Waterkoeling voor freesspindel

[serum]

Heb er een paar stevige beugels bij geprint, hangt knap te zijn naast de Z-as. Voor de prijs van buis/deksels ben je ongeveer evenveel kwijt als een 120x240/360 radiator. Mijn voorkeur gaat uit naar het laatste. Ziet er ook wel chique uit, zo'n radiator.

Zie nu trouwens dat ik een 160mm buis heb gebruikt, totaalschade, incl. verzenden was 22e incl.

[diepchess]

Je kunt waterkoeling heel goedkoop doen als je wilt - het is dan de moeite en tijd die je erin steekt.

Eerst moet je je afvragen welke hoogte je wilt overbruggen. Gros pompjes die sterk zijn maakt of teringherrie maar is met name niet sterk genoeg. Fiks wat pompjes kunnen alleen pompen als ze ondergedompeld zijn - en alle pompen maken stevig minder geluid als je ze in een reservoir neerlegt.

Je komt al snel uit bij de vierkante eheim aquariumpompen die ook zoveel voor waterkoeling van computers gebruikt worden. Nieuw vrij prijzig, maar op marktplaats altijd heel goedkoop.

je wilt in een klein systeem alleen gedemineraliseerd water gebruiken natuurlijk. 45 eurocent per liter bij de kruidvat. Je hebt niet zoveel liter nodig hoor.

Nu is bij mij ook de constraint dat ik dus wil dat het zeer weinig geluid maakt. Voor radiators heb je best hoge luchtdruk (natuurlijk weer uitgedrukt in waterdruk) nodig om de lucht door de radiators heen te persen en effectief te koelen. Zeker boven de 2.2 mm H2O waterdruk. Kleinere fans zijn dan veel effectief in geluid versus druk.
8 cm was voor mij ideaal daar.

Heel goedkoop is natuurlijk een brommerradiator met een goedkope fan erop van 92mm die enorme waterdruk levert - maar dit maakt ook een brommergeluid. Enorme takkeherrie. Dit is de goedkoopste en simpelte oplossing voor wie enorm veel watts wil weghalen op goedkope manier, maar wel met takkeherrie. Zo'n radiator van die brommer zelf heeft eigenlijk al genoeg water in het reservoirtje zitten om rond te pompen, dus een extra reservoir niet nodig. Wel gedemineraliseerd water gebruiken. De eheim pompjes kunnen ook droog pompen (dus niet ondergedompeld in het water zelf).

Redelijk stille setups zijn iets lastiger als je fiks wat watts goedkoop wilt weghalen.

Te beginnen met de fans zelf. Fantastische claims daar van de verschillende fabrikanten, maar bijna zonder uitzondering gewoon gelogen. Meest ideaal zijn 8 CM fans die niet sleevebearing zijn, maar hydraulisch/olie bearing. Die zijn helaas wat duurder. Oude partijen kun je soms opkopen voor 7 a 9 euro per stuk. Die pak ik dan meteen, want ik heb hier fiks wat waterkoeling voor de crunching servers.

Belangrijk is vervolgens: hoeveel watt dien je weg te halen versus welk temperatuurverschil?

Gros van de radiators op ebay is namelijk 1/4 inch opening (6.35 mm) en dan haal je dus met een enkelvoudige radiator met 8 cm fans aan beide kanten, dus niet zoveel minder watts weg dan grotere fans dat lukt. Alleen het temperatuursverschil is dan minimaal verschillend, maar de pomp pompt gewoon niet meer water erdoorheen.

Een eheim pomp kan wel 1200 liter per uur pompen, maar als de opening maar 1/4 inch is van die radiator, dan pomp je er niet zoveel doorheen per saldo. Je kunt echter de waterflow eenvoudig splitten naar verschillende buisjes van 1/4 inch. Dat splitten doe je eerst richting dus 10 mm (binnenkant 10mm) opening en daarna verklein je de diameter pas.

Radiator is iets van tegen de 8 dollar per stuk inclusief verzending en mooi afgewerkt:

http://www.ebay.com/itm/8cm-Computer-Al ... Sw7NpZzPUP

Deze haalt vrij simpeltjes 150 watt weg met minimaal temperatuursverschil van uitgaand water versus luchttemperatuur met 2 fans van 8 CM erop (voor en achterkant) met hydraulische bearing en iets meer dan 2000 RPM.

