50W COB-LED-Scheinwerfer

Im Beitrag Nummer 7 zur Mechthild Fräse war ja dieses Bild zu sehen:

Mechthild CNC Fräse

Und ich habe auch bereits verraten, das es für eine LED-Lampe sein soll.
Also mal näher zu dem Thema. Es sind günstige LED-Treiber ICs entwickelt worden, die recht einfach funktionieren: Man schaltet so viele LED-Chips in reihe, bis man der Netzspannung nahe kommt. Dann muss man nur den Strom für eine LED steuern, also ein paar milliampere. Der Chip macht dann einfach nur in linearer Analogtechnik die Strombegrenzung und erwärmt sich dabei, da ja Spannung abfällt. Das kann man nun beliebig weit technisch optimieren, etwa indem man Parallel- und Reihenschaltung im Takt der Sinuswellen des Wechselstromes abwechselt, oder indem man den Peak zum laden eines Kondensators nutzt um die Leds mit der gespeicherten Energie in der fallenden Flanke der Sinuswelle noch etwas nachleuchten zu lassen.
Oder man macht es so billig wie möglich, und lässt die LEDs einfach mit dem gleichgerichteten Wechselstrom im 100Hz Takt mitflimmern, und nebenbei wird das alles dann auch noch dimmbar.

Diese sehr günstige Technik der Stromregelung für LED-Licht hat uns superbillige COB-Led Panels gebracht, die mit Leistungen im zweistelligen Bereich für wenige Euro erhältlich sind. Das muss natürlich auch einmal ausprobiert werden, und manchmal braucht man es irgendwo mal etwas heller, ohne große Anforderungen an die Qualität der Beleuchtung zu haben. Also so ein 50W LED-Keks geordert.

COB-LED 50W

Der Boden/Rückwand vom Gehäuse ist eingeebnet, das Modul habe ich dann probeweise Aufgeschraubt und ausprobiert. Und festgestellt, dass das Kühlrippengehäuse grenzwertig ist, die Gehäusetemperaturen erreichen bereits mit offener Vorderseite 50..55 grad Celsius.

Und was passiert, wenn das Ding umfällt und auf den Rippen zum liegen kommt, und die Konvektion nicht mehr stattfinden kann. Alles nicht schön, so musste also etwas mehr Aufwand in die Sache investiert werden um dem Gerät eine gewissen Lebensdauer zu ermöglichen.

COB-LED 50W

Zunächst hier noch kurz eine Lösung zum Aufstellen, aus zwei Abschnitten Bandstahl, einer an den Enden U-Förmig gewinkelt für zwei äußere Standfüße, und ein schwenkbarer dritter Fuß, der das Leuchtengehäuse nach hinten abstützt.

COB-LED 50W

Durch einschwenken des beweglichen Teils wird das ganze Platzsparend.

COB-LED 50W

Für das Problem der möglichen Überhitzung habe ich schließlich oben ein Umgehäuse aufgesetzt, welches einen kleinen 40mm Lüfter beherbergt, der immer einen gewissen Luftzug durch die Kühlrippen sicherstellt.
Aus praktischen Erwägungen ist auch ein Schalter für das Licht, und eine Steckdose an Board.

COB-LED 50W

Ein Halterahmen nimmt die Elektronik auf, in diesem Fall besteht die eigentlich nur aus der Stromversorgung für den Lüfter, denn das LED-Modul bringt ja alles für den Betrieb nötige mit. Also fast. Beinahe. Doch dazu gleich mehr.

Komplettiert wird alles mit einer 10 meter langen Anschlussleitung mit angegossenem Stecker, so dass man im Aufstellort flexibel ist, und eine „eingebaute Verlängerung“ dabei ist. Dadurch wird auch klar, was das mit der Steckdose soll.

Doch zurück zur beinahe vollständigen elektrischen Ausstattung. Nach einer Weile fiel nämlich die Schwachstelle der ganze Sache auf: Diese integrierten LED-Treiber sind empfindlich auf Überspannungen. Obwohl am Netzteil ein zusätzlicher Varistor nachgerüstet wurde und die Spannungsversorgung des LED-Panels dort vorbeigeschliffen wird, hat das Abschalten von 3 Leuchtstofflampen mit konventioneller Beschaltung (also Drosseln und altmodischen Leuchstoffröhren) das LED-panel gekillt.

Wie genau es ausgefallen ist kann ich nur mutmaßen, aber vermutlich hat die steile Flanke der Störspannung die Ausregelung durch die LED-Treiberbausteine überfordert und die Led-Chips der LED haben zu viel Strom gesehen. Zumindest wurden mehrere geschädigt, und somit die Reihenschaltungen unterbrochen. Durch die hohe anliegende Spannung hat es noch ein paar mal aufgeblitzt, und die defekten Chips haben sich dann mit schwarzer Verfärbung im Leuchtstoff der weißen LED zu erkennen gegeben. So lange, bis durch die elektrischen Entladungen die Isolation zur Aluminiumplatine beschädigt wurde, und der Fehlerstromschutzschalter dem Spiel ein Ende bereitete.

In der Folge musste ich also ein neues LED-Modul einbauen, und habe ein komplettes C-L-C Entstörfilter nachgerüstet, sowie einen zusätzlichen Varistor direkt an den Lötanschlüssen des LED-Moduls. Seitdem funktioniert das Gerät ohne weitere Ausfälle.

Warum ich das hier soweit ausführe: Man sollte der elektrischen Isolation bei diesen Modulen also nicht allzu weit über den Weg trauen. In jedem Fall empfiehlt es sich, damit zu rechnen das die Rückseite Netzverbindung haben könnte, und entsprechende Vorsichtsmaßnahmen zu treffen. Mein Scheinwerfer ist deshalb als Schutzklasse-1-Gerät aufgebaut, also mit Schutzleiter am Gehäuse. Eine Alternative könnten die neuerdings angeboteten LED-Module mit keramischen Träger sein.

Projekt CNC-Fräse Mechthild (7-erste Späne, Zubehör)

Nachdem dann im November 2018 die Lackfarbe getrocknet war, und die Elektrik mehr oder weniger vollständig vorhanden war, konnte ich es nicht mehr erwarten die Maschine auszuprobieren.

Nach etwas herumprobieren mit EstlCAM, welches vom Entwickler Christian Knüll freundlicherweise für die Nutzung im Makerspace Erfurt zur Verfügung gestellt wurde, konnten die ersten Späne produziert werden.

Mechthild CNC Fräse

Man sieht im Bild die hellen Oberseiten der viereckrohre, auch hier habe ich dier EP-Spachtel aufgetragen und dann die Oberfläche mit der Maschine plangefräst, um eine ebene Fläche zu erhalten, die exakt parallel zu den Bewegungsachsen der Maschine liegt.

Mechthild CNC Fräse

Nach dem etwas voreiligem Test musste alles wieder saubergemacht werden, da die Silikonfugen noch nicht gezogen waren. Da ich mit der Maschine Metall bearbeiten will, ist eine Flüssigkeitskühlung mit Bohrmilch/KSS vorgesehen, und das soll wieder aufgefangen werden und im Umlauf wieder hochgepumpt werden.
Nachdem das Silikon fest war, ist mir ein Antennenverstärkergehäuse in die Hände gekommen, welches sich als mit seinen Kühlrippen aus Scheinwerfergehäuse anbot. Dazu musste nur eben kurz die eingegossene Trennwand abgetragen werden.

