induktiv geheiztes Hotend

  • Na, wer träumt nicht davon, irgendwann im Leben mal "das Ding" zu landen?

    Naja, ich habe es mittlerweile aufgegeben und konzentriere mich nunmehr demütig auf das Laben selbst.

    Aber komisch ist das schon, denn es gab schon so viele Dinge, wo ich mir gedacht habe: "Hey, das wäre doch mal eine tolle Erfindung!".

    Und zack, war wieder jemand anderer schneller ;) .


    Genauso erging es mir mit einer Idee, das Hotend induktiv zu heizen, also nach dem Wirbelstromprinzip.

    Diese Idee geht mir seit einigen Wochen nicht mehr aus dem Kopf.

    Was soll ich sagen - gibt es schon - war ja klar =O !


    Die Österreicher waren schneller und ich stieß heute durch Zufall auf dieses Video (ab Minute 4:19):


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    Ok, auch wenn ich das jetzt nicht selbst erfunden habe, kann ich euch versichern, dass dies bald regen Einzug in unsere geliebten 3D-Drucker haben wird.

    Die Vorteile sind so immens, dass eine konventionelle oder keramische Heizung dagegen nicht anstinken kann.

    Zumal die benötigte Elektronik simpel ist und kostengünstig hergestellt werden kann.


    Was meint ihr?

    BambuLab X1-Carbon // BambuLab A1 mini // BIQU-Hurakan // Sovol SV06 // Lerdge iX

  • Du könntest aber noch das GlasinduktionsHeizbett erfinden
    immer plan durch Glasfläche
    mit jeder handelsüblichen Steelplate verwendbar ,nur von magnetisch muss man sich dann verabschieden

  • Was sind denn die Vorteile für den Normaldrucker? Übersehe ich was?


    Filament das seine Eigenschaften mit der Temperatur ändert ist toll aber teuer und ich hatte noch keinen Anwendungsfall dafür obwohl ich wirklich gesucht habe.


    Sehr schnelles Aufheizen und Abkühlen wäre für Filamentwechsel praktisch, aber wenn ich mir den Material-Overhead ansehe ist Multimaterial mit nur einem Druckkopf keine besonders gute Lösung.

    Moderne CHC-Hotends machen 20°C Temperaturunterschied auch in 2 Sekunden.


    Regulärer Preis bei Kickstarter waren 390 €. Wenn der in der Serie so bleibt ist das das Drei- bis Fünffache der besten Hotends die man aktuell kaufen kann.

  • Den Preis bei Kickstarter am besten gleich mal vergessen, es geht mir primär nur um das Prinzip.

    Und wenn das "reif" ist, sind günstige Lösungen durchaus möglich.


    Was sind denn die Vorteile für den Normaldrucker? Übersehe ich was?


    Dazu meine Gedankengänge zur praktischen Umsetzung einer Induktionsheizung:

    Stell dir bitte ein Schnellwechselsystem vor, welches aus einer metallischen Düse mit langer Aufschmelzzone und einer nicht leitenden, schlecht wärmeleitenden Ummantelung besteht.

    Diese Ummantelung könnte z.B. aus einem hochfesten keramischen Werkstoff bestehen, da gibt es mittlerweile eine ganze Menge.

    Diese Kombination aus Düse + Ummantelung verfügt über keinerlei elektrische Anschlüsse und wird nur noch mit einem geeigneten Mechanismus in die Extrudereinheit eingeführt.

    Die Spule, die dazu dient, die Wirbelströme in der Aufschmelzzone zu erzeugen, ist fester Bestandteil an der Extrudereinheit, genau wie der Temperaturfühler.


    Die Vorteile, die ich sehe:

    • kein metallischer Heizblock mehr nötig, daher keine trägen Wärmeübergänge und eine Gewichtsersparnis;
    • bei den Temperaturen gibt es weniger Grenzen nach oben - wenn eine hohe Schmelzleistung benötigt wird, kommt die Erwärmung sehr schnell im Filament an, die dynamische Erhöhung der Schmelzleistung kann unverzüglich erfolgen;
    • keine Undichtigkeiten durch den Verbund von Düse/Schmelzzone und Ummantelung, das wechseln sollte so einfach gehen, wie bei einem guten Lötkolben;
    • Ich könnte mir vorstellen, dass man sogar ohne Heatbreak per se und ohne Hotendkühlung auskommt. Das heißt eine enorme Gewichtseinsparung durch Wegfall des Kühlkörpers und des Lüfters. Im schlimmsten Fall kann man darauf vielleicht doch nicht ganz verzichten, aber der Aufwand der Hotendkühlung sollte sich deutlich reduzieren.
    • durch den höheren Wirkungsgrad sollte sich auch eine Energieersparnis bemerkbar machen;

