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Interesse an Kupfer-Beryllium Federn?

fritz15

Flashaholic**
8 Mai 2011
1.008
1.623
113
Aalborg, Dänemark
Hallo,

die standard Stahlfedern haben eine sehr schlechte Leitfähigkeit und führen zu Verlusten, speziell bei höherer Stromstärke. Kupfer-Beryllium hat eine wesentlich höhere Leitfähigkeit und eignet sich sehr gut um daraus Federn herzustellen. Von daher habe ich bei mehreren Unternehmen eine Anfrage gestellt für Beryllium-Kupfer Federn und wollte in diesem Thema mal nachfragen ob Interesse an Berylliumkupfer Federn vorhanden ist.

Mein Vorschlag für die Größe wäre
Kleiner Durchmesser 6 Millimeter
Großer Durchmesser 8 Millimeter
Höhe 10 Millimeter
Und die Federdrahtstärke 1 Millimeter:
spring.PNG

Dabei könnte die Feder auf < 5 Millimeter Länge zusammengedrückt werden.

Der Widerstand sollte ca. 10mOhm im entspannten Zustand sein und ca. 5mOhm im Zusammengedrückten Zustand (die Werte sind errechnet, kann also durchaus sein, dass ich falsch liege).

Falls ihr noch Vorschläge zum Design habt sind diese auch wilkommen.

Bisher habe ich eine Antwort erhalten und die Preise für die Herstellung wären ca.:
100 Stk. - 500€
250 Stk - 600€
500 Stk - 630€
1000 Stk - 700€

Falls ihr Interesse habt, dann schreibt bitte die Stückzahl in eine Antwort so, dass wir sehen können ob es überhaupt Sinn macht Federn produzieren zu lassen. Ihr macht hier keine verbindliche Zusage oder ähnliches, ich wollte nur mal schauen, ob wir denn auch nur ansatzweise genug Federn zusammen bekommen.

Und wie gesagt, Vorschläge oder Anreize sind hier auch wilkommen. Hat jemand genauere Informationen, wie die Korrosionsresistenz von Berylliumkupfer ist? Ich habe bisher nur gefunden, dass diese ähnlich ist zu "deoxidierten" Kupfer, was mir aber kaum etwas sagt.

Gruß,
Fritz

Edit: Ich würde ca. 50 Stück nehmen, bei >= 1000 dann 100
 
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RC-Drehteile

TaschenlampeneigenbauSpezi & Ehrenmitglied
4 Juli 2010
6.096
5.098
113
Tolle Aktion und ich würde mich freuen, wenn wir ein paar Interessenten zusammenbekommen. Ich wäre auch mit 50 Stück dabei, wenn der Preis unter 1€ kommt, also wir uns den Größenregionen der 1000 Stück nähern.

LG Michael
 
  • Danke
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fritz15

Flashaholic**
8 Mai 2011
1.008
1.623
113
Aalborg, Dänemark
Hallo,

nein, es kommt nicht auf die Konstruktion sondern auf das Material an. Das Problem ist, dass der standard Federdraht sehr schlecht leitet und das ist so egal ob man eine Feder hat oder zwei Federn ineinander. Kupfer-Beryllium leitet wesentlich besser als Material, was den Unterschied macht.

Puh, bisher scheint ja kein sonderlich grosses Interesse da zu sein. Dann muss ich wohl doch 950 Federn kaufen :D
 

fritz15

Flashaholic**
8 Mai 2011
1.008
1.623
113
Aalborg, Dänemark
Danke für den Hinweis. Da hab ich natürlich auch schon einige Federn bestellt und habe auch ein kleines Sortiment. Allerdings sind die meisten aus normalen Federstahl und das vergolden hilft leider nicht sonderlich viel, was die Leitfähigkeit betrifft. Die Berylliumkupfer Feder von intl-outdoor/ mtn-electronics ist auch kaum zu gebrauchen bzw. nur für spezielle Anwendungen. Sie ist nur 4 - 5 mm hoch und hat einen Durchmesser von 11 Millimetern.
Weiterhin hat diese Feder einen Wert von 45% IACS, was grossartig ist, allerdings wohl bedeutet dass die verwendete Legierung weniger Beryllium enthält (vielleicht CuNi2Be) und deshalb wesentlich schlechtere Federeigenschaften hat. Von daher gibt es nicht wirklich eine gute Feder, die man ohne überbrücken verwenden kann.
 

