolg, Murkser
Wie hast du eigentlich vor, deine Heizung vor dem eigentlichen Ätzmittel zu schützen? Eingießen? Oder soll die Platine nicht ins eigentliche Bad? Gruß
Ultragast schrieb: > Wie hast du eigentlich vor, deine Heizung vor dem eigentlichen Ätzmittel > zu schützen? Doch, die Platine soll schon mit rein in die Flüssigkeit; aber laut der Vorlagen-Webseite hat Torsten Kruckenberg nur eine Folie drübergeklebt; ich würde das wohl auch so machen; vielleicht zusätzlich vorher noch ein Lötstopplaminat oder so; also das mach mir die geringsten Sorgen. Mich "schockt" nur etwas die Leistung. 300W... Meine Aquarium-Heizung hatte gerade mal 100W... Ich hatte halt nur irgendwo mal gelesen, dass sich diese einfachen Berechnungen nicht ganz mit der Realität decken, wenn es sich um Leiterbahnen auf einem Basismaterial handelt (und nicht z.B. blanker Kupferdraht an der Luft)
Weniger Spannung -> weniger Strom Musst halt nen Kompromiss finden zwischen Leiterbahn durchgebrannt und Leiterbahn kalt. :-D
Hey ich habe mir auch letztens so eine Heizung gebaut! Funktioniert super. Der ausgerechnete Widerstand stimmte nicht ganz mit dem späteren überein, da man beim Ätzen nicht die exakte Leiterbahnbreite trifft und Dicke der Kupferschicht auch leichte toleranzen hat. Dies kann man aber leicht durch Verzinnen oder Abschleifen der Leiterbahnen korrigieren. Betrieben wird meine Heizung mit 18V. Schau einfach, dass du billig an einen Trafo mit genügend VA rankommst und berechne dann passend zu dem und deiner gewünschten Leistung die Leitebahnlänge bzw -breite gruß Dominik
Das wichtigste ist wohl der Korrosionsschutz - mit Klebefolie oder Laminat wirst du nicht weit kommen. Du brauchst irgendwas, was absolut dicht hält, Hitze und Ätzmittel langzeitig aushält. Zum Heizen könnte Widerstandsdraht oder ein paar dicke Widerstände gehen, das ist leicht berechenbar und brennt nicht durch. Deine Leiterbahnen werden nicht gleichmässig heiss und brennen dann an der schwächsten Stelle durch.
Michael B. schrieb: > Zwei Probleme: Ebelfalls laut Target-Strombelstbarkeitsrechner sollte > eine 1,5mm Leiterbahn gerade mal mit 2A belastet werden. Tja, so ist das, wenn man sich an Faustformeln klammert, die ohne Begrüdung irgendwo stehen. Ein konstanter Strom durch deinen Leiter wird aufgrund der erzeugten Wärmeleistung und dem herrschenden thermischen Widerstand zu einer konstanten Temperatur am Leiter führen. Normalerweise legt man Leiterbahnen so aus, dass sie sich nicht nennenswert oder unzulässig erwärmen. Aber wie du schon gemerkt hast, willst du das ja hier. > O.k., ich will > sie ja absichtlich als Heizung benutzen und damit "überstapazieren"; > aber gleich Faktor 10!?!?!? Macht das dann nicht trotzdem einfach zisch > und brennt irgendwo durch? Muss ich die Heizung langsam hochdrehen, weil > die Ätzflüssigkeit sonst zu langsam kühlen würde? Äh nicht wirklich. Die Ätzflüssigkeit wirkt wie ein großer thermische Kondensator (Wärmekapazität). Bei einer bestimmten angelegten Verlustleistung an diese Kapazität, erhöht sich die Temperatur nur langsam. Nicht aufgepasst in Physik/Thermodynamik? > Und wie machen es solche Flächen-Heizungen wie die hier: > http://www.pollin.de/shop/dt/Nzg5OTQxOTk-/KFZ_und_Zweirad/Elektrik/Flaechen_Heizfolie_918_1.html Wie, "wie machen die das?"?. Auch nix anderes als ein normaler ohmscher Widerstand. > Wieso zieht das Teil nur 1,25A? Das Teil ist ja sogar kleiner, hat also > kürzere Leiterbahnen und dementsprechend einen noch geringereren > Widerstand. Also sollte es doch noch viel mehr Strom ziehen!?!?!? Woher willst du wissen, dass das Teil einen geringeren Widerstand hat? Weißt du, welches Material da aufgedampft wurde? Weißt du wie breit (und wie hoch) die Metallbahnen da sind? Nö! Deswegen würde ich mal davon ausgehen, dass es bei 12V etwa 1,25A zieht. Genau so wie es da steht. > Würde mir so ein Trafo wie der "RKT 30012" (300VA, 2x12V, 2x12,5A) von > Reichelt reichen (die 2x12V dann halt parallel), oder würde ich den > überbeanspruchen? Du weißt schon, was elektrische Leistung ist, wie viel du für deine Ätzsuppe brauchst und kennst auch das ohmsche Gesetz, oder? > Ich würde mich freuen, wenn mir hierbei jemand Starthilfe geben könnte. > Der nächstgrößere Trafo mit 500VA kostet halt gleich wieder 20Euro > mehr... 500Watt Wärmeleistung, du spinnst doch.
