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Elektrik/Elektronik
von BOTCHJOB_RBT
15.08.12 12:41
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Aus den Resten eines alten Waschmaschinenmotors entsteh eine Lampe mit modernster LED technik im Industrie-look. Neben dem eigentlichen Waschmaschinenmotorgehäuse stammt auch der überwiegende Teil der verwendeten Materialien aus der Restekiste oder vom Schrottie. Ich entschuldige mich auch schonmal im vorraus für die Textflut. Leider lassen sich mit der community-software keine Absätze einfügen, um etwas Struktur in den Text zu bringen.  


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4.9 5 35

Bauanleitung

Benötigtes Material

Stk. Beschreibung Material Maße
blech  alu  15x15cm 
platte  polystyrol  15x15x0,25cm 

Benötigtes Werkzeug

  • Bandsäge
  • Heißluftgebläse
  • Bandschleifer
  • Schlagbohrmaschine
  • Drechselmaschine
  • Staubsauger
  • Gewindeschneider
  • Feilen
  • Laubsäge
  • Lötlampe
  • Lötkolben
  • Geduld
  • Fingerspitzengefühlt
  • Herdplatte

1 Vorgeschichte / erste Schritte

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Vorgeschichte / erste Schritte
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Das seltsame Alugussgehäuse ist ein altes Motorengehäuse von einem Miele Waschmaschinenmotor. Den starken Rostspuren am Lager nach zu urteilen ist das gute Stück irgendwann mal an einem Wasserschaden zum Opfer gefallen. Das Teil lag wochenlang gut sichtbar in einem Bauschuttcontainer auf meinem Heimweg und lächelte mich freundlich an. Ein Wunder, dass nicht auch die üblichen Verdächtigen von der Schrottmafia gefallen an dem Ding gefunden haben. Irgendwann konnte ich dann nicht mehr widerstehen und hab das Motörchen mal gerettet, ohne auch nur den Hauch einer Ahnung zu haben, was ich denn damit mal machen soll/will. In alle Einzelteile zerpflückt lag der Motor so bestimmt 1-2 Jahre in meinem Fundus seltsamer Dinge, bis sich langsam eine Idee herausbildete, was man denn mit so einem Ding anstellen könnte. Auch wenn ich unzwischen für jeden Quadratmeter Wohnfläche meines Zimmers (is ja nich groß   ein eigenes Lämpchen habe, (statistisch gesehen) kann eine mehr ja nicht schaden. Damit war die grobe Fahrtrichtung vorgegeben, als Lichtquelle kam natürlich nichts anderes als LEDs in Frage. Zu meiner großen Freude passen die bekannten 700mA Konstantstromquellen für 230V fast perfekt in das Gehäuse. Das Konzept hinter dem ganzen ist eigentlich sehr einfach und es gibt daher auch keine Zeichnungen oder Renderbilder, die einen Eindruck davon vermitteln könnten wie es am Ende mal aussehen soll.  Der Stator befand sich ursprünglich eingeklemmt zwischen den beiden Gehäusehälften und wurde mit drei langen Schrauben verspannt. Im Prinzip sollte es bei dieser Anordnung bleiben. Der Stator flog natürlich raus, an seine Stelle sollten die wie auch immr angeordneten LEDs treten, bzw. eine Streu oder Reflektionsfläche. Auf jeden Fall musste der Stator raus, schweres Mistteil, altes! In der Planungsphase war noch nicht so recht klar ob sich die Hülle eher für eine Steh-, Tisch- oder Deckenlampe eignen würde. An dem großen “Ohr” hätte man sie auch auch gut waagerecht irgendwo festsschrauben können. Zusammengestaucht wie auf dem Bild oben, hätte ich sie mir auch unter Umständen an der Decke vorstellen können. Letztendlich ist es dann doch eine Tischlampe geworden. Die 3 kleinen Füßchen mit denen der Motor vermutlich einmal am Gehäuse befestigt war, eigneten sich ideal als Standfüsse. In der Beziehung gab es eigentlich nicht viel mehr zu tun. Die Idee einen kompletten Arm für die Lampe zu entwerfen und zu bauen hat mich zusätzlich abgeschreckt. Für eine Deckenlampe war mir das Ding dann auch irgendwie zu klein. An der Decke ist Platz, da darf es (muss es eigentlich sogar) etwas ausladender sein. Viel größer als ein Feuermelder wäre es ja garnet geworden. In der Tischvariante konnten auch die Alu-Gussteile die von mir angedachte zentrale Rolle behalten. Da nun das grobe Konzept stand, kam die Frage nach der Positionierung der Lichtquellen auf. Auf der Unterschale hätten die LEDs vermutlich zu stark geblendet, blieb nur die obere Hälfte der Konstruktion. Um eine gleichmäßige Ausleuchtung zu erreichen wurde schon von Anfang an eine Kombination aus Streuscheibe und Reflektor ins Auge gefasst. Im ersten Schritt sollte daher ein Reflektor gefertigt werden. Alu bietet sich da natürlich als Material an und die Streuscheibe sollte später einfach über diesen tiefgezogen werden. Die einfachste Methode eine Stück Blech in eine 3 dimensionale Form zu bringen erschien mir das schon mehrfach angewandte Treiben.

