Gedankenexperiment: Elektronik in Zement

Na ja, wie wird das ganze angerührt?

Richtig mit Wasser, was ist da für ein Bindemittel drin, ist das Ätzend, greift es die Platine an? Wie hart wird das Zeug (Wegen Glasdioden)?

Ist schon Freitag und Trolltag?

Also es gibt Leute die kommen auf die besten ideen, ich würde vorschlagen, das du dich mal ausgibig mit der Elektronik und deren Materialien außeinander setzt. Damit bist du erst mal beschäftigt, dann kannst du nochmal über deine Idee nachdenken.

Es gibt nicht umsonnst Vergussmasse.

Oder besser noch geh Ball Spielen.

profan: Wozu haben Netzteile Lüftungsschlitze? Wozu haben Netzteile Kühlkörper? Wozu haben Netzteile Lüfter?

elektrisch: Wie hochohmig ist denn Dein Zement?

WEEE: Wie "einfach" ist denn Dein Zementnetzteil zu recyceln/zerlegen/sortenrein zu fraktionieren? Ist das dann "Elektronikschrott", oder "Bauschutt"?

ästhetisch: Wie gut sieht das denn dann aus?

Als nächste Idee kommt dann Heißasphalt als Vergussmasse :-)

Michael H. schrieb:

Der gute ist Wasserdicht. Was denkt ihr, könnte man dort drinnen Netzteile vergiesen?

Klar könnte man. Du solltest die Elektronik allerdings vorher versiegeln (chemischer Schutz) und in eine weiche Vergussmasse einbetten (Schutz vor Abreißen der Bauelement von der Leiterplatte wegen Schwund). Schwimmfähig sind die Netzteile hinterher wohl eher trotzdem nicht ;-)

Ich bemühe mich immer Wasser und Elektronik voneinander fernzuhalten. Gerüchten zufolge wird Zement aber immer noch mit Wasser angerührt.

Mit der Wärmeleitfähigkeit sieht es beim Zement immer noch mies aus.

Allerdings wäre es toll, wenn ich Chefi eine Schlagbohrmaschine aus den Rippen leiern könnte, mit der Begründung: "Ich muss die Schaltung überprüfen".

Vergussmasse darf beim Verfestigen ihr Volumen nicht verändern. Sonst zerreißt es die Schaltung. Das ist nicht so einfach zu realisieren. Nebenbei muss es natürlich elektrisch nichtleitend sein. Wenn es dann noch Wärme leitet, ist es ziemlich ideal. Soviel High Tech gibt es nicht für lau.

Naja, man kann ja Zement trocknen/ausheizen. So dass es kein Problem haben sollte. Meine Nase sagt mir, dass ich das mal probieren will. Eventuell wird ja was gutes draus.

Zum Thema schwund habe ich ChatGPT befragt:

Im Allgemeinen kann der lineare Schwinden von Beton zwischen 0,05% und 0,15% des ursprünglichen Volumens liegen. Dies mag auf den ersten Blick gering erscheinen, aber wenn man große Betonstrukturen betrachtet, können selbst diese kleinen Prozentsätze zu signifikanten Veränderungen führen.

Ist also überschaubar, vorallem bei meinen kleinen Netzteilen.

Zum Thema Wärmeleitfähigkeit: Gerade geschaut. Zement und normales Harz nimmt sich nicht viel. Alles so bei 1k/W.

Das einzige, was ich kritisch betrachte, ist dass es alkalisch ist. Aber dazu könnte ich auch für wenig Geld einen Polymercoating auftragen lassen.

Udo S. schrieb:

Als nächste Idee kommt dann Heißasphalt als Vergussmasse :-)

... och, dass wäre ja sogar noch naheliegend. In alten Kondensatorbechern oder Leuchtstoffröhrenvorschaltgeräten wurde doch sogar "irgendwas teerartiges" verwendet.

Das das womöglich schlimm brandgefährlich ist, oder fürchterliche Umweltgifte wie PCB mit reingerührt wurden sollte den TO von eigenen Versuchern abhalten.