LOL :-) Simon, bist Du heute nur mit dem falschen Fuß aufgestanden oder hörst Du Dich nur gerne selbst sinnlos reden? Btw.: Wo habe ich geschrieben, dass ich 500W Wärmeleistung erreichen will? Ich will die Bauteile (auch den Trafo) nur nicht bis an die Belastungsgrenze fahren. Aber vermutlich spinne ich da wirklich, weil man ja anscheinend - Deiner Meinung nach - alle Teile bis an die Grenzen betreiben muss...
Man könnte auch dünnes Kabel auf ein Stück Plastik aufkleben und das als Heizung verwenden. Nur so als Idee, da hat man nicht das Problem wie man das Kupfer vor dem Ätzmittel schützt. Wenn man 10m 0,14mm²-Kabel verbaut, dann hat das ca. 1,2 Ohm. An 12V würde das 120W Heizleistung ergeben. Könnte noch ok sein, ist aber schon sehr viel. Allerdings müssen die Zuleitungen für 10A Strom dicker als 0,14mm² sein, sonst schmilzt die Isolation weg. Ich würde 1mm² verwenden; 0,75mm² sollten es aber auch tun. Also: Das 0,14mm²-Kabel muss komplett unter Wasser liegen. Über dem Wasser wird das Kabel nicht gekühlt, also muss man da dickeres Kabel verwenden, damit es nicht so heiß wird. Und nochmal zu der Platine als Heizung: Ca. 0,6 Ohm sind ein saublöder Wert. Für 12V ist es viel zu wenig (man braucht doch keine 240W, um etwas Ätzlösung zu erwärmen). Etwa 8 Volt wären evtl. gut, damit kommt man auf gut 100W. Oder du machst die Leiterbahnen schmäler, so dass sie so 1,2...2,0 Ohm haben. Das ist ein guter Wert für 12 Volt. Oder man macht sie breiter, um ca. 0,25 Ohm zu erreichen. Die kann man mit 5V ganz gut beheizen. 5V und 12V bei ordentlich Strom (an 5V meist über 30A; an 12V so 10...20A) bekommt man aus einem PC-Netzteil, dafür muss man keinen teuren Ringkerntrafo kaufen. Und PC-Netzteile gibt's bei Pollin sehr billig (ab ca. 3€). Und wenn man das Netzteil aus einem Schrott-PC ausbaut, dann bekommt man so ein Netzteil sogar ganz umsonst.
Na das nenne ich doch mal einen hilfreichen und guten Beitrag. Danke. Stimmt, ich könnte die Leiterbahnen ja auch noch einfach ändern :-) Wenn die dünner sind, kann ich auch noch mehr Länge unterbringen; das ist ja gleich doppelt gut :-) Manchmal sieht man den Wald vor lauter Bäumen nicht :-) Die Sache mit dem PC-Netzteil... Habe ich noch nie gemacht. Werden die nicht irgendwie vom Mainboard angesteuert, dass die überhaupt loslaufen? Und müssen da nicht alle Leitungen eine gewisse Grundlast "simulieren", sonst schaltet sich so ein Netzteil gar nicht ein?
Kann man so einen Tauchwärmer nicht einfach in einen Gefrierbeutel tun? Ich weiß nicht genau, wie der Aufbau ist, aber wenn der Beutel im Wasser steckt und die Platine oben rausguckt, legt sich der Beutel direkt an der Platine an, und an der Unterkante ist er ja zu. Einfacher geht's nicht. Hätte Lust, mir nach dem Prinzip einen Tauch-Kaffeewärmer zu machen, allein schon, um mal die Berechnung so eines Platinenwiderstands zu üben. Um die Leitung zu berechnen, kann man sich ein (z.B. Python-)Script machen, das das Bauelement direkt als Platine oder als Bauteil/Footprint (integriebar in andere Platinen) auswirft. :-) Man könnte die Fläche vorgeben (vereinfacht als Rechteck, oder, warum nicht, auch als Kreis, Ellipse), dann mit den Werten für Wärmeleistung, Spannung, Widerstand usw. spielen, und schließlich das Bauteil in einer Lib für das Layoutprogramm auswerfen. Man könnte so ein Teil mit Plastikspray besprühen, dann wäre es vermutlich dicht genug. Das ist ja extra für solche Zwecke gemacht. Man müsste die Chemikalienverträglichkeit prüfen. Ob das lebensmitteltauglich ist, weiß ich allerdings nicht.