Een hele goedkope fan van fiks wat meer RPM van 8 CM kan ook natuurlijk maar maakt gegarandeerd veel geluid. Zo heb ik ook delta fans hier die simpeltjes de 6000 RPM aantikken (8 cm fans). Dat wil wel natuurlijk - met bijbehorend brommer geluid.

Het splitten doe je met simpel plastic wat makkelijk in een aquariumhandel valt te vinden. Hele goedkope zaak is grote online zaak met onder meer vestiging in ede, maar de metaaljongens hier kennend die alles voor nog minder weten te regelen, die hebben daar vast NOG goedkoper adresje voor.

Om de 1/4 inch fittings heb je 8 mm binnendiameter slangen nodig idealiter, maar 9/12 werkt ook, terwijl de eheim 9/12 (in werkelijkheid 8.5 / 12) nog beter werken. Die groene eheim slangen zijn wel enorm prijzig.

Slangen bevestigen. Dat deed ik dus jarenlang fout. Eerst moet je dus net zoals elke loodgieter weet, wat plastic wikkelen om de aluminium fittings en dan pas de slangen er overheen. Dan simpele tiewrap houdt slang op zijn plek.

De fans - ik heb heel veel merken in de loop der tijden geprobeerd (en versleten) en absoluut ontevreden over bequiet fans van zogenaamd 80mm. In werkelijkheid zijn die namelijk bijna 90 mm maar handig zo gemaakt dat ze op 80 mm fittings passen. Die produceert niet genoeg luchtdruk om de lucht voldoende door de radiatoren heen te persen, terwijl versies met hogere RPMs dat wel lukt maar die maken dan te veel herrie.

1 van de beste fans die ik ooit gekocht heb op 80mm zijn van Noiseblocker. Maar die zijn stinkend duur ondertussen met 13.50 euro per stuk ongeveer. De S3 versies zijn ideaal daar.

Noctua's met SSO2 bearing gaan ook absoluut werken als ze maar minimaal 2200 rpm zijn bij 8 CM. Wel enorm prijzig op dit moment met zo'n 14.50 euro per stuk.

Het is enorm speuren om van een onbekende fabrikant een fluid bearing fan te vinden voor 7 a 8 euro per stuk.

Zo vond ik onlangs nog een paar leftovers van Xigmatek, maar net zoals voor gros fabrikanten geldt: je moet dan wel weer precies juiste type zien te vinden, want zelfs 1 letter verschil kan betekenen dat het niet meer een fluidbearing fan is maar een spotgoedkope sleevebearing (waar ik nooit meer dan 2 euro voor zou willen betalen if anything at all).

Sommige fans van arctic gebruik ik hier ook (8 cm natuurlijk). Die maken iets meer herrie ondanks soort van fluid bearing, maar produceren wel stevig meer luchtdruk die de lucht er fijn doorheen perst. Zou ze niet nog een keer kopen, maar ik vermoed voor deze toepassing is het interessante fan, want ze zijn goedkoop.

Bij 800 watt waterkoeling verlies je heel weinig natuurlijk. Hooguit 100 watt ofzo. Je kunt dan gokken op 1 klein radiatortje van 8 CM, maar erg veilig is splitten naar 2 radiatortjes. Om de eheim pomp minder geluid te laten maken, koop een klein aquarium. Kost zo'n 15-19 euro inclusief verzending. Gooi er 8-10 liter gedemineraliseerd water in de eheim pomp op wat dempend materiaal in het aquarium, wat dik plastic over aquarium heen en natuurlijk de 2 return slangen die erin uitmonden. Zorg ervoor dat het waterdicht is. Dus dat het gedemineraliseerd water niet kan verdampen. 1 druppeltje gif toevoegen overigens.