Und Wachs/Paraffin? war ja früher auch sehr beliebt. Die ganzen nun defekten Blockkondensatoren in Radios der späten 20ger Jahre und frühen 30Jahre waren mit Teer oder Wachs vergossen.

Michael H. schrieb:

Zum Thema schwund habe ich ChatGPT befragt:

Das ist bestimmt der richtige Ratgeber, wenn es um Ingenieurswissenschaften geht. Der ChatGPT hat doch schon Schwierigkeiten, wenn es um Grundrechenarten geht ;-)

Ist also überschaubar, vorallem bei meinen kleinen Netzteilen.

Unterschiede im Temperaturausdehnungskoeffizient dürfen ebenfalls nicht zu groß sein, falls bei Temperaturänderung nichts abreißen soll.

Epoxy Gießharz für den Bootsbau ist gar nicht so teuer und das funktioniert. Sehr kleine Gebinde gibt’s allerdings nicht, außerdem ist das selbst im kühlen Keller < 4Jahre lagerfähig.

Wieso überhaupt vergiessen? Das ist in jeder Hinsicht eine Umweltsauerei. Die Schaltung ist beim geringsten Fehler Schrott und unreparierbar. Das machen nur die Arschlochfirmen mit ihren Gerätschaften.

Moin,

Rainer W. schrieb:

Schwimmfähig sind die Netzteile hinterher wohl eher trotzdem nicht ;-)

Wenn Schwimmfaehigkeit - zumindest in Milch - gefordert wurde, wuerde sich MilkyWay als Vergussmasse anbieten.

scnr, WK

Nee, wieso? Er kann doch das Netzteil vorher in eine Plastiktüte einschweißen und dann in Beton versenken, dann sind die Wasserprobleme schon mal wie weggeblasen.

Natürlich bleibt die Idee weiterhin verrückt, aber das sagt er ja selber.

Die Idee ist gar nicht so dumm. Man müsste lediglich Normgrössen für die in Beton vergossene Elektronik schaffen, wobei sich bekannte Grössen wie NF, DF, etc. als Vorlage anbieten. Ausgediente Elektronik kann dann mit Bestückungsautomat und Mörteldrucker helfen, das Wohnraumproblem in den Griff zu bekommen.

Michael H. schrieb:

ist dass es alkalisch ist

Dann nimm doch Silikon oder Zweikomponentenkleber oder Ausgleichsmasse.

Die Wärmabfuhr kann man doch auch gesondert betrachten. Kupfer ist doch ein fester Stoff, das sollte man mit eingießen und nach draußen rausgucken lassen können... man muss die Wärme ja nicht über/durch die Vergussmasse ableiten...

Michael H. schrieb:

Klar ist das eine verrückte Idee... Aber

welches Problem würde es lösen, wenn es denn funktionieren würde?

Du kannst ja auch Zement statt mit Wasser, mit Sekundenkleber anrühren. Musst halt schnell sein. Ich habe das noch nie probiert, scheinbar soll das ein zielich guter kleber sein.

Beispiel: https://www.youtube.com/watch?v=oLZJ3_I_AbE

Wenn es billig sein soll, wird vergussmasse gerne mal mit Sand und Kieskörnungen gestreckt. je nach Gehäusegeometrie kann man da bis zu 75% bindemittel einsparen. Asphalt ist dann auch nicht mehr weit entfernt.

Wie die vorredner schon sagten, muss man schon einen guten Grund haben, durch die scherkräfte wird auch die lebensdauer beeinträchtigt.

Michael H. schrieb:

Naja, man kann ja Zement trocknen/ausheizen.

Eher kühlen. Warm wird das Zeug die ersten Tage von ganz alleine:-)

• https://beton.wiki/index.php?title=Hydratationsw%C3%A4rme

Die Hauptfrage dürfte eher sein ob der Zement überhaupt eine vernünftige verklebende Verbindung mit den verschiedenen Oberflächen eingeht. Da langt schon der minimalste Schwund oder ein geringfügig anderes Verhalten der Materialien in Abhängigkeit der Temperatur und schon entstehen Zwischenräume. Und auf eins kann man sich verlassen, Wasser findet immer einen Weg dorthin zu gelangen wo man es nicht haben will. Da langt schon eine Kabeldurchführung, die nicht auf ausreichende Länge mit ihrer Umgebung "verklebt" ist und schon findet das Wasser einen Weg. Und wenn es mal drin ist wird das mit der Zementchemie eine schöne Lauge bilden. Baustahl bekommt das jedenfalls problemlos zerfressen, wenn man dem ganzen etwas Zeit lässt.

