https://rn-wissen.de/wiki/api.php?action=feedcontributions&feedformat=atom&user=BurningBen 2026-04-11T22:57:53Z Benutzerbeiträge MediaWiki 1.25.1 https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=CNC-Fr%C3%A4se&diff=14809 2009-04-07T13:38:46Z

<p>BurningBen: </p> <hr /> <div>{{Ausbauwunsch|Wer will, darf gerne was hinzufügen. Bitte dann aber oben das Baustellensymbol platzieren}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> Z.B. bei der Platinenherstellung sind sie eine große Erleichterung, lohnen sich aber erst nach sehr vielen Platinen<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ====Linearführungen====<br /> Sie lagern die beweglichen Teile.&lt;br /&gt;<br /> Die gebräuchlichsten Arten sind:<br /> *(unterstütze) Rundstähle mit Gleit- oder Linearkugellagern<br /> *Wälzführungen z.B. von Bosch Rexroth, oder THK<br /> <br /> Wer sehr wenig Geld ausgeben will, kann auch Schubladenschienen nehmen. Aber dann bekommt auch nur die Qualität die man bezahlt.<br /> <br /> ====Gewindespindeln====<br /> Sie übersetzen die Drehbewegung der Antriebsmotoren in eine lineare Bewegung.&lt;br /&gt;<br /> Auch hier hat man verschiedene Möglichkeiten:<br /> *Gewindestangen: Sehr günstig, aber auch mit größeren Toleranzen, und nur geringen Steigungen<br /> *Trapezgewindespindeln: Größere Steigungen, massiver, deshalb weniger Durchbiegung. Steigungstoleranzen gering.<br /> *Kugelumlaufspindeln: Sehr teuer, wie Trapezgewinde, aber verschwindend geringes Umkehrspiel, wenig Reibung<br /> <br /> ====Schrittmotoren====<br /> Sie erzeugen eine sehr genaue Drehbewegung, üblicherweise haben sie eine Auflösung von 1,8°.<br /> Ausserdem haben ein großes Haltemoment.<br /> Für weitere Informationen siehe [[Schrittmotoren]]<br /> <br /> ====Wellenkupplung====<br /> Sie verbinden die Gewindespindeln mit den Schrittmotorachsen.<br /> Alternativ auch möglich:<br /> <br /> ====Zahnriemengetriebe====<br /> Statt einer direkten Verbindung von Motor und Spindeln, kann man auch ein Zahnriemengetriebe verwenden.&lt;br /&gt;<br /> Der Vorteil dabei: Man muss nicht auf absolut parallele Ausrichtung der Elemente achten.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem kann man evtl. eine Untersetzung einbauen, um die Präzision weiter zu erhöhen.<br /> <br /> ====Frässpindel====<br /> Die Frässpindel spannt das Werkzeug ein, und treibt es an.&lt;br /&gt;<br /> Hier kann man verschiedene Wege gehen:<br /> *Fertige Frässpindel, z.B. von Kress<br /> *Dremel(-klon)<br /> *Frässpindel einer Oberfräse<br /> <br /> ----<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Endschalter<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> #Stromversorgung<br /> <br /> Die Elektronik lässt sich auch auf einer Platine zusammenfassen.&lt;br /&gt;<br /> <br /> ====Computerschnittstelle====<br /> Die Platine sollte über einen oder zwei Parallelport(s) mit dem Computer kommunizieren.&lt;br /&gt;<br /> Leute die Angst um ihren Computer haben, können die Platine über Optokoppler galvanisch vom PC trennen.<br /> So wird verhindert, dass bei einem Kurzschluss die Motorspannung den Computer bruzzelt.<br /> <br /> ====Schrittmotorendstufe====<br /> Die Endstufe musst Takt/Richtungssignale des Computers für die verschiedenen Phasen (normalerweise 2) der Schrittmotoren aufbereiten, und über Treiberbausteine genügend Strom für die Wicklungen schalten.&lt;br /&gt;<br /> Dazu wird häufig die Kombination von L297 + L298 verwendet. Wer etwas mehr Strom braucht, kann statt dem L298 zwei L6203 verwenden.<br /> <br /> ====Endschalter====<br /> Die Endschalter sind am Ende des Verfahrwegs jeder Achse montiert, und geben dem Computer an, das er dabei ist, über die Grenzen der Achsen zu fahren.<br /> <br /> ====weitere Funktionen====<br /> Mit der Steuerkarte kann man über Relais, oder einen Frequenzumrichter die Werkzeugspindel kontrollieren.&lt;br /&gt;<br /> Oder man bedient einen Staubsauger, eine Kühlung o.ä.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem sollte man einen Notausschalter, und evtl. Referenzschalter verwenden.<br /> <br /> ====Stromversorgung====<br /> Man braucht mind. 2 verschiedene Spannungen:<br /> *Motorspannung bis 42V (einige Ampere)<br /> *Logikspannung 5V<br /> *evtl. 5V für die Optokoppler (Seperater Trafo)<br /> <br /> Es ist wichtig das die Logikspannung nicht unter ~4,6V einbricht, denn darunter funktioniert die Stromregelung des L297 nicht mehr, und die Treiberbausteine verabschieden sich.<br /> ----<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #CNC-Programm<br /> #CNC-Steuerung<br /> <br /> ====CAD-Programme====<br /> In diesen wird eine Zeichnung des gewünschten Bauteils angefertigt.&lt;br /&gt;<br /> z.B. Leiterplatten mit EAGLE<br /> <br /> ====CNC-Programm====<br /> Das CNC-Programm verarbeitet die CAD-Zeichnung zu Befehlen, wann wie welche Achsen wohin fahren sollen.&lt;br /&gt;<br /> Dazu wird meist der sog. G-Code verwendet.<br /> <br /> ====Steuerprogramm====<br /> Das Steuerprogramm seinerseits ließt nun den G-Code des CNC-Programms, und setzt die Befehle in entsprechende Signale auf der Druckerschnittstelle des Computers um.<br /> <br /> ==Siehe auch==<br /> *[[Leiterplatten Entwicklung]]<br /> *[[Schrittmotoren]]<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. Apr 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Praxis]]</div>

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<p>BurningBen: /* Siehe auch */</p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> {{Ausbauwunsch|Wer will, darf gerne was hinzufügen. Bitte dann aber oben das Baustellensymbol platzieren}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> Z.B. bei der Platinenherstellung sind sie eine große Erleichterung, lohnen sich aber erst nach sehr vielen Platinen<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ====Linearführungen====<br /> Sie lagern die beweglichen Teile.&lt;br /&gt;<br /> Die gebräuchlichsten Arten sind:<br /> *(unterstütze) Rundstähle mit Gleit- oder Linearkugellagern<br /> *Wälzführungen z.B. von Bosch Rexroth, oder THK<br /> <br /> Wer sehr wenig Geld ausgeben will, kann auch Schubladenschienen nehmen. Aber dann bekommt auch nur die Qualität die man bezahlt.<br /> <br /> ====Gewindespindeln====<br /> Sie übersetzen die Drehbewegung der Antriebsmotoren in eine lineare Bewegung.&lt;br /&gt;<br /> Auch hier hat man verschiedene Möglichkeiten:<br /> *Gewindestangen: Sehr günstig, aber auch mit größeren Toleranzen, und nur geringen Steigungen<br /> *Trapezgewindespindeln: Größere Steigungen, massiver, deshalb weniger Durchbiegung. Steigungstoleranzen gering.<br /> *Kugelumlaufspindeln: Sehr teuer, wie Trapezgewinde, aber verschwindend geringes Umkehrspiel, wenig Reibung<br /> <br /> ====Schrittmotoren====<br /> Sie erzeugen eine sehr genaue Drehbewegung, üblicherweise haben sie eine Auflösung von 1,8°.<br /> Ausserdem haben ein großes Haltemoment.<br /> Für weitere Informationen siehe [[Schrittmotoren]]<br /> <br /> ====Wellenkupplung====<br /> Sie verbinden die Gewindespindeln mit den Schrittmotorachsen.<br /> Alternativ auch möglich:<br /> <br /> ====Zahnriemengetriebe====<br /> Statt einer direkten Verbindung von Motor und Spindeln, kann man auch ein Zahnriemengetriebe verwenden.&lt;br /&gt;<br /> Der Vorteil dabei: Man muss nicht auf absolut parallele Ausrichtung der Elemente achten.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem kann man evtl. eine Untersetzung einbauen, um die Präzision weiter zu erhöhen.<br /> <br /> ====Frässpindel====<br /> Die Frässpindel spannt das Werkzeug ein, und treibt es an.&lt;br /&gt;<br /> Hier kann man verschiedene Wege gehen:<br /> *Fertige Frässpindel, z.B. von Kress<br /> *Dremel(-klon)<br /> *Frässpindel einer Oberfräse<br /> <br /> ----<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Endschalter<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> #Stromversorgung<br /> <br /> Die Elektronik lässt sich auch auf einer Platine zusammenfassen.&lt;br /&gt;<br /> <br /> ====Computerschnittstelle====<br /> Die Platine sollte über einen oder zwei Parallelport(s) mit dem Computer kommunizieren.&lt;br /&gt;<br /> Leute die Angst um ihren Computer haben, können die Platine über Optokoppler galvanisch vom PC trennen.<br /> So wird verhindert, dass bei einem Kurzschluss die Motorspannung den Computer bruzzelt.<br /> <br /> ====Schrittmotorendstufe====<br /> Die Endstufe musst Takt/Richtungssignale des Computers für die verschiedenen Phasen (normalerweise 2) der Schrittmotoren aufbereiten, und über Treiberbausteine genügend Strom für die Wicklungen schalten.&lt;br /&gt;<br /> Dazu wird häufig die Kombination von L297 + L298 verwendet. Wer etwas mehr Strom braucht, kann statt dem L298 zwei L6203 verwenden.<br /> <br /> ====Endschalter====<br /> Die Endschalter sind am Ende des Verfahrwegs jeder Achse montiert, und geben dem Computer an, das er dabei ist, über die Grenzen der Achsen zu fahren.<br /> <br /> ====weitere Funktionen====<br /> Mit der Steuerkarte kann man über Relais, oder einen Frequenzumrichter die Werkzeugspindel kontrollieren.&lt;br /&gt;<br /> Oder man bedient einen Staubsauger, eine Kühlung o.ä.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem sollte man einen Notausschalter, und evtl. Referenzschalter verwenden.<br /> <br /> ====Stromversorgung====<br /> Man braucht mind. 2 verschiedene Spannungen:<br /> *Motorspannung bis 42V (einige Ampere)<br /> *Logikspannung 5V<br /> *evtl. 5V für die Optokoppler (Seperater Trafo)<br /> <br /> Es ist wichtig das die Logikspannung nicht unter ~4,6V einbricht, denn darunter funktioniert die Stromregelung des L297 nicht mehr, und die Treiberbausteine verabschieden sich.<br /> ----<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #CNC-Programm<br /> #CNC-Steuerung<br /> <br /> ====CAD-Programme====<br /> In diesen wird eine Zeichnung des gewünschten Bauteils angefertigt.&lt;br /&gt;<br /> z.B. Leiterplatten mit EAGLE<br /> <br /> ====CNC-Programm====<br /> Das CNC-Programm verarbeitet die CAD-Zeichnung zu Befehlen, wann wie welche Achsen wohin fahren sollen.&lt;br /&gt;<br /> Dazu wird meist der sog. G-Code verwendet.<br /> <br /> ====Steuerprogramm====<br /> Das Steuerprogramm seinerseits ließt nun den G-Code des CNC-Programms, und setzt die Befehle in entsprechende Signale auf der Druckerschnittstelle des Computers um.<br /> <br /> ==Siehe auch==<br /> *[[Leiterplatten Entwicklung]]<br /> *[[Schrittmotoren]]<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. Apr 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Praxis]]</div>