Mechthild CNC Fräse

Das sieht hier im Bild natürlich toll aus, aber mit dem billigen 3-schneidigen HSS-Fräser hat das gar nicht so viel Spaß gemacht. Es ging immer eine Zeit lang ganz gut, und plötzlich gab es Aufbauschneidenbildung und alles musste gestoppt werden.
Ich hatte dann erstmal unfertig aufgegeben, und in der darauffolgenden Woche nochmal einen Versuch unternommen.

Mechthild CNC Fräse

Mit ordentlich zugeben von Kühlschmiermittel funktionierte es dann, wenn auch die Spanplatte darunter vor Ärger über die Dusche aufgequollen ist.

Es muss also der Kühlmittelkreislauf an die Maschine. Daher zusätzlich zur Luftkühlung – ein dritter Kühlmittelschlauch für Kühlschmierstoff. Zur Probe ob alles Dicht ist, habe ich erstmal Leitungswasser eingefüllt.

Mechthild CNC Fräse

Eine kleine 12V Pumpe sorgt für den Umlauf, ob diese geringe Durchflussmenge ausreicht muss sich noch zeigen.

Mechthild CNC Fräse

Zum Auffangen des Kühlmittels läuft es in der Spänewanne wieder nach vorn, durch den eingeklebten Schlauchanschluss hinunter in einen Dauerkaffeefilter mit Edelstahlgewebe, um ggf mitgeschwemmte Späne von der Pumpe fernzuhalten.

Eine alte Weichspülerflasche dient als Reservoir mit Schlauchanschluss für die Pumpe.

Nachdem ich mir überlegt hatte, das die Maschine Mechthild heißen soll, habe ich mit dem Laser zu Hause einen Schriftzug aus grauem Acrylglas ausgeschnitten.

Mechthild CNC Fräse
Dieser wurde dann am Portal angeklebt.

Projekt CNC-Fräse Mechthild (6-Aufbau und Lackieren)

Wie ging es denn weiter mit der Mechthild.
Im Septemer 2018 wurde dann alles komplettiert und probemontiert.

mechthild aufbau

Das heißt, die Kugelgewindespindeln konnten angebracht werden, und Anschraubbleche für die Mutterngehäuse an die bewegten Bauteile angeschweißt werden.

Die Portalwangen werden noch mit Dreiecksblechen mit dem Portalbalken verbunden, womit praktischerweise auf der linken Seite der Motor für die Spindel auf dem Portal eine Befestigungsmöglichkeit erhält. Mangels ausreichender Bohrmaschine habe ich die (30er) Löcher für das Motor-Lagerschild mit vielen kleinen 3mm Bohrungen, Hammer, Meißel und Halbrundfeile in Handarbeit durch die 3mm Stahlbleche geeumelt, was nicht so lustig war.

mechthild aufbau

Die Kreuzplatte wurde zusammengesetzt, da diese durch die oben angeordnete Führung auf dem Portal gewinkelt ausgeführt ist.

mechthild aufbau

Auch auf der langen Bewegungsachse für das Portal wurden die Antriebe fertig eingebaut, die Unterlegbleche sind zum Ausgleich von kleineren Toleranzen vorgesehen und können bei Bedarf gegen dünner oder dickere Bleche ausgetauscht werden.

Nachdem dann alles soweit probemontiert war, ging es weiter mit dem Untergestell.
Dazu habe ich die zu Hause gebaute Spanwanne mit nach Erfurt genommen, und sie hat nicht ganz gepasst, sie war ein paar Millimeter zu groß für das Untergestell. Das ließ sich zum Glück noch mit etwas Materialabtrag an der Holzwanne anpassen.

mechthild aufbau

Damit konnten aber die Halter für die Montage der Spänewanne am Untergestell noch angeschweißt werden, und Halter für den Schaltschrank.
Somit war alles grob beisammen, um es wieder auseinander zu bauen, damit die Stahlteile lackiert werden können.

mechthild aufbau

Ich habe zunächst mit dem Untergestell begonnen, und dann am Maschinenrahmen weitergemacht.
Während der Lack vom Untergestell trocknete, konnte ich schon die Lage der Kabelketten am Maschinenrahmen festlegen.

mechthild aufbau

Schlussendlich zieht nun auch der lackierte Maschinenrahmen auf das Untergestell um. Das wegen dem Anstrich abgebaute Portal erleichert es, den Rahmen auf das Untergestell zu heben.

mechthild aufbau

Löt-handtasche für den Außeneinsatz

Immer wenn man etwas löten möchte, und kann es nicht einfach zum Lötplatz bringen, geht das generve los. Man muss das ganze Zubehör zusammensammeln, trägt das wohin, und dann fehlt es doch an irgendwas, was man vergessen hat, das Licht taugt nicht, es gibt nur grobes Werkzeug…

Deshalb wollte ich mir ein Set zusammenstellen für den Einsatz abseits des Lötplatzes.

Daher kurz überlegt, was man am nötigsten braucht.
*den Lötkolben, Temperaturgeregelt.
*Lötzinn und Flussmittel und Abstreifer
*Entlötlitze
*Elektronik-knips
*Spitzzange
*amtliches elektrisches Licht

Für den Komfort noch ein kleiner Lüfter, der einem den Lötrauch davonbläst, damit man das nicht im Gesicht hat.
Und Akkubetrieb.

Für den Akku soll ein 18V Werkzeugakku herhalten, Lidl hat da das günstigste was man kaufen kann, und wo die Akkus einen guten Ruf haben.
Für den Akkusockel kann ich praktischerweise bereits auf eine 3D-Konstruktion zurückgreifen und drucke diese noch mal aus.

Ein paar Schalter sind vorrätig, auch einen 50er Lüfter gibt der Bauteilevorrat noch her. Mit etwas Hirnschmalz komme ich auf die Idee, wie ich das mit dem Licht mache: Ein bewegliches Kühlmittelrohr wird mit einem G4/MR16 Lampensockel verheiratet, und ergibt zusammen mit einer 12V LED-Lampe eine in alle Richtungen verstellbare Beleuchtung. Als Lötkolbenhalter kann eine wieder eine Rohrniete aus einer Einweg-Kabeltrommel dienen.

Drumherum braucht es noch etwas Struktur.
Ein Holzrahmen als Träger wird aus einem übriggebliebenen Stück 10er Sperrholz und einem Stück Kabeltrommel zusammengeschraubt.
Akkulötstation

Mit dem Zwischenstand geht es ins Labor, denn wenn man das amtlich machen will, darf ein Tiefentladeschutz für den Lithium-Akku nicht fehlen, und eine Anzeige die zum Nachladen auffordert ist auch ganz hübsch.
Im Bild ist das Gehäuse für die Schalter und die Befestigung der Lampe bereits erledigt, aber noch nichts angeschlossen. In die Öffnung ganz rechts soll die Akkuanzeige mit 3 Leds.

Der Lötkolben besteht aus einem Handgriff für T12 Lötspitzen mit integrierter Elektronik.

Akkulötstation

Als Einzelstück habe ich die Elektronik nur auf Lochraster aufgebaut, und Bauteile bunt gemischt in allen Bauformen, je nachdem was der Vorrat so hergegeben hat. Für die Überwachung der Akkuspannung habe ich mir den ICL7665, der hat invertierte Schaltausgänge um sich eine Hysterese in die Schaltschwelle zu basteln, und braucht sehr sehr wenig Strom. Hält aber leider die 20V vom Akku nicht aus, deshalb ist noch ein LM2936 Längsregler vorgeschaltet, der ebenfalls einen sehr kleinen Ruhestrom besitzt. Größte Verbraucher in dieser Schaltung werden also die Status-LEDs sein.