Baustahl bekommt das jedenfalls problemlos zerfressen, wenn man dem ganzen etwas Zeit lässt.

Allerdings gibt es ja Stahlbeton und der verlässt sich darauf, dass das Wasser nicht zu Stahl kommt. Hält bei Brücken immerhin ein paar Jahrzehnte.

Irgend W. schrieb:

Und wenn es mal drin ist wird das mit der Zementchemie eine schöne Lauge bilden. Baustahl bekommt das jedenfalls problemlos zerfressen, wenn man dem ganzen etwas Zeit lässt.

Das Gegenteil ist der Fall. Die Alkalitaet des Zement -Sand Gemisches schützt den Stahl weitgehend vor Korrosion.

Wie der Vorposter schon richtig schreibt: wird zuviel Stahl freigelegt, ist der Schutz nicht mehr gegeben. Regenwasser ist tendenziell leicht unter Ph 7

Es soll Leute geben, die ihre Lautsprecherboxen aus Beton bauen. Wer soll das alles mal entsorgen? Wir haben pro Jahr >200 Millionen Tonnen Bauschutt sagt Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Bauschutt https://de.wikipedia.org/wiki/Baustoffrecycling

Michael H. schrieb:

Das einzige, was ich kritisch betrachte, ist dass es alkalisch ist. Aber dazu könnte ich auch für wenig Geld einen Polymercoating auftragen lassen.

Zement hat einen pH-Wert von 12-14. Das Coating wirst Du also brauchen.

Nein, wenn Du das anfängst, bekommen wir noch mehr Bürokratie. Wenn Elektronik in die Hauswand eingegossen wird, dann ist das Gebäude ein Elektrogerät, nach dem Gesetz.

Menschen die beruflich im Bereich Kreislaufwirtschaft tätig sind, werden dich hassen. Wenn das Gebäude abgerissen wird, muss der Bauschutt nach Elektronikkomponenten durchsucht und diese getrennt entsorgt werden.

Die Folge wird die Verabschiedung von Gesetzen sein, die Fremdstoffe (Elektronik etc.), die in Gebäuden vergossen sind, regulieren. Zunächst muss dann die Notwendigkeit des Vergusses dargelegt werden, dann Ort und Komponente revisionssicher dokumentiert und beim Abriss muss die getrennte Entsorgung nachgewiesen werden.

Christoph M. schrieb:

Allerdings gibt es ja Stahlbeton und der verlässt sich darauf, dass das Wasser nicht zu Stahl kommt. Hält bei Brücken immerhin ein paar Jahrzehnte.

Nunja, die Römer kannten auch schon Beton, haben den Stahl darin aber aus Kostengründen weggelassen.

Viele von deren Brücken haben nachweislich JAHRTAUSENDE überstanden. Über etliche davon fließt sogar heute noch Verkehr, und zwar ein Verkehr, für den diese Brücken natürlich niemals gedacht oder ausgelegt waren.

Tja, das waren noch Zeiten, als nicht per Ausschreibung immer der Billigste genommen wurde...

Rainer W. schrieb:

Der ChatGPT hat doch schon Schwierigkeiten, wenn es um Grundrechenarten geht ;-)

Dagegen soll es tatsächlich helfen, die K!I dazu aufzufordern, ihre Antwort mitv den Worten 'Captain's log' zu beginnen; ob es auch mit den Worten 'Computerlogbuch der Enterprise' klappt ist wohl erst noch Gegenstand der K!I-Forschung.

Michael H. schrieb:

Klar ist das eine verrückte Idee... Aber innovativ w#re es...

