Projekt: Fusion-Pot
Heya,
Mittlerweile baue ich seit ziemlich genau 2 Jahren Container für DICE und LN2 -Zeit für etwas neues
Auf die Idee kam ich nach einem Gespräch mit einem potentiellen Kunden der unbedingt eine Al/Cu Lösung haben wollte.
Wichtigste Merkmale eines Pots sind die Masse des Kupferbodenstückes und der inneren Struktur.
Zu wenig Gewicht -> Temperaturschwankungen unter Last sind groß
Zu hohes Gewicht -> Schlecht für DICE geeignet und im Fall des Coldbug sehr lästig.
Keine Struktur -> Energie kann durch das Kühlmedium nicht richitg abgeführt werden
Zu viel Struktur -> Sehr schnelle Temperaturänderung unter LN2
Mit diesen Punkten im Hinterkopf habe ich mich an die Planung gemacht. Dazu verwende ich das Programm Solid Edge von Siemens.
Mein erster Entwurf sah dann so aus:
Die Struktur mit dem Programm zu erstellen war mir zu aufwändig. Habe ich mir also nur gedacht
Nächster Schritt: Metall + Schrauben bestellen
- Kupferrundstange mit 60mm Durchmesser und 70mm Höhe
- Aluminiumrundstange (AlCuMgPb um genau zu sein) mit 60mm Durchmesser und 160mm Höhe
- M4 x 50 A2 rostfrei Innensechskant-Zylinder-Schrauben
Anschließend habe ich die Alu- und Kupferrohteile bearbeitet wovon ich leider keine Bilder habe. Aber hier seht ihr das Endergebnis des Kupferbodens:
Im Boden selbst befindet sich keine Struktur sondern nur ein leichter Kegel vom Bohren. Lediglich an der Innenwand habe ich 2mm tiefe Riefen im Abstand von 3mm angebracht.
Zusätzlich befinden sich die 4 Bohrungen + Flachsenkung im Boden um das Kupferstück später mit dem Alurohr zu verschrauben.
Eine 4,5mm Bohrung für Temperatursensoren ist ebenfalls vorhanden.
Ein weiteres Problem bei einem Pot aus 2 verschiedenen Materialien ist die Verbindung. Dichtungen aus den üblichen Materialien wie Gummi sind nicht möglich da diese unter den geringen Temperaturen hart, spröde und undicht werden.
Eine Mögliche Lösung wären Graphitdichtungen. Diese erfüllen ihre Funktion selbst bei -250°C noch zuverlässig. Allerdings müsste ich mir diese extra anfertigen lassen was für 10 Dichtungen einen Preis von etwa 150€ bedeuten würde.
Also habe ich mich dazu entschieden die Verbindungsoberflächen extrem glatt zu halten. Dadurch ist der Übergang nahezu metallisch dicht. Zusätzlich befindet sich eine dünne Schickt Amasan Wärmeleitpaste im Übergang. Dadurch ist der Pot selbst unter Druck noch dicht.
Bei der Verschraubung musste ich mal wieder Bekanntschaft mit den negativen Eigenschaften von Kupfer machen... Es ist extrem weich wodurch der Bohrer etwas verlaufen ist. 0,5mm hören sich jetzt nich viel an - machen aber deutliche Probleme. Also musste ich die Löcher von 4,5mm auf 5mm aufbohren. Anschließend hat alles gepasst.
Impressionen vom fertigen Pot:
Die marktreife Version wird aber etwa 4cm kürzer sein. Der Alu Aufsatz ist etwas zu lang geraten.
Zum Größenvergleich noch mit einem 2€ Stück und einem anderen Pot:
Bilder vom Prototyp im Einsatz:
(Halterung ist nicht die Endversion)
Eckdaten:
Gewicht des Kupferbodens: ~1,4kg
Gewicht des Aluaufsatzes: ~0,7kg
Die Halterung + Backplate ist noch nicht fertig, wird aber für folgende Sockel passen:
775, 1156, 1366, 939, Sockel A, AM2(+) und AM3.
Bilder von der Endversion + Halterung werde ich nachliefern wenn es so weit ist
Greez
Roman - der8auer
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