Vakuum-Filamenttrockner

Falls Ihr selbst Hardware entwickelt habt, die den RFx000 besser machen ist hier der richtige Ort um eure Projekte vorzustellen oder zu diskutieren.
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Darrol
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Vakuum-Filamenttrockner

Beitrag #1 von Darrol » Di 31. Okt 2017, 13:20

Guten Tag allerseits,

es ist ja hier den allermeisten bekannt, dass Polymere Feuchtigkeit aufnehmen, die sich dann negativ auf die Verarbeitung und andere Materialeigenschaften auswirkt.
Deshalb versucht man sein Filament z.B. mit Silikagel möglichst trocken zu halten oder trocknet es vor der Vaerarbeitung im Backofen.
Das Problem: man kann mit der Ofentemperatur oft nicht an die Siedetemperatur von Wasser gehen, da vorher das Filament oft schon erweicht. Und mit einer Temperatur von knapp 50°C ist Wasser nur schwer zu überreden sich aus z.B. PLA zu verabschieden.

Die Lösung hier ist relativ einfach: Man senkt die Siedetemperatur des Wassers ab in dem man den Luftdruck absenkt.
Letzteres klingt für die meisten wahrscheinlich nach einer teuren Investition(elektrische Vakuumpumpen sind tatsächich sehr teuer) aber für alle mit ca. 2bar Druck auf der Wasserleitung gibt es eine günstige alternative, nämlich eine Wasserstrahlpumpe.
Brauchbare Exemplare kann man schon für 13€ und mehr erstehen. Damit lässt sich der Druck in einem dichten Behältnis ohne Probleme auf <10mbar runterziehen.
Wenn man dieses Behältnis nun noch etwas erwärmt bekommt man so ziemlich alles in Windeseile wasserfrei.

Die Idee, mir so eine Konstruktion zu bauen habe ich zwar schon sehr lange, bin aber auch ebenso lange auf der Suche nach einem preisgünstigen Unterdruckbehälter, der auch meine 30cm Spulen aufnehmen kann. Für das Arbeiten mit Kunstharzen gibt es zwar sog. Harzfallen bei Ebay, allerdings steigen die Preise hierfür im Verhältnis zum Durchmesser exponentiell an.

Evtl. hat hier jemand eine Idee für eine alternative.

Mein Einkaufszettel sieht aktuell wie folgt aus:
  • 12L Vakuumkammer aus Edelstahl 25CM Entgasungskammer Harzfalle - 78€ bei Ebay
  • 2x Polyester Heizfolie selbstklebend 230 V 65 W - je 14,87€ bei Conrad
  • Wasserstrahlpumpe aus Kunststoff - 13,55€ bei amazon

Zur Temperaturregelung bietet sich für mich eine Arduino basierte Steuerung mit 230V-Relais und Thermistor(en) an, da ich die nötigen Einzelteile für so etwas hier noch rumliegen habe.
Das ganze kann man dann noch in ein bischen Steiwolle Packen und schon hat man seinen DIY-Vakuumtrockner.

Der Topf ist wie schon gessagt das teuerste Einzelteil. Wobei das von mir Vorgeschlagene Exemplar gerade mal mit 1-2 kleinen 20cm Spulen befüllt werden könnte. Das Dürfte zwar für die meisten Filamentrollen insbesodere Nylon und PETG/PET ausreichen. Aber mehr wäre sicher auch nicht verkehrt... :)
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Nibbels
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Re: Vakuum-Filamenttrockner

Beitrag #2 von Nibbels » Di 31. Okt 2017, 14:04

Dann könnte ich mich trauen das PA auszupacken :D
Solltest du gute Teilergebnisse erreichen, bau ichs nach!

Ne weitere Idee wäre noch Ceolit (der Wärmespeicher). Trocknet man das Zeug zieht es irre Wasser. Meiner Einschätzung wäre das gleichbedeutend, als würde man absolut krasse Silikabeutel verwenden.

LG
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Re: Vakuum-Filamenttrockner

Beitrag #3 von PeterKa » Mi 1. Nov 2017, 07:43

Ich finde die Idee toll. Wir Modellbauer benutzen sehr oft Plastikfolie die mit Panzertape verklebt werde zum Evakuieren. Wir habe auch richtige Pumpen dafür, aber Wasserstrahl geht natürlich auch.

Es gibt kleine runde pizzagroße Heizplatten (20cm Durchmesser) für Crêpes (2000 Watt). Eine solchen verwende ich in Kombination mit einem gekauften Temperaturregler seit Jahren zu Trocken diverser Teile und zum Heizen von Autoklaven zum Azetonieren (das aber eher selten).

Um das Verfahren zu testen wäre es ja sinnig, zuerst einmal herauszubekommen, ob man wirklich Wasser herauskriegt und ob moderate Temperatuen (50-60 Grad würde ich mal anpeilen) genügen. Dazu sollte eine kleine Goldwaage (20€) genügen. Mit meiner messe ich bis zu 50 Gramm auf 10 mg genau. Ein Wasseranteil von sagen wir mal 1% in 50 Gramm würde etwa 500 mg ausmachen. Wir können mit der Waage also Wasseranteile bis herunter zu 0,02% sicher messen. Eine solche Messung wäre sicherlich eine bessere Grundlage als die pauschale Aussage: Jau Leute, geht Klassen besser jetzt...