2 Neues Verfahren … neues Glück.

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Neues Verfahren … neues Glück.
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Streng genommen sollte auch der erste Reflektor rotationssymetrisch sein. Wenn man Metertoleranzen anlegt war er das auch bestimmt, aber an einem so grazilen Lämpchen wie dem meinen konnte man schon sehen, dass es “Handarbeit” war.  Es musste also ein Weg gefunden werden das Blech anders zu verformen. Das naheliegendste war natürlich es tatsächlich in Rotation zu versetzen (funktioniert bei den Spanhebern ja auch wunderbar), also rauf das Ding auf die Drehe. Aber Moment, nicht so schnell … ! So ganz freihand kann man so etwas bestimmt nicht formen. Es wird daher noch eine Form benötigt. Der Einfachheit halber wird die aus Holz gefertigt. Das kann man, die richtigen Werkzeuge vorrausgesetzt, sehr schnell und günstig in Form bringen. Der Klotz wurde mit der Bandsäge grob in Form gebracht. Grob ist in diesem Fall auch wirklich so gemeint. Wenn man hier jetzt Spanhebend tätig werden will spielt es eigentlich keine Rolle welche Form der Rohling hat, den bringt man schon dahin, wo man ihn hinhaben möchte. Es empfiehlt sich jedoch die Ecken abzuschneiden, dann läuft die ganze Sache insgesamt etwas runder. Befestigt ist der Klotz mit einem simplen Einschraubfutter. Anhand der Handauflage (eher Werkzeugauflage) kann man schon erkennen, in welche Richtung es gleich gehen soll. Nach diversen Umdrehungen der Drechselbank ist aus dem Rohling dann eine Form geworden. Scharfem Werkzeug sei dank, ist nicht einmal viel Schleifarbeit von Nöten um eine halbwegs glatte Oberfläche zu erzeugen. Die Form ist nicht ganz so steil geschwungen wie der Orginalreflektor. Da ich hier selbst Neuland betrete wollte ich es erstmal piano angehen lassen. Die Form an sich wäre nicht das Problem gewesen, aber wie sich das Blech verhält war absolut nicht absehbar. So sieht dann der erste Versuch aus blech zu drücken. Die Idee ist natürlich nicht von mir, eigentlich ist es ein jahrhundertealtes Handwerk, heutzutage gibt es aber nicht mehr so ganz viele die es noch können. Wie man an dieser Blitzaufnahme sehr gut sehen kann ist es auch wirklich nicht einfach. Wir haben hier eine diverse vermackte Prototypen produziert bis es einmal geklappt hat. Das Blech ist nur 0,3-0,5mm dick. Mehr ließe sich wohl von Hand nicht in Form drücken. Dieses hier erfordert schon viel Kraft. Nachteil des dünnen Bleches, es flattert gerne. Am rechten Rand sieht man deutlich, dass es sich der rohen Gewalt erwehrt und fiese Falten wirft. Die Falten bekommt man auch im weiteren Prozess nicht wieder heraus und ausbügeln mit Schleifpapier oder Feile fällt auch aus. Es gilt also tunlichst sämtliche Flatterbewegungen zu vermeiden. Auf diesem Bild kann man jedoch schon erahnen, wie das fertige Produkt einmal aussehen könnte. Der Ansatz, dort wo es gespannt ist, sieht auf jeden Fall schon einmal sehr vielversprechend aus. Auf der Drechselbank ließ sich der neue Reflektor auch bequem mit feinem Schleifpapier und Polierpaste auf Hochglanz bringen. Die Form für das Blech ließ sich recht einfach auch zum Tiefziehen modifizieren. Rundherum wurden Löcher gebohrt, die in einem umlaufenden Kanal endeten. Der Kanal selbst war mit dem Schlauch eines Industriestaubsaugers verbunden, der den nötigen Unterdruck erzeugen sollte. Leider ließ sich nichts dünners auftreiben, als 2,5mm klares Polystyrol. Für meine Zwecke und Werkzeuge eigentlich ein wenig zu dick und ich bin grundsätzlich kein Freund von PS. Acrylglas ist deutlich schöner zu verarbeiten und hat auch im Bereich der Optik deutlich bessere Werte. Mit etwas Fingerspitzengefühl ließ sich dann auch eine praktisch blasenfreie Version zaubern. Dieser seltsame Huckel auf der Rückseite hat es auch nicht geschafft kalt zu werden. beide Aluteile mit den zugehörigen Elementen aus Alu und PS. Beide Teile sind so maßgenau, dass sie ohne weitere Hilfsmittel halten.