Markus F. schrieb: > Oder du machst die Leiterbahnen schmäler > Oder man macht sie breiter Hier sollte man die Genauigkeit der Querschnittsherstellung beim Ätzen bedenken. Es gibt ja immer kleine Variationen, die durch Belichtungsungenaugigkeiten, Unterätzungen usw. entstehen können. Diese wirken sich bei einer breiteren Leiterbahn aber prozentual weniger aus, was zu einem geringeren Fehler des Widerstands führt.
Warum machst du die Leiterbahnen nicht einfach schmaler? Die müssen doch keine 1,5 mm breit sein. Wichtig ist nur, daß hinreichend guter thermischer Kontakt zur Ätzlösung besteht. Und zum Schutz der Leiterbahnen kann man ein Stück dünnes (0,5 - 0,8 mm) FR4 ohne Kupferbeschichtung mit Epoxidharz auf die Kupferseite kleben. Wirklich schwierig ist nur die Kontaktierung. Ich habe eine Flächen-Heizung aus 30 m 0,14 mm² Schaltlitze gebaut. Die wird mit 20 V mit PWM angesteuert. Das hält die PVC-Isolierung sogar an der Luft durch - allerdings ist die Fläche, auf der die max. knapp 60W freigestzt werden auch größer, als 1 m². Die Widerstandsänderung der Kupferbahnen kannst du für die Temperaturmessung benutzen. Hast du schonmal HCl+H2O2 als Ätzmittel probiert? Da braucht man diese ganzen Heiz-Klimmzuge nicht, das ätzt ab 0° C und bessere Ergebnisse bringt es auch noch. Viel wichtiger, als Ätzmittelakrobatik sind gute Vorlagen, die perfekt - sprich mit Vakuum - angepreßt werden.
Das mit der Leiterbahnbreite werde ich versuchen (aber erst morgen; jetzt geht's ins Bettchen :-)). Mal sehen, was dann für Widerstandwerte herauskommen. Ich habe eben bei Pollin so ein PC-Netzteil bestellt. Das Schöne (wenn's denn klappt): Ich habe gleich die 5V Versorgungsspannung für die Temperatiranzeige/-regelung. :-) Schööön :-) Ich denke, wenn ich wirklich den Platik-Spray benutze und eine Folie, dann sollte das reichen. Und wenn nicht: Neue Heizung ätzen :-) Boah, diese Platinen sind richtig teuer... 21x30cm knapp 10 Euro... Wenn man sich sonst immer nur die "normalen" 16x10 bestellt, sticht sowas richtig raus ;-) Mit HCL und H2O2 habe ich noch nie geätzt; ich nehme immer nur Natriumpersulfat. Damit bekomme ich auch gute Ergebnisse hin; wobei ich auch sagen muss, dass ich bisher noch nie Leiterbahnen unter 0.3mm hatte. Die klappen aber dafür auch wunderbar... Ich werde mir das mit dem HCL und H2O2 aber mal anschauen... Die Heizung regelbar zu machen, ist irgendwie auch keine schlechte Idee... Gibt's dafür denn irgendwo schöne, fertige Schaltpläne? Also mit präzisen Bauteilbezeichnungen? Ich kann mich noch erinnern, das ich vor gut 20 Jahren mal ein Netzteil "entwickelt" hatte... 5 Längstransistoren vom Typ 2n3055 und trotzdem sind mir regelmäßig bei bereits 2-3A Last immer gleich alle 5 Transistoren abgeraucht :-) Seitdem schlummert das Teil im Keller... Tja, und wenn ich jetzt 100-200W regeln möchte... :-)
Michael B. schrieb: > Ich habe eben bei Pollin so ein PC-Netzteil bestellt. Ich habe das mit einem 70 W Labtop-Netzteil gemacht. Die Betriebsspannung für den Tiny13, der die PWM erzeugt, wird einfach mit einem kleinen Regler davon abgeleitet. Braucht ja nicht viel Strom.