Wieselflinkpro

Flashaholic***
1 Dezember 2014
5.462
3.053
113
Goslar
Ich würde ein Federlayout bevorzugen, bei dem die Federn komplett flach gedrückt werden können. D.h. die jeweils nächste Windung muss in die vorherige passen. Dies ist natürlich bei dickeren Federn schwieriger. Ob ich mich hier beteiligen würde, weiß ich noch nicht.
 

Nicolaas

Flashaholic**
25 Januar 2012
3.105
1.428
113
Amsterdam
Vinz, Kenjii ist im Moment privat sehr beschäftigt also wird er vermutlich Dein Post nicht gelesen haben.
Ich frage bei meinen NL Modder nach ob er Interesse hat.
Ich hab sicher Interesse.

Melde mich bald wieder!

LG
Nico
 

fritz15

Flashaholic**
8 Mai 2011
1.008
1.623
113
Aalborg, Dänemark
Cool, dann sind wir schon mal bei ca. 130 - 180.

Hm, ja das mit dem komplett flach drücken ist ein gutes Argument, allerdings schwer zu realisieren, wenn die Feder nicht zu breit werden soll. Ich versuch mal was zu Zeichnen. Bezüglich der Drahtstärke weiss ich auch noch nicht genau, ob 1 Millimeter vielleicht zu stramm werden würde. Nur je dicker der Draht desto geringer der Widerstand. Vielleicht hat da jemand mehr Ahnung als ich.

Was ist eigentlich mit den restlichen Moddern hier @sma, @Tekas, @mixery, @Nexxos1412, @LegolasGT, @RS. FREAK, @Köf3 und viele mehr (ich hab mir hier einfach ein paar Namen aus den letzten Themen hier rausgepickt, von daher ist die Liste natürlich nicht vollständig)?
 

Clamant

Stammgast
3 August 2016
57
18
8
Welche Legierung soll es denn werden?
Zum Thema Drahtstärke: Stahl hat einen Schubmodul von ca. 79,3 GPa, Kupfer-Beryllium ca. 51GPa, damit wird die Feder etwas weicher als eine Stahlfeder bzw. kann man etwas hoch mit der Drahtstärke.
Ansonsten kann man solche Federn auch berechnen, die Spannung im Randbereich sollte man auch überprüfen (die Festigkeit von Federstahl ist doch etwas höher; macht das evtl. der Hersteller?)....

Wenn man in das Datenblatt: http://www.normalien.de/pdf/de/BerylliumkupferCuBe2_D.pdf reinschaut, würde ich mir um Korrosion weniger Gedanken machen.

Wie wurden denn die Widerstandswerte berechnet? Wenn ich mich richtig entsinne, sollten sich die Windungen nicht berühren und die Werte im gespannten und entspannten Zustand nicht unterscheiden.

Wäre es vielleicht nicht besser die Kontaktfläche zum Akku etwas zu erhöhen und auch an der zu verlötenden Seite den Draht nach innen zu biegen, damit die Feder eine plane Auflage beim löten hat und später nicht schief ausgerichtet ist?

[Unnützes Wissen] Kupfer-Beryllium ist einer der Gründe warum der TGV schneller als der ICE ist, dank der höheren Festigkeit, unsere französischen Freunde verwenden das Zeug als Oberleitungsmaterial, bei uns gibt es Bedenken, da Beryllium nicht grade gesund ist, allerdings in der Form der Legierung wohl eher unbedenklich.... [/Unnützes Wissen]
 
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Nicolaas

Flashaholic**
25 Januar 2012
3.105
1.428
113
Amsterdam
Also, für mich und Gesellschaft bitte keine 30 sonder 50 Stück.