3 Kühlung

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Kühlung
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In diesem dritten Teil wird der Fokus auf einem sehr zentralen Thema liegen, der Kühlung. HP-LEDs sind Leistungselektronik und müssen dem entsprechend gekühlt werden. Eine möglichst niedrige Temeperatur ist wichtig um die Lebensdauer der kleinen Lichtschleudern nicht zu sehr zu verringern. Näheres zu der Verarbeitung von HP-LEDs entnehmt bitte dem How-To zu genau diesem Thema.   Die KSQ der Wahl liefert 700mA für 3-4 LEDs. Was man hat, das nutzt man auch. Die Kühlfläche muss also groß genug sein, um ca. 10W abführen zu können. Da die Lampe eher als Deko- und Ambientbeleuchtung gedacht war, spielt die absolute Lichtleistung keine große Rolle. Der Schwerpunkt liegt daher klar auf Lichtfarbe und einer homogenen Ausleuchtung. Warmweiße Seoul P4 LEDs hatte ich gerade auf Halde und da lag es nah, auch solche zu verwenden. Um eine gleichmäßige Ausleuchtung zu erreichen sollten es dann auch gleich 4 von diesen werden, bei 130° Abstrahlwinkel überlappen die Lichtkegel dann noch ausreichend. Im ersten Schritt wird ein Sockel für die LEDs gefertigt. Basismaterial ist 8mm Alu aus der Restekiste. Das Loch in der Mitte war schon vorhanden und sollte sich im Laufe der Montage als ausgesprochen hilfreich erweisen. Die Position der LEDs war so gewählt, das sie nach schräg unten aus der Lampe herausstrahlen sollen, um eine möglichst große Fläche des Tisches zu beleuchten. Die angerissenen Linien in den roten Streifen auf dem Aluteil markieren die Bereiche, die angefast werden sollen. Mangels Fräse muss dies alles von Hand geschehen, sprich mit Bügelsäge und Feile. Für das Finish des LEDträgers habe ich dann jedoch eine Kantenschleifmaschine verwendet. Schneller und vor allen Dingen sauberer hätte man das von Hand kaum hinbekommen. So ein Gerät eignet sich jedoch nur dafür, die letzten 0,5-1mm abzunehmen, wenn man keine speziellen Metallschleifbänder aufgezogen hat. Ohne Anschlag geht es in diesem Fall auch nicht, das grobe (80er?) Schleifpapier zieht einem das kleine Aluteil ohne groß Federlesen aus der Hand. Dank hoher Rotationsgeschwindigkeit des Schleifbandes bekommt man auch mit sehr groben Körnungen eine sehr glatte Oberfläche zu stande. Wenn man diese Teile oft mit bloßen Fingern berühren muss, ist es dringend angeraten die Kanten zu brechen. Direkt nach dem Schleifen sind sie messerscharf und irgendein Finger muss immer dran glauben Die LEDbasis liegt leider viel zu tief in der Oberschale. Ein großer Teil des Lichts wäre dort einfach “hängengeblieben”. Lösung des Problems: Ein “spacer”. Material ist auch Restekistenalu (6mm), dankenswerterweise ebenfalls mit Loch. Grob vorgeschnitten wurde mit der Stichsäge, die restlichen 2-3 mm Übermaß konnten dann auch auf der Drechselbank problemlos abgedreht werden. Gespannt wird mal wieder auf einem Hilfsfutter aus Spanplatte. Der Blick nach Innen…  Gehäuse, Spacer und LEDbasis können entlag der alten Achse des Motors mit einer M8 oder M10 Schraube verschraubt werden. Eine solch massive Schraube garantiert einen hohen Anpressdruck und damit auch geringe thermische Übergangswiderstände zwischen den Einzelteilen. Das Alugehäuse soll natürlich ebenfalls als Kühlfläche benutzt werden. Die Kantenlänge der LEDbasis ist so gewählt, dass auf ihr die bekannten Aluminium Stripe-Platinen Platz finden. Wie man auf diesen Foto sehr gut erkennen kann, war die Gussoberfläche unterhalb des Spacers alles andere als geeignet, einen guten Kontakt zwischen Spacer und Gehäuse herzustellen. Mangels Fräse musste auch hier wieder zu Hausmitteln gegriffen werden. Der Spacer wurde einseitig mit Schleifpapier beklebt und dann in kreisenden Bewegungen durch das Gehäuse bewegt. Dieses Spiel wurde mit verschiedenen Körnungen gespielt, bis eine plane Fläche erreicht war. Die letzten Riefen wurden dann mit Nassschleifpapier und Polierpaste entfernt. Im Anschluss an die Schleiferei konnte dann auch der erste Test mit einer LED durchgeführt werden. Die 4Chip Cree- MC-E dürfte in etwa die gleiche Verlustleistung haben wie 4 einzelne Emitter von der Konkurrenz (mit gleichen Chips). Das Testsetup war noch nicht optimal. Der Spacer war noch nicht poliert, die einseitige Verspannung des Ledträgers führte zu einer kleineren Kontaktfläche und die Schraube selbst war auch noch etwas unterdimensioniert. Die Streuscheibe fehlte ebenfalls noch, verbesserte das Ergebnis jedoch eher in die positive Richtung, da so die Luft besser zirkulieren konnte. Insgesamt war das Ergebnis jedoch ernüchternd. Schon nach wenigen Minuten war der Ledträger ziemlich warm (~ 50°) und auch das Gehäuse hatte sich deutlich erwärmt. Immerhin schienen die Übergangswiderstände nicht all zu hoch zu sein, die Konstruktion noch einmal nachzubessern war jedoch alternativlos. Da an den Übergangswiderständen wohl nicht mehr viel herauszuholen war, musste mehr Oberfläche geschaffen werden. Der Zusatz-Kühlkörper soll im Gegensatz zum Rest der Kühlfläche aus Kupfer gefertigt werden. Die Aussparungen für Presspassungen oder Schrumpfteile wären mir einfach zu aufwendig geworden – jetzt wird verlötet. Die Spaltmaße können dann auch etwas großzügiger gewählt werden. Das Lot füllt wohl auf was ich zu viel weggenommen habe. Mit Aluminium bekomme ich das noch nicht hin, daher der Rückgriff auf Kupferblech. Im Anschluss daran kann dann auch gelötet werden. In diesem fall alles hart, das wollte ich eh schon mal lernen und ein KK ist noch was anderes als ein paar Fittings. Die schwarzen Spuren werden nur im Bereich der Kontaktflächen entfernt. Die Patina ist durchaus gewünscht und passt sehr gut zu den ebenfalls schön gealterten Gussteilen. In der Zwischenzeit ließ sich auch eine ordentliche Schraube auftreiben. Die Position des Grundblechs des KKs ist zwischen Spacer und LEDbasis (fehlt hier). Die große Kühlfläche sollte möglichst nah an den LEDs positioniert werden. Der ein oder andere mag sich fragen warum die Kupferrippen regelmäßig angeordnet sind, obwohl es die Aussparungen im Alu nicht sind. Das ist schon bewusst so geschehen, die radial angeordneten Bleche sollen an die einfachen Lüfter erinnern, die sich in ähnlicher Form oft in solchen Motoren finden. Mit dem ZusatzKK gelangt auch Kupfer wieder in den Materialmix, aus dem es mit der Entfernung des Stators verschwunden war. Ob die Löterei etwas gebracht hat wird sich im nächsten Teil herausstellen.  