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<p>BurningBen: /* Siehe auch */</p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> {{Ausbauwunsch|Wer will, darf gerne was hinzufügen. Bitte dann aber oben das Baustellensymbol platzieren}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> Z.B. bei der Platinenherstellung sind sie eine große Erleichterung, lohnen sich aber erst nach sehr vielen Platinen<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ====Linearführungen====<br /> Sie lagern die beweglichen Teile.&lt;br /&gt;<br /> Die gebräuchlichsten Arten sind:<br /> *(unterstütze) Rundstähle mit Gleit- oder Linearkugellagern<br /> *Wälzführungen z.B. von Bosch Rexroth, oder THK<br /> <br /> Wer sehr wenig Geld ausgeben will, kann auch Schubladenschienen nehmen. Aber dann bekommt auch nur die Qualität die man bezahlt.<br /> <br /> ====Gewindespindeln====<br /> Sie übersetzen die Drehbewegung der Antriebsmotoren in eine lineare Bewegung.&lt;br /&gt;<br /> Auch hier hat man verschiedene Möglichkeiten:<br /> *Gewindestangen: Sehr günstig, aber auch mit größeren Toleranzen, und nur geringen Steigungen<br /> *Trapezgewindespindeln: Größere Steigungen, massiver, deshalb weniger Durchbiegung. Steigungstoleranzen gering.<br /> *Kugelumlaufspindeln: Sehr teuer, wie Trapezgewinde, aber verschwindend geringes Umkehrspiel, wenig Reibung<br /> <br /> ====Schrittmotoren====<br /> Sie erzeugen eine sehr genaue Drehbewegung, üblicherweise haben sie eine Auflösung von 1,8°.<br /> Ausserdem haben ein großes Haltemoment.<br /> Für weitere Informationen siehe [[Schrittmotoren]]<br /> <br /> ====Wellenkupplung====<br /> Sie verbinden die Gewindespindeln mit den Schrittmotorachsen.<br /> Alternativ auch möglich:<br /> <br /> ====Zahnriemengetriebe====<br /> Statt einer direkten Verbindung von Motor und Spindeln, kann man auch ein Zahnriemengetriebe verwenden.&lt;br /&gt;<br /> Der Vorteil dabei: Man muss nicht auf absolut parallele Ausrichtung der Elemente achten.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem kann man evtl. eine Untersetzung einbauen, um die Präzision weiter zu erhöhen.<br /> <br /> ====Frässpindel====<br /> Die Frässpindel spannt das Werkzeug ein, und treibt es an.&lt;br /&gt;<br /> Hier kann man verschiedene Wege gehen:<br /> *Fertige Frässpindel, z.B. von Kress<br /> *Dremel(-klon)<br /> *Frässpindel einer Oberfräse<br /> <br /> ----<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Endschalter<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> #Stromversorgung<br /> <br /> Die Elektronik lässt sich auch auf einer Platine zusammenfassen.&lt;br /&gt;<br /> <br /> ====Computerschnittstelle====<br /> Die Platine sollte über einen oder zwei Parallelport(s) mit dem Computer kommunizieren.&lt;br /&gt;<br /> Leute die Angst um ihren Computer haben, können die Platine über Optokoppler galvanisch vom PC trennen.<br /> So wird verhindert, dass bei einem Kurzschluss die Motorspannung den Computer bruzzelt.<br /> <br /> ====Schrittmotorendstufe====<br /> Die Endstufe musst Takt/Richtungssignale des Computers für die verschiedenen Phasen (normalerweise 2) der Schrittmotoren aufbereiten, und über Treiberbausteine genügend Strom für die Wicklungen schalten.&lt;br /&gt;<br /> Dazu wird häufig die Kombination von L297 + L298 verwendet. Wer etwas mehr Strom braucht, kann statt dem L298 zwei L6203 verwenden.<br /> <br /> ====Endschalter====<br /> Die Endschalter sind am Ende des Verfahrwegs jeder Achse montiert, und geben dem Computer an, das er dabei ist, über die Grenzen der Achsen zu fahren.<br /> <br /> ====weitere Funktionen====<br /> Mit der Steuerkarte kann man über Relais, oder einen Frequenzumrichter die Werkzeugspindel kontrollieren.&lt;br /&gt;<br /> Oder man bedient einen Staubsauger, eine Kühlung o.ä.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem sollte man einen Notausschalter, und evtl. Referenzschalter verwenden.<br /> <br /> ====Stromversorgung====<br /> Man braucht mind. 2 verschiedene Spannungen:<br /> *Motorspannung bis 42V (einige Ampere)<br /> *Logikspannung 5V<br /> *evtl. 5V für die Optokoppler (Seperater Trafo)<br /> <br /> Es ist wichtig das die Logikspannung nicht unter ~4,6V einbricht, denn darunter funktioniert die Stromregelung des L297 nicht mehr, und die Treiberbausteine verabschieden sich.<br /> ----<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #CNC-Programm<br /> #CNC-Steuerung<br /> <br /> ====CAD-Programme====<br /> In diesen wird eine Zeichnung des gewünschten Bauteils angefertigt.&lt;br /&gt;<br /> z.B. Leiterplatten mit EAGLE<br /> <br /> ====CNC-Programm====<br /> Das CNC-Programm verarbeitet die CAD-Zeichnung zu Befehlen, wann wie welche Achsen wohin fahren sollen.&lt;br /&gt;<br /> Dazu wird meist der sog. G-Code verwendet.<br /> <br /> ====Steuerprogramm====<br /> Das Steuerprogramm seinerseits ließt nun den G-Code des CNC-Programms, und setzt die Befehle in entsprechende Signale auf der Druckerschnittstelle des Computers um.<br /> <br /> ==Siehe auch==<br /> *[[Leiterplatten Entwicklung]]<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. Apr 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Praxis]]</div>