Ich wuerd mir das mit der Leiterplatte nicht antun. Die Folie, die den Leiter schuetzen sollte macht das Bad bei erhoeter Temperatur nicht auf die Laenge aushalten. Der Standardansatz ist ein paar keramische Widerstaende oder Halogenlampen in einem grossen Reagenzglas
So, ich hab' mich mal jetzt etwas amüsiert: Hier ist ein Script zum Ausrechnen von Platinenheizungen. Es funktioniert so: 1. Man gibt die Breite der Leiterbahn und ihre Länge ein, und daraus berechnet das Script den Widerstand der Leiterbahn. 2. Dann gibt man die angelegt Spannung ein, und es errechnet den Strom und die Heizleistung. 3. Anschließend wird sofort und automatisch eine KiCad Library-Datei erstellt, die die Heizschlange darstellt, und in eine Datei "heater.lib" geschrieben (und Achtung: ohne Nachfrage!, eine eventuell schon vorhandene Datei wird überschrieben). Die kann man sich dann in den Library-Editor importieren und weiter bearbeiten. Ein Durchlauf des Programms ist unten gezeigt, und die erstellte Library ist im Anhang gezeigt. Das ist mehr eine Art "Proof of Concept". Die Ausgabe ist nicht für alle Fälle 100% "ideal", und eigentlich müsste man einen Footprint erstellen und keine Library (die stellt ja das Symbol für den Schaltplan dar), außerdem ist das Script etwas umständlich geschrieben. Aber egal -- man sieht, wie man sich sowas machen kann. Vielleicht erspart es jemandem etwas Arbeit oder inspiriert jemandem zu ähnlichen Projekten. Nicht vergessen, diese hier gezeigte Platinenheizung sehr gut zu kühlen! ;-)
1 | $ ./platinenheizung.py |
2 | == Berechnung des Widerstands einer rechteckigen Leiterbahn gegebener Breite und Länge == |
3 | - Material: Cu |
4 | - Dicke der Kupferauflage: 3.5e-05 m |
5 | Breite in mm ? 2 |
6 | - Breite: 0.002 m |
7 | Länge in cm ? 100 |
8 | - Länge: 1.0 m |
9 | - Querschnitt der Leiterbahn: 7e-08 m² |
10 | - Spezifischer Widerstand von Kupfer: 1.678e-08 Ω · m2/m |
11 | - Widerstand der Leiterbahn: 0.239714285714 Ω |
12 | == Berechnung der Heizleistung dieser Leiterbahn bei gegebener Spannung == |
13 | Angelegte Spannung in V ? 12 |
14 | - Spannung in V: 12.0 V |
15 | - Strom in A: 50.0595947557 A |
16 | - Heizleistung in W: 600.715137068 W |
17 | == Erstellung eines KiCad-Symbols == |
18 | - Ausgegangen wird hierbei von einer Leiterbahndichte von 1/2, d.h. die Leiterbahnen werden mit einem Abstand nebeneinander gelegt, der ihrer Breite entspricht. Die Anordnung erfolgt quadratisch in Schlangenlinien. |
19 | Fläche: 0.004 m² |
20 | Kantenlänge des Platinenheizungsquadrats: 0.0632455532034 m |
21 | Anzahl Leiterbahnschlangen (hin + rück): 15 |
22 | |
23 | Erstelle Datei: heater.lib |
24 | Fertig. |
didadu schrieb: > Nicht vergessen, diese hier gezeigte Platinenheizung sehr gut zu kühlen! Rechne mal die Leistung je cm² aus - das ist letztlich die Größe, die die Belastbarkeit der Heizung bestimmt.
Das kann sich jeder leicht selbst nachrüsten. Es dürfte im Programmtext klar sein, wo man was machen muss. Leistung pro Fläche: 150178.784267 W/m² Also 15 W/cm² Man möchte ja eigentlich sowieso eher Spannung und Leistung vorgeben und sich dann Leiterbahnbreite und Fläche ausrechnen lassen (bzw. die Machbarkeit...). Für sowas müsste man eh noch einiges umbauen. Ist für mich momentan halt eher noch eine Spielerei. Aber wer will, kann es sich ja ausbauen.
Weil's mir so viel Spaß macht, hier eine verbesserte Version. Sie gibt die Leistung/Fläche mit aus, und außerdem zu den meisten Daten in SI-Einheiten auch noch mal jeweils etwas verständlichere Einheiten. Außerdem wird am Ende eine TODO-Liste mit Verbesserungsmöglichkeiten ausgezeigt, damit die aktuellen Grenzen des Programms nicht vergisst. Ich bin doch irgendwie erstaunt, wie einfach diese Technik doch ist -- auch wenn ich gerne noch mal eine Fehlerrechnung (Fertigungstoleranzen...) durchführen würde und es unter einem gewissen Vorbehalt konkreter Tests steht. Sowas könnte insbesondere nützlich sein, wenn Sensoren im Außenbereich, oder im Halb-Außenbereich (Dachboden) gewissen Mindesttemperaturen brauchen.
Heizfolien für diesen Zweck gibt es in allen Größen und mit vernünftigen Widerständen bei Conrad. Nehm ich auch dafür.