4 Abstandhalter

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Abstandhalter
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Langsam aber sicher nähert sich mein aktuelles Lampenprojekt der Vollendung. Der gefloppte Reflektor aus einem lange zurückliegenden Versuch wurde durch ein deutlich schöneres Modell ersetzt. In dem Zug konnte auch gleich die Streuscheibe aus Polystyrol gefertigt werden. Danach  stand dann der Versuch, eine ausreichende Kühlung für die 4 LEDs bereitzustellen auf dem Programm. Der ursprüngliche Plan, nur mit Aluminium zu arbeiten, musste zugunsten eines großen Kupferkks aufgegeben werden. Nachdem auch diese Hürde übersprungen war, sollen heute die Proportionen der Lampe fixiert werden. Da die Ober- und Unterschale bereits “fix” sind, bleibt nur die Frage des Abstands zwischen den beiden. Da ich mir in diesem Fall selbst noch etwas unsicher war, wurde zu Beginn erst einmal eine einfache Skizze in Sketchup erstellt. Auf irgendwelche Details wurde großzügigst verzichtet, für solche Spielereien war dann doch irgendwie keine Zeit! Sich in Details zu verlieren hätte auch wenig Sinn gemacht, es ging einzig und allein um die Abstände zwischen den Schalen. Nachdem eine Variante für gut befunden worden war, konnte es an die Umsetzung gehen. Manchmal siegt ja auch die Faulheit und so habe ich mir für die 3 Stützen mal eine kleine Drehbanksession gegönnt. Da lässt es sich deutlich angenehmer arbeiten als an der Drechselbank. Im Futter rotiert gerade eine 8mm Stange Aluminium. Nachdem die Enden plan gefräst worden waren, wurde ein 4mm Loch komplett durchgebohrt. Röhrchen mit der Wandstärke gab es leider nicht bei meinem lokalen Metallwarenhändler. Das eine Ende wurde dann noch auf 6mm Aufgebohrt um ein Alurohr mit entsprechendem Durchmesser aufnehmen zu können. Was am einen Ende innen, wurde am anderen Ende außen abgenommen. So passen die Zylinder perfekt in die alten Aufnahmen der Verschraubung. Um den industriellen Touch noch etwas zu verstärken sollten die Stützen an Hydraulikzylinder erinnern. Zu den “Druckzylindern” fehlen daher noch die entsprechenden Kolben. Um schönere Proportionen zu erhalten, sollen diese deutlich länger sein als die Zylinder. Da hier nichts abgedreht werden muss, kann auch an der heimischen Drechselbank weitergearbeitet werden. Im Orginal wären die Kolben natürlich verchromt und poliert, hier muss poliertes Aluminium als Imitat reichen. Leider sind die fertigen Aluhalbzeuge  aus dem Baumarkt sehr sehr gut eloxiert. Mit grobem Schleifpapier lässt sich diese jedoch ganz passabel entfernen. In Zukunft werde ich es jedoch mal mit Rohrreiniger probieren (enthält viel  NaOH ). Nach dem groben Schleifen konnten die Rohre dann Schritt für Schritt aufpoliert werden. Mit hohen Umdrehungszahlen ist dies in wenigen Minuten erledigt. Die Kolben werden im Gegensatz zu den Zylindern nicht einfach gesteckt, sondern verschraubt. Das obere Ende bekam daher noch ein M5-Gewinde verpasst. Mit 4mm Innendurchmesser ist das vorhandene Loch zwar eigentlich einen halben Milimeter zu groß für ein M5-Gewinde, aber mit diesen Schrauben sollen auch keine Elefanten angekettet werden. Wenn da ein Gewinde ausreißt, wären vorher schon ganz viele andere schlimme Dinge mit meiner Lampe passiert, die mir wohl die Tränen in die Augen treiben würden. Als kleiner farbiger Akzent wurden die Zylinder dann noch gelb lackiert. Die schwarzen Spuren am unteren Ende sind dabei durchaus beabsichtigt. Etwas trockener Farbnebel lässt die leuchtend gelbe Farbe ein wenig schmutziger / öliger ausschauen. Ein wenig Patina muss sein, auch wenn sie künstlich ist. “Saubere” Anbauteile hätten auch nicht zu dem schon dezent vergammelten Alugussteilen gepasst.

