Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Styroporschneide Regler


von Muecke -. (muecke82)


Lesenswert?

Hallo Miteinander,

ich würde gerne etwas StyroDUR Schneiden und habe mir daher ein paar 
Kaputte Gitarrenseiten zur Hand genommen und ein Altes Laptop Netzteil 
und einfach mal herum experimentiert, jetzt habe ich neu Brennding 
Linien auf meinen Fingerkuppen  und immer noch kein funktionierendes 
teil :-(.

Aus diesem Grund bin ich mal wider hier um eure Erfahrung und 
Wissensstand etwas mit zu nutzen.


Was ich hier habe:

- Laptop Netzteil
   - Output 20V = 6.0 A   120W MAX.
- Gitarrenseiten in jeglichen dicken

Was ich erreichen möchte:

- einen Draht (ca. 15 - 20cm) warm machen (nicht glühen)


Wie ich mir das vorstelle:

ich dachte das ich den Draht über einen Fuß Schalter (z.B. 
http://www.pollin.de/shop/dt/NDkyOTc1OTk-/Bauelemente_Bauteile/Mechanische_Bauelemente/Schalter_Taster/Fussschalter_PFS_135A_10_A_250_V_.html) 
an und ausschalten kann.

leider ist das zwar eine Idee doch entweder ist mein Draht zu lang oder 
er Glüht immer durch :-(,
aus diesem Grund würde ich gerne noch ein Drehregler (Poti) mit einbauen 
damit ich auf den Draht hin die Richtige Spannung? einstellen kann.

Doch wie müsste so eine Schaltung ausschauen?
kann mir da jemand einen Tipp geben?
oder kann ich von einer Nähmaschine so einen Fußschalter verwenden?
mit denen kann man ja auch die Geschwindigkeit der Nähmaschine regeln 
:-)
würde das auch mit dem Draht gehen?

Gruß

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Nennt sich Spannungsregler.

von Max D. (max_d)


Lesenswert?

Man regelt die dem Draht zugeführte Leistung normalerweise über PWM 
nicht durch Spannung.
Da das ganze thermisch rel. träge ist würde ich eine eher niedrige 
Frequenz (10 Hz sind noch reichlich) anstreben damit man das NT nicht 
unnötig destabilisiert.
Ja nach dem aus welcher "Ecke" du kommst machst du die PWM in Hardware 
oder mit einem kleinen µC....

Edit: und: ja, auch so ein "gaspedal" kann man nehmen, man greift dann 
einfach das interne poti ab und macht damit pwm

: Bearbeitet durch User
von Erich (Gast)


Lesenswert?


von Max D. (max_d)


Lesenswert?

Bis man den Vorwiderstand so hingebogen hat, dass er nichts anzündet und 
alle Kontakte richtig greifen hat man 10 PWM-Generatoren auf eine Stück 
Lochraster gelötet...

von hinz (Gast)


Lesenswert?

Muecke -- schrieb:
> Gitarrenseiten

Mittelstück nehmen!

von Muecke -. (muecke82)


Lesenswert?

also den Link habe ich mir angeschaut und durchgelesen, das ist ganz 
interessant.

meine Erfahrung mit den Gitarrenseiten ist umso wärmer die werden des zu 
schneller steigt die Temperatur an was zum Problem führt wenn man das 
über so eine Stellklammer macht wie beschrieben muss ich ständig an die 
Klammer fasten und laufe Gefahr mir noch mehr Branding Linien auf den 
Fingerkuppen zu holen, das ist nicht angenehm ;-).

das mit dem PWM finde ich interessant, habe auch schon im Netz ein wenig 
gestöbert doch leider habe ich das nicht so richtig verstanden.

wenn ich das richtig verstehe wird hier in einer Frequenz (durch Poti 
Regelbar) der Strom am Draht an und ausgeschaltet :-)

Doch auf was muss ich aufpassen bei der Bauteil Auswahl? so das es dann 
auch für mein Netzteil passt?

von Magic S. (magic_smoke)


Lesenswert?

Ich habe vor einiger Zeit sowas mit einem PWM-Regler gebaut, aber die 
meisten Probleme kommen von der Säge ansicht. Da braucht man sowas wie 
Konstantandraht, weil die meisten anderen Sachen starke 
PTC-Eigenschaften zeigen. Heißt wenn beim Schneiden der Draht durch das 
Styropor gekühlt wird, leuchtet er außerhalb des Schneidbereichs auf, 
während er in diesem kaum noch warm wird.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


Lesenswert?

tja da hast du schon etwas heraus gefunden,

Gitarrenseiten sind genau deshalb ungeeignet

Grund ist der Temperaturkoeffizient das wirkt  sich dann so aus, dass du 
ein kaum zu regelndes System bekommst.