Akkulötstation

Die Akkuüberwachung geht an, sobald ein schalter „am Pluspol“ betätigt wird, und schaltet dann über den Mosfet noch den Minuspol vom Akku zu, wenn die Akkuspannung ausreichend ist.
Die beiden winzigen grünen Platinchen sind DC/DC-Wandler auf 12V für LED-Licht und Lüfter.

Akkulötstation

Für den Lötkolben habe ich mir einen ausschwenkbaren Halter ausgedacht, im CAD konstruiert und mit dem 3D-Drucker hergestellt. In diesen wird ein Stück der Rohrniete eingeschoben als wärmebeständige Lotkolbenablage. Ein kleiner Neodym-Magnet hält ihn im hochgeklappten Zustand oben fest.
Der Lüfter soll mit einem Kugelgelenk frei schwenkbar werden.

Nach längerer Pause von diesem Projekt ging es jetzt doch langsam zum Abschluss über, zur Vervollständigung habe ich noch ein kleines billiges Digitalmultimeter dazugelegt, und angefangen das Zubehör mit allerlei Haltern am Holzgerüst zu befestigen.

Akkulötstation

Jetzt fehlen also nur noch die kleine Zangen, die ich dabei haben wollte.
Der 3D-Drucker liefert einen passenden Werkzeughalter, von ebay gibts das billigste Set an feinmechanischen Zangen. Die waren sogar erstaunlich brauchbar, nur eine hatte zu Anfangs noch etwas geklemmt. Den kleinen Saitenschneider habe ich nachgeschliffen, der schneidet nun auch dünne Litzen.

Akkulötstation

Damit hat das im Spätsommer begonnene Projekt nun auch dieses Jahr noch einen Abschluss gefunden.

Projekt CNC-Fräse Mechthild (5-Spanwanne)

Von einem Arbeitskollegen habe ich eine „gut abgelagerte“, etwas krumme, an den kanten leicht angeschimmelte Sperrholzplatte bekommen.

Das kam gerade recht zum Fräsenprojekt, denn ich wollte eine Auffangwanne für Späne und Kühlmittel bauen.
Nach dem Absägen der gammeligen Ränder ging es ans Anzeichnen und Zuschneiden.
Spanwanne bauen

Ich habe mich für eine schräge Fläche und eine gerade Wanne am anderen Ende entschieden, wo sich die Flüssigkeit sammeln und ablaufen kann.

Spanwanne bauen

Die Fügeverbindungen stelle ich mit 2k-epoxidharz her.

Spanwanne bauen

Auch die gesamte Oberfläche wird mit Epoxidharz durchtränkt, was das Becken wasserfest macht.

Spanwanne bauen

An der tiefsten Stelle wird eine mehrstufige Bohrung eingebracht und ein Schlauchanschluss für den Ablauf mit weiterem Epoxidharz eingeklebt.

Spanwanne bauen

Zur Verstärkung habe ich noch zwei beim Zuschnitt übrig gebliebene Streifen unten aufgeklebt.

Schuhheizung

Weils gerade wieder kalt ist, und deshalb die Schuhheizung wieder im einsatz ist, dachte ich, ich zeige euch einmal was ich da so gebastelt habe. (2018)

Zunächst habe ich versucht, Heizsohlen aus selbstklebendem Kupferband selbst herzustellen:
Schuhheizung
Das hat auch funktioniert, leider haben die sich nicht als haltbar genug erwiesen und sind nach kurzer Zeit ausgefallen.
Nach den ersten beiden Reparaturen habe ich dann doch entnervt Heizsohlen aus dem Handel erworben, mit USB-Anschluss und Y-kabel für beide Schuhe. Die Hersteller haben offenbar den Dreh raus, diese haben sich als robust herausgestellt.

Einfach nur eine USB-Powerbank mit 2A Anschluss anstecken war mir dann zu langweilig, ich wollte möglichst eine längere Zeit mit der gerade eben so benötigten Wärme auskommen, dazu musste aber alles regelbar sein. Als Feature wollte ich noch den Strom und die Batteriespannung messen, und daraus den elektrischen Widerstand der Heizungen ermitteln, um Rückschlüsse auf die Temperatur und damit den wärmebedarf im Schuh zu treffen.
Dazu wurde eine Elektronik und ein kleines Gehäuse entworfen und gebaut, wo als Gehirn ein Atmega328 Mikrocontroller seine Arbeit verrichtet.

Schuhheizung
Oben rechts sieht man ein Batteriestand-Schätzmeter mit 4 Leds, unten das große Teil ist eine selbstrückstellende Polymer-sicherung gegen kurzschlüsse in der angeschlossenen Verkabelung. Daneben der Shuntwiderstand für die Strommessung.
Es hat sich jedoch gezeigt, das die Widerstandsänderung in den gekauften Heizelementen nur sehr gering ausfällt, vor allem aber habe ich diese funktion dann aus einem anderen Grund nicht weiter verfolgt: Das physiologische Temperturempfinden weicht total von der tatsächlichen Temperaut ab. Ist man gerade 3 etagen Treppen gestiegen ist der Heizbedarf null, steht man eine Weile still mag man es gerne gut warm. Es hat sich also in der Anwendung ergeben, das eine manuelle Einstellung deutlich vorteilhafter ist. Dazu dient das Poti oben links, welches noch ein Stellrädchen bekommt, welches an der Gehäuseöffnung oben herausschaut.

Zur Regelung mache ich ein 20-stufig einstellbares extrem langsames PWM, mit etwa 3 sekunden Taktzeit, das Tastverhältnis wird anhand der vom Poti eingelesenen Spannung am ADC vom Mikrocontroller ausgewählt.

Nun braucht das ganze Ding ja auch eine Energieversorgung, und zu dieser Zeit gab es bei ebay gerade einen Schwung 7,4V 2S Li-Ion Akkupacks, vom Hersteller vorgesehen für die Versorgung von LED-Fahrradscheinwerfern. Angeblich wasserdicht. Ich habe einen Akkupack für weniger als 20 Euro erworben und kam damals gerade so übern Arbeitstag. (Im letzten Bild ist der schwarze Klotz zu sehen).

Der Akku wollte natürlich auch wieder aufgeladen werden, dazu also wieder ein kleines Gehäuse. Als Ladeschaltung habe ich ein CC/CV Stepdown-Schaltreglermodul mit den nötigen elektrischen Anschlussen in ein Gehäuse gepackt, das Gehäuse wurde wieder im CAD entworfen und mit dem 3D-Drucker hergestellt.
Schuhheizung
Die grauen Teile auf dem kleinen Fabrikator II Mini.
Schuhheizung
Ein extra Ausschnitt im luftigen Gehäuse erlaubt den Blick auf die Status-Leds.
Der Schaltregler lädt den Akkupack mit 4A Ladestrom @8,4V und erlaubt es mit einem Y-Kabel am Ausgang, stationär sowohl den Akku zu laden als auch die Füße warm zu machen 🙂 (hab ich aber nie so verwendet)
Schuhheizung

Der billige Akkupack hatte immerhin eine Schutzschaltung eingebaut, jetzt nach zwei Jahren und nicht allzuviel nutzung ist leider kaum mehr als eine halbe Amperestunde Restkapazität übrig. Wieviele Zellen da drinn sind weiß ich nicht, er lässt sich scheinbar nicht zerstörungsfrei öffnen. Das Gehäuse sieht aber so aus, als würde 2S3P als 18650er Zellen hineinpassen

Zur Stromversorgung zum Aufladen wurde ein altes Laptop-Netzteil ausgewählt.
Hier noch mal alles komplett..
Schuhheizung

peaktech 9035 Akkufehler Leistungsmessgerät

Moin

Peaktech 9035

Ich habe ein Peaktech 9035 Zwischenstecker zum Messen des Energieverbrauches von Elektrogeräten.