5 Niervoltbereich

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Niervoltbereich
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So, im fünften Teil der Serie verschiebt sich der Fokus von den eher grobschlächtigen handwerklichen Tätigkeiten hin zu den elektrischen Komponenten der Lampe. Großartige Schaltungsentwürfe meinerseits wird man hier jedoch vergeblich suchen, der Treiber ist nur Großserie. Im Detail wird in diesem Artikel auf Ceranfeldlöten, die Befestigung der LEDs, die Verkabelung und abschließende Tests des Thermalmanagements eingangen. Die vergangenen Tage habe ich auch noch dazu genutzt ein Logo und Headerbild für die Lampenartikel zu entwerfen, ich hoffe es gefällt. Besten Dank an dieser Stelle an JNGD für die knackigen Fotos. Mit meiner Kompaktknipse bekommt man sowas einfach nicht hin, nichtmal annähernd. Damit sollte dann auch eventuelles Rätselraten um die Namensgebung beendet sein.   In der neuen Wohnung ist erfreulicherweise ein Ceranfeld vorhanden. Die neuen Möglichkeiten wollen natürlich ausgeschöpft werden und so kann an dieser Stelle auch gleich eine Handreichung zum Ceranfeldlöten eingebaut werden. Das Löten mit dem Ceranfeld oder anderen Herdplatten stellt einen Versuch dar, indutrielle SMD-Lötverfahren auch mit Haushaltsmitteln zu bewerkstelligen. Dort wird unter anderem auch mit Heizplatten gelötet, auch wenn die vorherrschende Methode wohl der Heißluftofen ist.Wer sich schonmal durch Datenblätter für elektronische Bauteile gewühlt hat, dem sollten die Grafiken für den Lötprozess bekannt sein. In den Datenblättern finden sich detailierte Angaben über die verschiedenen Stufen des Prozesses, bes. über die erforderlichen Temperaturen relativ zur Zeit.  Die sich daraus ergebenden “ramps” lassen sich unter solchen Ghettobedingungen natürlich nicht nachbilden, aber es ist zumindest der Versuch unternommen worden sich dem ganzen etwas anzunähern. Nach dem etwas vergeigten letzten Versuch sollte es diesmal etwas professioneller Zugehen (das letztemal war zwar kein #Fail epischen Ausmaßes, die LEDs laufen noch, aber gesund war es bestimmt nicht für die Halbleiter). Gelötet werden Seoul P4 in warmweiß auf Stripeplatinen aus Aluminium. Alukernplatinen habe ich in erster Linie verwendet, um die LEDs gegen den Kühlkörper zu isolieren und trotzdem eine thermische Verbindung zu schaffen. Die Kühlfläche der LED ist leider nicht potentialfrei, sonst hätte man sie direkt auf den KK kleben können. Grundsätzlich  lässt sich aber auch FR4 oder ähnliches Material auf der Herdplatte löten. Warmweiße LEDs sind ihren kaltweißen Geschwistern zur Zeit noch nicht ebenbürtig, was Lichtleistung und Effizienz betrifft. Die Lampe ist jedoch auch nur als Dekoobjekt geplant und da ist eine Möglichst hohe Lichtleistung eher nebensächlich. Farbtreue und Lichtfarbe stehen da im Forderungskatalog an deutlich höherer Stelle. Schritt 1 im Lötprozess. Die Platine wird aufgeheizt. Es genügt dabei die Platte auf die kleinste Heizstufe einzustellen, um so ein paar Gramm Aluminium aufzuheizen benögt es kein kW. Zu viel Hitze kann sogar ausgesprochen schädlich für die Platine sein, da sich dann die einzelnen Schichten wieder voneinander lösen können. Im zweiten Schritt wird die Platine dann verzinnt. In diesem Fall handelt es sich um gewöhnliches bleihaltiges Lot von der Rolle. Die Kontaktflächen im Vordergrund bleiben ersteinmal blank, die im Hintergrund sind bereits verzinnt. Der Unterschied sollte deutlich zu erkennen sein. Während des Verzinnens muss die Platine nicht zwangsläufig auf der Heizfläche verbleiben. Um die angesprochenen Hitzeschäden zu vermeiden, kann man sie auch schnell wieder von der Platte schieben, wenn das Lot an einer Stelle aufschmilzt. Die Restwärme reicht dann oft noch für ein paar Kontakte. Lieber zwischendurch mal wieder aufheizen, als die Platine zu fritieren. Auf die noch warme