    Die Nachteile, die ich sehe:

    • Das Prinzip einer induktiven Wirbelstromheizung erfordert an der Spule eine Hochfrequenz (HF), die besondere Maßnahmen erfordert, um keine Störungen zu erzeugen, die abgestrahlt werden können. Da aber Induktionsherde und mobile Induktionskochplatten seit vielen Jahren weit verbreitet sind, sollten sich diese "Probleme" wohl lösen lassen.
    • Die Elektronik selbst. Bei UT sieht man viele Videos, wie mit einfachster Schaltung mittels zweier FETs riesige Heizleistungen erzeugt werden können. Also einfachste Bastellösungen mit sehr hoher Leistung. Der Mensch neigt aber dazu, alles so kompliziert wie möglich zu machen. Der Aufwand für die Elektronik kann also von einfach und zuverlässig bis zum Exzess hochgetrieben werden. Da später die Hersteller an den Düseneinheiten nicht so viel verdienen werden, muss die Kohle anders eingespielt werden und da bietet sich die Steuerelektronik natürlich an - da kann man sich dumm und dusselig dran verdienen.


    Auf jeden Fall ist diese Thematik der induktiven Heizung für mich extrem spannend, da nur dort Wärme erzeugt wird, wo sie gebraucht wird - ausschließlich in der Aufschmelzzone :thumbup: .


    *Bitte keine Vergleiche mit Revo-Systemen, danke!

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  • Ich denke das wird irgendwann bei hochwertigen Druckern auch kommen aber für die Masse (Creality & Co) sehe ich das nicht.


    Es muss nur einer gut und günstig umsetzen, dann stürzen sich die Chinesen schon ganz allein drauf und kopieren bis der Arzt kommt ;) .

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  • Dazu meine Gedankengänge zur praktischen Umsetzung einer Induktionsheizung:

    Das liest sich insgesamt sehr gut. Ich wünschte mein Drucker hätte schon so eine Düsenheizung.


    Ein kleines Problem scheint mir jedoch die Messung der Düsentemperatur zu sein. Die wird ja zum Aufbau eines Regelkreises sicher noch gebraucht.

    Bei aktuellen Hotends ist in dem fetten Heizblock ja genug Platz für einen Sensor. Der fällt bei induktiver Heizung aber weg, was ja einer der Vorteile ist.


    Hast du da auch eine Idee wie das gemacht wird?

  • Falls euch das Thema wirklich interessiert könnten wir das Gespräch als private Konversation fortsetzen.


    Ich habe gerade ein paar Ideen...


    Äh, nee, macht mal, ich bin glücklich mit dem Leben - bis auf den sch*** Leistenbruch.

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  • Interessante Sachen! Sieht aber alles irgendwie aus wie wenn das recht teuer zu sein scheint!

  • Sieht aber alles irgendwie aus wie wenn das recht teuer zu sein scheint!


    Nö, das Prinzip selbst ist recht einfach und kann von jedem blinden Bastler gebaut werden.

    Was die Firmen draus machen, das ist eine andere Frage!

    Schau mal:


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  • Hallo DIYLAB,

    schau mal HIER rein, die haben das erschöpfend ausdiskutiert und georg-AW hat schon Anfang 2020 eine Induktive Heizung entwickelt und praktische Versuche gemacht... Wenn du Bilder anschauen wilst, mußt du dich registrieren...

    Für die größeren Düsen kannst du SOWAS [Werbung] nehmen... ;)

    THE 100 1.1.0.1, Klipper, X Y 17HS5425 aktive Kühlung, LED-Leisten, LM8LUU auf X Y Z, Z-Synchro, M4

    Tronxy X5SA 400, Volcano-Clone, 5015 Bauteillüfter Dualhorn, FR4 Stahlblech, LJ12A3-4-Z/BX, Z-Synchro., LED-Leiste

    Flsun Q5, Bauteillüfter-Dualhorn, BMG-Clone mit TMC 2208, SD-Verlängerung, LED-Leiste

    Ender 3 S1, 5015 Radial-Bauteillüfter Trihorn, LED-Leiste an X-Achse, Professional FW

    Ender 6 Lerdge K, TMC 2209, Ablüfterhaube, Extruder vorn, HighFlowKit, Bauraum 273x305x400


    Einmal editiert, zuletzt von Stuart ()

  • Hui, danke!

    Hab mich registriert, warte auf Freischaltung.

    Guck an, da haben sich scheinbar schon viele Tüftler damit beschäftigt - finde ich spannend :thumbup: .

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