Neulich ist mir aufgefallen, nach einer längeren Zeit wo es nicht benutzt wurde, das das Display nichts mehr anzeigt. Nach einigen Minuten an der Steckdose kam die Displayanzeige wieder, aber die Meßwerte waren zu hoch, was man besonders im Modus für die Spannungsanzeige sehen kann.

Es wurde 280V angezeigt, bei 238V tatsächlicher Spannung. Also das Ding aufgeschraubt, zum Öffnen benötigt man den „Spanner“Bit in 6mm Breite, oder einem modifizieren Schlitzschraubendreher. In dem Meßgerät ist ein kleiner NiMH Akku drinn. 3,6V 40mAh. Nachmessen förderte folgende Erkenntnis: der Akku ist leer (2V) Leider wird der akku auch bei längerem Betrieb an der Steckdose nicht wieder richtig geladen.

Peaktech 9035

Zur Fehlerbehebung habe ich zunächst einen Abgriff für die Akkuspannung an die Leiterplatte gelötet (die beiden Drähtchen rechts) und den Akku im Reflexladeverfahren wieder bis 4,5V aufgepäppelt, und dann eine Woche liegen lassen (alles im eingebauten Zustand) und nochmals die Spannung gemessen, die dann 4,0V betrug. Das ist für einen vollgeladenen 3,6V akku nach ein paar Tagen ruhe vollkommen in Ordnung. Es ist also nicht das Problem, das er von der Elektronik zu schnell entladen wird oder eine zu hohe Selbstentladung hat.

Also zurück zur Schaltung, offenbar wird er nicht richtig aufgeladen. Die Spannungserzeugung für die Elektronik erfolgt mit einem Kondensatornetzteil mit einem 0,33uF X-Kondensator. Ich habe die Kapazität des Kondensators gemessen und festgestellt, das dieser nur noch 0,16uF Kapazität besitzt.

Deshalb liefert das interne Kondensatornetzteil nicht mehr genug Strom, und statt dass der Akku im Gerät bei Netzbetrieb nachgeladen wird, wird er sogar über die Elektronik zur Displayansteuerung entladen.

Um das gegenzuprüfen habe ich an die Lötseite der Leiterplatte einen parallelen 100nF Folienblockkondensator hinzugefügt, und dann die Akkuspannung nach Versorgung mit Netzstrom gemessen.

Peaktech 9035

Mit beiden Kondensatoren zusammen war die Kapazität wieder 0,26uF, und die Akkuspannung steig nach Einschalten der Stromversorgung sofort um ein paar 1/100tel Volt an, es floss also ein kleiner Ladestrom.

Peaktech 9035

Zur Reparatur ist es also erforderlich, den großen gelben X-Kondensator gegen einen neuen auszutauschen. Danach wird alles wieder zusammengeschraubt. Ein bloßes Aufladen oder Auswechseln der Batterie ohne Austausch des Netzteilkondensators würde das Problem zwar für den Moment beheben, aber mangels ausreichender Nachladung würde der Fehler nach dem Aufbrauchen der in der Batterie gespeicherten Energie immer wieder auftreten.

Peaktech 9035

Nun liegt auch die Spannungsanzeige wieder in der Toleranz. Aber warum zeigt er bei leerem Akku zu viel an? In Messgeräten wird die zu messende Spannung mit einer internen Spannungsreferenz verglichen. Fällt die Betriebsspannung, also bei Messgeräten meist die Batteriespannung so weit ab, das die Referenzspannung nicht mehr in der gewohnten Höhe erzeugt werden kann, werden die Meßwerte anhand einer zu niedrigen Referenz interpretiert, was zu überhöhten Anzeigewerten führt.

Peaktech 9035

Nun liegen auch die Anzeigewerte wieder in der Toleranz.

Projekt CNC-Fräse Mechthild (4-Portal, Kreuzplatte und Z-Achse)

Portal schweißen

Nachdem also der Rahmen geschweißt war, und die Laufschienen befestigt, ging es zum Aufbau des Portals. Mir ist jetzt nichts klügeres eingefallen als die Portalwangen einfach aus Rohrabschnitten aufzustapeln, und diese Ringsherum mit 8 Schweißpunkten zusammenzuhalten. Das Portal ebenso als Stapel aus hohlen Stahlprofilen.
Ich habe vorher gerechnet wie schwer das wird, und das Portal daraufhin optimiert das es möglichst noch mit 2 Personen anzuheben geht, nachdem die Z-Achse abgebaut ist. Also die bewegte Masse wird dank Hohlprofilen mit Fräsmotor und Z-Achse ungefähr bei 65-75 Kg liegen, das Portal nicht ganz 50 Kg. Es handelt sich also um einen Leichtbau. 🙂

Portal schweißen

Ein Scherenwagenheber und eine Vielzahl Holzklötze und Abschnitte als Zulagen hilft enorm beim Positionieren der Bauteile.
Das im ersten Bild ganz oben scheinbar überzählige Blech wird nun auf der Rückseite der Kreuzplatte angeschweißt, um die Laufwagen der oberen Laufschiene zu tragen.

Oben zwischen Portalwangen und Portalbalken schweiße ich dann noch Dreiecke aus 3mm Blech ein.


Das wars erstmal zum Rahmen, irgendwie hab ich nochmal andere Dinge über die Kreuzplatte und Z-Achse geschrieben, und danach gemerkt, dass das im ersten Teil eigentlich schon mal Thema war.

Aber vielleicht wills trotzdem einer lesen, der kann ja hier weiter machen.

Weiterlesen

Projekt CNC-Fräse Mechthild (3-Schweißarbeiten Gestell und Rahmen)

Nach dem Bestellen der elektrischen Komponenten und dem vorbereiten der Schaltschrankverkabelung ging es dann an den mechanischen Aufbau. Das war 2018.

Zunächst habe ich mir einige Gedanken darum gemacht, wie ich mit den mir zur Verfügung stehenden begrenzten Mitteln überhaupt zu einem brauchbaren Ergebnis komme.
Die Rahmenkonstruktion soll aus Viereck- und Quadrat-Stahlrohren entstehen und verschweißt werden. Das bedeutet unweigerlich, das hier erhebliche Ungenauigkeiten durch den Verzug des Materials nach dem Schweißen entstehen. Der professionelle Weg wäre hier, den Rahmen aus Material mit größerer Wandstärke herzustellen, dann den gesamten Rahmen in einem großen Ofen Spannungsarm zu glühen, und nachher auf einer entsprechend großen Fräse die Oberflächen zur Bauteilmontage planzufräsen. Es gibt Firmen die das machen können, aber das sprengt mein Budget für diese Maschine um Größenordnungen. Deshalb muss ich sehen, wie ich ohne diese Dinge klar komme.

Zunächst brauche ich also eine ebene Fläche, um den Aufbau der Maschine darauf durchzuführen. Außerdem muss sie glatt genug sein, um mit Meßwerkzeugen gegen die Fläche messen zu können. Und kosten darf es natürlich auch (fast) nichts, und transportabel muss es auch sein. Im Prinzip scheitert es an dieser Stelle schon, die Maschinenbauer unter den Lesern haben ja bereits beim Schweißverzug die Hände über dem Kopf zusammengeschlagen, es kann also nur noch schlimmer werden.

