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Thema: Wärmeentwicklung im Kupferleiter

Hybrid-Darstellung

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  1. #1
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Hallo Gummix,

    freut mich, dass du deinen ersten Beitrag dieser Thematik widmest.
    Du meinst sicherlich das Delta T in der Formel für alpha (Post vom 08.12.)? Diese Temperaturdifferenz ist drei Zeilen später noch umgeschrieben zu
    Delta T=T_Draht - T_unendlich
    Bei Blondie war die Drahttemperatur 200°C und die Temperatur der Luft 110°C. Damit ergeben sich die 90K (Kelvin;äquivalent zu °C), die man nochmal zwei Zeilen weiter für die Berechnung von alpha sehen kann. Wenn bei dir die Luft 20°C warm ist, ist bei gleicher Drahttemperatur die Differenz freilich 180K.

    Aber du willst ja erst noch die Drahttemperatur bestimmen. Dafür empfehle ich erstmal die Verschweißungstemperatur für die Folien zu ermitteln. Das sollte etwa die Schmelztemperatur sein. Im Endeffekt willst du ja Widerstandsschweißen, also Schweißen unter Starkstrom, machen oder? Dafür ergeben sich dann erstmal für die elektrische Seite folgende Schritte:
    1. Schmelztemperatur Folien?
    2. erforderliche elektrische Ströme zum Aufheizen berechnen (Durchmesser des Schweißpunkts also wichtig)
    3. Material für die Drähte festlegen: muss bessere elektr. Leitfähigkeit haben als die Folien und eine höhere Schmelztemperatur haben
    4. mal die Antworten posten, dann können wir mal überlegen, wie heiß die Drähte werden und wie lange sie gekühlt werden müssen.

    Ich denke nämlich, dass deine Problematik nicht ganz so gut zu den Gleichungen hier passt (oder andersherum). Aber das sehen wir einige Beiträge später.

    Grüß
    NRicola
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  2. #2
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    Hallo,
    danke für deine Antwort^^
    Zu 1.
    Die Schmelztemperatur der Folie (LDPE) beträgt 80-125°C.
    Wobei ich noch schauen muss wie hoch die genau bei einer Folienstärke von 0,075mm sein muss. Ist also noch unbekannt.

    Folgende Daten habe ich noch:


    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

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    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

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    Ich hab also ein paar Daten und will damit schauen:
    a)Welche Stufe (Hitze) wird benötigt um Folienstärke 0,075 zu Verbinden bei einer Schweißdauer von 2sec.
    b)Abkühldauer


    Heut Abend beschäftige ich mich nochmal damit.

    Ich weiß aber netmal wie ich anfangen soll um die Temperatur zu bestimmen die entsteht. Wenn ich versuch das zu berechnen Fehlt mir immer "a =Temperaturkoeffizient "

    z.B. bei R = R20 x (1+a(Temperatur-20°C))


    Gruß
    Geändert von Gummix (26.11.2013 um 15:38 Uhr)

  3. #3
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    Also

    Laut Wikipedia ist der Temperaturkoeffizient Nickelchrom 1,4*10^-3

    Wenn ich das jetzt mal in die Formel Oben einsetz (abwärme und so mal vernachlässigt)

    Temperatur = 20°C+ (R/R20-1)/a
    (für R=U*I und für R20 den gemessen Drahtwiderstand)
    =20+((2,6*35)/(2,63-1))/(1,4*10^-3)
    =39897

    Das kann ja net stimmen^^




    Ich steig net durch.... stimmt Irgendwas mit den Werten nicht? ist die Grundformel Falsch.....
    Ich weiß es nicht.
    Gruß
    Geändert von Gummix (27.11.2013 um 12:05 Uhr)

  4. #4
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    Morgen fang ich nochmal von vorne an....
    Dat muss doch irgendwie gehen^^

  5. #5
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    Hallo Gummix,

    ich kann nicht ganz folgen, was du ausrechnest, woher du die Formel hast bzw. wie du auf die eingesetzten Werte kommst. Wenn du ermitteln möchtest, wieviel Wärme notwendig ist, um deine Bleche aufzuheizen, musst du mit der Formel

    Q=m*cp*Delta T

    ran gehen. Delta T wäre dann bei dir die Differenz zwischen Ursprungstemperatur (20°C oder so) und Schmelztemperatur. Die Wärmekapazität cp hast du in einem deiner Bilder schon aufgelistet (Ich würde die 'mittlere' also bei 50°C nehmen). Die Masse m der beiden Folien errechnet sich dann aus dem Verschweißdurchmesser und 2x 0,075mm Dicke. Die Dichte von LDPE hast du auch schon.
    Dann, wie gesagt, weißt du immerhin schon, welche Wärmemenge du benötigst. Aus der Zeit von 2s, in der du diese Wärme einbringen möchtest ergibt sich dein Wärmestrom:

    Q_punkt=Q/t

    Der Wärmestrom Q_punkt entspricht dann deiner elektrischen Verlustleistung:

    P_V=R*I²

    Du brauchst also nur den elektrischen Widerstand R deiner Folien kennen, und kannst dir damit dann den erforderlichen Strom ausrechnen.

    Grüß
    NRicola
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  6. #6
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    Danke dir für den Ansatz.
    Ich schaff das leider Heute nicht mehr, dass nach zu rechnen.
    Aber am Samstag oder Sonntag Abend habe ich wieder einen Betrag verfasst in dem ich nochmal erkläre was ich genau vor habe und auch mal mit deinen Ansätzen gerechnet habe.

    Gruß

  7. #7
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    Also noch mal die Fragestellung genau erklärt:
    Ich habe bereits eine Schweißvorrichtung.
    Jetzt möchte ich die Temperatur berechnen, welche durch verschiedenen Stufen am Potenziometer des Schweißgerätes eingestellt werden.
    Ich habe also gegeben:
    Schweißgerät Stromversorgung:
    U=35V
    I=(bei Stufe 1) 2,4A
    Draht:
    Material:NiCr8020 (ich habe anders besorgt da ich keine Infos über den verwendeten erhalten habe)
    Durchmesser: 0,5mm
    Länge:420mm
    Spezifischer elektrischer Wiederstand : 1,08 Ω*mm²/m
    Elektrischer Wiederstand: 5,7 Ωm
    Wärmeleitfähigkeit: 0,42 J/(m*K)
    Dichte: 8,3 g/cm³
    Temperaturkoeffizient:0,5*10^-4 1/K

    Abgegeben wird die Wärme dann halt statt an Luft, an die Folie.

  8. #8
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    Ich hab nochmal ne Frage bevor ich anfange die Rechenwege aufzuschreiben^^
    Die Formel habt ihr einfach in Word geschrieben und dann per Bild Hochgeladen??

    (Sorry das sich das so zieht, hab ziemlich viel auf der Arbeit zu tun. Da müssen die Privaten Projekte ein wenig warten^^)


    Gruß

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