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<p>BurningBen: /* Siehe auch */</p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> {{Ausbauwunsch|Wer will, darf gerne was hinzufügen. Bitte dann aber oben das Baustellensymbol platzieren}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> Z.B. bei der Platinenherstellung sind sie eine große Erleichterung, lohnen sich aber erst nach sehr vielen Platinen<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ====Linearführungen====<br /> Sie lagern die beweglichen Teile.&lt;br /&gt;<br /> Die gebräuchlichsten Arten sind:<br /> *(unterstütze) Rundstähle mit Gleit- oder Linearkugellagern<br /> *Wälzführungen z.B. von Bosch Rexroth, oder THK<br /> <br /> Wer sehr wenig Geld ausgeben will, kann auch Schubladenschienen nehmen. Aber dann bekommt auch nur die Qualität die man bezahlt.<br /> <br /> ====Gewindespindeln====<br /> Sie übersetzen die Drehbewegung der Antriebsmotoren in eine lineare Bewegung.&lt;br /&gt;<br /> Auch hier hat man verschiedene Möglichkeiten:<br /> *Gewindestangen: Sehr günstig, aber auch mit größeren Toleranzen, und nur geringen Steigungen<br /> *Trapezgewindespindeln: Größere Steigungen, massiver, deshalb weniger Durchbiegung. Steigungstoleranzen gering.<br /> *Kugelumlaufspindeln: Sehr teuer, wie Trapezgewinde, aber verschwindend geringes Umkehrspiel, wenig Reibung<br /> <br /> ====Schrittmotoren====<br /> Sie erzeugen eine sehr genaue Drehbewegung, üblicherweise haben sie eine Auflösung von 1,8°.<br /> Ausserdem haben ein großes Haltemoment.<br /> Für weitere Informationen siehe [[Schrittmotoren]]<br /> <br /> ====Wellenkupplung====<br /> Sie verbinden die Gewindespindeln mit den Schrittmotorachsen.<br /> Alternativ auch möglich:<br /> <br /> ====Zahnriemengetriebe====<br /> Statt einer direkten Verbindung von Motor und Spindeln, kann man auch ein Zahnriemengetriebe verwenden.&lt;br /&gt;<br /> Der Vorteil dabei: Man muss nicht auf absolut parallele Ausrichtung der Elemente achten.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem kann man evtl. eine Untersetzung einbauen, um die Präzision weiter zu erhöhen.<br /> <br /> ====Frässpindel====<br /> Die Frässpindel spannt das Werkzeug ein, und treibt es an.&lt;br /&gt;<br /> Hier kann man verschiedene Wege gehen:<br /> *Fertige Frässpindel, z.B. von Kress<br /> *Dremel(-klon)<br /> *Frässpindel einer Oberfräse<br /> <br /> ----<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Endschalter<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> #Stromversorgung<br /> <br /> Die Elektronik lässt sich auch auf einer Platine zusammenfassen.&lt;br /&gt;<br /> <br /> ====Computerschnittstelle====<br /> Die Platine sollte über einen oder zwei Parallelport(s) mit dem Computer kommunizieren.&lt;br /&gt;<br /> Leute die Angst um ihren Computer haben, können die Platine über Optokoppler galvanisch vom PC trennen.<br /> So wird verhindert, dass bei einem Kurzschluss die Motorspannung den Computer bruzzelt.<br /> <br /> ====Schrittmotorendstufe====<br /> Die Endstufe musst Takt/Richtungssignale des Computers für die verschiedenen Phasen (normalerweise 2) der Schrittmotoren aufbereiten, und über Treiberbausteine genügend Strom für die Wicklungen schalten.&lt;br /&gt;<br /> Dazu wird häufig die Kombination von L297 + L298 verwendet. Wer etwas mehr Strom braucht, kann statt dem L298 zwei L6203 verwenden.<br /> <br /> ====Endschalter====<br /> Die Endschalter sind am Ende des Verfahrwegs jeder Achse montiert, und geben dem Computer an, das er dabei ist, über die Grenzen der Achsen zu fahren.<br /> <br /> ====weitere Funktionen====<br /> Mit der Steuerkarte kann man über Relais, oder einen Frequenzumrichter die Werkzeugspindel kontrollieren.&lt;br /&gt;<br /> Oder man bedient einen Staubsauger, eine Kühlung o.ä.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem sollte man einen Notausschalter, und evtl. Referenzschalter verwenden.<br /> <br /> ====Stromversorgung====<br /> Man braucht mind. 2 verschiedene Spannungen:<br /> *Motorspannung bis 42V (einige Ampere)<br /> *Logikspannung 5V<br /> *evtl. 5V für die Optokoppler (Seperater Trafo)<br /> <br /> Es ist wichtig das die Logikspannung nicht unter ~4,6V einbricht, denn darunter funktioniert die Stromregelung des L297 nicht mehr, und die Treiberbausteine verabschieden sich.<br /> ----<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #CNC-Programm<br /> #CNC-Steuerung<br /> <br /> ====CAD-Programme====<br /> In diesen wird eine Zeichnung des gewünschten Bauteils angefertigt.&lt;br /&gt;<br /> z.B. Leiterplatten mit EAGLE<br /> <br /> ====CNC-Programm====<br /> Das CNC-Programm verarbeitet die CAD-Zeichnung zu Befehlen, wann wie welche Achsen wohin fahren sollen.&lt;br /&gt;<br /> Dazu wird meist der sog. G-Code verwendet.<br /> <br /> ====Steuerprogramm====<br /> Das Steuerprogramm seinerseits ließt nun den G-Code des CNC-Programms, und setzt die Befehle in entsprechende Signale auf der Druckerschnittstelle des Computers um.<br /> <br /> ==Siehe auch==<br /> [[Leiterplatten Entwicklung]]<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. Apr 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Praxis]]</div>

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<p>BurningBen: /* Autor(en) */</p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> {{Ausbauwunsch|Wer will, darf gerne was hinzufügen. Bitte dann aber oben das Baustellensymbol platzieren}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> Z.B. bei der Platinenherstellung sind sie eine große Erleichterung, lohnen sich aber erst nach sehr vielen Platinen<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ====Linearführungen====<br /> Sie lagern die beweglichen Teile.&lt;br /&gt;<br /> Die gebräuchlichsten Arten sind:<br /> *(unterstütze) Rundstähle mit Gleit- oder Linearkugellagern<br /> *Wälzführungen z.B. von Bosch Rexroth, oder THK<br /> <br /> Wer sehr wenig Geld ausgeben will, kann auch Schubladenschienen nehmen. Aber dann bekommt auch nur die Qualität die man bezahlt.<br /> <br /> ====Gewindespindeln====<br /> Sie übersetzen die Drehbewegung der Antriebsmotoren in eine lineare Bewegung.&lt;br /&gt;<br /> Auch hier hat man verschiedene Möglichkeiten:<br /> *Gewindestangen: Sehr günstig, aber auch mit größeren Toleranzen, und nur geringen Steigungen<br /> *Trapezgewindespindeln: Größere Steigungen, massiver, deshalb weniger Durchbiegung. Steigungstoleranzen gering.<br /> *Kugelumlaufspindeln: Sehr teuer, wie Trapezgewinde, aber verschwindend geringes Umkehrspiel, wenig Reibung<br /> <br /> ====Schrittmotoren====<br /> Sie erzeugen eine sehr genaue Drehbewegung, üblicherweise haben sie eine Auflösung von 1,8°.<br /> Ausserdem haben ein großes Haltemoment.<br /> Für weitere Informationen siehe [[Schrittmotoren]]<br /> <br /> ====Wellenkupplung====<br /> Sie verbinden die Gewindespindeln mit den Schrittmotorachsen.<br /> Alternativ auch möglich:<br /> <br /> ====Zahnriemengetriebe====<br /> Statt einer direkten Verbindung von Motor und Spindeln, kann man auch ein Zahnriemengetriebe verwenden.&lt;br /&gt;<br /> Der Vorteil dabei: Man muss nicht auf absolut parallele Ausrichtung der Elemente achten.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem kann man evtl. eine Untersetzung einbauen, um die Präzision weiter zu erhöhen.<br /> <br /> ====Frässpindel====<br /> Die Frässpindel spannt das Werkzeug ein, und treibt es an.&lt;br /&gt;<br /> Hier kann man verschiedene Wege gehen:<br /> *Fertige Frässpindel, z.B. von Kress<br /> *Dremel(-klon)<br /> *Frässpindel einer Oberfräse<br /> <br /> ----<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Endschalter<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> #Stromversorgung<br /> <br /> Die Elektronik lässt sich auch auf einer Platine zusammenfassen.&lt;br /&gt;<br /> <br /> ====Computerschnittstelle====<br /> Die Platine sollte über einen oder zwei Parallelport(s) mit dem Computer kommunizieren.&lt;br /&gt;<br /> Leute die Angst um ihren Computer haben, können die Platine über Optokoppler galvanisch vom PC trennen.<br /> So wird verhindert, dass bei einem Kurzschluss die Motorspannung den Computer bruzzelt.<br /> <br /> ====Schrittmotorendstufe====<br /> Die Endstufe musst Takt/Richtungssignale des Computers für die verschiedenen Phasen (normalerweise 2) der Schrittmotoren aufbereiten, und über Treiberbausteine genügend Strom für die Wicklungen schalten.&lt;br /&gt;<br /> Dazu wird häufig die Kombination von L297 + L298 verwendet. Wer etwas mehr Strom braucht, kann statt dem L298 zwei L6203 verwenden.<br /> <br /> ====Endschalter====<br /> Die Endschalter sind am Ende des Verfahrwegs jeder Achse montiert, und geben dem Computer an, das er dabei ist, über die Grenzen der Achsen zu fahren.<br /> <br /> ====weitere Funktionen====<br /> Mit der Steuerkarte kann man über Relais, oder einen Frequenzumrichter die Werkzeugspindel kontrollieren.&lt;br /&gt;<br /> Oder man bedient einen Staubsauger, eine Kühlung o.ä.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem sollte man einen Notausschalter, und evtl. Referenzschalter verwenden.<br /> <br /> ====Stromversorgung====<br /> Man braucht mind. 2 verschiedene Spannungen:<br /> *Motorspannung bis 42V (einige Ampere)<br /> *Logikspannung 5V<br /> *evtl. 5V für die Optokoppler (Seperater Trafo)<br /> <br /> Es ist wichtig das die Logikspannung nicht unter ~4,6V einbricht, denn darunter funktioniert die Stromregelung des L297 nicht mehr, und die Treiberbausteine verabschieden sich.<br /> ----<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #CNC-Programm<br /> #CNC-Steuerung<br /> <br /> ====CAD-Programme====<br /> In diesen wird eine Zeichnung des gewünschten Bauteils angefertigt.&lt;br /&gt;<br /> z.B. Leiterplatten mit EAGLE<br /> <br /> ====CNC-Programm====<br /> Das CNC-Programm verarbeitet die CAD-Zeichnung zu Befehlen, wann wie welche Achsen wohin fahren sollen.&lt;br /&gt;<br /> Dazu wird meist der sog. G-Code verwendet.<br /> <br /> ====Steuerprogramm====<br /> Das Steuerprogramm seinerseits ließt nun den G-Code des CNC-Programms, und setzt die Befehle in entsprechende Signale auf der Druckerschnittstelle des Computers um.<br /> <br /> ==Siehe auch==<br /> [[Leiterplatten-Entwicklung]]<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. Apr 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Praxis]]</div>