Gros van de freesmotors, zelfs van vele kilowatts heeft simpele 1/4 inch ingang. Vooral de duurdere met P2/P4 bearings en geen noemenswaardige runout. Wat je dan doet. met je 2 radiators is natuurlijk

aquarium (met eheim erin) ==> radiator ==> freesmotor ==> radiator ==> aquarium

Dan komt je water altijd op kamertemperatuur de freesmotor in. Precies wat je wilt.

p.s. ik heb ook wat plastic ontworpen om mooi de 8 cm radiators in te zetten.
p.s.2 je wilt vierkante eheim pomp van 300-600 liter per uur. Ik heb er ook 1 van 1200 liter per uur gebruikt, maar die is al veel lastiger om stil te krijgen (moet je dan onderdompelen en zowel aquarium op dempende matten als ook de pomp in het aquarium zelf en dan als je pech hebt kan hij nog steeds resonantie maken) - hij werkt wel die van 1200 liter per uur vergis je niet - ik splitte die naar 4 radiators overigens om het water te koelen - daarmee koel je simpeltjes een 6 kilowatt @ 380 volt watergekoelde freesmotor... De 2400 liter pomp is zo'n enorm joekel - die krijg je nergens stil mee - anders dan de stroom afschakelen.

[hugo stoutjesdijk]

Als je een stille luchtstroom zoekt, moet je een radiaal (of tangentiaal) ventilator gebruiken. Wel iets lastiger samenbouwen, maar geluid nihil, en radiaal fans kunnen veel beter tegen tegendruk en presteren dus beter tegen een radiator aan.
Als sloop onderdeel kun je ze nogal eens uit een kopieer machine oid halen.
En als je kunt 3D printen is een mooi passende aansluiting printen ook geen moeite.

[skillalot]

Jezus wat een lap tekst, over hoe je een stille waterkoeling maakt
Waarom moet dat zo stil mogelijk zijn volgens jou bij een frees? Die frees komt toch overal bovenuit. Gros van de mensen hier gebruikt zijn frees voor o.a. houten werkstukjes waarbij je ook nog een stofafzuiging erbij hebt die daar weer bovenuit komt met geluid...

[DaBit]

Puur demiwater erin is met een stalen binnenkant van de motor en een aluminum radiator ook slecht advies. Enige vorm van anticorrosie en antibacterie is wel aan te raden. Of een toevoeging aan je water (valvoline super coolant, engine ice,etc.) , of gewoon elcheapo auto-koelvloeistof gebruiken.

[RikV]

Maar voordat we als gekken beginnen te koelen, heeft iemand enig idee binnen welke temperatuurmarges (min en max temperatuur van de lagers/spindelas) een watergekoeld spindel de beste levensverwachting heeft en/of het nauwkeurigste resultaat aflevert? Misschien kan je hem in de wintermaanden best wat voorverwarmen??!!

[lelieveld]

Er zijn peltier elementen 60 - 72Watt met warmtewisselaar koelprofiel en ventilator op eBay Banggood en AlieExpress
Die zijn 12 volt en voedingen ervoor zijn erook dan kan je koelen of verwarmen simpel polariteit omschakelen .

[DirkSchipper]

Dat is heel eng, want als je peltier-element (veel) harder koelt dan er warmte wordt gegenereerd loop je een kans dat de boel bevriest (ook met anti-vries erin, die elementen kunnen HEEL koud worden), en dan pompt er niets meer, en koelt er ook niets meer.
Koop gewoon zo'n pompje, radiatortje en ventilator voor 3 tientjes bij elkaar. Check zo nu en dan eens hoe warm je motorhuis en koelwater wordt (met de hand). Als dat binnen de grenzen blijft ...

Bij mij 2,2 kW spindel, zo'n klein pompje, 8x8 cm radiator, en een passende PC-fan. Ook na 2 uur 3D-frezen op 24000 rpm blijft het spindelhuis op 30 gr C steken.

[DaBit]

Maar voordat we als gekken beginnen te koelen, heeft iemand enig idee binnen welke temperatuurmarges (min en max temperatuur van de lagers/spindelas) een watergekoeld spindel de beste levensverwachting heeft en/of het nauwkeurigste resultaat aflevert?

De mijne (GDK 18000rpm 6-polige 4kW motor) schrijft een minimale flow van naar ik meen 6 liter/minuut voor en stelt een maximum van 35 graden voor de uitlaattemperatuur. Aangezien die motor nog best wel warmte kan genereren is mijn koeling knap royaal uitvoerd.

Klooien met Peltierkoelers lijkt me op z'n zacht gezegd niet erg zinvol. Mensen die ooit serieus met die dingen gespeeld hebben snappen wel waarom...

