Min egen hjemlavet frostsikret ætsetank med pumpe og varmelegme

På denne website: Holm & Holm kan man læse følgende om:
Limning af PMMA - PolyMethylMetacrylat-Acryl - handelsnavn plexiglas eller acryl kan limes med xylen (C6H4C2H6), der kan købes ved farvehandlere. Acryl kan limes med acryl opløst i kloroform (ikke i UV-lys). Methylenklorid sælges som "Plaskolite". (ikke i UV-lys). Silicone kan bruges i forbindelse med andre materialer, men har ikke same gode binding til acryl. Ved klæbning, som er udsat for større mekanisk belastning og udsættes for UV-bestråling, bør man anvende polymerisationslim. Styrken og bestandigheden af en samling afhænger af en god forbehandling og fladerne, som skal limes, dog kan produktet i mange tilfælde nøjes med minimal forbehandling. Som f.eks. affedtning. Idealt set skal fladerne affedtes med f.eks. acetone (C3H6O), MEK (C4H8O) eller anden forenelig affedter, for at fjerne alle spor af slipmiddel, fedtstof, støv og løse partikler. Alkohol, benzin (petroleum) eller fortyndere må ikke bruges. Det stærkeste og mest holdbare resultat fås hvis fladere slibes eller ætses kemisk. Hvis der slibes skal fladerne affedtes efterfølgende. Forbehandling af PMMA skal altid affedtes med enten isopropanol eller petroleum ether (kogepunkt 40-60 °C). Bruges kraftigere opløsningsmidler som acetone, kan det skade overfladen på materialet. Let slibning kan forbedre vedhæftningen på PMMA.

Jeg kan så tilføje mine egne erfaringer, hvordan acryl "limes". Det bedste er methylenklorid (CH2Cl2), men er vanskelig at købe. Dernæst acryl spåner opløst i acetone. Det tager nogle uger at tilberede, inden man får den rette konsistens. Sekundlim "Drop It" blev også afprøvet og var også velegnet.

Min egen hjemlavet ætsetank er lavet af 8 mm og 20 mm acryl (PMMA) plader limet sammen med methylenklorid, så det passer til et PCB i A4 format. Den mest professionelle "lim" til acrylplader er methylenklorid også kaldet dichlormethan med den kemiske formel CH2Cl2, som er vanskelig at købe, da den er sundhedsskadelig. (Så forstår jeg ikke, at man bruger methylenklorid til at fjerne koffein fra kaffen, når man skal lave koffeinfri kaffe). Methylenklorid har et kogepunkt på 40 °C og en vægtfylde på 1,3266 g/ml. Se sikkerhedsdatablad. Metoden kaldes "Solvent welding", da de to emner opløses i overfladen og så svejses sammen, når opløsningsmidlet er fordampet. Firmaet TAP Plastics sælger Acrylic Cement til $6,40 US for 4 oz (ca. 113 g). En anden "lim" er silicone på mælkesyre (IKKE på eddikesyre), for så kan acrylpladen krakelere. Denne webside har lim til acryl.