Besser ist Widerstandsdraht(Konstantan)oder ein spezielle Draht für 
solche Styroporsägen. Was auch lästig ist, wird der Draht zu heiß dehnt 
er sich plastisch aus, da er gleichzeitig gestreckt wird. Deshalb die 
PWM so einstellen dass der Draht gerade leicht rot wird (oder kurz 
darunter)und mit dem Pedalschalter nur ein und ausschalten.

Die Nummer mit dem Vorwiderstand  ist die Schlüppergummimethode.

geht zwar aber du bist länger mit einstellen als mit dem arbeiten 
beschäftigt und brauchst Kilometer Draht weils all weil reißt.

Namaste

von Hans J. (step_up_mosfet)


Lesenswert?

Ich habe gerade mal bei eBay geschaut, da gibt es eine große Auswahl und 
die Geräte sind auch nicht teuer.

Es gibt ganz einfache Handgeräte mit einem Draht Batterie für 18 Euro.
Etwas besser Handgeräte mit einer ordentlichen festen Klinge für 80 
Euro.
http://www.amazon.de/Dema-25058-Styroporschneider-Professionelle-Thermoschere/dp/B0018CSGYG/ref=pd_sxp_grid_pt_0_2/275-2086562-2993961
Tische mit einem Draht für 280 Euro zum Sofortkauf, aber auch ab 1 Euro 
zum mitbieten.

Wenn du aber nur Lust hast das mal gemacht zu haben, weil es dich 
interessiert kannst du dir mal die Widerstandskurven der Schneiden 
anschauen.
Der Widerstand von diesem Draht steigt mit zunehmender Temperatur da er 
Stahl mit enthält.

Du könntest also die Temperatur des Drahtes messen indem du den 
Widerstand bestimmst.
Die Formel dazu lautet R=U/I, die angelegte Spannung kannst du sehr 
leicht messen, aber du brauchst noch einen Shunt oder eine Spule mit 
Hall-sensor (gibt es als ein Bauteil zu kaufen) um den Strom messen zu 
können.

Man kann sowas mit OpAmps oder mit einem Mikrocontroller machen.

Du musst dann nur noch die richtige Temperatur durch langsames 
hochfahren des Sollwiderstandes bestimmen.

Du könntest hier einen diskreten StepDown Spannungswandler (Spule, 
Diode, MoFET) aufbauen der dir die Spannung oder vielleicht doch besser 
den Strom regelt.

: Bearbeitet durch User
von Sven (Gast)


Lesenswert?

Warum so kompliziert? Einfach ein Dimmer, (Stecker)Trafo (kein 
Schaltnetzteil) z.B. 12V 2A, Widerstandsdraht. Eine echte Regelung ist 
doch nicht nötig...

von Muecke -. (muecke82)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

jetzt kommt viel das muss ich erst ein mal durcharbeiten, ...

ich habe hier mal mein Abend Programm aufgenommen :-)
daran sollte jetzt noch der Draht und die Einstellung das mein Trat 
nicht durchbrennt.

von Kai S. (hugstuart)


Lesenswert?

Also ich habe mit Gitarrensaite + Labornetzgerät sehr gute Erfahrungen 
gemacht. Ich habe die dünne E-Saite einer E-Gitarre genommen, und die 
Spannung einfach soweit hochgedreht, bis sich das Polystyrol gut 
schneiden ließ. Eingeklemmt habe ich den Draht in eine Bügelsäge, und 
die Spannung mit zwei Krokodilklemmen zugeführt. Funktionierte sauber 
und gut.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


Lesenswert?

Kai S. schrieb:
> Also ich habe mit Gitarrensaite + Labornetzgerät sehr gute Erfahrungen
> gemacht.

Damit klappts, aber er will ja unbedingt Gitarrenseiten nehmen.

von Muecke -. (muecke82)


Lesenswert?

hinz sch. ieb im Beitrag #3609487:
> Kai S. schrieb:
>> Also ich habe mit Gitarrensaite + Labornetzgerät sehr gute Erfahrungen
>> gemacht.
>
> Damit klappts, aber er will ja unbedingt Gitarrenseiten nehmen.

das muss nicht sein, ich hatte nur welche hier herum ligen.
also die Gitarrenseiten und das netzteil.

von Kai S. (hugstuart)


Lesenswert?

hinz schrieb:
> Kai S. schrieb:
>> Also ich habe mit Gitarrensaite + Labornetzgerät sehr gute Erfahrungen
>> gemacht.
>
> Damit klappts, aber er will ja unbedingt Gitarrenseiten nehmen.