Platine mit dem schon erstarrten Zinn können dann vorsichtig die LEDs gesetzt werden. Großen Schaden wird die Restwärme wohl nicht anrichten, im Heißluftverfahren sind ebenfalls Vorwärmphasen vorgesehen, die auch mit deutlich über 100° C gefahren werden. Wenn die Bauteile etwas vorgewärmt sind ist die Wahrscheinlichkeit für Risse auch deutlich geringer, da die Temperaturunterschiede nicht so groß sind. Die Platine samt LEDs wird nun einfach nochmal auf die Heizfläche geschoben und man wartet bis LEDs in das Lot einsinken. Das ist kein langsamer Prozess, sondern spielt sich in Sekundenbruchteilen ab, man sollte die Dinger daher nicht aus den Augen lassen. Sobald die Bauteile etwas eingesunken sind, muss die Platine vorsichtig auf die kalte Fläche zurückgeschoben werden. Da das Zinn noch flüssig ist, muss man dabei große Vorsicht walten lassen. Ein kleiner Ruck und die Bauteile verrutschen und es kann so evtl zu einem Kurzschluss kommen. Eine Korrektur ist in aller Regel nicht mehr möglich, bis das Zinn wieder erstarrt vergehen auch nur ein paar Sekunden. Es sollte auch nun auch klar sein, warum man hier oft von der Ceranfeldmethode spricht. Das Verfahren lässt sich natürlich auch auf herkömmliche Herdplatten übertragen, es ist jedoch durch die “Stufe” deutlich unbequemer die Platine sauber auf eine kalte Fläche zu schieben. Wer bereits Lotpaste besitzt kann sich natürlich die Schritte 1 und 2 sparen. Das Verzinnen geschieht dabei auf kalter Platine und ein einmaliges Aufheizen genügt um Bauteile und Platine zu verbinden. Im Anschluss daran wurde die Platine einfach zersägt und Einzelteile mit einkomponentigem Wärmeleitkleber auf den LEDträger geklebt. Die Stromversorgung verläuft über zwei der drei dünnen Stützen. Das Kabel dürfte einen Querschnitt von 1,5mm² haben. Das Gussgehäuse bekam natürlich auch noch eine entsprechende Bohrung verpasst. Ein kleiner Test des Setups im Vergleich mit der Schreibtischlampe (3x Seoul P4 KW @ 350mA vs. 4x Seoul P4 WW @ 700mA). Im direkten Vergleich mit den KW LEDs mag die Lichtfarbe noch sehr warm gewirkt haben, dieses Bild gibt die tatsächliche Farbe meiner Meinung nach deutlich besser wieder. Für meinen Geschmack ist das ganze immer noch ne ganze Spur zu kalt und ich muss wohl mal mit gelben oder orangen LEDs experimentieren. Um mich nicht nur auf Schätzwerte verlassen zu müssen, wird diese Lampe ordentlich vermessen. Um der Chiptemperatur möglichst nahe zu sein, wurde nach Möglichkeit an der Kathode der LED gemessen. Am KK selbst hat es natürlich auch Tests gegeben, ausschlagebend ist jedoch immer die Chiptemperatur.  Es hätte auch irgendwo ein großer Wärmewiderstand auftauchen können, der den KK angenehem kalt hält im Endeffekt aber die LEDs isoliert. Die hätten sich in Folge dessen dann langsam selbst gegrillt. Gemessen wurde mit dem kleinen Digitalthermometer im Vordergrund. Angeblich sind die Dinger auf ein halbes Grad genau, etwas besseres war leider nicht greifbar. Ich habe mir für die Tests mal ein paar Nachmittage Zeit genommen und umfangreiche Testreihen gemacht, mit dem Thermofühler an verschiedenen  Positionen, mit Streuscheibe und ohne, auch mal ohne Wärmeleitpaste zwischen den KK-Teilen usw. Leider ist der Zettel mit den Aufzeichnungen (10min Intervalle) verschwunden, daher an dieser Stelle nur das Fazit aus dem Gedächtnisprotokoll. Bei 22° Raumtemp erreicht das finale Setup ca. 48° an der Kathode (Testdauer jeweils 3h). Der Kühlkörper ist nur ca. 5° kühler und auch über sämtliche Einzelelemente ungefähr gleich warm. Die Differenz beträgt da trotz diverser Grenzschichten nur 2-3°. Wärmeleitpaste (standard Silikon) hatte praktisch keinen messbaren Effekt, die  Streuscheibe dafür um so mehr. Ohne die sind es ca. 4° weniger, das scheint die Konvektion doch sehr gut auszubremsen. Der zusätzliche kupferne KK bringt fast 10° und hat damit die Mühen mehr als gelohnt.