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<p>BurningBen: /* Computer */</p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> {{Ausbauwunsch|Wer will, darf gerne was hinzufügen. Bitte dann aber oben das Baustellensymbol platzieren}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> Z.B. bei der Platinenherstellung sind sie eine große Erleichterung, lohnen sich aber erst nach sehr vielen Platinen<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ====Linearführungen====<br /> Sie lagern die beweglichen Teile.&lt;br /&gt;<br /> Die gebräuchlichsten Arten sind:<br /> *(unterstütze) Rundstähle mit Gleit- oder Linearkugellagern<br /> *Wälzführungen z.B. von Bosch Rexroth, oder THK<br /> <br /> Wer sehr wenig Geld ausgeben will, kann auch Schubladenschienen nehmen. Aber dann bekommt auch nur die Qualität die man bezahlt.<br /> <br /> ====Gewindespindeln====<br /> Sie übersetzen die Drehbewegung der Antriebsmotoren in eine lineare Bewegung.&lt;br /&gt;<br /> Auch hier hat man verschiedene Möglichkeiten:<br /> *Gewindestangen: Sehr günstig, aber auch mit größeren Toleranzen, und nur geringen Steigungen<br /> *Trapezgewindespindeln: Größere Steigungen, massiver, deshalb weniger Durchbiegung. Steigungstoleranzen gering.<br /> *Kugelumlaufspindeln: Sehr teuer, wie Trapezgewinde, aber verschwindend geringes Umkehrspiel, wenig Reibung<br /> <br /> ====Schrittmotoren====<br /> Sie erzeugen eine sehr genaue Drehbewegung, üblicherweise haben sie eine Auflösung von 1,8°.<br /> Ausserdem haben ein großes Haltemoment.<br /> Für weitere Informationen siehe [[Schrittmotoren]]<br /> <br /> ====Wellenkupplung====<br /> Sie verbinden die Gewindespindeln mit den Schrittmotorachsen.<br /> Alternativ auch möglich:<br /> <br /> ====Zahnriemengetriebe====<br /> Statt einer direkten Verbindung von Motor und Spindeln, kann man auch ein Zahnriemengetriebe verwenden.&lt;br /&gt;<br /> Der Vorteil dabei: Man muss nicht auf absolut parallele Ausrichtung der Elemente achten.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem kann man evtl. eine Untersetzung einbauen, um die Präzision weiter zu erhöhen.<br /> <br /> ====Frässpindel====<br /> Die Frässpindel spannt das Werkzeug ein, und treibt es an.&lt;br /&gt;<br /> Hier kann man verschiedene Wege gehen:<br /> *Fertige Frässpindel, z.B. von Kress<br /> *Dremel(-klon)<br /> *Frässpindel einer Oberfräse<br /> <br /> ----<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Endschalter<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> #Stromversorgung<br /> <br /> Die Elektronik lässt sich auch auf einer Platine zusammenfassen.&lt;br /&gt;<br /> <br /> ====Computerschnittstelle====<br /> Die Platine sollte über einen oder zwei Parallelport(s) mit dem Computer kommunizieren.&lt;br /&gt;<br /> Leute die Angst um ihren Computer haben, können die Platine über Optokoppler galvanisch vom PC trennen.<br /> So wird verhindert, dass bei einem Kurzschluss die Motorspannung den Computer bruzzelt.<br /> <br /> ====Schrittmotorendstufe====<br /> Die Endstufe musst Takt/Richtungssignale des Computers für die verschiedenen Phasen (normalerweise 2) der Schrittmotoren aufbereiten, und über Treiberbausteine genügend Strom für die Wicklungen schalten.&lt;br /&gt;<br /> Dazu wird häufig die Kombination von L297 + L298 verwendet. Wer etwas mehr Strom braucht, kann statt dem L298 zwei L6203 verwenden.<br /> <br /> ====Endschalter====<br /> Die Endschalter sind am Ende des Verfahrwegs jeder Achse montiert, und geben dem Computer an, das er dabei ist, über die Grenzen der Achsen zu fahren.<br /> <br /> ====weitere Funktionen====<br /> Mit der Steuerkarte kann man über Relais, oder einen Frequenzumrichter die Werkzeugspindel kontrollieren.&lt;br /&gt;<br /> Oder man bedient einen Staubsauger, eine Kühlung o.ä.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem sollte man einen Notausschalter, und evtl. Referenzschalter verwenden.<br /> <br /> ====Stromversorgung====<br /> Man braucht mind. 2 verschiedene Spannungen:<br /> *Motorspannung bis 42V (einige Ampere)<br /> *Logikspannung 5V<br /> *evtl. 5V für die Optokoppler (Seperater Trafo)<br /> <br /> Es ist wichtig das die Logikspannung nicht unter ~4,6V einbricht, denn darunter funktioniert die Stromregelung des L297 nicht mehr, und die Treiberbausteine verabschieden sich.<br /> ----<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #CNC-Programm<br /> #CNC-Steuerung<br /> <br /> ====CAD-Programme====<br /> In diesen wird eine Zeichnung des gewünschten Bauteils angefertigt.&lt;br /&gt;<br /> z.B. Leiterplatten mit EAGLE<br /> <br /> ====CNC-Programm====<br /> Das CNC-Programm verarbeitet die CAD-Zeichnung zu Befehlen, wann wie welche Achsen wohin fahren sollen.&lt;br /&gt;<br /> Dazu wird meist der sog. G-Code verwendet.<br /> <br /> ====Steuerprogramm====<br /> Das Steuerprogramm seinerseits ließt nun den G-Code des CNC-Programms, und setzt die Befehle in entsprechende Signale auf der Druckerschnittstelle des Computers um.<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. Apr 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Praxis]]</div>

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<p>BurningBen: /* Computer */</p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> {{Ausbauwunsch|Wer will, darf gerne was hinzufügen. Bitte dann aber oben das Baustellensymbol platzieren}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> Z.B. bei der Platinenherstellung sind sie eine große Erleichterung, lohnen sich aber erst nach sehr vielen Platinen<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ====Linearführungen====<br /> Sie lagern die beweglichen Teile.&lt;br /&gt;<br /> Die gebräuchlichsten Arten sind:<br /> *(unterstütze) Rundstähle mit Gleit- oder Linearkugellagern<br /> *Wälzführungen z.B. von Bosch Rexroth, oder THK<br /> <br /> Wer sehr wenig Geld ausgeben will, kann auch Schubladenschienen nehmen. Aber dann bekommt auch nur die Qualität die man bezahlt.<br /> <br /> ====Gewindespindeln====<br /> Sie übersetzen die Drehbewegung der Antriebsmotoren in eine lineare Bewegung.&lt;br /&gt;<br /> Auch hier hat man verschiedene Möglichkeiten:<br /> *Gewindestangen: Sehr günstig, aber auch mit größeren Toleranzen, und nur geringen Steigungen<br /> *Trapezgewindespindeln: Größere Steigungen, massiver, deshalb weniger Durchbiegung. Steigungstoleranzen gering.<br /> *Kugelumlaufspindeln: Sehr teuer, wie Trapezgewinde, aber verschwindend geringes Umkehrspiel, wenig Reibung<br /> <br /> ====Schrittmotoren====<br /> Sie erzeugen eine sehr genaue Drehbewegung, üblicherweise haben sie eine Auflösung von 1,8°.<br /> Ausserdem haben ein großes Haltemoment.<br /> Für weitere Informationen siehe [[Schrittmotoren]]<br /> <br /> ====Wellenkupplung====<br /> Sie verbinden die Gewindespindeln mit den Schrittmotorachsen.<br /> Alternativ auch möglich:<br /> <br /> ====Zahnriemengetriebe====<br /> Statt einer direkten Verbindung von Motor und Spindeln, kann man auch ein Zahnriemengetriebe verwenden.&lt;br /&gt;<br /> Der Vorteil dabei: Man muss nicht auf absolut parallele Ausrichtung der Elemente achten.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem kann man evtl. eine Untersetzung einbauen, um die Präzision weiter zu erhöhen.<br /> <br /> ====Frässpindel====<br /> Die Frässpindel spannt das Werkzeug ein, und treibt es an.&lt;br /&gt;<br /> Hier kann man verschiedene Wege gehen:<br /> *Fertige Frässpindel, z.B. von Kress<br /> *Dremel(-klon)<br /> *Frässpindel einer Oberfräse<br /> <br /> ----<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Endschalter<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> #Stromversorgung<br /> <br /> Die Elektronik lässt sich auch auf einer Platine zusammenfassen.&lt;br /&gt;<br /> <br /> ====Computerschnittstelle====<br /> Die Platine sollte über einen oder zwei Parallelport(s) mit dem Computer kommunizieren.&lt;br /&gt;<br /> Leute die Angst um ihren Computer haben, können die Platine über Optokoppler galvanisch vom PC trennen.<br /> So wird verhindert, dass bei einem Kurzschluss die Motorspannung den Computer bruzzelt.<br /> <br /> ====Schrittmotorendstufe====<br /> Die Endstufe musst Takt/Richtungssignale des Computers für die verschiedenen Phasen (normalerweise 2) der Schrittmotoren aufbereiten, und über Treiberbausteine genügend Strom für die Wicklungen schalten.&lt;br /&gt;<br /> Dazu wird häufig die Kombination von L297 + L298 verwendet. Wer etwas mehr Strom braucht, kann statt dem L298 zwei L6203 verwenden.<br /> <br /> ====Endschalter====<br /> Die Endschalter sind am Ende des Verfahrwegs jeder Achse montiert, und geben dem Computer an, das er dabei ist, über die Grenzen der Achsen zu fahren.<br /> <br /> ====weitere Funktionen====<br /> Mit der Steuerkarte kann man über Relais, oder einen Frequenzumrichter die Werkzeugspindel kontrollieren.&lt;br /&gt;<br /> Oder man bedient einen Staubsauger, eine Kühlung o.ä.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem sollte man einen Notausschalter, und evtl. Referenzschalter verwenden.<br /> <br /> ====Stromversorgung====<br /> Man braucht mind. 2 verschiedene Spannungen:<br /> *Motorspannung bis 42V (einige Ampere)<br /> *Logikspannung 5V<br /> *evtl. 5V für die Optokoppler (Seperater Trafo)<br /> <br /> Es ist wichtig das die Logikspannung nicht unter ~4,6V einbricht, denn darunter funktioniert die Stromregelung des L297 nicht mehr, und die Treiberbausteine verabschieden sich.<br /> ----<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #Programm zum Umsetzen der Zeichnung in G-Code (CAM)<br /> #CNC-Steuerung (Programm das G-Code in Taktsignale für die Endstufe umsetzt)<br /> <br /> ====CAD-Programme====<br /> In diesen wird eine Zeichnung des gewünschten Bauteils angefertigt.&lt;br /&gt;<br /> z.B. Leiterplatten mit EAGLE<br /> <br /> ====CNC-Programm====<br /> Das CNC-Programm verarbeitet die CAD-Zeichnung zu Befehlen, wann wie welche Achsen wohin fahren sollen.&lt;br /&gt;<br /> Dazu wird meist der sog. G-Code verwendet.<br /> <br /> ====Steuerprogramm====<br /> Das Steuerprogramm seinerseits ließt nun den G-Code des CNC-Programms, und setzt die Befehle in entsprechende Signale auf der Druckerschnittstelle des Computers um.<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. Apr 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Praxis]]</div>