Ich habe mir einen Tisch mit einer geschliffenen und polierten Granitplatte gebraucht gekauft, und werde darauf den Aufbau vornehmen. Wie gerade die Platte ist kann ich nicht wirklich messen, also hoffe ich das es so halbwegs hinkommt. Der Tisch wird mit Hausmitteln so gut es geht „ins Wasser“ gebracht.

Darauf entsteht nun zunächst das Untergestell und der Maschinenrahmen.
Untergestell schweißen
Da ich das weitgehend alleine gemacht habe, habe ich zum halten der Profile große Schweißmagneten „33Kg“ gekauft. Damit lassen sich die Teile grob Winklig an der stelle Fixieren bevor sie mit Heftschweißungen befestigt und nochmal ausgerichtet werden.

Untergestell schweißen
Möglicherweise muss ich hier später zur Verstärkung noch Dreiecke an den Beinen einschweißen, das entscheide ich dann ganz zum Schluss. Zunächst bleibt es erst einmal so, an das Untergestell werden dann im weiteren Aufbau noch verschiedene Halterungen angebracht.

Nun folgt der Aufbau des Maschinenbettes.
Rahmen schweißen
Ich habe nicht alle Zwischenschritte fotografiert, und schweißen kann ich eigentlich auch nicht, aber was soll schon schiefgehen.

Rahmen schweißen
Zum Zusammenbraten der Rohre muss ein Elektrodenhandschweißgerät der Baumarkt-klasse herhalten. Das Konzept zur Minimierung des Schweißverzugs ist, keine großen Nähte zu machen sondern alles mit einigen kleinen Punktschweißungen zusammenzuhalten.
Ich habe zwei einzelne Rahmen geschweißt, diese dann aufgedoppelt und nachher mit dem Aluminium-Vierkantstrangprofil als Unterlage die Streben eingebaut.
Nach dem Abkühlen war der gesamte Rahmen um ca 2mm verzogen.

Rahmen schweißen
Nun kommen wir zum Ausgleich des Schweißverzugs. Dazu habe ich mir folgendes ausgedacht: Die Laufschienen werden mit dem Laufwägen auf der hoffentlich ebenen Tischplatte ausgerichtet und in ein Bett aus Epoxidharzspachtel eingedrückt, welches dann in diesem Zustand aushärtet. Danach habe ich die Befestigungslöcher durch das harte Epoxy in die Stahlrohre gebohrt und Gewinde für die Befestigungsschrauben gebohrt. So hoffe ich, das die Laufschienen nicht durch den krummen Maschinenrahmen beim anschrauben verzogen werden.
Aber Achtung: Diese „unterstützten Wellen“ sind schon ab Werk krumm zusammengeschraubt. Hier muss man also zunächst alle Schrauben des Aluminiumtrageprofils lösen und auf einer ebenen Fläche ausrichten und dann alle Schrauben schrittweise und „über Kreuz“ Stück für Stück anziehen, und zwischendurch die Geradheit der der Welle kontrollieren, um diese ersteinmal gerade zu bekommen.

Rahmen schweißen
Nach dem gleichen Verfahren mit der Epoxy-Spachtelmasse als zwischenlage wird die Laufschiene auf der anderen Seite befestigt, wobei die Ebenheit wieder von der Tischplatte abgenommen wird. Hier kommt allerdings noch ein zweites geometrisches Problem hinzu, und das ist die Parallelität der beiden Schienen. Damit die stimmt, muss zudem noch der Abstand der beiden Laufschienen an jeder Stelle exakt gleich sein.
Dazu habe ich mir ein Hilfswerkzeug angefertigt, welches mit einem Laufwagen auf der anderen Seite verschraubt ist und mit einer Kugelgelagerten Rolle auf dem Rahmen fährt und gegen den Laufwagen auf der auszurichtenden Schiene mit einer Meßuhr misst. Gegen die Schiene ist schwer zu messen da diese ja eine runde Oberfläche hat, und der Laufwagen dreht sich auch noch ein Stück weit um die Schiene, was die Sache zusätzlich noch erschwert. Ich habe dazu die laufwagen auf der Tischplatte aufliegen gehabt und im wechsel gegen den vorderen und hinteren Laufwagen gemessen, bis ich soweit zufrieden war, denn viel Zeit bleibt einem dazu nicht, da das Epoxy in der Zwischenzeit aushärtet.

Leiterplatten fräsen mit cnc3018 pro ebay Alufräse – workflow (linux)

Moin.

Ich habe mir so ein Fräsenspielzeug geklickt und zu viel Zeit darauf verwenden müssen einen funktionierenden Workflow dafür zu finden, da google keine vollständige Anleitung dafür parat hatte 🙂

Deshalb hier in aller kürze stichpunktartig meine Erkenntnisse.


Vorbereitung wenn man sich eine billige mini-cnc-fräse auf ebay geklickt hat:

http://blog.shahada.abubakar.net/post/adding-end-stops-limit-switches-to-the-3018-woodpecker-cnc-router
https://github.com/gnea/grbl/wiki/Grbl-v1.1-Configuration

Kicad, Flatcam (http://flatcam.org) und Candle (https://github.com/Denvi/Candle) installieren

Flatcam muss explizit mit python3 gestartet werden wenn auch noch python2 auf dem system ist, sonst gibts ne fehlermeldung.

In flatcam grundeinstellungen wie in diesem Video initial als defaults speichern (metrische Einheiten und so)

Im KiCad muss im Pcbnew-editor die Platine nach ganz oben links geschoben sein, damit im Gerber-export die Vektoren in der nähe des Nullpunktes sind. Könnte sonst außerhalb der Bearbeitungsfläche der fräse liegen.

Die Leiterplattenkontur kann vorher im CAD erstellt und als DXF importiert werden, was wesentlich komfortabler ist als die Polylinie-Funktion von Kicad-pcbnew.

Exportiert werden die gewünschten Gerber-Dateien mit dem „Plot“ befehl im Menü „File“ oder mit klick auf die Plotter-Schaltfläche

Links im Menüfenster bei Included Layers entsprechend nur das Kupfer auswählen. in einem zweiten Durchgang dann die Leiterplatten-outline „Edge.Cuts“

Danach unten noch auf den Button „generate drill files“, oben dann Exzellion-Format, rechts bei „drill map file format“ gerber auswählen, Koordinaten natürlich in mm.

Nach dem speichern der .nc dateien mit dem gcode diese in Candle öffnen.

Nach dem öffnen eine Höhenkarte der Leiterplattenoberfläche erstellen, ob man die Höhendaten wirklich erst abspeichern und dann wieder neu lesen muss, hab ich noch nicht getestet. -> Nachtrag: man kann die Daten gleich ohne speichern verwenden, aber man will speichern um es nach einem Reset wieder aufrufen zu können. So kann die gleiche Hightmap auch fürs bohren und Konturenfräsen wieder verwendet werden.

Dazu muss natürlich an der GRBL-Steuerung die entsprechende Leitung angeschlossen werden, um elektrisch antasten zu können.

GRBL-parameter:
$0=10
$1=25
$2=0
$3=2
$4=0
$5=0
$6=0
$10=1
$11=0.010
$12=0.002
$13=0
$20=1
$21=1
$22=1
$23=2
$24=25.000
$25=500.000
$26=250
$27=2.000
$30=1000
$31=0
$32=0
$100=800.000
$101=800.000
$102=800.000
$110=1000.000
$111=1000.000
$112=600.000
$120=30.000
$121=30.000
$122=30.000
$130=300.000
$131=180.000
$132=42.000

candle Z-Probing:
G21G90G38.2Z-40F100; G91G0Z1; G38.2Z-2F20; G92Z0; G91G0Z2
mm, absolute Maschinenkoordinaten, probing bis z-38, relativ z+1mm, reprobing langsam, Werkstück offset G92 – Z-auf-null setzen, relativ dazu 2mm nach oben fahren.