Eigentlich noch nicht mal das. Die Chinesen sind uns da wie immer schon um Jahre voraus; die vergießen zwar nicht unbedingt mit Zement, verwenden solchen aber z.B. zum auffüllen von LiIonen-Zellen, damit das Gewicht einigermaßen paßt.

Die Amis sind immerhin schon lange soweit, z.B. Laptop-Netzteile umgangssprachlich 'brick' zu nennen, also Ziegel.

Flip B. schrieb:

muss man schon einen guten Grund haben, durch die scherkräfte wird auch die lebensdauer beeinträchtigt.

Sobald es gelingt, die Scherkräfte einigermaßen exakt auf eine Lebensdauer von 732 Tagen einzustellen, wird sich die Konsumgüter-Industrie auf das neue Verfahren stürzen.

Michael schrieb:

Jaja, alles Schweine.

Man könnte auch Wachs mit MP>80°C nehmen, das wäre im Fehlerfall einfach ausschmelzbar und würde unter Normalbedingungen trotzdem den Zweck von Wasser/Vibrationsschutz erfüllen....

Soso, mittlerweile auch noch vergossene Motorsteuerung, toll!

Das hat früher nicht mal VW gemacht und die sterben auch mit unvergossener Motorsteuerung eher an der Steuerkette als an Wasser in der Motorsteuerung.

Dafür hatten die aber schön verschraubtes Alugehäuse und ne Raupe Silikon am Deckel, damit kein Wasser reinkommt.

Klar, als "professioneller" Schrottentwickler würd ich meinen Rotz auch in ner Ladung PU-Pampe vergiessen, damit niemand sieht, wie schlecht die Ware wirklich ist.

Michael schrieb:

als wenn eine Motorsteuerung mit Wachs vergossen wird und deswegen keine 10.000KM mehr durchhält.

Die ECCS in meinem 95er Nissan Micra war nicht vergossen und hat ohne jedes Problem 25 Jahre den Motor gesteuert. Die smarten Japaner aber haben diese Kiste nicht im Radkasten verbaut, sondern im Fahrgastraum. Das gleiche beim 2002er Micra. Und wenn Opel die ECU so verbaut, das sie direkt vom Motor durchgeschüttelt wird und vergiesst, reissen trotzdem die Bonddrähtchen.

Udo S. schrieb:

Als nächste Idee kommt dann Heißasphalt als Vergussmasse :-)

Das gab es schon zur Zeit der Röhrengeräte, Kondensatoren waren so verschlossen.

Frank D. schrieb:

Udo S. schrieb:

Als nächste Idee kommt dann Heißasphalt als Vergussmasse :-)

Das gab es schon zur Zeit der Röhrengeräte, Kondensatoren waren so verschlossen.

Und ich hatte mal Trafos (sekundär 5kV) die so vergossen waren. Gabs bei Völkner für 9,99DM. Ich schätz mal 35 Jahre her.

Hallo Klar. P. und Matthias S.

Klar P. schrieb:

Eigentlich nicht, im Ex bereich nutz man seit längerem Mineralstoffe zum "Verguss" (Vergusskapselung). Wobei man sich da auch feiner Glasperlen bedient, weil die besser in alle Ecken kriechen.

Viele Installationsdosen sind aus "hochgefülltem" Kunststoff, wobei das Füll/Strckmaterial im Kunststoff ein mineralischer unbrennbarer Stoff ist. Allerdings im allgemeinen kein faseriger Füllstoff, was dann die Brüchigkeit dieser Kunststoffe bedingt. Ein Anteil von Glasfasern darin könnte also die Stabilität erhöhen.

Matthias S. schrieb:

Wieso überhaupt vergiessen? Das ist in jeder Hinsicht eine Umweltsauerei. Die Schaltung ist beim geringsten Fehler Schrott und unreparierbar. Das machen nur die Arschlochfirmen mit ihren Gerätschaften.