BurningBen https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=CNC-Fr%C3%A4se&diff=14802 2009-04-07T13:21:58Z

<p>BurningBen: </p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> {{Ausbauwunsch|Wer will, darf gerne was hinzufügen. Bitte dann aber oben das Baustellensymbol platzieren}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> Z.B. bei der Platinenherstellung sind sie eine große Erleichterung, lohnen sich aber erst nach sehr vielen Platinen<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ====Linearführungen====<br /> Sie lagern die beweglichen Teile.&lt;br /&gt;<br /> Die gebräuchlichsten Arten sind:<br /> *(unterstütze) Rundstähle mit Gleit- oder Linearkugellagern<br /> *Wälzführungen z.B. von Bosch Rexroth, oder THK<br /> <br /> Wer sehr wenig Geld ausgeben will, kann auch Schubladenschienen nehmen. Aber dann bekommt auch nur die Qualität die man bezahlt.<br /> <br /> ====Gewindespindeln====<br /> Sie übersetzen die Drehbewegung der Antriebsmotoren in eine lineare Bewegung.&lt;br /&gt;<br /> Auch hier hat man verschiedene Möglichkeiten:<br /> *Gewindestangen: Sehr günstig, aber auch mit größeren Toleranzen, und nur geringen Steigungen<br /> *Trapezgewindespindeln: Größere Steigungen, massiver, deshalb weniger Durchbiegung. Steigungstoleranzen gering.<br /> *Kugelumlaufspindeln: Sehr teuer, wie Trapezgewinde, aber verschwindend geringes Umkehrspiel, wenig Reibung<br /> <br /> ====Schrittmotoren====<br /> Sie erzeugen eine sehr genaue Drehbewegung, üblicherweise haben sie eine Auflösung von 1,8°.<br /> Ausserdem haben ein großes Haltemoment.<br /> Für weitere Informationen siehe [[Schrittmotoren]]<br /> <br /> ====Wellenkupplung====<br /> Sie verbinden die Gewindespindeln mit den Schrittmotorachsen.<br /> Alternativ auch möglich:<br /> <br /> ====Zahnriemengetriebe====<br /> Statt einer direkten Verbindung von Motor und Spindeln, kann man auch ein Zahnriemengetriebe verwenden.&lt;br /&gt;<br /> Der Vorteil dabei: Man muss nicht auf absolut parallele Ausrichtung der Elemente achten.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem kann man evtl. eine Untersetzung einbauen, um die Präzision weiter zu erhöhen.<br /> <br /> ====Frässpindel====<br /> Die Frässpindel spannt das Werkzeug ein, und treibt es an.&lt;br /&gt;<br /> Hier kann man verschiedene Wege gehen:<br /> *Fertige Frässpindel, z.B. von Kress<br /> *Dremel(-klon)<br /> *Frässpindel einer Oberfräse<br /> <br /> ----<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Endschalter<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> #Stromversorgung<br /> <br /> Die Elektronik lässt sich auch auf einer Platine zusammenfassen.&lt;br /&gt;<br /> <br /> ====Computerschnittstelle====<br /> Die Platine sollte über einen oder zwei Parallelport(s) mit dem Computer kommunizieren.&lt;br /&gt;<br /> Leute die Angst um ihren Computer haben, können die Platine über Optokoppler galvanisch vom PC trennen.<br /> So wird verhindert, dass bei einem Kurzschluss die Motorspannung den Computer bruzzelt.<br /> <br /> ====Schrittmotorendstufe====<br /> Die Endstufe musst Takt/Richtungssignale des Computers für die verschiedenen Phasen (normalerweise 2) der Schrittmotoren aufbereiten, und über Treiberbausteine genügend Strom für die Wicklungen schalten.&lt;br /&gt;<br /> Dazu wird häufig die Kombination von L297 + L298 verwendet. Wer etwas mehr Strom braucht, kann statt dem L298 zwei L6203 verwenden.<br /> <br /> ====Endschalter====<br /> Die Endschalter sind am Ende des Verfahrwegs jeder Achse montiert, und geben dem Computer an, das er dabei ist, über die Grenzen der Achsen zu fahren.<br /> <br /> ====weitere Funktionen====<br /> Mit der Steuerkarte kann man über Relais, oder einen Frequenzumrichter die Werkzeugspindel kontrollieren.&lt;br /&gt;<br /> Oder man bedient einen Staubsauger, eine Kühlung o.ä.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem sollte man einen Notausschalter, und evtl. Referenzschalter verwenden.<br /> <br /> ====Stromversorgung====<br /> Man braucht mind. 2 verschiedene Spannungen:<br /> *Motorspannung bis 42V (einige Ampere)<br /> *Logikspannung 5V<br /> *evtl. 5V für die Optokoppler (Seperater Trafo)<br /> <br /> Es ist wichtig das die Logikspannung nicht unter ~4,6V einbricht, denn darunter funktioniert die Stromregelung des L297 nicht mehr, und die Treiberbausteine verabschieden sich.<br /> ----<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #Programm zum Umsetzen der Zeichnung in G-Code (CAM)<br /> #CNC-Steuerung (Programm das G-Code in Taktsignale für die Endstufe umsetzt)<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. Apr 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Praxis]]</div>

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<p>BurningBen: </p> <hr /> <div>{{Ausbauwunsch|Wer will, darf gerne was hinzufügen. Bitte dann aber oben das Baustellensymbol platzieren}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> Z.B. bei der Platinenherstellung sind sie eine große Erleichterung, lohnen sich aber erst nach sehr vielen Platinen<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ====Linearführungen====<br /> Sie lagern die beweglichen Teile.&lt;br /&gt;<br /> Die gebräuchlichsten Arten sind:<br /> *(unterstütze) Rundstähle mit Gleit- oder Linearkugellagern<br /> *Wälzführungen z.B. von Bosch Rexroth, oder THK<br /> <br /> Wer sehr wenig Geld ausgeben will, kann auch Schubladenschienen nehmen. Aber dann bekommt auch nur die Qualität die man bezahlt.<br /> <br /> ====Gewindespindeln====<br /> Sie übersetzen die Drehbewegung der Antriebsmotoren in eine lineare Bewegung.&lt;br /&gt;<br /> Auch hier hat man verschiedene Möglichkeiten:<br /> *Gewindestangen: Sehr günstig, aber auch mit größeren Toleranzen, und nur geringen Steigungen<br /> *Trapezgewindespindeln: Größere Steigungen, massiver, deshalb weniger Durchbiegung. Steigungstoleranzen gering.<br /> *Kugelumlaufspindeln: Sehr teuer, wie Trapezgewinde, aber verschwindend geringes Umkehrspiel, wenig Reibung<br /> <br /> ====Schrittmotoren====<br /> Sie erzeugen eine sehr genaue Drehbewegung, üblicherweise haben sie eine Auflösung von 1,8°.<br /> Ausserdem haben ein großes Haltemoment.<br /> Für weitere Informationen siehe [[Schrittmotoren]]<br /> <br /> ====Wellenkupplung====<br /> Sie verbinden die Gewindespindeln mit den Schrittmotorachsen.<br /> Alternativ auch möglich:<br /> <br /> ====Zahnriemengetriebe====<br /> Statt einer direkten Verbindung von Motor und Spindeln, kann man auch ein Zahnriemengetriebe verwenden.&lt;br /&gt;<br /> Der Vorteil dabei: Man muss nicht auf absolut parallele Ausrichtung der Elemente achten.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem kann man evtl. eine Untersetzung einbauen, um die Präzision weiter zu erhöhen.<br /> <br /> ====Frässpindel====<br /> Die Frässpindel spannt das Werkzeug ein, und treibt es an.&lt;br /&gt;<br /> Hier kann man verschiedene Wege gehen:<br /> *Fertige Frässpindel, z.B. von Kress<br /> *Dremel(-klon)<br /> *Frässpindel einer Oberfräse<br /> <br /> ----<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Endschalter<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> #Stromversorgung<br /> <br /> Die Elektronik lässt sich auch auf einer Platine zusammenfassen.&lt;br /&gt;<br /> <br /> ====Computerschnittstelle====<br /> Die Platine sollte über einen oder zwei Parallelport(s) mit dem Computer kommunizieren.&lt;br /&gt;<br /> Leute die Angst um ihren Computer haben, können die Platine über Optokoppler galvanisch vom PC trennen.<br /> So wird verhindert, dass bei einem Kurzschluss die Motorspannung den Computer bruzzelt.<br /> <br /> ====Schrittmotorendstufe====<br /> Die Endstufe musst Takt/Richtungssignale des Computers für die verschiedenen Phasen (normalerweise 2) der Schrittmotoren aufbereiten, und über Treiberbausteine genügend Strom für die Wicklungen schalten.&lt;br /&gt;<br /> Dazu wird häufig die Kombination von L297 + L298 verwendet. Wer etwas mehr Strom braucht, kann statt dem L298 zwei L6203 verwenden.<br /> <br /> ====Endschalter====<br /> Die Endschalter sind am Ende des Verfahrwegs jeder Achse montiert, und geben dem Computer an, das er dabei ist, über die Grenzen der Achsen zu fahren.<br /> <br /> ====weitere Funktionen====<br /> Mit der Steuerkarte kann man über Relais, oder einen Frequenzumrichter die Werkzeugspindel kontrollieren.&lt;br /&gt;<br /> Oder man bedient einen Staubsauger, eine Kühlung o.ä.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem sollte man einen Notausschalter, und evtl. Referenzschalter verwenden.<br /> <br /> ====Stromversorgung====<br /> Man braucht mind. 2 verschiedene Spannungen:<br /> *Motorspannung bis 42V (einige Ampere)<br /> *Logikspannung 5V<br /> *evtl. 5V für die Optokoppler (Seperater Trafo)<br /> <br /> Es ist wichtig das die Logikspannung nicht unter ~4,6V einbricht, denn darunter funktioniert die Stromregelung des L297 nicht mehr, und die Treiberbausteine verabschieden sich.<br /> ----<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #Programm zum Umsetzen der Zeichnung in G-Code (CAM)<br /> #CNC-Steuerung (Programm das G-Code in Taktsignale für die Endstufe umsetzt)<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. Apr 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Praxis]]</div>