Nochmal zu den PC-Netzteilen: Man sollte eine der Spannungen belasten, ob das nun die 3,3V; 5V; oder 12V-Leitung ist, ist aber mneist egal. Die allermeisten PC-Netzteile laufen eh auch unbelastet. Die alten AT-Netzteile sind am besten zum Basteln; die laufen nach dem Einschalten am Netzschalter sofort an. Bei ATX-Netzteilen muss man die Power-On-Leistung (grünes Kabel am Mainboard-Stecker) mit Masse verbinden, dann läuft das Netzteil an. Eine wichtige Sache noch: Die Masse ist bei PC-Netzteilen immer mit der Erdung verbunden. Das stört normalerweise nicht, aber daher bitte nicht versuchen, mehrere PC-Netzteile in Reihe zu schalten. Man kann diese Erdungs-Verbindung natürlich auch entfernen, aber das ist wirklich nur dann nötig, wenn die Erdung für den jeweiligen Verwendungszweck stört. Für die Platinen-Heizung ist das aber völlig egal.
Hallo Markus, vielen Dank für die Info; "leider" habe ich bei Pollin nur ein ATX-Netzteil gesehen (und bestellt; BestNr. 350030). Aber wenn ich nur ein grünes Kabel an Masse schließen muss, dann ist das ja super (hatte befürchtet, dass da evtl. sogar irgendwelche "Signale" oder so gesendet werden müssen). Jetzt muss aber erstmal die Bestellung kommen und dann müssen viele Motoren getestet werden :-) Und dann kommt die Heizung dran (wenn die Sprührohre nicht richtig funktionieren, brauche ich ja auch keine Heizung :-))
Wie wärs eigentlich mit ner aquariumheizung oder nem kleinen Tauchsieder? Oder die Suizidmethode mit lackierten Halogenlampen, so wie ich das probieren werde. Ist Silikon eigentlich beständig gegen Ätzmittel?
Warum nimmst du nicht HCl+H2O2 zum ätzen? Da braucht man den ganzen Temperierzirkus nicht. Das ätzt ab 0° und das schneller und vor allem besser als Persulfat, oder Eisen-III-Chlorid.
Uhu Uhuhu schrieb: > Warum nimmst du nicht HCl+H2O2 zum ätzen? :-) Exakt den gleichen Tipp hast Du mir hier in diesem Thread schon mal gegeben (9.6. 22:12)... Aber ist ja auch schon lange her :-) BIn aber trotzdem noch nicht dazugekommen, das zu testen. Hast Du da vielleicht mal ein Mischungsverhältnis oder eine genaue Anleitung?
Paul Hamacher schrieb: > Ist Silikon eigentlich beständig gegen Ätzmittel? Womit sind denn wohl die Ätzküvetten verklebt?
Michael B. schrieb: > Hast Du da > vielleicht mal ein Mischungsverhältnis oder eine genaue Anleitung? Guckst du hier? Beitrag "Ätzen mit HCl + H2O2 - Mischungsverhältnis?" HCl sollte so größenordnungsmäßig 15% stark sein. H2H2 nur wenig. Die ganze Sache ist ziemlich unkritisch. Und sehr wichtig: Die frisch angesetzte Ätzlösung funktiniert nur sehr schleppend. Erst wenn ein gewisser Anteil Kupferchlorid in der Lösung ist geht es so richtig schnell. Deswegen: Immer einen Rest verbrauchter Lösung aufheben und der frisch angesetzten zugeben.
Man bedenke bitte, dass man die Ätzküvette mit dieser Lösung irgendwo aufbewahren sollte, wo keine Metallteile in der nähe sind, da ich gehört habe, dass diese dann anfangen heftig zu korrodieren.
Ja, die Dämpfe von Salzsäure sind äußerst aggressiv und führen selbst bei Konzentrationen deutlich unterhalb der Geruchsgrenze innerhalb einiger Monate zu Korrosionen. Diese Erfahrungen hatte ich vor langer Zeit auch einmal gemacht, als im Keller eine Flasche Salzsäure nicht luftdicht verschlossen war.
Paul Hamacher schrieb: > Man bedenke bitte, dass man die Ätzküvette mit dieser Lösung irgendwo > aufbewahren sollte, wo keine Metallteile in der nähe sind, da ich gehört > habe, dass diese dann anfangen heftig zu korrodieren. Eine Plastikflasche und den Deckel nur so weit anziehen, daß Gas entweichen kann. Wir haben es nicht mit rauchender Salzsäure zu tun. Alles andere sind Ammenmärchen. In der Magensäure sind auch 10% HCl enthalten...
Andreas Schweigstill schrieb: > Diese Erfahrungen hatte ich vor langer > Zeit auch einmal gemacht, als im Keller eine Flasche Salzsäure nicht > luftdicht verschlossen war. Die Salzsäure aus dem Baumarkt hat knapp 24%. Da raucht nichts, da korrodiert nichts, wenn man die Vorratsflasche ordentlich zuschraubt. Nach Gebrauch werden die verschlossenen Flaschen mit klarem Wasser abgespült. Schlamperei hat häufig unerwünschte Folgen. Eine Ätzküvette braucht man auch nicht - es genügt eine flache Schale und entsprechend wenig Ätzlösung braucht man.