Die dinger sind ja viel besser als normalen Federn und damit ausgezeichnet für die besseren Mods. Also her damit! :hinter::hinter:

LG
Nico
 

fritz15

Flashaholic**
8 Mai 2011
1.008
1.623
113
Aalborg, Dänemark
Ich sag mal unverbindlich ~20
Wünschenswert wäre zumindest mal die Region 500 Stk aufwärts
Da stimme ich zu, weniger als 500 machen keinen Sinn

Welche Legierung soll es denn werden?
Zum Thema Drahtstärke: Stahl hat einen Schubmodul von ca. 79,3 GPa, Kupfer-Beryllium ca. 51GPa, damit wird die Feder etwas weicher als eine Stahlfeder bzw. kann man etwas hoch mit der Drahtstärke.
Ansonsten kann man solche Federn auch berechnen, die Spannung im Randbereich sollte man auch überprüfen (die Festigkeit von Federstahl ist doch etwas höher; macht das evtl. der Hersteller?)....

Wenn man in das Datenblatt: http://www.normalien.de/pdf/de/BerylliumkupferCuBe2_D.pdf reinschaut, würde ich mir um Korrosion weniger Gedanken machen.

Wie wurden denn die Widerstandswerte berechnet? Wenn ich mich richtig entsinne, sollten sich die Windungen nicht berühren und die Werte im gespannten und entspannten Zustand nicht unterscheiden.

Wäre es vielleicht nicht besser die Kontaktfläche zum Akku etwas zu erhöhen und auch an der zu verlötenden Seite den Draht nach innen zu biegen, damit die Feder eine plane Auflage beim löten hat und später nicht schief ausgerichtet ist?

[Unnützes Wissen] Kupfer-Beryllium ist einer der Gründe warum der TGV schneller als der ICE ist, dank der höheren Festigkeit, unsere französischen Freunde verwenden das Zeug als Oberleitungsmaterial, bei uns gibt es Bedenken, da Beryllium nicht grade gesund ist, allerdings in der Form der Legierung wohl eher unbedenklich.... [/Unnützes Wissen]
Danke für den umfangreichen Beitrag. Die Legierung ist wahrscheinlich CuBe2, allerdings werde ich anfragen, ob es auch möglich ist andere, besser Leitende Legierungen, zu verwenden, zum Beispiel CuNi2Be.
Anhand der gemessenen Oberfläche A im CAD Programm habe ich die Drahtlänge berechnet ((A-1/2*d^2*pi)/(d*pi) d ist die Drahtstärke) und dann mir den spezifischen Widerstand rausgesucht. Ich muss zugeben, das war ein Ansatz, der mir am intuitivsten erschienen ist, kann auch sein, dass es komplett falsch ist. Wenn die Feder zusammengedrückt wird werden die Enden überbrückt, ich habe also vereinfacht nur den Widerstand des mittleren Teils berechnet. Soweit ich weiss, verhalten sich konische Federn ab einen bestimmten Punkt nichtlinear, da dann die unterste Windung mit der nächsten Kontakt bekommt und sich die Federstärke erhöht. Ich bin noch gerade am schauen, ob ich ein Programm finde mit dem wir das berechnen könnten.

Hat jemand denn eine Idee, was für eine Federrate sinnvoll wäre? (N/mm)
3 N/mm vielleicht?

Das mit den gebogenen Enden ist eine gute Idee. Ich werde auch mal anfragen, wie viel teurer ist wird, falls die Enden geschliffen sind, denn das wäre die perfekte Lösung.

[Re Unnützes Wissen] Du hast recht, Beryllium ist als karzinogen eingestuft, allerdings mache ich mir bei solch kleinen Mengen und wie du schon sagst in einer Legierung keine Sorgen (obwohl ich sonst sehr gesundheitsbewusst bin). Wobei es sicherlich nicht schadet sich darüber bewusst zu sein. [/Unnützes Wissen]

Es gibt so einige Lampen in meine Sammlung die das beste verdienen :thumbsup:

LG
Nico

OK, super, dann sind wir bei mindestens 170 :thumbsup: Aber das habe ich mir eben auch gedacht, wenn ich schon ein Kupfer MCPCB verwende und andere Sachen optimiere, warum dann an den Federn sparen? Besonders, da dort grosse Verluste auftreten. Und überbrücken ist nicht sonderlich schön und es ist mir auch nicht zuverlässig genug.
 