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<p>BurningBen: /* Elektronik */</p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> Z.B. bei der Platinenherstellung sind sie eine große Erleichterung, lohnen sich aber erst nach sehr vielen Platinen<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ====Linearführungen====<br /> Sie lagern die beweglichen Teile.&lt;br /&gt;<br /> Die gebräuchlichsten Arten sind:<br /> *(unterstütze) Rundstähle mit Gleit- oder Linearkugellagern<br /> *Wälzführungen z.B. von Bosch Rexroth, oder THK<br /> <br /> Wer sehr wenig Geld ausgeben will, kann auch Schubladenschienen nehmen. Aber dann bekommt auch nur die Qualität die man bezahlt.<br /> <br /> ====Gewindespindeln====<br /> Sie übersetzen die Drehbewegung der Antriebsmotoren in eine lineare Bewegung.&lt;br /&gt;<br /> Auch hier hat man verschiedene Möglichkeiten:<br /> *Gewindestangen: Sehr günstig, aber auch mit größeren Toleranzen, und nur geringen Steigungen<br /> *Trapezgewindespindeln: Größere Steigungen, massiver, deshalb weniger Durchbiegung. Steigungstoleranzen gering.<br /> *Kugelumlaufspindeln: Sehr teuer, wie Trapezgewinde, aber verschwindend geringes Umkehrspiel, wenig Reibung<br /> <br /> ====Schrittmotoren====<br /> Sie erzeugen eine sehr genaue Drehbewegung, üblicherweise haben sie eine Auflösung von 1,8°.<br /> Ausserdem haben ein großes Haltemoment.<br /> Für weitere Informationen siehe [[Schrittmotoren]]<br /> <br /> ====Wellenkupplung====<br /> Sie verbinden die Gewindespindeln mit den Schrittmotorachsen.<br /> Alternativ auch möglich:<br /> <br /> ====Zahnriemengetriebe====<br /> Statt einer direkten Verbindung von Motor und Spindeln, kann man auch ein Zahnriemengetriebe verwenden.&lt;br /&gt;<br /> Der Vorteil dabei: Man muss nicht auf absolut parallele Ausrichtung der Elemente achten.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem kann man evtl. eine Untersetzung einbauen, um die Präzision weiter zu erhöhen.<br /> <br /> ====Frässpindel====<br /> Die Frässpindel spannt das Werkzeug ein, und treibt es an.&lt;br /&gt;<br /> Hier kann man verschiedene Wege gehen:<br /> *Fertige Frässpindel, z.B. von Kress<br /> *Dremel(-klon)<br /> *Frässpindel einer Oberfräse<br /> <br /> ----<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Endschalter<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> #Stromversorgung<br /> <br /> Die Elektronik lässt sich auch auf einer Platine zusammenfassen.&lt;br /&gt;<br /> <br /> ====Computerschnittstelle====<br /> Die Platine sollte über einen oder zwei Parallelport(s) mit dem Computer kommunizieren.&lt;br /&gt;<br /> Leute die Angst um ihren Computer haben, können die Platine über Optokoppler galvanisch vom PC trennen.<br /> So wird verhindert, dass bei einem Kurzschluss die Motorspannung den Computer bruzzelt.<br /> <br /> ====Schrittmotorendstufe====<br /> Die Endstufe musst Takt/Richtungssignale des Computers für die verschiedenen Phasen (normalerweise 2) der Schrittmotoren aufbereiten, und über Treiberbausteine genügend Strom für die Wicklungen schalten.&lt;br /&gt;<br /> Dazu wird häufig die Kombination von L297 + L298 verwendet. Wer etwas mehr Strom braucht, kann statt dem L298 zwei L6203 verwenden.<br /> <br /> ====Endschalter====<br /> Die Endschalter sind am Ende des Verfahrwegs jeder Achse montiert, und geben dem Computer an, das er dabei ist, über die Grenzen der Achsen zu fahren.<br /> <br /> ====weitere Funktionen====<br /> Mit der Steuerkarte kann man über Relais, oder einen Frequenzumrichter die Werkzeugspindel kontrollieren.&lt;br /&gt;<br /> Oder man bedient einen Staubsauger, eine Kühlung o.ä.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem sollte man einen Notausschalter, und evtl. Referenzschalter verwenden.<br /> <br /> ====Stromversorgung====<br /> Man braucht mind. 2 verschiedene Spannungen:<br /> *Motorspannung bis 42V (einige Ampere)<br /> *Logikspannung 5V<br /> *evtl. 5V für die Optokoppler (Seperater Trafo)<br /> <br /> Es ist wichtig das die Logikspannung nicht unter ~4,6V einbricht, denn darunter funktioniert die Stromregelung des L297 nicht mehr, und die Treiberbausteine verabschieden sich.<br /> ----<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #Programm zum Umsetzen der Zeichnung in G-Code (CAM)<br /> #CNC-Steuerung (Programm das G-Code in Taktsignale für die Endstufe umsetzt)<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. Apr 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Praxis]]</div>

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<p>BurningBen: /* Elektronik */</p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> Z.B. bei der Platinenherstellung sind sie eine große Erleichterung, lohnen sich aber erst nach sehr vielen Platinen<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ====Linearführungen====<br /> Sie lagern die beweglichen Teile.&lt;br /&gt;<br /> Die gebräuchlichsten Arten sind:<br /> *(unterstütze) Rundstähle mit Gleit- oder Linearkugellagern<br /> *Wälzführungen z.B. von Bosch Rexroth, oder THK<br /> <br /> Wer sehr wenig Geld ausgeben will, kann auch Schubladenschienen nehmen. Aber dann bekommt auch nur die Qualität die man bezahlt.<br /> <br /> ====Gewindespindeln====<br /> Sie übersetzen die Drehbewegung der Antriebsmotoren in eine lineare Bewegung.&lt;br /&gt;<br /> Auch hier hat man verschiedene Möglichkeiten:<br /> *Gewindestangen: Sehr günstig, aber auch mit größeren Toleranzen, und nur geringen Steigungen<br /> *Trapezgewindespindeln: Größere Steigungen, massiver, deshalb weniger Durchbiegung. Steigungstoleranzen gering.<br /> *Kugelumlaufspindeln: Sehr teuer, wie Trapezgewinde, aber verschwindend geringes Umkehrspiel, wenig Reibung<br /> <br /> ====Schrittmotoren====<br /> Sie erzeugen eine sehr genaue Drehbewegung, üblicherweise haben sie eine Auflösung von 1,8°.<br /> Ausserdem haben ein großes Haltemoment.<br /> Für weitere Informationen siehe [[Schrittmotoren]]<br /> <br /> ====Wellenkupplung====<br /> Sie verbinden die Gewindespindeln mit den Schrittmotorachsen.<br /> Alternativ auch möglich:<br /> <br /> ====Zahnriemengetriebe====<br /> Statt einer direkten Verbindung von Motor und Spindeln, kann man auch ein Zahnriemengetriebe verwenden.&lt;br /&gt;<br /> Der Vorteil dabei: Man muss nicht auf absolut parallele Ausrichtung der Elemente achten.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem kann man evtl. eine Untersetzung einbauen, um die Präzision weiter zu erhöhen.<br /> <br /> ====Frässpindel====<br /> Die Frässpindel spannt das Werkzeug ein, und treibt es an.&lt;br /&gt;<br /> Hier kann man verschiedene Wege gehen:<br /> *Fertige Frässpindel, z.B. von Kress<br /> *Dremel(-klon)<br /> *Frässpindel einer Oberfräse<br /> <br /> ----<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> ----<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #Programm zum Umsetzen der Zeichnung in G-Code (CAM)<br /> #CNC-Steuerung (Programm das G-Code in Taktsignale für die Endstufe umsetzt)<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. Apr 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Praxis]]</div>