6 Hochvoltbereich

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Hochvoltbereich
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Mit dem sechsten Teil der Artikelserie nähert sich das Projekt Modell 1134680 nun in großen Schritten der Vollendung. Auch wenn es auf den ersten Blick so scheint, als gäbe es nur noch wenig zu tun, haben die letzten Schritte nocheinmal ein halbes Wochenende gekostet. In Teil 5 wurde ja in 1. Linie der obere Teil der Lampe mit der Niedervoltverdrahtung erklärt, in Teil 6 soll es nun um die untere Schale gehen. Dort ist der Treiber der LED untergebracht und daher befindet sich dort auch die 230V Zuleitung.   Hier ist die noch unbearbeitet Unterschale zu sehen. Um die KSQ hier zu montieren hätte es eigentlich keiner weiteren und umfangreichen Umbaumaßnahmen bedurft. “Irgendwie” hätte man das Teil dort in jedem Fall anflanschen können, im Zweifelsfall mit Siemens Luftankern oder Ducttape. Das Zentrum des Reflektors, das die Schale später mal nach oben abschließen soll, war für meine Begriffe noch etwas langweilig. Die glatte Fläche dort auf der Oberseite, dort wo das Aluminiumblech gespannt worden war, lechzte geradezu nach irgendeinem kleinen Gimmick. Da ich auch kein großer Freund von Inline-Schaltern irgendwo im Kabel bin, war klar : Hier muss ein Schalter hin. Die Restekiste verbarg leider keine passenden Teile mehr. Um die Symetrie nicht zu gefährden, musste es natürlich auch ein möglichst flach bauender Druckschalter sein. Sowas für 230V aufzutreiben war gar nicht so einfach. Beim kleinen P konnte man dann aber noch ein paar Inline-Lampenschalter auftreiben. Qualitativ und haptisch bewegt sich das ganze natürlich weit unter ALPS-Standard, aber was flacheres war irgendwie nicht zu bekommen. Gemessen habe ich natürlich nicht, grobes Augenmaß musste reichen und so kam es, wie es kommen musste, immer noch zu hoch alles. Ohne komplizierte Hebelkonstruktionen musste der Schalter in jedem Fall irgendwie noch auf der KSQ montiert werden, im Zentrum des Reflektors. Auf dem obigen Bild sollte man die alte Fassung für das Motorlager noch gut erkennen. Die Erhebung in der Mitte der Unterschale, dort wo mal das festgerostete Kugellager sass. Dort verbargen sich noch 2 wertvolle Zentimeter. Also schnell rauf auf die Drehe das Teil… und den Krams abgedreht. Das entstandene Loch in der Mitte wurde dann auch gleich wieder mit einem Alublech verschlossen. Modern wie wir sind, wurde alles geklebt. Die 2-Komponenten-Epoxyharz-Kleber der “Fest”-Reihe von Uhu eignen sich vortrefflich für so etwas. Habe bisher sowohl Endfest als auch Schnellfest verwendet und bin insgesamt sehr zufrieden damit. Im gleichen Zug mussten dann auch die Ecken des KSQ-Gehäuses weichen. Die Orginalbohrlöcher waren in meinen Plänen nicht weiter wichtig und ohne etwas trimming hätte die KSQ auch nicht gepasst. Die Kabeldurchführung sollte dem Industrie-thema ebenfalls angemessen sein… Wegen die Sicherheit … wurden dann auch noch Alubleche gebogen,welche die Schlitze in der Unterschale verschließen. Es wäre ja schade wenn unbedarfte Finger da mal hinei’lange und sich nen derben Schlag holen würden. Das sollte zwar bei ordentlicher Verkabelung schon nicht passieren, aber man weiß ja nie, der Teufel ist schließlich ein Eichhörnchen! Die Bleche haben auch noch den schönen Nebeneffekt, dass so auch keine Blicke auf die eher hässliche Netzteilgeschichte da unten werden können. Die Bleche sollen nur gegen unbefugten Zugriff schützen, ein wenig Frischluftzufuhr ist durch die schmalen Schlitze weiterhin gegeben. Befestigt wird die KSQ zukünftig mit dieser Halterung. Die Rohre sind einen Tick kürzer als die KSQ hoch ist und wenn die Schrauben einmal angezogen sind, bewegt sich da garnichts mehr. Mit einem kleinen Stück Polystyrol lässt sich mit wenig Aufwand eine Zugentlastung fürdie 230V Zuleitung bauen. Die Zugentlastung befindet sich auf dem Bild oben rechts, bereits am Kabel montiert. Das seltsame Kupferblech auf der Trägerplatte für den Schalter muss noch auf eine der 3 Schrauben montiert werden. Die hochgebogenen Ecken sollen verhindern, dass sich das Erdungskabel versehentlich löst. Was noch fehlte war ein passender Knopf zu der ganzen Geschichte. Meinen ersten Versuch, habe ich etwas entnervt aufgebeben. Alu in den Dimensionen lässt sich nicht mehr gut händisch drehen und es dauert einfach eeeeewig, bis man einen vernünftiges Resultat in den Händen hält. Also das ganze schnell in CAD skizziert und an ähem “externe” Dienstleister outgesourced ^^. Die Farben haben nichts zu sagen, rot ist die bewegliche Kontaktfläche, grau der Zierring drumherum. Beides wird aus Alu gedreht … Zum Abschluss des ganzen dann noch ein Bild des Schalters inklusive der Verkabelung. Schalter, Ring und Tastfläche wurden auch mit 2k Kleber fixiert. Sieht vieleicht nicht so schön aus, ist aber schnell und einfach zu bewerkstelligen… Achja, die Lampe ist damit fertig. Also so wirklich und ohne Aussicht, sich noch einmal in irgendwelchem “Kleinkram” festzubeißen. Insgesamt hat sich der Bau fast über 2 Monate sporadischer Arbeit hingezogen, Bilder von dem fertigen Kunstwerk gibt es dann im Laufe der nächsten Tage. Die Finalbilder sollen noch mit einer ordentlichen Kamera gemacht werden und nicht nur mit meiner ollen Knipse.

7 Fertig ... Bilder, bilder, noch mehr bilder ...

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Fertig ... Bilder, bilder, noch mehr bilder ...
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keine weiteren Basteleien, nur noch Impressionen Das Design vermag fraglos zu polarisieren, aber über Geschmack kann man auch nicht streiten ;). Unabhängig von Geschmacksfragen, hoffe ich doch zumindest eine interessante Projektbeschreibung abgeliefert zu haben.   mfg RBT  

38 Kommentare

zu „Modell 1134680 - Eine LED-Lampe“

WOW. Das ist ja mal was. Absolut Klasse. 5 D.
2012-08-15 12:43:54

Das ist eine absolut astreine Bauanleitung und gut bebildert... 5 D
2012-08-15 12:48:37