fritz15

Flashaholic**
8 Mai 2011
1.008
1.623
113
Aalborg, Dänemark
Danke, auf die Seite bin ich auch schon gestossen und hab mir das Programm auch mal runter geladen. Leider gibt es kein Beryllium Kuper dort, deswegen muss ich mal schauen ob es klappt ein Material zu definieren. 1 Millimeter Drahtstärke ist wohl etwas zu dick. Wenn ich auf 0,8 Millimeter herunter gehe und die Federstärke für 0,8 Millimeter Drahtstärke d berechnen
R = G/8 * d^4/(D^3 * n)
G = 50000 N/mm^2 Verschiebungsmodul,
d = 0,8 mm Drahtstärke
D = 8 mm Aussendruchmesser
n = 3 federnde Windungen.
Ist das korrekt?
Dann komme ich auf 1,66 N/mm. Das sollte vielleicht eher realistisch sein, was meint ihr?
Hier ein neuerer Entwurf mit geschliffenen Enden:
spring3.PNG
Der neue Widerstand sollte <= 7,5 Milliohm sein und die Federn können bis auf ca. 3 Millimeter zusammen gedrückt werden.
 
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RC-Drehteile

TaschenlampeneigenbauSpezi & Ehrenmitglied
4 Juli 2010
6.096
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das sieht doch soweit gut aus. aber ich würde wohl nur eine Seite ( die dickere ) schleifen. Dort, wo der Akku dann anliegt, kratzen sonst die Federn auf den Akkus. Hatte ich alle schon. Wir hatten hier im Forum mal einen Thread, wo auf die Federn Kupferplättchen aufgelötet wurden. Damit hat man wohl die besten Kontakteigenschaften. Habe das auch ausprobiert. Klappt sehr gut und ist einfach herzustellen. Ist für mich die bessere Alternative zu angeschliffenen Federn.

LG Michael
 
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fritz15

Flashaholic**
8 Mai 2011
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1.623
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Aalborg, Dänemark
Interessant, ich habe die Erfahrung gemacht, dass normale Federn manchmal kratzen. Ich bin eigentlich auch kein so grosser Fan von Kupfer oder Messing Platten, da das wieder ein Teil mehr ist und abbrechen oder abfallen kann. Allerdings ist ein Mehrheitsentscheid natürlich fair. Wie gesagt, ich muss auch mal anfragen wie viel extra das Schleifen kosten würde, denn falls es nochmals 40 Cent aufwärts extra ist, dann lohnt sich das denke ich nicht.
Was haltet ihr von den folgenden Federn:
springComparison.PNG
Links mit zwei angewinkelten Enden, mitte einmal geschliffen und einmal angewinkelt und rechts zweimal geschliffen. Der Vorteil eines geschliffenen Endes ist, dass die Feder dann um 0,4 Millimeter mehr komprimierbar ist bei zwei Enden macht das dann einen 0,8 Millimeter Unterschied.
 

Photon

Flashaholic**
8 Juni 2012
1.313
1.303
113
Heidelberg
Ich wäre für ungeschliffen (ganz links), weil ich bei Bedarf das mit 2 Handgriffen am Bandschleifer selbst machen kann. Umgekehrt soll es schwieriger sein...:p

Gruß
Volker
 

Nexxos1412

Flashaholic*
10 Mai 2014
613
661
93
Bad Kreuznach
Hallo,
definitiv links. :) hätte auch interesse , aber nur wenn wir unter 1€ pro Feder kommen. Würde dann auch mal unverbindlich 30 nehmen. bei 60 cent oder so auch 50.
Leute lasst uns dochmal etwas größer denken, wir schreiben vllt mal im BLF und ich könnte auch mal Richard von MTN electronics anschreiben und dann kommen wir ja vllt auf 2000 Federn oder so und Fritz bekommt noch ein Obolus für seinen Aufwand. Wie siets damit aus? Weil hier macht gaz klar die Masse den Preis. Natürlich hätte dann Fritz die Versandarbeit aber dann führen wir eben ne Mindestbestellmenge ein. Und bei 2000 Federn kostet einen ja vllt unter 50 cent und dann könnte jeder Modder hier ruhig mal 50-100 nehmen. Ergo es werden noch mehr und noch billiger.:D

