Stator aus Kunststoff ein Baubericht

Stator aus Kunststoff ein Baubericht

Beitragvon Manfred » Di 1. Jan 2013, 14:15

Hallo Forumsgemeinde alles Gute für das neue Jahr,

ein Modellbaukollege sagt, kannst du nicht mal....................
Er hat mit diesem Statorblech einen wunderschönen Generator gebaut. Aber, der hat so ein heftiges Losbrechmoment ( Rotor 18 Magnete 10X10X25), das die Antriebsmaschine schon ein rechter Kraftprotz sein muss.
Der Dateianhang Statorblech.jpg existiert nicht mehr.

Nun soll ein Umbau auf Luftspulen erfolgen und der Stator aus Kunstoff angefertigt werden. Eine Silikonform zum gießen des Stators ist erforderlich. Wie geht das :?: :?: :?:
Der Stator wird als 3D Halbmodell mit einem CAD Programm gezeichnet. Eine .slt Datei geht über das Internet zum 3D Printer und retoure kommt das Ur-Modell. Ein anderer Weg wäre das Ur-Modell zu fräsen, manuell oder CNC.
Statorblech.jpg
Statorblech.jpg (54.04 KiB) 12615-mal betrachtet

Das Ur-Modell ist von der Rückseite hohl ausgebildet, das senkt die Kosten des 3D Prints enorm. Dieser Hohlraum wird mit Harz ausgegossen und zur Verstärkung ein Draht mit eingelegt.
sicherung von statorblech.jpg
sicherung von statorblech.jpg (37.54 KiB) 12615-mal betrachtet

Die rauhe Oberfläche des Modells wird nun mehrfach lackiert und geschliffen. Das Modell hat allseitig eine Formschräge von 2 Grad, damit es sich später aus dem Silikon leichter lösen lässt. Der Formkasten und das Modell werden mit Trennwachs (gut einmassieren) behandelt. Das waren die Vorarbeiten für die Silikonform. Die Hutmuttern habe ich als Formschloss vorsorglich mit eingelegt, falls ich noch einen Oberkasten giessen will.
DSC00862.jpg
DSC00862.jpg (56.29 KiB) 12615-mal betrachtet


Fortsetzung folgt: giessen der Silikonform

Grüsse Manfred

p.s. Fragen will ich gerne beantworten, aber sammelt die erst mal und dann machen wir Onkel Manfreds Fragestunde ;)
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Re: Stator aus Kunststoff ein Baubericht

Beitragvon finn » Di 1. Jan 2013, 16:07

was für Produkte verwendest du für die Form und den späteren Abguss?
Wo lässt du 3D-Drucken?

Was kostet der Spaß
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Re: Stator aus Kunststoff ein Baubericht

Beitragvon Manfred » Di 1. Jan 2013, 16:59

finn hat geschrieben:was für Produkte verwendest du für die Form und den späteren Abguss?
Wo lässt du 3D-Drucken?

Was kostet der Spaß

http://www.silikonfabrik.de/index.php?c ... 5a5d200bf9
oder hier 45 SH
http://toolingandcomposites.sika.com/en ... 3a008.html
http://www.shapeways.com/
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Re: Stator aus Kunststoff ein Baubericht

Beitragvon Famzim » Di 1. Jan 2013, 17:14

Hi

Ich habe da mal Autoreifen aus Kartuschensilikon gemacht:

kleiner Reifen.jpg
kleiner Reifen.jpg (111.81 KiB) 12590-mal betrachtet


Als Trennmittel habe ich Kernseife genommen, darauf hällt kein Silikon.
Um das Silikon reißfester zu machen, kamen dort Streifen von Kartoffelsäcken (das Kunststoffzeugs) mit rein!

Gruß Aloys.
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Re: Stator aus Kunststoff ein Baubericht

Beitragvon Manfred » Di 1. Jan 2013, 19:27

Aloys,

oder sowas hier, ein verunglückter Rotor in Wachs aus einer Silikonform. Davon sind 12 Wachsmodelle jetzt in China zum giessen in Stahl, passend zum Stator. Das Wachsausschmelzverfahren ergibt super Gussteile.
DSC00901.jpg
DSC00901.jpg (52.08 KiB) 12577-mal betrachtet


Grüße Manfred
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Re: Stator aus Kunststoff ein Baubericht

Beitragvon Manfred » Mi 2. Jan 2013, 16:35

Alle Teile die mit Silikon in Kontakt kommen sind mit Sprühwachs eingesprüht. Eine Trennfolie liegt zwischen dem Tisch und dem Giesskasten. Das Ur-Modell ist mit Eisenstücken beschwert, damit es nicht aufschwimmt. Die Folie ist so breit, das wenn der Giesskasten leckt, die Folie hochgeklappt werden kann. Die Trennfolie ist der Bratenschlauch aus dem Supermarkt.
Das Silikon wird mit dem Katalysator 1:1 gemischt und in die Form gegossen. Soll die Form von höchster Qualität sein, muss das Silikongemisch zum entlüften in die Vakuumkammer. (habe ich mir ersparrt) Das Silikon hat eine Shore Härte von 45.
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DSC00902.jpg (71.93 KiB) 12543-mal betrachtet

Die Gewichte werden nach ca. 1 Std. entfernt und das Ur-Model mit einer weiteren Schicht ca. 1cm bedeckt.