Uhu Uhuhu schrieb: > Da raucht nichts, da > korrodiert nichts, wenn man die Vorratsflasche ordentlich zuschraubt. Das habe ich ja auch nicht behauptet. Es ging aber um die Aufbewahrung der Ätzflüssigkeit in der Küvette, und die lässt sich nur schwerlich gut abdichten. Insbesondere muss man ja auch den Überdruck, der durch den bei der Zersetzung des H2O2 entstehenden Sauerstoff verursacht werden kann, abführen, was einen dichten Deckel ausschließt. Aber es kommt natürlich auch auf die Lüftung des Aufbewahrungsraums an.
Andreas Schweigstill schrieb: > Das habe ich ja auch nicht behauptet. Es ging aber um die Aufbewahrung > der Ätzflüssigkeit in der Küvette, und die lässt sich nur schwerlich gut > abdichten. Eine Küvette braucht man auch nicht. Es genügt eine flache Schale, wie sie z.B. im Fotolabor gebräuchlich sind. Das hat zudem den Vorteil, daß man deutlich weniger Ätzlösung braucht. Also: Schale, Plastikflasche, Trichter und einen Eimer Wasser zum nachspülen. > Insbesondere muss man ja auch den Überdruck, der durch den > bei der Zersetzung des H2O2 entstehenden Sauerstoff verursacht werden > kann, abführen, was einen dichten Deckel ausschließt. Das ist alles halb so schlimm - der H2O2-Zusatz zur verdünnten Salzsäure ist gering und die Lösung gast nicht stärker aus, als Persulfat-Ätzlösung. Die Flaschen sollte man natürlich aufrecht aufbewahren - aber Küvetten laufen ja auch aus, wenn man sie umwirft, sogar deutlich schneller... Das frische H2O2 gast natürlich etwas stärker aus - aber der Sauerstoff richtet keinen Schaden an und die Flaschen sind dafür eingerichtet...
Also wenn es da tatsächlich keine Probleme mit Korrosion gibt würde ich natürlich auch gerne damit arbeiten. Einen dicht abschließenden Deckel zu konstruieren sollte ja nicht das Problem sein.
Meine Hypothese: C* & Co. verkaufen lieber Küvetten, Schaumätzgeräte etc. pp. als nichts. Z.B. kommt HCl+H2O2 in dem hier zum Download angebotenen Buch über Platinenfertigung nicht vor - Ätzgerätschaften von Conrad aber reichlich.
Salzsäure versaut in der Konzentration schleichend alles in der Nähe befindliche, metallische Werkzeug. Fakt. Entweder das Zeug draußen lagern, oder die Finger davon lassen.
Stimmt mit HCI und H2O2 gibt es meiner meinung nach das beste und schnellste ergebniss. wer sich neu an das verfahren heranwagt bitte vorher kundig machen
Back to topic: So eine Flächenheizung aus einer Platine habe ich mal entworfen für einen Highend (militärisch genutzten, passiv gekühlten) Industrie-PC. Dort war die Heizung installiert, um Komponenten wie Memory Controller Hub etc. welche nur von 0-70° spezifiziert sind bei Minusgraden vorzuheizen. Das Problem ist, dass Kupfer sehr gut leitet und man schnell auf zu hohe Leistungen kommt...trotz Leiterbahnbreite 0.15mm und 35u Kupfer. Das lässt sich nur professionell fertigen, dafür ist dann gleich Stopplack drauf.
Rolf Eichenseher schrieb: > Das Problem ist, dass Kupfer sehr gut leitet und man schnell auf zu hohe > Leistungen kommt...trotz Leiterbahnbreite 0.15mm und 35u Kupfer. Das > lässt sich nur professionell fertigen, dafür ist dann gleich Stopplack > drauf. ... wenn man ein Konstantspannungsnetzteil wie im PC hat. Bei Konstantstrom sieht es schon harmloser aus. Grüße Nicolas
Uhu Uhuhu schrieb: > Meine Hypothese: C* & Co. verkaufen lieber Küvetten, Schaumätzgeräte > etc. pp. als nichts. > > Z.B. kommt HCl+H2O2 in dem hier zum Download angebotenen Buch über > Platinenfertigung nicht vor - Ätzgerätschaften von Conrad aber > reichlich. So ein Schwachsinn. Nur weil nicht jeder das schäuslicher HCL+H2O2 zeug um haus haben will und deshalb auf Küvetten für NaPs oder Ätzgeräte für Eisen3Chlorid hingewiesen wird ist das Buch/der Autor noch lang nich von C&Co gekauft ...