Grandios! 5 Daumen von mir! DAS ist genau mein Geschmack!
2012-08-15 12:53:38

einfach nur WOW, vom Design und auch vom Ergebnis her einfach nur WOW, klasse gemacht und auch gut beschrieben und bebildert
2012-08-15 13:08:42

Tolle Lampe und gute Doku. 5 D
2012-08-15 13:32:24

kann mich den anderen nur anschließen 5 D
2012-08-15 13:58:18

Sehr schöne Lampe haste da gebaut, ein Super Projekt.
2012-08-15 13:58:40

interessant! 5D
2012-08-15 14:05:18

Das ist wirklich super, du solltest in Serie gehen. Was für ein Aufwand, deine Bilder und dann noch all der Text - Klasse.
Einziger Punkt der mir nicht so gefällt, das gelb der Abstandhalter, aber das ist Geschmackssache - volle Punktzahl, äh Daumenzahl.
2012-08-15 15:20:44

nabend und danke für das lob

@ munze ... aber serie ??? grad bei so projekten mit fundmaterialien ist doch die große indiviudalität des fertigen objekts der pluspunkt.
2012-08-15 19:20:08

das ist ja einfach irre, die Idee und auch die Beschreibung. Wenn jeder so toll recyceln würde......toll wäre das
2012-08-15 19:29:08

Hallo, extravagante Idee, viel zu viel geschrieben, liest eh kein Mensch, oder hat Janinez das alles gelesen. * grins *

Gruß vom Daniel

2012-08-15 20:05:08

Respekt, super Arbeit. Aber der Text war auch mir zu lang ;-)
2012-08-15 21:14:58

ganz grosse klasse, toll beschrieben, Text war meine Abendlektüre :-)))
2012-08-15 22:14:08

Sehr schöne Arbeit von Dir - leider haut das mit dem Formatieren des Textes nicht so hin, wie wir es haben möchten. Dies Projekt würde auch gut zu meinem Forenthema passen - 5 Daumen von mir
2012-08-15 22:19:15

das ist eine geniale Idee, Lampe aus einem alten Motor !
2012-08-16 07:34:20

Super Klasse Bauanleitung Arbeitschritte und Prima Projekt...... 5 D
2012-08-16 09:08:56

ja sry nochmal für das miese format. im ursprünglichen text hatte das alles absätze und war dementsprechend auch deutlich einfacher lesebar, normalerweise binde ich auch die bilder direkt in die texte ein und gebe dem ganzen so noch etwas mehr struktur. die schlechte formatierbarkeit im 1-2do editor ist eine der Gründe, warum ich hier nicht mehr all zu aktiv bin.

danke trotzdem für die nahezu ausnahmlos positiven bewertungen und kommentare

http://botchjob.wordpress.com/200 9/10/12/baubericht-modell-1134680-1/

für die leute, die zwar lesen wollen, aber bei der formatierung kopfschmerzen bekommen, hier nochmal ein link zu meinem Blog. dort gibts Baubericht/Anleitung nahezu 1:1

p.s.: tips wie man die textwüste dort oben besser strukturieren könnte nehme ich gerne entgegen...
2012-08-17 18:13:20

das ist ja der Hammer,
was du aus der Waschmaschine rausgeholt hast:)
2012-08-19 22:27:50

Wow, klasse gemacht und super beschrieben.
2012-08-26 14:19:04

super und klasse geschrieben
2012-08-26 16:49:33

Toller Testbericht mit anschaulichen Bildern. Gute Arbeit. Vor allem auch sehr Aufwendig, wenn man bedenkt, dass am Ende eine kleine Lampe dabei herauskommt.
5 Glühwürmchen lasse ich dafür da.
2012-09-05 07:15:01

Das ist ja mal was echt ausgefallenes, gefällt mir sehr gut. Ich mach mal 5 Lampen an dafür.
2012-09-08 18:18:45

@ ricc, als geisteswissenschaftler bar jeglicher fachkenntnis rutschen mir solcherlei sprachverwirrungen schonmal raus ^^

@ kindergetümmel. wenn ich alt bin, möchte ich mal uhren bauen, oder miniatur- dampfmaschinen. da gibts also noch ein paar eskalationsstufen ;)
2012-09-09 20:55:27

Klasse Lampe.
2012-12-02 17:53:03

Das ist schon eine interessante Idee
2012-12-04 17:54:18

Tolle Idee wie man aus unbrauchbaren Dingen wieder etwas brauchbares machen kann.
2012-12-04 18:15:10

Super Idee, gefällt mir! vorallem mit den super hellen Leds macht das ganze bestimmt auch etwas helleres Licht oder?
2012-12-05 07:13:01

Eine wirklich erstklassige Arbei und eine tolle Beschreibung!!

Danke
2012-12-06 21:46:58

@nrgmc3
ja dürfte irgendwas zwischen 40-60W Glühbirnenleistung entsprechen bei 13W leistungsaufnahme. die LEDS sind schon ein etwas älteres modell, da war die effizienz noch nicht so gut (48lm/W)
2012-12-06 23:05:38

Uff, was für ein AUfwand. Aber er hat sich definitiv gelohnt! Alleine die Idee ist schon Klasse! Die Umsetzung ist noch viel gelungener. Respekt!
2012-12-13 08:43:00

Eine tolle Recycling Idee, hast Dir viel Arbeit bei der Umsetzung gemacht - 5D
2012-12-19 13:50:49

Klasse Idee 5d
2014-01-12 18:29:50

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