Acryl pladerne kan købes udskåret hos firmaet Dansk Akrylplade Fabrik, men ring først eller send en e-mail og aftal tid. Kan også give gode råd om limning af acrylplader, så du undgår skruer i ætsetanken. Jeg vil komme med billeder af min ætsetank uden skruer medio december 2011, for bruges methylenklorid er skruer ikke nødvendige.
Det første billede af min ætsetank ses TH. Det er de "rå" fabriksudskårne acrylplader med beskyttelsesfilm, der er samlet og holdt sammen med en 20 mm bred elastikbændel. Der er brugt en Couture 3288 på 1 meter, som er halveret og samlet med 4 hæfteklammer. Enderne overlapper hinanden med ca. 4 cm, det passer meget godt til omkredsen af min ætsetank. Det næste trin bliver, at de kanter som skal limes med methylenklorid, slibes først med sandpapir korn P180 og dernæst med korn P320. Dernæst tages beskyttelsesfilmen af, og kanterne samt siderne, der skal limes, renses for slibestøj og affedtes i acetone. Men vær varsom med acetone, brug kun lidt på en klud.
I bunden har jeg limet 2 klodser med 2 stk. ø 10 mm huller. Her skal slangen til de 2 luftsten gå igennem. Efter 1 time kan acrylpladerne samles og holdes på plads med elastikbændel og sættes op på bundpladen som vist på billedet. Tanken rettes til, så den står med ens afstand til alle sider og rettes til i vinkel både vandret og lodret. Låget sættes på og der lægges en belastning (500g) ovenpå, så der bliver et jævnt tryk på bundpladen. Herefter limes de 4 bundsider. Efter 1 time kunne jeg vende ætsetanken og lime siderne. Jeg brugte 4 stk. elastikbændler, som ses på billedet, for at holde sammen på ætsetanken.
Næste step efter 24 timer bliver kontrol af ætsetankens tæthed. Jeg var overbevist om, at tanken var tæt, så derfor monterede jeg først de to luftsten og fyldte derefter tanken med vand. Slanger og varmelegme blev sat på plads og der blev taget mål i låget for udskæring til disse. På slangerne monteres en kontraventil for at forhindre tilbageløb. Et flydende og et "digital" akvarietermometer blev indkøbt.
Ætsetanken blev fyldt med 5 liter vand fra vandhanen. Temperaturen blev målt til 15 °C, og der blev sat strøm til både varmelegme og luftpumpe. Efter 30 minutter var temperaturen 25 °C, efter 60 minutter 34 °C og efter 85 minutter 38 °C, hvor varmelegmet slukkede. Resultatet med jernklorid blev således: 4,3 l jernklorid (højden er 250mm) med rumtemperatur og dermed start temperatur på 5 °C blev temperaturen efter 90 minutter 24 °C og efter 165 minutter 34 °C. Tiden kan nedsættes ved at købe et 300W varmelegme, men se lige efter, at den ikke er for lang, da den skal være neddykket i væsken til mærket på glasset.
Her følger et Slide Show af min ætsetank

Tegninger finder du her

Klik Auto for start af Slide Show
Start Tilbage Auto Frem Slut
I bunden er monteret to luftsten tilsluttet en akvariepumpe med 2 luftudtag. Et 200 W Akvastabil varmelegme AT16AH i glas er monteret i det ene hjørne. Det fås her for ca. 150,00kr.

4 kg jernklorid blev indkøbt hos Vejle RC og 5 l demiraliseret vand blev indkøbt hos T-Hansen. 3 kg jernklorid blandes med 3 l demiraliseret vand, som giver en 50% blanding eller målt i °Baumé 31,3° og fylder 4,8 liter. Beregn selv dit bad for °Baumé her, hvis du har et andet blandings forhold.

Det sidste billede er ætsetanken fyldt med jernklorid under drift. Jeg mangler blot at lave en holder i hver side af tanken til en 8 mm acrylstang, som skal holde printet i en fiskeline, når printet er neddykket i vædsken.
Den lille beholder er methylenklorid, som er den bedste "lim" til acrylplader. Sprøjten 20ml og kanyle 1.60 x 40 mm bruges til at lægge væsken ind til kanterne, som skal limes. Kapilareffekten får væsken til at flyde ind under lim fladerne og dermed opløse materialet for derefter at smelte sammen igen, når væsken er fordampet. Der bruges meget lidt methylenklorid. Vær forsigtig, da methylenklorid er farligt at indånde og få på huden. Dampene er tungere end luft og lægger sig på gulvet. Brug kraftig udluftning og på ingen måde ild. Beskyttelsesbriller og beskyttelseshandsker skal anvendes og åndedrætsværn må tilrådes, hvis dette udføres indendørs. Se denne website, hvordan man "limer" med methylenklorid.