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<p>BurningBen: /* Frässpindel */</p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> Z.B. bei der Platinenherstellung sind sie eine große Erleichterung, lohnen sich aber erst nach sehr vielen Platinen<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ====Linearführungen====<br /> Sie lagern die beweglichen Teile.&lt;br /&gt;<br /> Die gebräuchlichsten Arten sind:<br /> *(unterstütze) Rundstähle mit Gleit- oder Linearkugellagern<br /> *Wälzführungen z.B. von Bosch Rexroth, oder THK<br /> <br /> Wer sehr wenig Geld ausgeben will, kann auch Schubladenschienen nehmen. Aber dann bekommt auch nur die Qualität die man bezahlt.<br /> <br /> ====Gewindespindeln====<br /> Sie übersetzen die Drehbewegung der Antriebsmotoren in eine lineare Bewegung.&lt;br /&gt;<br /> Auch hier hat man verschiedene Möglichkeiten:<br /> *Gewindestangen: Sehr günstig, aber auch mit größeren Toleranzen, und nur geringen Steigungen<br /> *Trapezgewindespindeln: Größere Steigungen, massiver, deshalb weniger Durchbiegung. Steigungstoleranzen gering.<br /> *Kugelumlaufspindeln: Sehr teuer, wie Trapezgewinde, aber verschwindend geringes Umkehrspiel, wenig Reibung<br /> <br /> ====Schrittmotoren====<br /> Sie erzeugen eine sehr genaue Drehbewegung, üblicherweise haben sie eine Auflösung von 1,8°.<br /> Ausserdem haben ein großes Haltemoment.<br /> Für weitere Informationen siehe [[Schrittmotoren]]<br /> <br /> ====Wellenkupplung====<br /> Sie verbinden die Gewindespindeln mit den Schrittmotorachsen.<br /> Alternativ auch möglich:<br /> <br /> ====Zahnriemengetriebe====<br /> Statt einer direkten Verbindung von Motor und Spindeln, kann man auch ein Zahnriemengetriebe verwenden.&lt;br /&gt;<br /> Der Vorteil dabei: Man muss nicht auf absolut parallele Ausrichtung der Elemente achten.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem kann man evtl. eine Untersetzung einbauen, um die Präzision weiter zu erhöhen.<br /> <br /> ====Frässpindel====<br /> Die Frässpindel spannt das Werkzeug ein, und treibt es an.&lt;br /&gt;<br /> Hier kann man verschiedene Wege gehen:<br /> *Fertige Frässpindel, z.B. von Kress<br /> *Dremel(-klon)<br /> *Frässpindel einer Oberfräse<br /> <br /> ----<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #Programm zum Umsetzen der Zeichnung in G-Code (CAM)<br /> #CNC-Steuerung (Programm das G-Code in Taktsignale für die Endstufe umsetzt)<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. Apr 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Praxis]]</div>

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<p>BurningBen: /* Arten von Fräsen */</p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> Z.B. bei der Platinenherstellung sind sie eine große Erleichterung, lohnen sich aber erst nach sehr vielen Platinen<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ====Linearführungen====<br /> Sie lagern die beweglichen Teile.&lt;br /&gt;<br /> Die gebräuchlichsten Arten sind:<br /> *(unterstütze) Rundstähle mit Gleit- oder Linearkugellagern<br /> *Wälzführungen z.B. von Bosch Rexroth, oder THK<br /> <br /> Wer sehr wenig Geld ausgeben will, kann auch Schubladenschienen nehmen. Aber dann bekommt auch nur die Qualität die man bezahlt.<br /> <br /> ====Gewindespindeln====<br /> Sie übersetzen die Drehbewegung der Antriebsmotoren in eine lineare Bewegung.&lt;br /&gt;<br /> Auch hier hat man verschiedene Möglichkeiten:<br /> *Gewindestangen: Sehr günstig, aber auch mit größeren Toleranzen, und nur geringen Steigungen<br /> *Trapezgewindespindeln: Größere Steigungen, massiver, deshalb weniger Durchbiegung. Steigungstoleranzen gering.<br /> *Kugelumlaufspindeln: Sehr teuer, wie Trapezgewinde, aber verschwindend geringes Umkehrspiel, wenig Reibung<br /> <br /> ====Schrittmotoren====<br /> Sie erzeugen eine sehr genaue Drehbewegung, üblicherweise haben sie eine Auflösung von 1,8°.<br /> Ausserdem haben ein großes Haltemoment.<br /> Für weitere Informationen siehe [[Schrittmotoren]]<br /> <br /> ====Wellenkupplung====<br /> Sie verbinden die Gewindespindeln mit den Schrittmotorachsen.<br /> Alternativ auch möglich:<br /> <br /> ====Zahnriemengetriebe====<br /> Statt einer direkten Verbindung von Motor und Spindeln, kann man auch ein Zahnriemengetriebe verwenden.&lt;br /&gt;<br /> Der Vorteil dabei: Man muss nicht auf absolut parallele Ausrichtung der Elemente achten.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem kann man evtl. eine Untersetzung einbauen, um die Präzision weiter zu erhöhen.<br /> <br /> ====Frässpindel====<br /> Die Frässpindel spannt das Werkzeug ein, und treibt es an.&lt;br /&gt;<br /> Hier kann man verschiedene Wege gehen:<br /> *Fertige Frässpindel, z.B. von Kress<br /> *Dremel(-klon)<br /> *Frässpindel einer Oberfräse<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #Programm zum Umsetzen der Zeichnung in G-Code (CAM)<br /> #CNC-Steuerung (Programm das G-Code in Taktsignale für die Endstufe umsetzt)<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. Apr 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Praxis]]</div>

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<p>BurningBen: /* Mechanik */</p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> Z.B. bei der Platinenherstellung sind sie eine große Erleichterung, lohnen sich aber erst nach sehr vielen Platinen<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ====Linearführungen====<br /> Sie lagern die beweglichen Teile.&lt;br /&gt;<br /> Die gebräuchlichsten Arten sind:<br /> *(unterstütze) Rundstähle mit Gleit- oder Linearkugellagern<br /> *Wälzführungen z.B. von Bosch Rexroth, oder THK<br /> <br /> Wer sehr wenig Geld ausgeben will, kann auch Schubladenschienen nehmen. Aber dann bekommt auch nur die Qualität die man bezahlt.<br /> <br /> ====Gewindespindeln====<br /> Sie übersetzen die Drehbewegung der Antriebsmotoren in eine lineare Bewegung.&lt;br /&gt;<br /> Auch hier hat man verschiedene Möglichkeiten:<br /> *Gewindestangen: Sehr günstig, aber auch mit größeren Toleranzen, und nur geringen Steigungen<br /> *Trapezgewindespindeln: Größere Steigungen, massiver, deshalb weniger Durchbiegung. Steigungstoleranzen gering.<br /> *Kugelumlaufspindeln: Sehr teuer, wie Trapezgewinde, aber verschwindend geringes Umkehrspiel, wenig Reibung<br /> <br /> ====Schrittmotoren====<br /> Sie erzeugen eine sehr genaue Drehbewegung, üblicherweise haben sie eine Auflösung von 1,8°.<br /> Ausserdem haben ein großes Haltemoment.<br /> Für weitere Informationen siehe [[Schrittmotoren]]<br /> <br /> ====Wellenkupplung====<br /> Sie verbinden die Gewindespindeln mit den Schrittmotorachsen.<br /> Alternativ auch möglich:<br /> <br /> ====Zahnriemengetriebe====<br /> Statt einer direkten Verbindung von Motor und Spindeln, kann man auch ein Zahnriemengetriebe verwenden.&lt;br /&gt;<br /> Der Vorteil dabei: Man muss nicht auf absolut parallele Ausrichtung der Elemente achten.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem kann man evtl. eine Untersetzung einbauen, um die Präzision weiter zu erhöhen.<br /> <br /> ====Frässpindel====<br /> Die Frässpindel spannt das Werkzeug ein, und treibt es an.&lt;br /&gt;<br /> Hier kann man verschiedene Wege gehen:<br /> *Fertige Frässpindel, z.B. von Kress<br /> *Dremel(-klon)<br /> *Frässpindel einer Oberfräse<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #Programm zum Umsetzen der Zeichnung in G-Code (CAM)<br /> #CNC-Steuerung (Programm das G-Code in Taktsignale für die Endstufe umsetzt)<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. 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<p>BurningBen: /* Mechanik */</p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> Z.B. bei der Platinenherstellung sind sie eine große Erleichterung, lohnen sich aber erst nach sehr vielen Platinen<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ====Linearführungen====<br /> Sie lagern die beweglichen Teile.&lt;br /&gt;<br /> Die gebräuchlichsten Arten sind:<br /> *(unterstütze) Rundstähle mit Gleit- oder Linearkugellagern<br /> *Wälzführungen z.B. von Bosch Rexroth, oder THK<br /> <br /> Wer sehr wenig Geld ausgeben will, kann auch Schubladenschienen nehmen. Aber dann bekommt auch nur die Qualität die man bezahlt.<br /> <br /> ====Gewindespindeln====<br /> Sie übersetzen die Drehbewegung der Antriebsmotoren in eine lineare Bewegung.&lt;br /&gt;<br /> Auch hier hat man verschiedene Möglichkeiten:<br /> *Gewindestangen: Sehr günstig, aber auch mit größeren Toleranzen, und nur geringen Steigungen<br /> *Trapezgewindespindeln: Größere Steigungen, massiver, deshalb weniger Durchbiegung. Steigungstoleranzen gering.<br /> *Kugelumlaufspindeln: Sehr teuer, wie Trapezgewinde, aber verschwindend geringes Umkehrspiel, wenig Reibung<br /> <br /> ====Schrittmotoren====<br /> Sie erzeugen eine sehr genaue Drehbewegung, üblicherweise haben sie eine Auflösung von 1,8°.<br /> Ausserdem haben ein großes Haltemoment.<br /> Für weitere Informationen siehe [[Schrittmotoren]]<br /> <br /> ====Wellenkupplung====<br /> Sie verbinden die Gewindespindeln mit den Schrittmotorachsen.<br /> Alternativ auch möglich:<br /> <br /> ====Zahnriemengetriebe====<br /> Statt einer direkten Verbindung von Motor und Spindeln, kann man auch ein Zahnriemengetriebe verwenden.&lt;br /&gt;<br /> Der Vorteil dabei: Man muss nicht auf absolut parallele Ausrichtung der Elemente achten.&lt;br /&gt;<br /> Ausserdem kann man evtl. eine Untersetzung einbauen, um die Präzision weiter zu erhöhen.<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #Programm zum Umsetzen der Zeichnung in G-Code (CAM)<br /> #CNC-Steuerung (Programm das G-Code in Taktsignale für die Endstufe umsetzt)<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. 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<p>BurningBen: </p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> Z.B. bei der Platinenherstellung sind sie eine große Erleichterung, lohnen sich aber erst nach sehr vielen Platinen<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ====Linearführungen====<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #Programm zum Umsetzen der Zeichnung in G-Code (CAM)<br /> #CNC-Steuerung (Programm das G-Code in Taktsignale für die Endstufe umsetzt)<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. Apr 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Praxis]]</div>