Hallo zusammen, diese HCL/H202-Geschichte läuft jetzt in einem anderen Thread weiter (klingt nämlich schon interessant), aber daher würde ich sagen, lassen wir es hier mit weiteren Überlegungen "Warum denn überhaupt heizen". Wenn ich diese Platineheizung jetzt anstuern will... Macht da PWM-Ansteuerung überhaupt Sinn? Ich meine, das Teil wird vermutlich 10 Minuten oder so voll heizen, und dann werde ich wohl - um die Temperatur halten zu können - so alle 30 Sekunden das Teil nochmal für vielleicht 5-10 Sekunden einschalten müssen... Ein extrem großes Temperaturdelta in der Ätzflüssigkeit kann ich mir dabei jetzt nicht vorstellen... Reicht es dann, wenn ich mit einem Sensor die Temp. messe und sagen wir bei 45 Grad abschalte und bei z.B. 42 Grad wieder einschalte? Gedacht hätte ich für die Aufgabe an einen IRLU3717; das ist ein N-MOSFET mit Logicpegel-Ansteuerung und kann 20V, 120A. Kann ich den Gateanschluß von dem Teil direkt mit meinem AVR (vermutlich Tiny2313 bei 5V) ansteuern? Wenn ich jetzt wirklich soooooo langsam schalte, benötige ich doch vermutlich gar keinen Treiber, oder?
Hallo Michael, PWM ist da totaler Overfill, ein einfacher Thermostatschalter reicht da völlig aus, solange Wasser im Ätzbad ist. Und der kann ruhig Zeitkonstanten im Minutenbereich haben. Grüße Nicolas
Nicolas S. schrieb: > ein einfacher Thermostatschalter reicht da völlig aus O.k. Da ich aber jetzt keinen Thermostatschalter habe (schon gar nicht mit ca. 45 Grad Schaltpunkt und vielleicht 2-3 Grad Hystere), muss ich das ja per Elektronik machen... Dazu habe ich mir jetzt einfach mal ein paar verschiedene "normale" MOSFETs bestellt (IRF 1010N, IRF 3205, IRF 1404, IRF 1404) und ein paar LogL-MOSFETs (eben IRLU 3717 und IRLU 8113). Ich hätte zwar gerne den IRF 1404 genommen, weil der sogar bis 202A können soll, aber der ist nicht Logic-kompatibel :-( Und einen extra Treiber habe ich jetzt nicht mitbestellt :-( Schande über mich :-( Den kann ich also leider nicht einsetzen... Jetzt dachte ich da eher eben an zwei der IRLU 3717 (parallel geschaltet)... Da ich insgesamt mit einem Strom von 20A rechne, sollten die Teile dann auch nicht warm werden, oder? (Bei 120A Möglichkeit und nur 10A Betrieb...) Aber kann ich die direkt an so einen Tiny-Port anschließen? Beide an einen Pin? So komplett ohne jegliche Zusatzbeschaltung (Widerstand, Transistor oder was auch immer)??
Michael B. schrieb: > Jetzt dachte ich da eher > eben an zwei der IRLU 3717 (parallel geschaltet)... Da ich insgesamt mit > einem Strom von 20A rechne, sollten die Teile dann auch nicht warm > werden, oder? (Bei 120A Möglichkeit und nur 10A Betrieb...) Doch, natürlich wird er warm. Rechnen wir doch mal: Laut Datenblatt sei
Bei deinem anvisierten Strom ergibt sich eine Verlustleistung
Jetzt ist der Abschnitt "Thermal Resistance" im Datenblatt wichtig. Ohne weitere Kühlung beträgt der Wärmewiderstand zwischen Junction und Umgebungsluft
und damit die Temperaturerhöhung an der Junction
gegenüber der Umgebungstemperatur. Bei einer Umgebungstemperatur von 25°C wären wir jetzt also bei 80°C. Nun kommt Fig. 4 des Datenblatts ins Spiel und sagt uns, dass Rds bei steigender Temperatur auch steigt. Am Ende landet die Junction Temperatur also eher bei 90°C. Da für die Junction eine Temperatur von bis zu 175°C zulässig ist, sollte der IRLU3717 also deinen Anforderungen genügen. Aber beachte, dass der Strom Ids quadratisch eingeht! Bei 15 Ampere bist du schon an der Grenze angelangt, was den ungekühlten Fall betrifft. Und das auch nur theoretisch! In der Praxis wirst du keine Umgebungstemperatur von 25°C halten können. Du wirst also unbedingt auf die gleichmäßige Verteilung des Gesamtstroms auf die beiden FETs achten müssen! Z.B. durch Vorwiderstände (~10 mOhm) oder, da du die Heizung selbst herstellst, zwei oder mehrere einzelne Heizstränge, die jeweils von einem FET versorgt werden. Und um das ganze noch abzurunden: Im Datenblatt prangt zwar schick ein Maximalstrom von 120A, aber schau mal, was die unscheinbare Fußnote 4 aussagt...