Nicht unbedingt. Beruflich habe mal Hochspannungszündungen für Bogen- und Funkenquellen aus Isolations- und Robustheitsgründen in eine PUR-Vergussmasse eingebettet. Repariert habe ich sie, indem ich gezielt die Stellen um die Bauteile herum mit einem Heißluftgebläse erwärmt habe, und dann mit Spateln/zugeschliffenen Flachschraubendrehern entfernt habe. Dann konnten die Bauteile ausgelötet werden, die ganzen Pads mit einem Glasfaserradierer extra gesäubert werden, und neue Bauteile eingelötet werden. Anschliessend alles neu vergossen. Es geht, ist aber viel Arbeit, die man ohne Not nicht macht.

Aktuell kenne ich Fälle, wo auf einer Platine mit einer sehr hochomigen OP-Amp Schaltung die Ecke mit dem IC und der Peripherie gegen Einflüsse durch Staub und Betauung mit Conformal Coating (Silikon) abgedeckt wird. Das Zeug ist allerdings transparent, und man kann durch das Coating die IC Beschriftung lesen. Zur Reparatur entfernt man das Coating, indem es mit einem Cuttermesser oder Skalpell angeschnitten und dann mit Spateln/zugeschliffenen Flachschraubendrehern abgeschabt wird oder mit einer Pinzette weggezupft wird.

Geht also, ist aber mühselig und man macht das Versigeln nur, wenn unbedingt erforderlich. Etwas leichter hat man es beim Entfernen, wenn man sich einem Satz diverser chirugischer Instrumente zum Schneiden, Schaben, Kratzen, Greifen und Hakeln zugelegt hat....

Privat habe ich kritische Schaltungsteile einfach mit Klarlack (Alkydharz) gestrichen. Funktioniert auch. Bei Reparaturen muss natürlich vorher gekratzt werden.....

Vergissen mit Kerzenwachs (Parafin) funktioniert nicht, weil das Wachs relativ stark schrumpft, im Winter spröde wird, Risse bildet und sich vom Untergrund bzw. den Bauteilen löst. Dort dringt Feuchtigkeit und Insekten ein. Dafür wird man das Wachs relativ leicht wieder los.

Einen Oszillator habe ich einmal in einer dickwandigen Eisenbüchse versenkt, die relativ druckfest (Wasserrohrstück mit Blindstopfen) war, und einen Thermostaten enthielt, der das ganze auf 70°C stabilisiert hat. Die Büchse kam in eine wärmeisolierende Hülle (Schaumstoff) und wurde mit dünnflüssigem Weissöl aus der Apotheke gefüllt. Gab eine gute Temperaturstabilität und eine gute Abkopplung von Luftdruckschwankungen, hat aber den Aufwand trotzdem nicht gerechtfertigt. Abgeglichen wurde durch eine Bohrung mit Innengewinde und einem langen Schraubendreher. War fummelig, aus mehreren cm Entfernung ohne Sichtmöglichkeit den Trimmer zu treffen. Anschliessend eine Schraube mit Dichtung hineindrehen. Und dabei nichts umkippen. ;O)

Verglichen mit ruhender Luft dürfte die Wärmeleitung von Zement nicht so schlecht sein (Stichwort Wärmespreitzung), und die von mineralisch gefüllten Vergussmassen sogar gut, solange es geeignete Füllstoffe sind und keine hohlen Glaskügelchen, die einige ja gerne als Dämmstoff verwenden.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.l02.de

🍅🍅 🍅. schrieb:

Dafür hatten die aber schön verschraubtes Alugehäuse und ne Raupe Silikon am Deckel, damit kein Wasser reinkommt.

reicht doch für den geplanten Tod von Baugruppen wenn sich Öl in die Steuerleitungen zieht.

Joachim B. schrieb:

🍅🍅 🍅. schrieb:

Dafür hatten die aber schön verschraubtes Alugehäuse und ne Raupe Silikon am Deckel, damit kein Wasser reinkommt.

reicht doch für den geplanten Tod von Baugruppen wenn sich Öl in die Steuerleitungen zieht.

Nö, die haben das bei meiner Karre sogar richtig schön gemacht, mit Steckerreihe am Gehäuse und dann alles schön mit Silikon zugeschmiert und Deckel drauf silikoniert.

Dafür ist Motor absolut Katastrophe, leider.