Will man z-probing wiederholt durchführen können, muss man das Offset der z-achse vor dem probing zurücksetzen (G53+G0 – fahren nach absoluten Maschinenkoordinaten)
G21G90G53G0Z-2;G92Z-2; G38.2Z-39F100; G91G0Z1; G38.2Z-2F20; G92Z0; G91G0Z2

candle befehl1: (schon mal ein stück nach links fahren, immer gleiche position unabhängig der gewählten offsets)
G21G53G90G0 X-230Y-50Z-2F1500
position schnell anfahren, absolute koordinaten im maschinenkoordinatensystem

ubuntu 20.04 einrichten eines druckers über windows/samba netzwerkfreigabe schlagt fehl

Soll eine Windows- oder Samba-Druckerfreigabe eines anderen Rechners im lokalen Netzwerk eingerichtet werden unter ubuntu 20.04, so schlägt das anlegen des Druckers über die Druckerdialog der Ubuntu-Einstellungen fehl, Cups bietet unter http://localhost:631 keinen Auswahlpunkt „Windows Drucker via Samba“ an.

Nach nachinstallieren des paketes „smbclient“ funktionierte es.

Ich hoffe diese Information hilft jemandem weiter 🙂

CTC 3D Drucker Wartung: Kugellager der Koppelwellen

Moin

bei einer der regelmäßigen Kontrollen der Maschine habe ich festgestellt, dass von den sehr kleinen Kugellagern der Koppelwellen vom Typ MF105 eines nicht mehr richtig im Holz sitzt, und der innere Kugellagerring nicht mehr ganz mittig im Lager ist.

Um das mit kleinem Aufwand zu Reparieren, habe ich mir folgendes überlegt:
Die Kugellager sind im allgemeinen haltbarer, wenn sie größere Kugeln besitzen. Das Kugellager mit der größten mechanischen Belastung war auch in diesem Fall das defekte, nämlich das wo die Kraft des Y-Riemens und die Kraft des Koppelriemens zum Motor zusammenkommen, und die größten dynamischen Kräfte auftreten da hier ja die ganze Y-Achse angetrieben wird.

CTC 3d Drucker

Das hintere Lager auf der rechten Seite über den Befestigungslöchern des Motors ist kaputt.
Zunächst muss der Motor abgebaut werden, und die Befestigung der Motor- und Endschalterleitung gelöst werden.
Ich habe in meinem Drucker die zusätzlichen Kugellager zum Abfangen der Koppelwellen eingebaut, die das aufschwingen der vorgespannten 5er Wellen verhindern, was das Druckbild verbessert. Diese Nachrüstung entlastet nicht nur zusätzlich noch die kleinen Kugellager an den Seiten, sondern erlauben es ohne große Probleme die Seitenwand des Gehäuses komplett abzunehmen, da die Mechanik von den nachgerüsteten Lagern weiter in Position gehalten wird.

CTC 3d Drucker

Eines der Lager sieht man im Bild beim gelben Pfeil.
Wie oben bereits angedeutet, möchte ich hier zur Reparatur auf größere Kugellager wechseln, ich habe mir hier MF605 als neue Lager ausgewählt. Diese haben ebenfalls 5mm innendurchmesser, sind am Außendurchmesser aber 4mm größer. So kann der eingesunkene Lagersitz im weichen Sperrholz ausgebohrt werden um einen neuen ordentlichen Lagersitz wiederherzustellen.

CTC 3d Drucker

Ich habe das Holz am neuen Lagersitz durch Tränken mit Epoxidharz oberflächlich noch etwas stabilisiert. Als Werkzeug genügt eine Ständerbohrmaschine die vorher noch einmal auf winkligkeit kontrolliert wird, und ein Stufenbohrer, der schöne runde Löcher herstellt. Mit dem Bohrer kann in der entsprechend kleineren Stufe das Seitenteil mit Hilfe des im alten Bohrloches abgesenkten Bohrers passend zentriert werden.

CTC 3d Drucker

Es wird dann bis zur richtigen Stufe gebohrt, um den Lagersitz für das neue größere Lager herzustellen. Hier für das MF605 also 14mm.

CTC 3d Drucker

Durch die größeren Außenmaße des neuen Lagers sinkt die Flächenpressung am Lagersitz, die kraft wird auf mehr Fläche verteilt. Es genügt mit dem Schalbohrer bis zum berühren der nächsten Stufe zu bohren, auch wenn die 14mm bohrung noch nicht durch die komplette Seitenwand reicht, da die Lager 5mm schmaler als die Stärke der Sperrholzseitenwand sind.

CTC 3d Drucker

Im alten Kugellager ist erhebliches Lagerspiel feststellbar, es hatte bereits den Rand der Abdeckscheibe aufgefressen, was sich im Bild an dem schwarzen Ring (Lücke) um den inneren Kugellagerring zeigt.

Die Maschine ist bis dahin reichlich 5-6000 stunden gelaufen, genau kann ich das nicht mehr feststellen, da ich bei der Fehlersuche einmal das Eeprom und damit den Betriebsstundenzähler gelöscht hatte ohne die alten Werte zu notieren.

Nun gehts noch ein paar Jahre weiter mit der Maschine.
Was sonst noch so kaputt war: 40er Lüfterchen, und der Stecker am Heizbett der durch langsam steigenden Übergangswiderstand des Kontaktes erhitzt und gebräunt hat. Ich habe die beiden Stromtragenden kontakte Abgesägt und durch einen XT.60 Stecker ersetzt.

MKS mini12864 LCD v1.0 an repetier 0.92+ramps/mks Gen_L

mks mini12864 mit repetier fw

Um das MKS mini 12864 LCD (nicht oled!) display am ramps oder MKS GEN_L mainboard mit repetier 0.92 zu verwenden ist folgende einstellung erfolgreich:

configuration.h:

#define FEATURE_CONTROLLER 21  // VIKI2 Controller

in ui.h

zeile 1688 beginnt die definition vom VIKI2 mit
#if FEATURE_CONTROLLER == CONTROLLER_VIKI2

hier bis zur ersten mainboarddefinition (if MOTHERBOARD == 34 // Azteeg X3)
scrollen und die komplette zeile ersetzen durch:

#if MOTHERBOARD == 33
#define SDCARDDETECT 49// sd card detect as shown on drawing
#undef BEEPER_PIN
#define BEEPER_PIN 37
// Display A0
#define UI_DISPLAY_D5_PIN 27
// Display CS
#define UI_DISPLAY_RS_PIN 25
#define UI_ENCODER_A 33
#define UI_ENCODER_B 31
#define UI_ENCODER_CLICK 35
#define UI_RESET_PIN -1
//#define RED_BLUE_STATUS_LEDS
//#define RED_STATUS_LED 64
//#define BLUE_STATUS_LED 63

#elif MOTHERBOARD == 34 // Azteeg X3

dann das display anstecken, die nasen der stecker sind beim MKS mini gegenüber dem normalen reprapdiscount full graphic smart controller um 180 grad gedreht, das heißt sie passen so in die steckerwannen wie am MKS GEN_L board ab werk eingebaut und müssen nicht gedreht werden.

zum einstellen des displaycontrast:
u8glib_ex.h
suchen nach u8g_dev_st7565_nhd_c12864_init_seq[]

und dann zur Zeile
0x081, /* set contrast */
scrollen und in der nächsten Zeile den Wert anpassen, bei meinem display war 0x005 gut. Höhere werte machen das display dunkler, niedrigere blasser.

