Heizdraht

hallo!

Ich habe ein regelbares Netzgerät mit 0-30V und 0-5A und möchte damit einen Heizdraht betreiben, der möglichst heiß wird aber auch länger als ein paar Minuten durchhält.

Ich habe mit Graphitminen (Kreisförmigerquerschnitt mit einem Radius von 0,5 mm und einer Länge von 7 cm) schon gute Ergebnisse erzielt.
Wenn diese Minen glühen, brennen sie nach kurzer Zeit durch, doch hält man sie kurz unter dem Punkt wo sie anfangen zu glühen, sind sie über lange Zeit stabil.
Dabei stellt sich wohl eine Temperatur von 500 °C ein, welche für meine Zwecke perfekt passt.

Das Heizdrahtmaterial muss jedoch biegsam sein, was man von Graphitminen nicht gerade behaupten kann. Ich möchte den Heizdraht später Kreisförmig biegen.

meine Fragen sind nun:
Wie kann ich die Temperatur eines Stoffes berechnen, wenn ich den spezifischen Widerstand, die Qurschnittsfläche, die Länge und Stomstärke und Spannung habe?

Welches andere Material würde sich für meine Zwecke eignen?
Ich hätte noch die Ideen Widerstandsdraht und Toasterdraht.
Ich habe jedoch nur Widerstandsdraht mit 100 Ohm/m gefunden, was wohl zu niedrig wäre.
Morgen wollte ich mal einen Toaster zerlegen und das Material probieren.
Woraus besteht so ein Toasterdraht bzw die Heizwendeln im E-Herd?

Fällt jemandem noch ein anderes biegsames Material ein, welches ich mit meinem obenbeschriebenen Netzgerät betreiben könnte?

Gruß
Paul

Hallo,

um die Temperatur auszurechen benötigst Du die elektrische Leistung, die im Draht umgesetzt wird (ganz einfach u quadrat durch R) und den Wärmewiderstand zwischen Draht zu Umgebung, und diesen kann man leider nicht so einfach ausrechen. Hilft nur probieren.

Als Drahtmaterial nimmt man Kanthaldrähte von der Firma Kanthal, die sind auch im Toaster drin. Probies mal mit so einem.

Viele Grüße,
Jürgen

Hallo Paul

Ich habe ein regelbares Netzgerät mit 0-30V und 0-5A und möchte damit einen Heizdraht betreiben… eine Temperatur von 500 °C … welche für meine Zwecke perfekt passt… Ich möchte den Heizdraht später Kreisförmig biegen.

Das Material für Heizwiderstände ist Konstatan oder eine verwandten Legierung, ein Material, aus dem auch die Heizwendel von Toastern hergestellt werden. Dieses Material verträgt Temperaturen über 600°C (Hellrotglut).
http://de.wikipedia.org/wiki/Heizleiterlegierung

Das Problem bei allen Heizleiterlegierungen ist allerdings, dass sie sich sehr widerspenstig bei der Bearbeitung verhalten - etwa so wie Federstahldraht. Außerdem bildet sich an ihrer Oberfläche leicht eine nichtleitende Oxydschicht, welches es einerseits schwierig macht, die Drähte untereinander und mit anderen Metallen leitend zu verbinden, andererseits es jedoch auch ermöglicht, einen Draht eng auf einen wärmebeständigen isolierenden Kern zu wickeln, ohne dass ein Windungsschluss entseht (bei geringen Spannungsdifferenzen).

Du kannst aber zur Querschnittserhöhung problemlos mehrere Drähte nebeneinander legen und miteinander verdrillen.

Um Widerstandsdrähte miteinander oder mit anderen Drähten zu verbinden, bohre ich in einen dünnen Messingstab axial nebeneinander zwei Bohrungen, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Drahtdurchmesser (angeblich nennt man das neuerdings „dremeln“), stecke die zu verbindenden Drähte da hinein - nachdem ich den Heizwiderstandsdraht außen an der Kontaktstelle mit einer Messerklinge blankgeschabt habe - und quetsche den „Verbinder“ dann mit einer Quetschzange zusammen. Dafür eignen sich professionelle Quetschzangen für Kabelschuhe, aber nicht die billigen Dinger für 3,99 aus dem Baumarkt, sondern so welche:
http://schade-hev-shop.de/Quetschzange-Spezial-isoli…

Auch eine Gripzange habe ich dafür schon benutzt:
http://www2.westfalia.de/shops/werkzeug/handwerkzeug…

Mit einem Schraubstock sollte es zur Not auch gehen.

meine Fragen sind nun:
Wie kann ich die Temperatur eines Stoffes berechnen, wenn ich den spezifischen Widerstand, die Qurschnittsfläche, die Länge und Stomstärke und Spannung habe?

