Hallo zusammen,
ich habe da eine Idee, die ich gerne mal zur Diskussion stellen würde,
bevor ich loslege:
Bei 3D-Druckern ist die Kühlung des Bauteils ein großes Thema.
Üblicherweise werden normale PC Lüfter mit einer Luftführung auf das
Bauteil gerichtet. Es gibt aber Situationen, in denen eine Solche
Kühlung einfach nicht ausreicht. Darum überlege ich, mir eine
Membranpmpe zuzulegen, deren Abluft ich über einen Schlauch zum Bauteil
führe. Solche Pumpen können ja einen deutlich höheren Druck aufbauen.
Vorne noch eine Düse hin und das Teil wird richtisch schön stark
angepustet. Soweit kein Problem. Nun würde ich aber gerne noch einen
draufsetzen und die Luft kühlen. Dafür bietet sich wohl ein Peltier
Element an. Die warme Seite würde ich klassisch mit Kühlkörper und
Lüfter kühlen. Für die Kalte Seite habe ich zwei Ideen:
1. Einen fein gerippten Kühlkörper nehmen und einen Deckel Drucken, der
aufgestült wird und die Luft in Schlangenlinien durch den Kühlkörper
leitet.
2. Sollte die Luft nicht gunug Wärme an den Kühlkörper abgeben, Könnte
man auch ein Gefäß mit Kühlflüssigkeit runterkühlen und die zu kühlende
Luft in sehr feinen Bläschen durch die kalte Flüssigkeit blubbern
lassen.
Hat jemand schon mal etwas ähnliches Probiert? Hat jemand noch eine
bessere Idee? Ob es wohl realistisch´ist, dass ich die Luft deutlich
unter 0°C bekomme?
Ich habe mal die theoretisch nötige Leisung berechnet, um einen
Luftstrom von 1000L/h um 40K zu kühlen und kam auf nur 13,5W. Das wäre
ja durchaus im realistischen Bereich. Was meint ihr dazu?
Die düse mischt die gekühlte luft schön mit der umgebungsluft, da bringt
die beste kühlung nichts. bei allen gängigen materialien liegt die
idealtemperatur der kühlluft bei oder weit über RT, es geht rein um die
bewegung der luft am bauteil. Zu viel kälte schadet der verbindung
zwischen den layern und sorgt für unnötige spannungen im bauteil. Eher
heizen würde ich die kühlluft, so komisch wie das klingt. Es geht rein
darum, den Kunststoff möglichst schnell unter die erstarrungstemp zu
bringen und nicht möglichst weit darunter.
Flip B. schrieb:> Die düse mischt die gekühlte luft schön mit der umgebungsluft, da bringt> die beste kühlung nichts.
Das ist ein guter Punkt. Vielleicht doch eher versuchen, Laminar aus dem
Schlauch zu strömen. So oder so vermischt es sich natürlich, sollte aber
in Summe trotzdem kälter sein, als ohne Kühlung.
Flip B. schrieb:> bei allen gängigen materialien liegt die> idealtemperatur der kühlluft bei oder weit über RT, es geht rein um die> bewegung der luft am bauteil.
Meinst du jetzt speziell im 3D Druck?
Flip B. schrieb:> Zu viel kälte schadet der verbindung> zwischen den layern und sorgt für unnötige spannungen im bauteil. Eher> heizen würde ich die kühlluft, so komisch wie das klingt. Es geht rein> darum, den Kunststoff möglichst schnell unter die erstarrungstemp zu> bringen und nicht möglichst weit darunter.
Auch da hast du einen guten Punkt. Ich will das Bauteil allerdings nicht
in den negativen Bereich bekommen, sondern nur möglichst schnell
runterkommen durch ein großes Delta.
Die Glasübergangstemperatur von PLA geht bis 45°C runter. Ich dachte
halt mit kalter Luft habe ich eine größer Chance, darunter zu kommen.
Das Gebläse würde ich nur bei Geometrien einsetzen, bei dennen
Spannungen im Bauteil kein Problem sind. Also nicht bei großen Gehäusen
o.Ä., sondern nur bei sehr kleinen Bauteilen.
Route 6. schrieb:> Außerdem müsste die Luft vorher gut getrocknet werden, sonst wird> deine Konstruktion ein Wassersprüher.
Daran hatte ich auch noch nicht gedacht. Das könnte ein Problem
werden...
Pelztiere haben einen Wirkungsgrad von 3-5%!
Also wohin mit der ganze Abwärme, wenn da nicht mehr als ~30°
Temperaturunterschied sein sollte, um da ~0° zu erreichen?