Warum ich das unbedingt messen würde ist, weil sich zumindet bei Flüssigkeiten sogenannte azeotropische Gemische bilden, die nicht mehr getrennt werden können. Beispiele: Alkohol, ich glaube auch Salzsäure. also zumindest müsste man beweisen, daß der Vorgang der Wasseraufnahme auch umkehrbar ist.. Ich habe da so meine Zweifel.

Wenn ich nicht soviel um die Ohren hätte.........

PeterKa

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Re: Vakuum-Filamenttrockner

Beitrag #4 von georg-AW » Mi 1. Nov 2017, 14:50

Hi
Hier wird so etwas angeboten: https://www.amazon.de/dp/B0756WVJKY/ref ... il_0?psc=1

oder hier etwas billiger aber mit wesentlich kleinerer Kammer. ( Spaghettitopf !! )

https://www.amazon.de/BACOENG-Vakuumkam ... EQ8D3VKBW8

Eine andere Lösung sind sogenannte Exsikkatoren aus div. Kunststoffen. Zb von Semadeni CH.

ciao Georg

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Re: Vakuum-Filamenttrockner

Beitrag #5 von Nibbels » Mi 1. Nov 2017, 15:34

Hmm selbst die kleine: 1-2 Rollen der kleinen Variante bekommt man rein.
DSC09579.JPG

DSC09580.JPG

Edit: Wobei ...
Screenshot_2.jpg


LG
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Re: Vakuum-Filamenttrockner

Beitrag #6 von mhier » Do 2. Nov 2017, 13:13

Ich würde keine Wasserstrahlpumpe nehmen... Das "Vakuum", das du damit erreichst, besteht im Wesentlichen aus Wasserdampf, der dann im Gleichgewicht mit flüssigem Wasser steht. Das dürfte eher ungünstiger zum Trocknen sein als normale Luft, die durch die Heizung ja dann trockener wird.

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Re: Vakuum-Filamenttrockner

Beitrag #7 von hal4822 » Do 2. Nov 2017, 14:00

Bei Spar gab es schon wiederholt Dampfdruck-Töpfe mit 22 cm Innendurchmesser und 21 cm Innenhöhe für irgendwas zwischen 12 und 20 € (von TEFAL). 2 Rollen passen da locker hinein und Unterdruck sollten die wohl gleich gut wie Überdruck vertragen. Etwas Bastelei und ein umgebauter Kompressor (gibt´s viele YT-Videos dazu) und die Sache sollte klappen.

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Re: Vakuum-Filamenttrockner

Beitrag #8 von Nibbels » Do 2. Nov 2017, 14:43

Kellerfund:
DSC09610.JPG

DSC09609.JPG

DSC09607.JPG

DSC09608.JPG

DSC09604.JPG


:developer: :foto:

Die Dichtung ist hin...
DSC09612.JPG
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Re: Vakuum-Filamenttrockner

Beitrag #9 von dabr0013 » Do 2. Nov 2017, 14:47

hal4822 hat geschrieben:Bei Spar gab es schon wiederholt Dampfdruck-Töpfe mit 22 cm Innendurchmesser und 21 cm Innenhöhe für irgendwas zwischen 12 und 20 € (von TEFAL). 2 Rollen passen da locker hinein und Unterdruck sollten die wohl gleich gut wie Überdruck vertragen. Etwas Bastelei und ein umgebauter Kompressor (gibt´s viele YT-Videos dazu) und die Sache sollte klappen.


Nein.
(Druck-)Behälter sind (bei gleicher Wandstärke) deutlich wiederstandfähiger gegen inneren Überdruck.
Nimm z.B. eine Dose oder Plastikflasche gefüllt mit kohlensäurehaltiger Flüssigkeit und schüttel.
So kannst du einen relativ hohen Innendruck erreichen, welcher der Flasche/Dose nichts ausmacht. Drückst du jedoch von außen auf das Gefäß, verformt es sich sehr schnell und ohne großen Kraftaufwand.

Das Beispiel ist 1 zu 1 auf den Dampfdrucktopf übertragbar.

Wir haben dazu einige Berechnungen im Studium gemacht, die Formeln dazu habe ich allerdings nicht mehr im Kopf und müsste ich in meinen Apparatebau Unterlagen raussuchen.
Der Unterschied war jedoch nicht gering, da bin ich mir sicher.

Gruß

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Re: Vakuum-Filamenttrockner

Beitrag #10 von Nibbels » Do 2. Nov 2017, 15:01

Hätte ich auch gesagt,

zumindest mein Modell wiegt 5,8kg und hat ne Wandstärke von ca. 4mm Guss (oder sontsiges Eisen) oder Stahl
Das ist ein Rohr mit Bodendeckel und stabilem Aufsetzdeckel.

Ich weiß nur nicht so recht, ob ich mit einem historischen Dampfdrucktopf aus den Jahren 1927+ Filament trocknen sollte.
https://www.denkmalpflege-bw.de/denkmal ... renarchiv/

LG
Zuletzt geändert von Nibbels am Do 2. Nov 2017, 15:07, insgesamt 1-mal geändert.
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