Ok, bei Gitarrenseiten muss man natürlich anders vorgehen. Meine Fender 
hat eine Seite, die etwa 5 cm dick ist. Da braucht man natürlich mehr 
Strom. Und eine Regelung, damit der Korpus nicht Feuer fängt.

von Magic S. (magic_smoke)


Lesenswert?

Dafür klingt's besser als würdest Du auf den Saiten spielen...

von Max D. (max_d)


Lesenswert?

Beim Big-C kostet Konstantan Draht ~2€ für 5m (je nach Widerstand).
Damit hat man auf jeden Fall weniger Ärger als mit irgendeiner 
unbekannten Legierung in den S(e/a)iten.

Wen die 5€ Versand abschrecken: voelkner hat eigtl. das gesamte 
Conrad-sortiment auch (man kann sogar die Nummern zum suchen benutzen) 
und bietet für 15€ ein Jahr Versand-Flat an ....

von Marc P. (marcvonwindscooting)


Lesenswert?

Ich hab auch mal einen Styroporschneider gebaut - ohne Regelung.
Meine Zielsetzungen:

a) robuster Aufbau, Draht darf nicht wegbiegen, durchhaengen usw.
b) glatter Schnitt
c) geringe Styrolbelastung

Eigentlich ganz einfach: man darf halt keinen duennen Draht nehmen!
Dicken Draht (1mm Durchmesser Edelstahl massiv, z.B. MIG Schweissdraht!) 
nehmen, ordentlich spannen und mit einfachem PWM einen Step-Down 
realisieren und los geht's! Mit meinem ca. 30cm langen 1mm-Draht brauch 
ich keine 100W aber halt so etwa 20A-25A Strom. Der wird niemals nimmer 
nicht auf Gluehen eingestellt, sondern nur so, dass das Styropor bei 
Beruehrung schmilzt und von der glatten Drahtoberflaeche geformt wird. 
Zieht ein wenig Faeden, aber die kann man einfach abwischen.

Zur Stromwandlung schaltet man einfach eine strombelastbare Spule in 
Reihe zum Schneiddraht und die PWM (NE555, LM393) fuettert man in eine 
Halbbruecke (IR210x + FETs) (oder auch nur FET+Freilaufdiode). So kann 
man dann die Spannung des Netzteils in Strom umwandeln :)

Nach dem Schneiden immer den Draht mit einem Kuechentuch abwischen, 
damit die Reste nicht rumschmoren.

von Marc P. (marcvonwindscooting)


Lesenswert?

Muecke -- schrieb:
> ich habe hier mal mein Abend Programm aufgenommen :-)

Das mickrige Blechwinkelchen am Fusse des Galgens ist aber nicht alles, 
was den haelt, oder? Sonst ist er auf der falschen Seite!

So wie das aussieht, kannst Du gar keine mechanische Spannung im Draht 
halten. Vielleicht mal 'nen Baukran anschauen und Anregungen holen, wie 
man mehr 'Tragfaehigkeit' realisieren kann.

von Muecke -. (muecke82)


Lesenswert?

Marc P. schrieb:
> Muecke -- schrieb:
>> ich habe hier mal mein Abend Programm aufgenommen :-)
>
> Das mickrige Blechwinkelchen am Fusse des Galgens ist aber nicht alles,
> was den haelt, oder? Sonst ist er auf der falschen Seite!
>
> So wie das aussieht, kannst Du gar keine mechanische Spannung im Draht
> halten. Vielleicht mal 'nen Baukran anschauen und Anregungen holen, wie
> man mehr 'Tragfaehigkeit' realisieren kann.

das kleine teil ist nur gegen das verdrehen da. auf der rückseite ist 
die halterung für denn galgen. der ausleger ist mit 4 schrauben am 
galgen fuß befestigt.

von dolf (Gast)


Lesenswert?

Muecke -- schrieb:
> das mit dem PWM finde ich interessant, habe auch schon im Netz ein wenig
> gestöbert doch leider habe ich das nicht so richtig verstanden.

http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_tl494.htm

da wird das erklärt und beispiele gibt´s da auch.

von Bussard (Gast)


Lesenswert?