Gar nicht, jedenfalls nicht so einfach.
Die Temperatur des Heizwendels stellt sich als Gleichgewichtszustand zwischen aufgenommener elektrischer Leistung (von der angelegten Spannung abhängig) und der abgegebenen thermischen Leistung (sehr stark von der momentanen Temperatur und von der Umgebung des Heizwendels abhängig) ein. Die letzteren dürften sich Deinen Berechnungsversuchen entziehen.

Meim Vorschlag in Verbindung mit dem Toaster:

Stelle fest, wie der Toaster verschaltet ist, daraus kannst Du darauf zurückschließen, welche Spannung an einem Einzelwiderstand des Toasters anliegt (230V oder 115V oder 75V oder was anderes). Zieh dann den Draht eines Heizwiderstandes lang,teile seine Länge durch die normalerweise anliegende Spannung und nimm das Ergebnis mit 30 mal. Dann hast Du die Drahtlänge, mit der Du für 30V richtig liegst. Kommst Du mit der so entstehenden Heizleistung nicht hin, dann nimm 2 oder mehr Drähte parallel.

Reicht das erst mal?

Gutes Gelingen
merimies

Als Drahtmaterial nimmt man Kanthaldrähte von der Firma
Kanthal, die sind auch im Toaster drin. Probies mal mit so
einem.

10 Meter Kanthaldraht hab ich eben bestellt und morgen kauf ich mir irgendwo nen billigen Toaster zum zerlegen.
Mal sehen, was sich besser macht; der flache Toasterdraht oder der runde Kanthaldraht.

danke für den Tipp,
Gruß
Paul

danke für deine ausführlichen Tipps, ich arbeite heute, werde deinen Beitrag abends nach der Arbeit durchgehen, am Donnerstag dann mal ein paar Dinge ausprobieren und mich dann mit den Ergebnissen zurückmelden

Gruß
Paul

Hallo Paul

…und morgen kauf ich mir irgendwo nen billigen Toaster zum zerlegen.

Geh doch zu eurer örtlichen Sammelstelle für Elektroschrott - bei uns ist das der städtische Bauhof. Dort lässt man Dich bestimmt einen alten Heizlüfter oder Toaster oder so zerlegen zwecks Gewinnung von Widerstandsdraht.

Gruß merimies

Hallo Paul !

Allein bei Conrad http://www.conrad.de findest Du Konstantandraht in 5 m und 100 m Längen von 2,5 Ohm/m bis ca. 100 Ohm/m.

Ich nehme an,es soll eine Styroporschneidemaschine werden ?

MfG
duck313

Ich nehme an,es soll eine Styroporschneidemaschine werden ?

nein^^

Gruß
Paul

Hallo,

Wärmewiderstand zwischen Draht zu Umgebung,
und diesen kann man leider nicht so einfach ausrechen.

bei den Temperaturen spielt der Wärmeübergang zu Luft keine große
Rolle mehr. Da wird die meiste Wärme durch Strahlung abgegeben.
Die Temp. ist dann noch von der Oberfläche anhängig und somit
durchaus berechenbar.

Hilft nur probieren.

Das ist natürlich ein recht einfach Methode.

Als Drahtmaterial nimmt man Kanthaldrähte von der Firma Kanthal,

Das ist dann aber nur ein Firmenname, aber keine Werkstoffbezeichnung
und somit nichtsagend.
Gruß Uwi

Das ist dann aber nur ein Firmenname, aber keine
Werkstoffbezeichnung
und somit nichtsagend.

Mir hats geholfen, den Draht zu finden, den ich brauche.
Unter Kanthaldraht findet man viele Bezugsmöglichkeiten.

Gruß
Paul

Hitzebeständige Isolierung

Das Material für Heizwiderstände ist Konstatan oder eine
verwandten Legierung, ein Material, aus dem auch die
Heizwendel von Toastern hergestellt werden.