Vielen Dank dafür,
mit freundlichen Grüßen
Nico
 
  • Danke
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fritz15

Flashaholic**
8 Mai 2011
1.008
1.623
113
Aalborg, Dänemark
Hallo,
freut mich, dass sich doch noch einige zu Wort melden :)

OK, dann wirds links:thumbup:

Ja, ich habe schon überlegt, ob ich mal im BLF nachfragen sollte, aber ich denke das kommt auch darauf an, wie viel wir hier zusammen bekommen und wie viele verschiedene Leute Federn wollen, da ich auch nicht 1000 verschiedene Briefe verschicken kann/ will :D
Ich werde auf jeden Fall nachfragen, ob nach 1000 Stück der Preis noch mehr runter geht. Leider bin ich gerade in Dänemark (das nächste Jahr), weshalb der Versand dann pro Umschlag 25DKK (ca. 3,3 Euro) ist. Ich habe kein Problem die Sachen zu verschicken, allerdings falls es euch aus Kostengründen lieber ist und sich jemand freiwillig meldet kann auch wer anders in Deutschland die Federn verschicken.

Und mir wurde auch ein Link zu einer Galvanik mitgeschickt, wo wir die Federn vergolden lassen könnten, soll ich dort mal anfragen was es kosten würde? Was wärt ihr bereit dafür extra zu zahlen?
Am Widerstand dürfte sich durch das Vergolden nichts ändern, glaube ich. Vielleicht weiss jemand anders da besser Bescheid?

@Photon hat sich übrigens netterweise dazu bereit erklärt, den Widerstand der Feder zu vermessen. Ich hoffe, dass es möglich ist einen Prototypen zu bekommen.

Und wir sind bei 210 :thumbsup:
 
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Photon

Flashaholic**
8 Juni 2012
1.313
1.303
113
Heidelberg
Links oder Mitte. Am Akkupol besser nicht schleifen.
Das bezieht sich nur auf die Feder, an einem Akku wird (wenn überhaupt!) nur mit dem Laser geschweißt (nicht Feder auf Akku, da unterschiedliches Material)
......
Am Widerstand dürfte sich durch das Vergolden nichts ändern, glaube ich. Vielleicht weiss jemand anders da besser Bescheid?
Wenn Du um den Querschnitt vom Berylliumkupfer noch ein "Rohr" mit 2µm Wandstärke aus Gold "rumlegst" kannst Du die Widerstandsverringerung durch den größern Querschnitt ausrechnen, dürfte aber eher theoretischer Natur sein...

Gruß
Volker
 

Nexxos1412

Flashaholic*
10 Mai 2014
613
661
93
Bad Kreuznach
Hallo,
Also wenn Interesse besteht kann ich gerne mal Richard von MTN electronics anfragen ob er Interesse an silchen Federn hat und wenn ja wieviele.:)


Mit freundlichen Grüßen
Nico
 

fritz15

Flashaholic**
8 Mai 2011
1.008
1.623
113
Aalborg, Dänemark
Gibt es sonst noch irgendwas?

Hat sonst denn keiner Interesse?

Ich würde es in ein paar Tagen dann einfach mal versuchen und ein Thema in 'Biete' eröffnen. Je nach Interesse werde ich auch im BLF nachfragen und ggf komme ich auf dein Angebot zurück Nico.
 

cloudbounce

Flashaholic
14 Februar 2015
235
307
63
Erfurt
Bei einem Euro oder weniger pro Feder würde ich 20 Stück nehmen. Bei höherem Preis vielleicht 10 Stück.
Kleine Federn in der größe lassen sich einige finden, teilweise auch in brauchbarer Qualität. Und da sowieso die meisten ihre Federn ohnehin brücken, wundert es mich nicht das das Interesse nicht allzu groß ist.

Federn die mindestens doppelt so groß sind könnte ich gut gebrauchen, allerdings kann ich da auch keine Großmengen abnehmen.
 

Jonas

Erleuchteter
26 September 2011
79
148
33

square74

Flashaholic**
7 Oktober 2011
3.533
1.088
113
Engen
Hallo,
was ist aus dem Projekt geworden?
Ich bin auch grad wieder auf der Suche nach guten Federn.