Jeg brugte beskyttelsesbriller og beskyttelseshandsker, limede i åben carport og havde ingen problemer med dette. Dog vil jeg nævne, at det er lidt vanskeligt at styre mængden, der kommer ud af sprøjten - det kommer i ryk. Fejlen er, der kommer lidt methylenklorid ud på acryl pladerne, hvor det ikke skulle være. Jeg vil tro, at en plastflaske som ses på videoen i ovenfor nævnte website, vil være mere velegnet. Nu er det en ætsetank, der fyldes med jernklorid og ikke vand, som i et akvarium. Men ens for begge formål, tanken SKAL være tæt og stærk.

Det næst sidste billede er et forsøg på at lime acrylplader med sekundlim (Ethyl-2 cyanoacrylat) TV og acrylspåner opløst i acetone TH. Sekundlim Drop It eller Superglue er en standard vare, som fås til næsten ingen penge. Jeg limede en klods på en rest af en acrylplade, dagen efter kunne jeg ikke med de bare hænder rive klodsen af pladen. Borespåner fra 10 huller (ø 10 x 20mm) samt nogle små afsavede stykker acryl kom jeg i et glas fyldt halvt med acetone. Efter nogle dage var det meste acryl opløse, og jeg havde en flydende grød, som jeg brugte til at lime klodsen TH. Jeg kunne heller ikke rive klodsen af pladen med de bare hænder. Så der findes gode alternative muligheder til at lime acrylplader med. MEN der findes ikke en nemmere måde end at bruge methylenklorid på grund af kapilareffekten. Methylenklorid kan kun bruges, hvis limfladerne ligger 100% plan mod hinanden, da der ikke findes "udfyldningsstoffer" i "limen" til at udfylde savsporene. Jeg er tilfreds med resultatet for min ætsetank, den er tæt og stærk. Men hvis den skulle bruges til stueakvarie, ville jeg nok prøve at gøre lidt mere ud af kanterne på sidepladerne. Der ses nogle få "blære", som skyldes mangel på methylenklorid. Gå ind i en akvarieforretning og se på, hvordan kanterne på disse akvarier er. De er lige så transparente som selve fladerne. De er nemlig kemisk ætset før de er limet. MEN hvordan gøres dette?

Nu har jeg erfaret, hvordan dette gøres. Kanterne brændes med en gasbrænder så overfladen smelter og bliver "blank som en ål". Det er MAPP gas der bruges, da denne gas har en meget høj flammetemperatur (2927 °C med Oxygen og 1982 °C med luft), men mine undersøgelser har vist, at denne gas er udgået af produktionen. Hvis der endnu findes MAPP gas i små flasker, er denne gul og kaldes MAP/Pro gas.

Diagram til frostsikring af ætsetank. Nyt diagram med to områder kommer

Diagram til frostsikring af ætsetank
Kredsløbet tænder ved 1 °C og slukker ved 2 °C, så det holder ætsetanken frostfri
Når jeg ikke bruger min ætsetank, står den i carporten, da jeg ikke ønsker dampe af jernklorid indendørs. I denne vinter havde vi ned til minus 16 °C og jeg var bange for at væsken skulle fryse. Jeg havde tilsluttet mit akvarielegeme til el-nettet og måtte selv tænde og slukke efter behov. Derfor lavede jeg kredsløbet vist til venstre. Det skal nu implanteres i ætsetanken, så næste vinter kan jeg i møde se sindsro.

Jeg kender ikke frysepunktet for en 44% blanding eller 28 °Baume jernklorid, men jeg havde en rest stående i en dunk, som ikke frøs. Så måske er en frostsikring unødvendig. Heller forebygge end heldbrede, hvis uheldet er ude. Så jeg går igang.

Kredsløbet er konstrueret til at tænde ved 1 °C og slukke ved 2 °C. Hysteresis er altså kun 1 °C, men det skulle være OK, når der er tale om en væske. I modsætning til min røgeovn med luft, her er hysteresis min 3 °C, for ellers "klapper" relæet hele tiden.