Grüsse Manfred
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Re: Stator aus Kunststoff ein Baubericht

Beitragvon Manfred » Do 3. Jan 2013, 10:05

Das Silikon ist ausgehärtet und das Ur-Modell ausgeformt. Drurch das halb - transparente Silikon sieht mann tausende von eingschlossenen Luftbläschen. Diese beeinträchtigen die Reisfestigkeit der Gießform, besonders gefährdet sind die Stege für die Nuten. Abhilfe, das Silikon vor dem vergießen im Vakuum entlüften. Meine Faulheit wurde bestraft. :)
DSC00903.jpg
DSC00903.jpg (59.53 KiB) 12513-mal betrachtet

Die nächsten Schritte: zwei Statorhälften gießen und verkleben, Hilfsrotor bauen, Wickelkern für die Spulen , Testwickungen machen und testen was diese Aktion bringt.

Fortsetzung folgt:

Grüße Manfred
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Re: Stator aus Kunststoff ein Baubericht

Beitragvon Manfred » Do 3. Jan 2013, 13:16

Gießen der ersten Statorhälfte: Die Form wird mit Trennwachs eingesprüht und mit dem Q-Tip wird das Wachs eingerieben. Das Mischungsverhältniss Harz zu Härter ist 2:1. Dieses Hartz hat eine gute Fließeigenschaft. Die rote Markierung an der Form hat auch einen Sinn. Mein Fußboden, Tisch alles ist aus der Waage, in dieser Position steht dann die Form waagerecht.

DSC00904.jpg
DSC00904.jpg (53.36 KiB) 12497-mal betrachtet


Das zu viel angerührte Harz kommt in den Kühlschrank, für den nächsten Gießvorgang. Die Kälte unterbricht den Aushärteprozess.

Fortzetzung folgt

Grüsse Manfred
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Re: Stator aus Kunststoff ein Baubericht

Beitragvon Manfred » Fr 4. Jan 2013, 13:05

Die ersten beiden Statorhälfen sind gegossen. Das Ausformen aus der Silikonform mit diesen tiefen Nuten war etwas schwergängig, da muste ein Schraubenzieher zum Aushebeln des Bauteils aus der Form mithelfen.

DSC00906.jpg
DSC00906.jpg (31.09 KiB) 12462-mal betrachtet


Mit dem Silkon und dem Hartz bin ich noch nicht zufrieden. Da sollte man doch Produkte verwenden die auch in der Industrie für solche Anwendungen zum Einsatz kommen. Aber zum testen ist dieser Stator zu gebrauchen.
Jetzt wo ich den Stator vor Augen habe, erscheinen mir die Nuten zu eng um eine vernünftige Wicklung darauf zu bekommen. Das Verhältniss 36 Nuten zu 18 Pole ist nicht die beste Lösung und die Tiefe der Nuten ist zu groß und die Breite zu klein für eine eisenlose Konstruktion.

DSC00907.jpg
DSC00907.jpg (41.5 KiB) 12458-mal betrachtet

Nun ist erst mal eine Pause angesagt; warten auf Magnete, das Gaussmeter und den Testrotor.

Fragen, Vorschläge, Kritik und sonstiges kann mir jetzt die Wartezeit verkürzen.

Fortsetzung folgt


Grüße Manfred
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Re: Stator aus Kunststoff ein Baubericht

Beitragvon Ekofun » Sa 5. Jan 2013, 00:02

Hallo Manfred,

18 Mgneten und 36 Nuten geben laut Plan eine schlehtere Komination.Und es gibt nur 2 Fasen.Sim für 18 Magneten habe gemacht,zuerst Wicklungsplan dann Sim:

18 Magneten.jpg
18 Magneten.jpg (278.56 KiB) 12430-mal betrachtet


Sim-18 Magneten.jpg
Sim-18 Magneten.jpg (308.36 KiB) 12430-mal betrachtet


Sim für 18 Magneten-Deteil.jpg
Sim für 18 Magneten-Deteil.jpg (278.41 KiB) 12430-mal betrachtet


Habe auch noch 2 Wicklungen gemacht,mit 12 Magneten und mit 14 Magneten

12 Magneten.jpg
12 Magneten.jpg (293.36 KiB) 12430-mal betrachtet


14 Magneten.jpg
14 Magneten.jpg (290.24 KiB) 12430-mal betrachtet


Meiner Meinung nach ist diese Plan mit 14 Magneten am besten,hat 252 Rastungen und 3 Fasen,12 Spulen pro Fase
und sollte eine gute Ergebnis liefern.Andere Rasten nur 36 mal pro Umdrehung.

Im Simulation ist Flußdichte bei 0,25mm Luftspalt vom 0,493 T und bei 7,5 mm Luftspalt ist sie noch 0,11 T.Das sind Mittelwerte mit "Intergral" Befel gemacht.

Denke wenn man 36 Nuten und 36 Zähne hat dann sollen die auch alle bewickelt werden. :)

Werde noch eine Sim für 14 Magneten machen.

Grüße

Ekofun
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