Ich "mißbrauche" dafür immer einen Modellbaulader im NC/ MiMH-Lademodus 
mit Konstantstrombetrieb, der schafft bis 5A mit Lüfter, was meinen 
(Konstantan-) Draht zum Glühen bringen würde.In Reihe zum Draht habe ich 
noch 2 Dioden geschaltet, so meckert er nicht rum wegen zu geringer 
Zellenspannung. Real schneide ich mit CNC-Schneide aber recht langsam, 
dafür auf etwa 0.5mm genau mit einer Temperatur, die gerade hoch genug 
ist, im Styroblock in der Mitte nicht festzubacken. Dabei sind nach dem 
Schneiden noch hauchdünne Styro-Fäden auf der Oberfläche. Bei höherer 
Temperatur wird ein viel zu breiter Kanal durch das Material gebrannt, 
was eventuell zum Trennen an Genauigkeit ausreicht, aber nicht, wenn 
noch Ecken, Kurven usw. abgefahren werden sollen.
Die Drahttemperatur läßt sich recht gut über den (reproduzierbaren) 
Ladestrom einstellen und so an mehrere Schneidbügel etc. anpassen.

Gruß

von Muecke -. (muecke82)


Lesenswert?

mit welchem drat arbeitet ihr denn?

da bin ich noch etwas unentschlossen.

von Ulrich (Gast)


Lesenswert?

Ich hab es mal mit Draht von einem alten Drahtwiderstand probiert - etwa 
0,1-0,2 mm dick. Strom vom Labornetzteil. Ein dünner Draht ist halt nur 
relativ langsam.

von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Die profis/semiprofis  nehmen Stahldraht wegen des höheren spzifischen 
Widerstandes bei gleichzeitig hoher zugfestigkeit (auch im Warmen 
Zustand).

so als Besipiel aus dem Modell(flugzeug)bau: 1.5 ...2mm Stahldraht.

Konstantan ist einfach zu "laberig" udn reißt zu leicht.

Ich selber nehme gern Kanthal, weil ich hier genug von dem Zeugs 
rumliegen habe.

Hoffe, das hilft Dir weiter.

von Harry (Gast)


Lesenswert?

Muecke -- schrieb:
> meine Erfahrung mit den Gitarrenseiten ist umso wärmer die werden des zu
> schneller steigt die Temperatur an

Die Saiten laufen also thermisch weg...

Ich habe sowas mal mit Constantan-Draht und einer Stromsteuerung statt 
spannungssteuerung aufgebaut.

Als Stromquelle diente ein LM317 mit Netzteil, der als 
Konstantstromquelle geschaltet war (Aufbau findet sich im Datenblatt, 
ist ganz einfach).

von Muecke -. (muecke82)


Lesenswert?

Ok wenn ich das richtig verstanden habe.

egal was ich für einen Draht nehme alle laufen thermisch weg :-(.
um das in den Griff zu bekommen muss V und A immer dem Widerstand 
angepasst werden je nachdem wie warm der Draht geworden ist verändert 
sich also der Widerstand.



Ich benötige also eine Schaltung bei der ich den Widerstand meines 
Drahtes Kontrolliren kann und per Poti den Widerstand wert angeben kann,
die Steuerung muss dann V und A dem eingestellten Widerstand der ja 
immer wider gemessen wird anpassen.

Jetzt stellt sich die Frage geht so etwas überhaupt? wie ich das gerade 
beschrieben habe?

Also den Widerstand vom Draht wehrend des Laufenden Betriebes 
auszumessen?

Oder ich das jetzt komplett Falsch verstanden?

von Hans J. (step_up_mosfet)


Lesenswert?

Muecke -- schrieb:
> Jetzt stellt sich die Frage geht so etwas überhaupt? wie ich das gerade
> beschrieben habe?

Theoretisch müsste es so gehen:

Als erstes braucht man einen Shuntwiderstand (mit vielleicht 0.01 Ohm 
oder kleiner) über den man die abfallende Spannung mit einem OpAmp 
verstärkt und mit dem ADC ausliest.

Als zweites muss man die Spannung messen die über den Shunt + 
Lastwiderstand abfällt, wenn diese Spannung aufgrund des geringen 
Widerstandes nicht groß genug ist musst du die auch noch mal verstärken.

Jetzt kannst du dir den aktuellen Widerstand berechnen.
R = U_Last / I

Es gibt in der Codesammlung einen einfachen PID-Regler mit dem man den 
optimalen Wert einstellen könnte, man kann sich aber auch eine eigene 
kleine Routine schreiben wenn man mag.

von Helge A. (besupreme)


Lesenswert?