Jeg har brugt gængse komponenter fra skuffen, som er billige og let at købe. LM339 har 4 comparators indbygget (kun en bruges) og LM324 har 4 operational amplifiers indbygget (kun en bruges). Det kan synes lidt af spil, men jeg har ikke fundet andre, som kan gøre jobbet så godt og så behøver jeg ikke at købe nye. De enheder, som ikke bruges i IC'en, forbindes til stel på følgende vis: LM324 Vin + og - til stel, men Vout svæver. LM339 Vin + og - samt Vout til stel. Det er iflg. fabrikanten for ikke at få forstyrelser fra ikke anvendte enheder.

Beregning af hysteresis i LM339 og forstærkning i LM324 findes på mit Excel regneark LM339 og LM324. Temperaturføleren LM35DZ giver 10mV for hver °C den opvarmes. Ved 1 °C (10 mV) skal varmelegemet tænde og ved 2 °C (20 mV) skal varmelegemet slukke. Hysteresis er altså 1 °C eller 10 mV. Det er for følsomt for LM339, så DC signalet forstærkes 100 gange i LM324 (40dB). Udgangen på LM324 giver så 1 V for hver 1 °C LM35DZ opvarmes. LM35DZ's udgang afkobles med en R-C dæmpningskreds for at undgå "støj" ved den høje forstærkning i LM324. Det kunne få relæet til at "klappe". Hvis der stadigvæk forekommer "støj" skal Vin på LM35DZ forbindes til stel gennem en kondensator på 0,1uF og det skal være tæt på benene Vin og Ground. Mit PCB er udlagt, så det ikke er nødvendigt med denne bypass kondensator.

Modstandene R2-R3 giver forstærkningen og modstandene R5-R6 giver temperaturen og modstandene R7-R8 giver hysteresis. Se de valgte værdier på diagrammet ovenfor. Der er valgt et lav-profil relæ til 12V med en spolemodstand på 360 Ohm. Strømforsyningen er en gængs opbygget kreds med en 12V spændingsregulator til 100mA. Kredsen trækker 52mA i "On" og 21mA i "Off". Dioderne D2 og D4 trækker hver 8mA. Disse kan udlades, hvis forbruget ønskes nedsat. Transformatoren er sikret på primær- og sekundærsiden med sikringer 50mA og 100mA. Jeg bruger sikringer, som loddes i printet. Se også mit Transformer Calculation program for Gerth Transformatorer.

Kredsløbet med de valgte komponenter (værdier) kan max. måle op til 10 °C, da det giver 10 V på udgangen af LM324. Med 12 V strømforsyning vil max. være mellem 10 V og 11 V. Vælges andre værdier kan temperaturregulatoren bruges til røgeovnen. Se her.
PCB til frostsikring af ætsetank. Nyt PCB med to områder kommer

PCB til frostsikring af ætsetank
PCB lay-out og PCB komponent placering

Den færdige frostsikringsregulator med
LM35DZ indstøbt i en akryl klods 20x20x45mm

Den færdige frostsikringsregulator
Diagram over den nye forstærkerdel LM324 med to områder

Forstærkerdel LM324 med to områder

LÆS DENNE ANSVARSFRASKRIVELSE:

Du er velkommen til at bygge denne ætsetank med frostsikring efter min tegning, men du skal ikke forvente hjælp, hvis det går "galt".

Kredsløbet anvender potentielt dødelige niveauer af spænding og strøm fra 230VAC nettet. Ætsetanken indeholder købte ting til 230VAC, nemlig en akvariepumpe og et varmelegme. Desuden er kredsen for frostsikring også tilsluttet 230VAC. VÆR FORSIGTIG! Hvis du ikke er sikker på, hvad du gør, især når det kommer til kredsløb med strøm fra 230VAC. DET ER DIT ANSVAR: At hente hjælp, at forlade projektet, ikke komme til skade, ikke bygge sjusket kredsløb, ikke såre andre, ikke starte brande. Denne information stilles til rådighed som en service til enhver person. Et hvert ansvar for sikker og korrekt anvendelse for disse kredsløb fraskrives.

[Website]  [Danmark]  [Hvor i Danmark]  [Sverige]  [Hvor i Sverige]  [Norge]  [Hvor i Norge

Tilbage til siden, hvor du kom fra.  

one.com
one.com