Fensteraufarbeiten (4-Dichtungen)

Moin.

ein größeres Anliegen war es, die straßenseitigen Fenster auf ein höheres Schalldämmungsniveau zu bringen. Das ist eigentlich der größte Nachteil von den alten Holzfenstern, da hier die lauten Fahrgeräusche der Autoreifen auf der Pflasterstraße und das beständige Anhupen der Leute auf dem „Dorf“ die jemanden sehen den sie kennen, und die furchtbar schlechte Musikauswahl bei den alljährlichen Stadtfesten und Vernstaltungen auf dem Marktplatz zusammenkommen.

Also zunächst noch mal den Istzustand. Nach dem Einzug in die Wohnung habe ich ziemlich schnell die Fensterbeschläge nachgestellt und erstmal soweit einen ordentlichen Zustand der Fenster hergestellt, die schlimmsten Mängel auch mit kleinen Reparaturen beseitigt. Verzogene Fenster mit zuvor verstellten Beschlägen haben sich dann in den nächsten Monaten wieder etwas gerichtet, im Badezimmer war der Beschlag zu locker und zu schief, da musste ich das Loch ausbohren und einen Runddübel einleimen, um das wieder ordentlich und gerade zu montieren.

Die Fenster liegen ganz ordentlich am Rahmen an, und die Falzabstände sind sozusagen „nach DIN“ in Ordnung, Richtwert ist da glaube ich 1mm.
Fensterdichtung

Wenn man also an der mit dem Pfeil im Bild markierten Stelle eine Dichtung einbauen will, dann ist 0-1mm nicht genug. Gängige Dichtungen brauchen 1,5mm minimum und 4-6mm maximal. Wenn das Fenster nachher noch ordentlich schließen soll, muss also der Spalt größer werden. Man könnte unter den Fensterbändern etwas unterlegen und das gesamte Fenster 2mm nach innen holen, das vergrößert aber die spaltmaße der äußeren Falz unzulässig. Außen noch eine Dichtung ist schlecht für die Haltbarkeit der Fenster, insbesondere das Abtrocknen zwischen den aufgedoppelten Flügel.
Also habe ich mich entschlossen, auf der Innenseite der Falz 2mm abzunehmen. Dann muss eben in Zukunft IMMER eine Dichtung eingebaut sein, ggf. alle 10 Jahre erneuert werden.

Fensterdichtung

Ich habe verschiende Methoden ausprobiert, zum Beispiel das Seitwärts über die schmale Kante kippeln mit der Oberfräse mit Seitenanschlag. Ich habe damit keine ausreichend gleichmäßigen Ergebnisse bekommen.
Nächster Versuch war die Anschaffung eines Falzhobels (Simshobel ginge auch, da man in den vorhandenen Falzen die Anschläge nicht braucht), welcher natürlich vom Benutzer die Beherrschung von ein paar grundlegenden Fähigkeiten abverlangt, wie das Nachschärfen der Hobelmesser und das korrekte Einstellen des Hobels (kann ich). Ich habe einen gebrauchten Hobel mit Vorschneider (wichtig für die Ecken mit den Querholzstücken) für ungefähr 30 Euro gekauft. Die Ergebnisse sind deutlich schöner als das gekippel mit der Oberfräse.

Fensterdichtung

Es hat sich auch als Vorteilhaft herausgestellt, mit einem kleinen starken Magnet das Holz im Bereich der Schließmechanik auf Schrauben zu untersuchen, bei dem mittleren Fensterverschluss sind zwei kurz unter der Holzoberfläche verborgen die vor dem Hobeln gekürzt werden müssen. Dazu fräse ich an den gefundenen Stellen mit einem kleinen Kugelförmigen Entgratfräser aus Hartmetall kurz ins Holz, die weichen Eisenschraubenspitzen werden dabei entsprechend abgetragen und eingesenkt.

Fensterfalz vertiefen

An den Fensterbändern lässt sich der Hobel freilich nicht verwenden, da dieser nur auf ebenen Flächen einsetzbar ist. Hier bleibt mir nichts anderes Übrig als dort die Falz manuell zu vertiefen, mit Stechbeitel und Klüpfel.

Fensterfalz vertiefen
Insgesamt ist das schon alles mühsam und arbeitsaufwändig. Da ich einige Fensterflügel zu bearbeiten habe, und nach den ersten so die Arbeitsschritte und Techniken soweit ausprobiert und optimiert sind, kommt einem natürlich noch der Rationalisierungsgedanke.

Ich habe für die Oberfräse eine Fußplatte aus Holz hergestellt, und aus Holzleisten ein Konterprofil für die Fensterflügelfalze zusammengeleimt. Dann mit einem großen Forstner/ oder Kunstbohrer einen Werkzeugraum ausgebohrt, eine Querloch als Spanbohrung eingebracht und das Konterprofil mit der hölzeren Fußplatte in der korrekten Ausrichtung verschraubt. Eine Werkzeugverlängerung (Schaft mit Spannzange) und ein überlanger Fräser wurde notwendig um auf ausreichende Bearbeitungstiefe zu kommen.

Fensterfalz vertiefen

Mit solch aufwändiger Werkzeugführung war dann die Konsistenz der Fräsergebnisse viel besser, mit so einer Führung hätte man wohl auch im Ansatz an der Schmalseite des Fensterflügelprofils brauchbar arbeiten können, aber von der Idee war ich noch vom ersten Fräsversuch „geheilt“.

Doch genug der Umschweife, zurück zu den Falzen. Damit das ganze ordentlich ist, und auch das die selbstklebende Schaumdichtung eine glatte Oberfläche zum ankleben hat, muss die Falz noch lackiert werden. Hier an dieser speziellen Stelle ist es auf der „gleichwarmen“ Wohnungsseite, abseits von Regen und Wettereinflüssen. Da habe ich dann doch aus praktischen Gründen wieder zum Acryl-Fensterlack gegriffen, da hier zwei schichten innerhalb von einem Tag aufgetragen werden können, und aufgrund der schnellen Trocknung auch gleich am nächsten Tag schon das Dichtungsband geklebt werden kann.
So können die Fensterflügel recht zeitnah wieder eingebaut werden (und die nächsten für die nächste Runde ausgebaut werden..)

Fensterdichtung

Wenn man hier im Bild genau hinsieht, kann man die weiße Schaumdichtung und die frische reinweiße Lackfarbe in der Falz erkennen.

Dann nur noch die Lacknasen an den Kanten der Fensterbänder abkratzen und das Fenster kann eingebaut und in ein paar Tagen auch außenseitig lackiert werden.

Fensteraufarbeiten (3-Lack)

Damit die Holzfenster wieder einige Zeit der Witterung standhalten, müssen sie außen lackiert werden.

Wenn man den Kitt schon neu macht, und die alte Farbschicht auch bereits Rissig ist und sich teils vom Untergrund ablöst, macht es Sinn die alte Farbe zu entfernen.

Dabei sollte man in Erwägung ziehen, das ältere oder der Erstanstrich evenutell mit Bleiweiß-Farbe gestrichen wurde, was damals erlaubt war und gegen Schimmelbefall des Holzes vorbeugt. Das möchte man keinesfalls als Staub einatmen, weshalb Abschleifen dann nicht das Mittel der Wahl wäre.