Teo D. schrieb:> Pelztiere haben einen Wirkungsgrad von 3-5%!> Also wohin mit der ganze Abwärme, wenn da nicht mehr als ~30°> Temperaturunterschied sein sollte, um da ~0° zu erreichen?
Wo hast du denn die Zahl her. Ich hab hier ein PT-Element am Tisch, das
hat bei 2,4A und dT 20K eine Vorwärsspannung von 6V und ein Qc von 20W.
Das ist ein Wirkungsgrag von 140%. Bei 6A@13,5V sinds Qc~40W. Da ist die
Effizienz also nur noch 49%.
Verglichen micht den 400-500% einer Wärmepumpe ists natürlich mieß, aber
für ein wenig kühle Luft reicht's dicke..
Bernd schrieb:> Solche Pumpen können ja einen deutlich höheren Druck aufbauen.> Vorne noch eine Düse hin und das Teil wird richtisch schön stark> angepustet.
Willst Die die "Wurst" wegpusten?
Dieter F. schrieb:> Willst Die die "Wurst" wegpusten?
Zumindest nahezu :D
Es ist ja nicht so, dass die Bahnen einfach abgelegt werden. Mit einer
Düse mit 0,4mm Durchmesser druckt man meistens layer <=0,2mm. Die werden
also richtig aufeinander gequetscht.
Vergiss Peltier, zuwenig Leistung um vernuenftige Luftmengen zu kuehlen.
Allenfalls mit einem Wasserkuehler, dh Wasser-Luft-Tauscher, an
Leitungswasser, oder einem Fass.
Sapperlot W. schrieb:> Vergiss Peltier, zuwenig Leistung um vernuenftige Luftmengen zu kuehlen.> Allenfalls mit einem Wasserkuehler, dh Wasser-Luft-Tauscher, an> Leitungswasser, oder einem Fass.
Das hatte ich fast befürchtet. Aber ich könnte ja mehrere solche
Durchlaufkühler hintereinander schalten. Ab einer gewissen Anzahl muss
es ja funktionieren. Ist nur die Frage, wie sehr man übertreiben
müsste...
SR schrieb:> Gar so schlimm ist es nicht.>> http://www.quick-cool-shop.de/download/QC-71-1_4-8_5-specification.pdf>> 25% sind schon drin.
Wie kommst du denn auf 25%?
In dem Datenblatt:
0,4Imax @dT20K-> 15W Wärmestrom
3,4A*3,4V= 11,5W el. Leistung
15W/11,5*100= 130% Wirkungsgrad.
Kein normaler Mensch betreibt ein PT-Element bei 100% Imax..
Wenn ich den Luftstrom eines kleinen Lüfters (40mm 20m³/h) 10° unter RT
in den Drucker blase, entspricht das etwa 50W Kühlleistung.Damit die
Luft 10° unter RT erreicht mus der Kühlkörper ca. 3-4° kälter sein.
Außerdem ist die Warme Seite je nach verwendetem Kühler 5-6° wärmer.
Mein dT ist also 20K.
Zwei 70W-PT elemente die man mit je 20W el. Leistung ansteuert kähmen da
gut hin. Wenn mans dann noch kälter braucht kann man die PTs auch
aufdrehen.
Die Lüfter auf der warmen Seite müssen dann min 60W ohne Großen
temperaturhub abführen können. Ein CPU-Tower Kühler oder ein
Wasserkühler mit TPD >150W sollte dafür reichen.
Leidet die effizienz drunter, aber wenn man nicht grad hunderte Drucke
macht dürfte das keine Große Rolle spielen.
Wenn es denn nur die Leistung zum Abkühlen der Luft wäre.
Das Kondensieren der Luftfeuchte benötigt ein mehrfaches dieser Leistung
und der Taupunkt wird mit einiger Sicherheit sehr oft unterschritten.
Dieter W. schrieb:> Wenn es denn nur die Leistung zum Abkühlen der Luft wäre.>> Das Kondensieren der Luftfeuchte benötigt ein mehrfaches dieser Leistung> und der Taupunkt wird mit einiger Sicherheit sehr oft unterschritten.
Das hängt stark davon ab wie weit man runter kühlen will. Wenn man von
20°C @60%RF auf 10°C abkühlt, fällt ca. 1g Wasser/m³ aus. Hier also
20g/h
Die benötigte negative Energie dafür sind 45000J. Macht also ca. 12W
aus. Kriegt man durch einen 20% höheren Strom der PTs kompensiert.
Bei RF <50% fällt gar nix mehr aus.