@Alex: Vielen Dank für die ausführliche Erklärung; die hab jetzt sogar ich verstanden :-) (auch, wie man sowas überhaupt berechnet... Mit diesen kryptischen Zeichen immer, da weiß ich nie, für was die eigentlich stehen :-() Diese böse Fußnote gefällt mir jetzt aber gar nicht! Wieso sprechen die denn nur von 30A?? :-/ Wie ist es denn jetzt mit der Kühlung? Ich habe ja diese IRL*U*-Variante mit 3 "kompletten" Beinchen, müsste das also nicht auf die Platine löten, sondern könnte das Teil auch aufrecht mit Kühlkörper verbauen... Wäre sowas generell der liegenden Montage vorzuziehen, oder reicht bei mir noch ein Termalpad und die liegende Montage? Die Idee mit verschiedenen Heizschleifen gefällt mir aber auch sehr gut... Jetzt muss ich mich nur noch zu einer Variante der Heizung entscheiden; ich habe hier inzwischen auch 10 Stück 10 Ohm Widerstände (axial, 17W) liegen... Mache ich jetzt eine Platine mit Heizschleifen (würde mirt optisch besser gefallen, auch weil's flacher ist), oder werden die Leiterbahnen richtig dick und die Platine bekommt ein paar von den Widerständen als Heizung drauf... Da habe ich halt leider keine Ahnung, wie sich dieses Keramik mit der Säure verträgt... Wenn das jetzt so porös ist, dass durch die Kapillarwirkung die Säure richtig nach innen gesaugt wird, habe ich mit dieser Art Heizung auch nur ein paar Minuten lang Freude.... Hat da vielleicht schon jemand Erfahrung, wie sich das rein "mechanisch" in so einer Lösung verhält?
Michael B. schrieb: > @Alex: > Vielen Dank für die ausführliche Erklärung; die hab jetzt sogar ich > verstanden :-) (auch, wie man sowas überhaupt berechnet... Mit diesen > kryptischen Zeichen immer, da weiß ich nie, für was die eigentlich > stehen :-() Na deshalb steht ja direkt hinter dem Zeichen immer auch die Erklärung ;) > Diese böse Fußnote gefällt mir jetzt aber gar nicht! Wieso sprechen die > denn nur von 30A?? :-/ Steht genau dort: "Package limitation" Das Gehäuse hat einen solchen Wärmewiderstand zur Umgebung, dass bei höheren Strömen und damit Verlustleistungen die Junction zu heiß wird. Die 120 Ampere sind nur zu erreichen, wenn man das Gehäuse selbst auf 25°C hält, was außerhalb des Spezifikationslabors nicht wirklich möglich sein wird. > Wie ist es denn jetzt mit der Kühlung? Ich habe ja diese IRL*U*-Variante > mit 3 "kompletten" Beinchen, müsste das also nicht auf die Platine > löten, sondern könnte das Teil auch aufrecht mit Kühlkörper verbauen... > Wäre sowas generell der liegenden Montage vorzuziehen, oder reicht bei > mir noch ein Termalpad und die liegende Montage? Siehe im Datenblatt unter "Thermal Resistance" den Parameter "Junction-to-Ambient (PCB Mount)" und die entsprechende Fußnote 5. Auf einer Platine mit entsprechender Kühlfläche montiert reduziert sich der Wärmewiderstand auf
Damit wird es möglich, etwa die doppelte Leistung abzuführen, was etwa maximal 20 A Ids antspricht. Mit dem oben aufgezeigten Rechenweg und den Werten aus den Datenblättern recht einfach eine geeignete Konstellation rausfinden. >[Hochlast-Widerstände aus Tauchheizung] > Da habe ich halt leider keine > Ahnung, wie sich dieses Keramik mit der Säure verträgt... Wenn das jetzt > so porös ist, dass durch die Kapillarwirkung die Säure richtig nach > innen gesaugt wird, habe ich mit dieser Art Heizung auch nur ein paar > Minuten lang Freude.... Viel interessanter ist noch, wie du die Anschlussbeinchen der Widerstände vor der Ätzlösung schützen willst. Da würde ich eher zur Platinenheizung raten. Wobei ich da sehr gespannt bin, wie die Dichtung letztlich funktionieren wird. Persönlich würde ich eher auf die im Forum schon öfter besprochene Heizung aus Halogenlämpchen im sandgefüllten und silikongedichteten Reagenzglas setzen. Das kann auch flach auf dem Boden deiner Anlage liegen.
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