Hallo Experten,
heute mal etwas knifflig, ich jedenfalls komme nicht so richtig weiter.
In einer Laseranlage gibt es ein Teil aus Edelstahl das jeweils für 20 s etwa 20 W „schlucken“ muss. Das Teil ist 32 g schwer, c = 0.45. Rein rechnerisch erwärmt sich das Teil pro Zyklus um rund 28 K. Die Pausen reichen aber nicht aus, um die Wärme wieder wegzuschaffen. Muss dazu sagen, das Teil hängt förmlich in der Luft, nur wenige mm^2 Kontakt zu anderen Teilen, Wärmeleitung kann man praktisch vergessen.
Meine erste Idee war, in die Rückseite des Teils (die ist unwichtig) Schlitze einzufräsen und damit die Oberfläche zu vergrößern. Dabei verliert das Teil aber wiederum an Masse und heizt sich noch schneller auf.
Gibt es da irgendwo einen Kompromiss?
Zweite Idee: die Rückseite schwärzen. Kann man Edelstahl eloxieren?
Bin für heute erst mal etwas ratlos.
Vielleicht hat einer von Euch eine Idee.
zu Deiner konkreten Frage kann ich nichts beitragen, aber vielleicht zu Deinem Problem:
lass den Strahl nicht senkrecht auf das shutterblech treffen,
sondern winkle es um 45 Grad ab.
Mit einem guten Spiegel kannst Du den Strahl dann in eine „Kammer“ im Strahlengang lenken. Dort sollte eine Kühlung ja möglich sein.
Achtung: die Idee ist von einem kommerziellen Produkt abgeguckt und evtl. geschützt.
Hallo Experten,
heute mal etwas knifflig, ich jedenfalls komme nicht so
richtig weiter.
In einer Laseranlage gibt es ein Teil aus Edelstahl das
jeweils für 20 s etwa 20 W „schlucken“ muss. Das Teil ist 32 g
schwer, c = 0.45. Rein rechnerisch erwärmt sich das Teil pro
Zyklus um rund 28 K. Die Pausen reichen aber nicht aus, um die
Wärme wieder wegzuschaffen.
Was passiert mit dem Teil wenn die Wärme nicht weggeschaft wird?
Verzieht sich;schmilzt??
Muss dazu sagen, das Teil hängt
förmlich in der Luft, nur wenige mm^2 Kontakt zu anderen
Teilen, Wärmeleitung kann man praktisch vergessen.
Muss das den aus Edelstahl sein ?
Warum nicht Cu oder Al -> Wärmeleitung besser
oder Keramik -> Hitzebeständigkeit gut
oder Oberfläche hochreflektiv -> polieren - Spiegel ?
oder Komposit Material ?
Meine erste Idee war, in die Rückseite des Teils (die ist
unwichtig) Schlitze einzufräsen und damit die Oberfläche zu
vergrößern. Dabei verliert das Teil aber wiederum an Masse und
heizt sich noch schneller auf.
Muss es denn ein teil sein ?
Wie währs denn mit mehreren ?
Kann man die Wärmeaufnahme stufen?
Sprich mehrere hintereinander die jeweils einen Teil der Wärme aufnehmen.( lochmaske oder teildurchlässig)
Muss denn das Teil wären der Bestrahlung stillstehen ?
Gibt es da irgendwo einen Kompromiss?
Zweite Idee: die Rückseite schwärzen. Kann man Edelstahl
eloxieren?
Wie währs denn mit schwarz verchromen?
Bin für heute erst mal etwas ratlos.
Ich eigentlich auch
Um was für ein Teil einer Laser anlage handelt es sich denn ??
(geheim ?)
Ich knobel eigentlich gerne allerdings währ ja n bishen mehr an info nicht schlecht
Ich hätt da ja noch n paar vorschlage in der Schublade
Ab einer bestimmten Temp. stellt sich ein Gleichgewicht
zwischen aufgenommener und abgestrahler Wärmeleistung ein.
Je nach Oberfläche (Form? -> Massiv oder eher ein Blech)
und Farbe wird sich diese Temp. bei ca. 150…300°C einstellen.
Ist also für Edelstahl eigentlich nicht kritisch.
Die Abstrahlungsleistung nimmt, soweit ich das jetzt aus dem
Gedächnis weis, mit der 4. Potenz von der Temp. zu.
Mit 20W kann man da noch keine hohe Temp. erreichen.
Edelstahl kann man natürlich nicht eloxieren, aber gut
„schwarz verchromen“.
Eine mikroskopische Oberflächenvergrößerung durch Sandstrahlen
oder Anätzen zur Verbesserung der Konvekionsbedingungen
halte ich für eine Legende. Durch die rauhe Oberfläche
wird die Strömungeschwindigkeit an der Oberfläche eher
verschlechtert, was kontraproduktiv ist.
Wie sieht es mit der Verbindung zum Rest der Konstruktion aus?
Wäre der Einsatz einer „Headpipe“ möglich? Damit kann man
das bischen Wärme locker weg transportieren.
Gruß Uwi
Eine mikroskopische Oberflächenvergrößerung durch Sandstrahlen
oder Anätzen zur Verbesserung der Konvekionsbedingungen
halte ich für eine Legende. Durch die rauhe Oberfläche
wird die Strömungeschwindigkeit an der Oberfläche eher
verschlechtert, was kontraproduktiv ist.
Hi Uwi
wir haben mal für einen ital.Elektrokonzern gezogenen Titandraht
geliefert,der von diesem in der Galvanik verwendet wurde.Dieser
wurde von denen angeätzt,wodurch sich nach deren Aussage die
Oberfläche verdreißigfacht!!
Gruß
Lenz
Hallo,
die Frage ist ja, ob sich solche mikroskopische Oberflächen-
veränderung (Rauhigkeit) auf die Konvektion im Luft wesentlich
auswirkt.
Daß sich die Oberfläche vergößert, daß will ich ja gar nicht
bestreiten.
Allerdings ist eine 30-fache Oberflächenvergößerung
schon ganz schön heftig. Das würde z.B. durch Sandstrahlen nie
rauskommen. Das Verhältnis von Breite zu Tiefe der geätzten
Strukturen ist da schon erheblich (z.B. ca 1:10 bei zylindisch
geätzten Löchern).
Was soll daß aber beim Konvektionsübergang von der Fläche zur
Luft bringen? In den mikroskopischen Löcher strömt keine Luft
rein und raus, so kommt auch kein zusätzlicher Wärmetransport
zustande.
Bei Kühlköpern ist es ja sogar so, daß duch zu geringen Abstand
der Kühlrippen (mind. ca. 6mm) die Konvektion schon stark
reduziert wird. Bei Zwangskonvektion wird es etwas besser, so
daß die Abstände geringer sein können (1…2mm).
Das Ganze ist natürlich bei chemischen Vorgängen und auch
Flüssigkeiten anders. Aber darum ging es hier nicht.
Gruß Uwi
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