[lelieveld]

Wat een negativiteit
Luchtkoeling is te lawaaiig geadviseerd wordt dus Waterkoeling.

dat heeft dan weer geen zin waterkoeling want je freest immers geen lucht.
Dat is niet mijn tekst maar van Dabit

Maar is misschien is waterkoeling ook te koud wat is de optimale temperatuur voor lagers.
Dat werd hier ook hardop gevraagd , weet niet of daar op geantwoord is.
Als daar een peltier element in toegepast kan worden wat beide doet n.l.
Koelen en verwarmen !
Dan ben je opeens aan het klooien
En een ieder die serieus met peltier elementen heeft gewerkt kan er over mee praten !
Wordt er dan ook nog aan toegevoegd , ik vind dat knap .................
Als het koud is zet ik de kachel aan En als het te warm is de airco
Omdat te regelen heb je een thermostaat voor en vorst bescherming
Dat is ook klooien
Met vriendelijke groet
Bert

[DaBit]

Ik vind een vloeistofgekoelde spindel prettig omdat ik bij zo'n ding onafhankelijk van het toerental flink wat stroom door de windingen kan persen zodat er nog iets van koppel overblijft in de toerenkelder. Handig als je eens een boortje in een stuk ijzer wil zetten bijvoorbeeld.
Verder heb ik met vloeistofkoeling geen valse luchtstroom die de werking van de mistkoeling of stofafzuiging verstoort en minder hoekjes en gaatjes die vol gaan zitten met rotzooi. Dat soort zaken is me de extra ellende van vloeistofkoeling meer dan waard. Minder geluid is een bonusje, maar niet eentje waar je heel zwaar aan hoeft te tillen want het frezen zelf overstemt de spindel met gemak en ik frees inderdaad niet vaak langdurig lucht.

Dan de vloeistofkoeling: hoe nauwkeuriger de lagers en hoe stijver de montage ervan, hoe nauwkeuriger je de temperatuur zult moeten regelen. Bij de meeste Chinezen zit er ergens in het pakket nog een veer tussen, dus dan is het allemaal alweer wat minder kritisch aan de bovengrens.

Heb je nog de ondergrens. Daar hoef je niet roomser dan de paus te zijn lijkt me; als ik een luchtgekoelde spindel opstart in een ruimte waar het 10C is dan is dat niet heel veel anders dan een vloeistofgekoelde in dezelfde omstandigheden, dus waarom zou ik bij de vloeistofgekoelde veel extra moeite gaan doen? Een kacheltje plaatsen en netjes de spindel warm laten draaien is slimmer.

Dan de Peltiers.
- Bepaal hoeveel Watts aan energie je moet transporteren. Verliesvermogen spindel plus lek van/naar omgeving. Maximale RMS stroom in het kwadraat maal de windingweerstand geeft je een orde van grootte. Bij hogere toeren nemen de ijzerverliezen fors toe, maar de RMS stroom af want lagere magnetiseringsstroom, betere magnetische koppeling en continu frezen op 2kW doet vrijwel niemand hier.
- Beaal de temperatuur van de vloeistof die je wil hebben.
- Bepaal met welke warmteweerstanden je te maken hebt aan de spindel-kant van de TEC.

Dan weet je welke temperatuur en welke flux je hebt aan de spindel-kant van de TEC.

- Doe hetzelfde voor de 'andere' kant van de TEC, en itereer over diverse modelletjes TEC, vermogen naar de TEC en koelblokken tot je een accceptabele situatie gevonden hebt. Of misschien hebben die Ebay dingen wel een mooie datasheet met Qmax vs delta-T met de omgeving.

En vertel me dan maar eens of het gebruik van TEC's een zinvolle oplossing is.

[serum]

Een defect peltier-element is een goede isolator. En ze gaan nog wel eens stuk.

[lelieveld]

Ik probeer het kort te houden
De topic starter wilde weten of een PC ventilator /radiator en pompje van 500 liter per uur voldoende koeling gaf

RikV vroeg zich af of te koud ook kon
Daar reageerde ik op
Azijn zit er al genoeg in Antivries nog niet
En kapot kunnen ze ook
Dat is een goede reden om het niet te gebruiken