Klappt wunderbar!

Das Problem bei allen Heizleiterlegierungen ist allerdings,
dass sie sich sehr widerspenstig bei der Bearbeitung verhalten

  • etwa so wie Federstahldraht.

hm, ja, das habe ich gemerkt
Besonders der flache Toasterdraht macht Probleme, aber mit ein paar Tricks habe ich ihn fast ihn die gewünschte Form bekommen.

Stelle fest, wie der Toaster verschaltet ist, daraus kannst
Du darauf zurückschließen, welche Spannung an einem
Einzelwiderstand des Toasters anliegt (230V oder 115V oder 75V
oder was anderes). Zieh dann den Draht eines Heizwiderstandes
lang,teile seine Länge durch die normalerweise anliegende
Spannung und nimm das Ergebnis mit 30 mal. Dann hast Du die
Drahtlänge, mit der Du für 30V richtig liegst. Kommst Du mit
der so entstehenden Heizleistung nicht hin, dann nimm 2 oder
mehr Drähte parallel.

Im Toaster war nen kleiner Transformator drin, ich hab mich aber nicht länger mit beschäftigt, weil ich nach sehr langer Bearbeitung des Toasterkunstoffgehäuses endlich zum Heizdraht vorgedrungen war.
Ich habe dann mehrere Längen ausprobiert und schließlich eine perfekte gefunden.
Das Problem ist nur, dass die Verkleidung der Krokodilklemmen und die Isolierung der Kabel anfängt zu schmelzen und zu schmoren, da die Wärme des Heizdrahtes gut von den Kabeln aufgenommen wird.
Ich hab dann abisolierte Drähte und blanke Krokodilklemmen genommen und versucht, das mit dem Material zu isolieren, auf dem die Toasterdrähte im Toaster angebracht sind.
Ich konnte das jedoch nicht fixieren, da Tesafilm und Schnüre verschmort sind und (leitenden Draht) kann ich ja auch nicht zum festbinden nehmen.
Meine Apparatur war also kurz einsatzbereit, ich habs dann aber abgebrochen, weil es zu gefährlich aussah. Überall blanke Drähte, verrutschende Isolierung etc.

Das Hitzebeständigste Klebeband, das ich im Internet gefunden habe, konnte man bis 250°C verwenden; mein Draht wird ja aber 400 bis 500 Grad warm.

Ich brauche also eine in diesem Rahmen Hitzebeständige Isolierungsmethode für die Krokodilklemmen/Stromzuführenden Kabel.
vielleicht Klebeband? vielleicht Lack? vielleicht vorgefertigte Gummischläuche?

Gruß
Paul

Hallo Paul

Du lässt Dich ja leider nicht darüber aus, was genau Du da bastelst, deshalb kann man Dir da keine konstruktiven, auf Dein Projekt angepassten Ratschläge geben, aber ein paar allgemeine Ratschläge hätte ich schon:

  • Nimm statt Krokodilklemmen Lüsterklemmen, bei denen Du den Kunststoff-Isolierkörper entfernst, so dass Du die blanken Metallklemmblöcke hast.
    http://www.conrad.de/ce/de/product/610810/

  • Nimm als Anschlussdraht Blumendraht (Eisen) statt Kupferlitze, der ist ein relativ schlechter Wärmeleiter.

  • Da der Aufbau ja anscheinend nur provisorisch ist, mache ihn auf einem Brett, in das Du als Stützen Senkkopfschrauben 5x100mm einschraubst. Keine Kreuzschlitzschrauben, sondern normale Schlitzschrauben, da Du auf deren Köpfen den Blumendraht besser befestigen kannst. Und zwar so, dass zwischen der Klemmstelle Widerstandsdraht/Blumendraht und Stütze noch mindestens 10cm Blumendraht frei in der Luft schwebt. Der Blumendraht leitet die Wärme schon relativ schlecht weiter und wird durch die dicke Schraube noch zusätzlich gekühlt, so dass Du ab der Stütze mit silikonisoliertem Schaltdraht weiterarbeiten kannst, z.B. diesem:
    http://www.conrad.de/ce/de/product/606669/
    die Zwillingslitze kannst Du in Einzeldrähte aufspalten.

Vielleicht hilft Dir das weiter.
merimies