Gerade wenn die alte Lackschicht recht Dick ist, geht „abbrennen“ gut. Das hört sich schlimmer an als es ist, genau genommen wird die alte Lackfarbe mit der Heißluftpistole (oder Lötlampe) vorsichtig Stück für Stück soweit erhitzt, bis der Lack beginnt Blasen zu werfen, und dann sofort mit einem Spachtel in der anderen Hand heruntergeschoben. So bekommt man die Farbschichten staubarm ab. Arbeiten im Freien oder zumindest gute Lüftung ist hier natürlich pflicht.

Farbe abbrennen

Dabei muss man Sorge tragen, dass die Glasscheibe durch die Wärme nicht zerspringt. Ich habe in dem Bereich in dem ich gerade gearbeitet habe, das Glas immer mit einer Glättkelle/Traufel abgedeckt gehalten. Das hat so gut funktioniert das bis jetzt (12 Fensterflügel) keine Scheibe kaputt ging.

Farbe abbrennen

Ich habe traditionell wieder den althergebrachten Kitt aus Leinöl und Kreide verwendet.

Der Kitthersteller hat Alkydharzlackfarbe vorgeschlagen, das war bisher beim gewerblichen Wartungsanstrich für Fenster auch das Mittel der Wahl.

Eine kurze Recherve ergab jedoch, das für Endverbraucher überall wasserverdünnbare Lackfarben (also Acryldispersionslacke) oder neuerdings „Ventilationslack“ angeboten werden. Offenbar sind die herkömmlichen Lösemittellacke inzwischen hinter der „nur für gewerbliche Verwender“-Schranke verschwunden. Davon kann man jetzt halten was man will.

Ich habe ja kleinere Reparaturen vor ein paar Jahren bereits ausgeführt, und dabei mit wasserverdünnbarer Fensterfarbe den Kitt überstrichen. Jetzt zeigt sich allerdings, das bei meinen Reparaturstellen insbesondere am Übergang vom Holzrahmen zu den Kittfugen sich einige kleine Risse im Lack gebildet haben. Damit ist der Anstrich bereits verschlissen und muss schon wieder repariert werden.

An einem Fensterflügel mit altem Feuchtigkeitsschaden und abgewitterter Lackfarbe am unteren waagerechten Fensterschenkel hat der zur Instandsetzung aufgetragene Acryllackanstrich kaum Haftung aufgebaut. Da ich die Außenseiten aller straßenseitiger Fensterflügel komplett instandsetze und nicht um vorhandene Reparaturen herumarbeite mache ich also auch vor wenigen Jahren reparierte Stellen noch mal neu. Dabei zeigt sich dann, wie gut die Reparaturstellen überdauert haben. Da hier der Acryllackanstrich seine Funktion nach relativ kurzer Zeit schon wieder eingebüßt hat, fühle ich mich bei der meiner Wahl der neuen Lackfarbe bestätigt, doch dazu gleich mehr.

Die Lackhersteller der modernen Anstrichsysteme machen es sich einfach, und empfehlen häufige „Wartungsanstriche“ in kurzen Intervallen. Aber genau das was ich mit meiner aufwändigen Aktion vermeiden will ist es, ständig an den Fenstern reparieren zu müssen.

Eine etwas tiefergehende Recherche brachte zu Tage, dass die Kunstharzlacke bei den großen Temperaturwechseln (Tag/Nacht/Sommer/Winter) ein anderes Ausdehnungsverhalten an den Tag legen als das Holz, und es somit die typischen Schadensbilder gibt mit hochrollendem Lack und Rissen. Zudem lassen die Kunstharze mit ihren großen Molekülen die Feuchtigkeit in Form von Dampf viel schlechter aus dem Holz entweichen als leinölbasierte Anstriche.

Kurzum: Offenbar ist die klassische Ölfarbe hier von Vorteil, nicht jedoch ohne den Nachteil das der Aufbau einer Lackierung mit Ölfarbe einen höheren Aufwand bedeutet. Auftragen in 3 Schichten mit Trocknungszeiten von mehreren Tagen bis Wochen (je nach Wetter) dazwischen ist schon anders als zweischichtiger Lackaufbau an einem Tag. Für den gewerblichen Maler ist es ja auch kein Nachteil regelmäßig Aufträge für Wartungsanstriche zu bekommen weil der Lack sich schon wieder ablöst.

Zusätzlicher Vorteil von Ölfarben: mit einem neuen Ölauftrag regenerieren sich ich die darunterliegenden Schichten, so das nicht geschliffen werden muss. So könnte im Prinzip die Fensterwartung irgendwas in dem Stil wie „jährlich mit (lein-)öligem Lappen überwischen“ enthalten, was schnell erledigt ist und die Schutzfunktion der Lackierung erhält.

Mangels eigener Erfahrung wird es also ein Versuch. Das erhöht meinen Aufwand bei der Fensteraufarbeitung natürlich schon etwas, weil die alte Alkydharzfarbe möglichst gut abgetragen werden muss, und ich mich nun auch länger mit dem lackieren herumschlagen muss. Aber sei es drum, wenn es nachher hoffentlich länger haltbar ist, dann geb ich dem altmodischen Material eine Chance.

Zunächst habe ich auch einen Testanstrich durchgeführt, im Bild überlappend drei Anstriche, der erste ist Leinölfirnis mit Zinkweiß, die beiden folgenden sind eine fertige Lackfarbe, dazu weiter unten noch ein Hinweis.
Farbe abbrennen

Auf den Bildern ganz oben in diesem Beitrag sieht man, das ich die oberen beiden alten Lackschichten komplett und die Unterste teilweise abgetragen habe. Offenbar ist der Erstanstrich eine Leinölfarbe, dann nachträglich aufgetragenes Leinöl zur Grundierung zieht an Stellen mit nicht vollständig entfernter erster Lackschicht genauso gut ins Holz ein, wie da wo die Farbe komplett entfernt wurde. Zudem hält die unterste Lackschicht besser auf dem Holz als die dicken oberen Lackschichten.

Informationen zu althergebrachten Anstrichen findet man in Publikationen zu denkmalgerechter Sanierung.

Zusammenfassend kann ich nach meinen recherchen mitteilen, das zu viel zugesetzte Harze im Leinöllack die Beschichtung spröde machen. Leinöllacke müssen außerdem dünn ausgestrichen werden (auch wenn sie dabei zunächst nicht deckend farbig sind), damit sich keine Runzeln bilden, genauso wie sie vor jedem neuen Anstrich durchgetrocknet sein sollten. Beim trocknen (und damit oxidieren des härtenden Leinöls) erhöht sich das Volumen der Lackschicht, ist vor dem vollständigen durchtrocknen bereits eine neue hautbildende über dem noch weichen Öllack, dann bilden sich dadurch diese Runzeln genauso, als wenn man zu dick aufträgt.
Man liest, das man den ersten Auftrag eher Mager mit weniger Öl und mehr Pigmenten auftragen soll, und bei der letzten/dritten Schicht noch etwas (10..15%) Lackleinöl zugeben kann, was gut für die Lebensdauer der oberen Lackschicht sein soll. Weiße Ölfarbe mit viel Ölanteil neigt aber zum vergilben an abgeschatteten Stellen.

Auch sind Farben mit Zinkweißpigment vorzuziehen, die das Zinkweiß etwas pilzhemmend wirkt, und zudem an der Oberfläche Algenbewuchs vorgebeugt wird.

Ich habe meine Lackfarbe schließlich nach einiger Recherche bei Farbmanufaktur Werder online bestellt, was (2019) sogar erheblich günstiger als ein Anstrichsystem mit modernem Ventilationslack der namhaften Hersteller war.

Ich denke ich werde später dazu nochmal berichten wie die Ergebnisse so geworden sind.

Elektronik und anderes Gefrickel