Je nach Regelung.. ;)

Eisendraht braucht eher eine konstante Spannung, weil sein Widerstand 
zunimmt. Dadurch nimmt automatisch der Strom ab, es entsteht eine 
konstante Temperatur.

Bei Konstantan läßt sich die Leistung und damit die Temperatur über 
Strom oder über Spannung einstellen. Das Zeugs heißt ja so, weil der 
Widerstand (ungefähr) konstant bleibt.

Dumm nur, wenn du einen recht langen Draht hast im Verhältnis zur 
gekühlten Schneidfläche. Dann ist irgendwann nur noch der Draht 
außerhalb der Schneidfläche heiß..

Beim Modellbau früher hatten wir einen fetten Trafo, als 
Sekundärwicklung 3/4/5/6/7 Windungen über Schalter abgreifbar, und eine 
umfunktionierte Laubsäge mit dickem Widerstandsdraht. Das hat 
funktioniert.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Muecke -- (muecke82)

>Ok wenn ich das richtig verstanden habe.

Hast du nicht.

>egal was ich für einen Draht nehme alle laufen thermisch weg :-(.

Nö. Die allermeisten Drähte sind PTC, d.h. sie werden mit höherer 
Temperatur hochohmiger. Damit sind sie automatisch stabil an konstanter 
Spannung.

>um das in den Griff zu bekommen muss V und A immer dem Widerstand
>angepasst werden je nachdem wie warm der Draht geworden ist

Nein.

>Also den Widerstand vom Draht wehrend des Laufenden Betriebes
>auszumessen?

Nein.

>Oder ich das jetzt komplett Falsch verstanden?

JA!

Nimm einen Spannungsregler und gut. PWM geht auch.

von herbert (Gast)


Lesenswert?

Eigentlich tut es dafür ein stinknormales regelbares Netzteil.Schau dir 
das Teil von Proxxon an ,dann wirst du "Spannungsmäßig" schlauer und 
wenn du von denen auch den Schneidedraht verwendest dann passt das auf 
Anhieb.

von Muecke -. (muecke82)


Lesenswert?

also das von Proxxon sieht je nicht schlecht aus.
http://www.proxxon.com/de/micromot/27080.php

ich habe auch gleich nach dem Preis geschaut und das teil soll nur um 
die 70 EUR kosten das geht noch, da mache ich mir nicht den Aufwand mein 
teil weiter zu bauen und zu probieren :-)
ich habe vorher auch schon mal gesucht jedoch nur Geräte um die 300 - 
600 EUR gefunden und das war mir zu viel.

Danke für den Tip "Proxxon"

von 0815 (Gast)


Lesenswert?

Wie egal ist denn das mit den Reglern? Da kann man ja so ziemlich alles 
für nehmen...wie lange will man dazu noch smalltalk machen?

Viel interessanter wäre ein Draht mit negativem Temperaturkoeffizient! 
Dann bräuchte man (fast) keinen Regler mehr, fast die gesamte 
Heizleistung würde genau dort abgegeben, wo tatsächlich geschnitten 
wird!
NTCs gibt's doch, gibt es sowas nicht auch als Draht?

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ 0815 (Gast)

>Viel interessanter wäre ein Draht mit negativem Temperaturkoeffizient!

Der dir ohne extra Strombegrenzung abfackelt ;-)

von Helge A. (besupreme)


Lesenswert?

Wobei die Frage berechtigt ist: Gibt es irgendeine Quelle für Draht mit 
negativem TK in "Bastlermengen"?
Dann braucht's nur noch eine Stromregelung.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Helge A. (besupreme)

>Wobei die Frage berechtigt ist: Gibt es irgendeine Quelle für Draht mit
>negativem TK in "Bastlermengen"?

Wozu so eine exotische Lösung, wenn es die Standardlösung problemlos 
tut?

>Dann braucht's nur noch eine Stromregelung.

Normaler Widerstandsdraht mti PTC Verhalten + Spannungsregler macht das 
Gleiche.

Warum einfach, wenn es auch umständlich geht.

von holger (Gast)


Lesenswert?

Hallo Falk,
.... was die NTC Freunde Dir verschweigen: wenn Du den Draht durch das 
Styropor ziehst ist die Zuführung ja nicht direkt am Styropor, in der 
Luftstrecke links und rechts kühlt der Draht natürlich viel weniger ab 
als dort wo "geschnitten" wird. Hätte der Draht jetzt NTC Verhalten 
würde die Abkühlung durch den Schnitt dort eine Widerstandserhöhung 
bewirken wo diese auch gewünscht ist.
Gruß, Holger

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.