Material Kupfer bei Modelldampfkessel

Hallo Eric-Jan

Beim gelöteten Kupferkessel ist meiner Meinung weniger die Festigkeit des Materials, als die konstruktive Auslegung entscheidend.
Beim Kupfer gibt es nämlich, im Gegensatz zum Stahl, keine Auswahl.
SF - Kupfer ist das einzige zugelassene Material. E - Kupfer ist nicht zugelassen.

Besondere Vorsicht ist beim Löten angebracht: Keine Atzetylen Flamme verwenden! Die heute gebräuchlichen cadmiumfreien Lote sind durch ihren hohen Silbergehalt viel empfindlicher gegen Kohlenstoffschädigung als früher. Nur noch mit Propangas-Sauerstoff löten, da ist das Risiko deutlich kleiner.

Willst du einen Nassdampfkessel bauen? Auf der kleinen Zeichnung kann ich keine Rauchrohre für den Überhitzer erkennen.

Bei der Konstruktion der Deckenanker solltest du vielleicht auch einmal die Alternative mit Stehbolzen durchrechnen. Die sind konstruktiv einfacher und die Last auf die Lotnaht ist günstiger.

mfg

Thomas

Hallo,

ich hatte beruflich mit Festigkeitsberechnungen zu tun. Ich wäre als Leie vorsichtig. Es ist nicht nur einfach ein Kräfteantragen. Man muss wissen was man tut. Dann ist es wichtig ob der Kessel als Teil oder als Baugruppe gerechnet wurde. Die Verstrebungen sind nicht komplett fest. Sie sind nur an den Lötnähten befestigt.

Schöne Grüße
Andreas

Also ich würde mal glatt behaupten, daß die Festigkeit sowieso ausreicht, wenn man die Struktur so macht wie im Original, da die Wandstärken im Modell ja i.d.R. deutlich größer sind und der Druck auch noch deutlich geringer.
Außerdem würde ich die Einschnitte in der freistehenden Rippe unten weglassen, wenn sie nicht unbedingt zum Löten gebraucht werden. Da setzt sich höchstens Kalk ab, Wasser strömt da sowieso kaum durch. Es sei denn, sie sollen die Ausbreitung eines Lötnahtrisses verhindern...

Zitat

Dass Solidworks Programm funktioniert ganz gut; wenn man weis was man eingibt und ein korrektes 3D Modell erstellt und dass dann richtig in die FEM Module einsetzt.

Ich kenne SW. Habe mit den Versionen ab 2005 bis 2010 arbeiten dürfen. Trotzdem, eine falsche Annahme bei der Kraft und alles ist hinfällig. man muss wissen was man tut. Ein Besipiel. Mein ehemaliger Chef wollte wissen, ob die Spindel die Kräfte hält. Er setzte alle Kräfte an und rechnete. Dabei vergaß er, dass der Kunde eine hohe Beschleunigung von 2m/s² forderte. Bei einem Schlitten von mehreren Tonnen macht das viel aus. Als ich ihn darauf hinwies, war dann alles rot.

Bei SW gibt es Unterschiede, ob als Baugruppe oder Teil gerechnet wird. Als Teil sind die Streben komplett mit dem Kessel verbunden, obwohl in Wahrheit nur an den Schweiß- oder Lötnähten. Man muss diese nachbilden und Luft zwischen den Teilen lassen.

Schöne Grüße
Andreas

Hallo Andreas,

wenn man´s richtig macht sollte das Lot denn Lötspalt komplett ausfüllen.

Gruß,

chris69

Hallo,

ich kenn mmich mit löten nicht aus. Wie ist es mit der Festigkeit wenn das Lot komplett reingelaufen ist? Man nimmt doch teilweise säurehaltige Flussmittel, frisst die Säure das Zinn nicht auf? Ich kann nur Aussagen zum Schweißen treffen. Da sollte die Naht fester sein, als die Umgebung. Und wenn alles noch spannungsarm geglüht wurde ist es bestens.

Ich war damals mit beteiligt ein neues maschinelles Lötverfahren für Leiterfolien zu entwickeln. Da ging es darum, dass das bleifreie Zinn erst sehr spät schmilzt, aber die Halbleiter keinen höheren Temperaturen vertragen. Aber das hatte nur soviel mit Festigkeit zu tun, dass die Bauteile nicht runterfallen durften.

Ich wollte nur eins sagen, ich habe auch die FEM genutzt um meine Arbeit zu kontrollieren. Aber wenn es um Teile ging, die nie kaputt gehen dürfen und wenn es teuer werden könnte, haben wir es immer nachrechnen lassen. Es gibt Firmen die haben sich darauf spezialisiert und kennen die Fallstricke.

Schöne Grüße
Andreas

Hallo Andreas,

Dampfkessel aus Kupfer müssen hartgelötet werden. Wenn man alles richtig macht geht das Hartlot mit dem Werkstoff eine Legierung ein und ist dann stabiler als der ursprüngliche Werkstoff.

Unsere Azubis müssen im ersten Lehrjahr eine Lötübung machen. Dazu wird ein 12er Messingvierkantstab auf eine Messingplatte hartgelötet und anschließend mit Hilfe eines Windeisens verdreht. Mann schafft so drei, vier Umdrehungen bis sich das Messing so verdichtet das es abreißt. Wohl gemerkt der Vierkantstab, nicht die Lötnaht! Soviel zu Festigkeit von korrekt ausgeführten Hartlötungen.

Gruß,

chris69

Hallo Jan,
den Kessel für die T3 in Kupfer zu bauen ist eine gute Lösung. Wichtig ist nur überall für die Lötnähte eine Fläche (Überlappung) vorzusehen. Das erfordert einiges an Bördelarbeiten.
Nach diesen Arbeiten beim Zusammenbau und zum fixieren der Teile mit Kupferschrauben arbeiten. Direkt durch die zu verbindenden Teile eine Gewinde schneiden und dann die Stiftschraube einschrauben. Die Teile auch direkt vor dem Zusammenbau mit Lötpaste einpnseln, sonst hast Du Stellen wo Du nicht mehr dran kommst. Silberlotpaste verhält sich anders wie Lötfett beim Weichlot. Wenn Du die Möglichkeit hast, nehme 3mm Wandstärke für die Kupferteile. Sollte der Lötspalt nicht ausreichend sein, mit einem Körner Punkte setzen und die Teile liegen optimal zusammen. Wenn Du Dich an den Plan hälst hast Du auch keine Problem mit der Kesselstabiltät.
Grüße
Wolfgang