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<p>BurningBen: </p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #Programm zum Umsetzen der Zeichnung in G-Code (CAM)<br /> #CNC-Steuerung (Programm das G-Code in Taktsignale für die Endstufe umsetzt)<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. Apr 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Praxis]]</div>

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<p>BurningBen: /* C */</p> <hr /> <div>{|{{Blaueschmaltabelle}}<br /> |'''Hinweis:''' Neue Abkürzungen bitte stets alphabetisch einsortieren. Wird eine bestimmte Abkürzung nicht gefunden, dann auch mal die Suche nutzen! Zu vielen Abkürzungen exestieren auch umfangreichere Artikel wenn diese als Link ausgeführt sind.<br /> |}<br /> <br /> {{Alphabetleiste}}<br /> <br /> =A=<br /> <br /> ;[[ABS]]: &quot;''Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat''&quot; ist ein synthetisches Terpolymer aus drei unterschiedlichen Monomerarten.<br /> <br /> ;AGC: &quot;''Automatic Gain Control''&quot;: Automatische Verstärkerabgleich, etwa bei Funk- oder Infrarot-Empfängern.<br /> <br /> ;[[Arm|ARM]]: &quot;''Advanced RISC Machines''&quot;: 32-bit Micrcontroller-Familie und Markenname, designt von der gleichnamigen Firma. Hergestellt in Lizenz von unterschiedlichen Hardware-Herstellern, jedoch nicht von ARM selbst.<br /> <br /> ;[[Avr|AVR]]: (ungeklärt) &quot;''Advanced Virtual RISC''&quot; oder &quot;''Alf og Vegard RISC''&quot;, &quot;''bedeutungslos''&quot; laut [[Atmel]]: In der Mitter der Neunziger Jahren des 20.&amp;nbsp;Jahrhunders komplett neudesignte 8-bit Microcontroller-Architektur durch die Studenten Alf-Egil Bogen und Vegard Wollan. Aufgekauft von [[Atmel]]. Markenname.<br /> <br /> =C=<br /> <br /> ;[[CAD]]: &quot;''Computer aided Design''&quot; Computerunterstütztes entwerfen von z.B. Schaltungen (Leiterbahnen) die man später auf eine Platine fräst.<br /> ;CNC: &quot;''Computerized Numerical Control''&quot; Computersteuerung von Werkzeugmaschinen (z.B. Fräsen)<br /> <br /> =E=<br /> <br /> ;[[EEPROM]]: &quot;''Electrically Erasable Programmable Read Only Memory''&quot; Nur-Lese-Speicher, der durch Programmierung löschbar ist.<br /> ;EPROM: &quot;''Erasable Programmable Read Only Memory''&quot; Nur-Lese-Speicher, der durch UV-Licht löschbar ist.<br /> <br /> =F=<br /> ;[[FET|FET]]: &quot;''Field Effect Transistor''&quot;, auch &quot;''Feldeffekttransistor''&quot;: ein unipolarer Transistor im Gegensatz zum bipolaren [[Transistor|Transistor]].<br /> <br /> =G=<br /> ;GND: &quot;''Ground''&quot;: Masse einer Schaltung, auf die sich andere Potentiale beziehen. Damit liegt GND selber auf 0V. Alle GND-[[Schaltsymbole|Symbole]] eines Schaltplans sind miteinander verbunden, auch wenn im Schaltplan keine Verbindung zwischen ihnen eingezeichnet wurde, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen.<br /> ;GPR: &quot;''General Purpose Register''&quot;: Allgemeine Arbeitsregister in [[Avr|AVR-Microcontrollern]]<br /> <br /> =I=<br /> ;[[I2C|I2C]]: &quot;''Inter Integrated Circuit''&quot; gesprochen &quot;''I Quadrat C''&quot; bzw. &quot;''I square C''&quot;: Von Philips entwickelter synchroner 2-Draht Bus.<br /> <br /> ;IC: &quot;''Integrated Circuit''&quot; (Integrierter Schaltkreis) ist eine elektronische Schaltung aus Transistoren, Kondensatoren, Widerständen und Induktivitäten, die vollständig in bzw. auf einem einzigen Stück Halbleitersubstrat integriert ist.<br /> <br /> ;IDE: &quot;''Integrated Delevopment Environment''&quot;: Integrierte Entwicklungsumgebung mit grafischer Benutzerschnittstelle (GUI).<br /> <br /> ;IGBT: &quot;''Insulated Gate Bipolar Transistor''&quot;: Leistungstransistor. Hybrid aus bipolarem [[Transistor]] und [[FET]].<br /> <br /> ;IR: &quot;''Infra Red''&quot; bzw. &quot;''Infrarot''&quot;: Oft in Wort-Zusammensetzungen: IR-Diode, IR-Empfänger, IR-Fernbedienung. <br /> <br /> ;IRQ: &quot;''Interrupt Request''&quot;: Unterbrechungsanforderung einer Hardware in Reaktion auf ein bestimmtes Ereignis. Gegebenenfalls wird in ein spezieller Code (ISR) zur Ausführung gebracht.<br /> <br /> ;ISP: &quot;''In System Programming''&quot; bzw. &quot;''In System Programmable''&quot;: Möglichkeit und Verfahren, eine reprogrammierbare Hardware neu zu programmieren, ohne diese dafür aus dem Zielsystem zu entfernen. Die entsprechende Hardware muss ISP unterstützen. Gleiches gilt für die Hard- und Software, die zur Programmierung dient. <br /> <br /> ;ISR: &quot;''Interrupt Service Routine''&quot;: Code, der beim Auftreten freigeschalteter Ereignisse (IRQ) ausgeführt wird. Dazu wird der normale Programmfluss unterbrochen, die ISR ausgeführt, und danach das Programm an der unterbrochenen Stelle fortgeführt.<br /> <br /> =L=<br /> <br /> ;LCD: &quot;''Liquid Crystal Display''&quot;: Flüssigkristall-Anzeige. Praktisch trägheitslos ansteuerbare Anzeigen. Durch Anlegen eines elektrischen Feldes an eine zwischen durchsichtigen Elektroden befindliche Flüssigkeit, dreht diese die Polarisationsrichtung von Licht. Sichtbar wird diese Drehung durch Montieren eines Polarisationsfilters vor das LCD.<br /> <br /> ;[[LDR]]: &quot;''light dependent resistor''&quot; Lichtabhängiger Widerstand, leitet bei hoher Lichteinstrahlung besser als bei niedriger.<br /> <br /> ;LED: &quot;''Light Emitting Diode''&quot;: Lumineszenz-Diode, auch ''Leuchtdiode''. Halbleiter-Bauelement. Beim Durchgang von Ladungsträgern durch die Sperrschicht wird die aufgrund der Bandlücke freiwerdende Energie in Form von Licht abgestrahlt. Wellenlängenbereich vom nahen Infrarot (IR-Diode) über den sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums bis hin zum nahen Ulraviolett (UV-Diode).<br /> <br /> ;LSB: &quot;''least significant Bit''&quot;: Das niederwertigste Bit. In einem Byte stellt es dar, ob die Zahl gerade oder ungerade ist.<br /> <br /> =M=<br /> &lt;!-- <br /> ;: &quot;''''&quot;:<br /> --&gt;<br /> <br /> ;MISO: &quot;''Master In, Slave Out''&quot;: Unidirektionale Datenleitung vom Slave zum Master beim SPI-Bus.<br /> <br /> ;MOSI: &quot;''Master Out, Slave In''&quot;: Unidirektionale Datenleitung vom Master zum Slave beim SPI-Bus.<br /> <br /> ;MOSFET: ''Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor'' (engl. für „Metall-Oxid-Halbleiter-/-Silizium-Feldeffekttransistor“). Form eines FETs<br /> <br /> <br /> ;MSB: &quot;''most significant Bit''&quot;: Das hochwertigste Bit. In einem Byte stellt es die 128 dar.<br /> <br /> =N=<br /> &lt;!-- <br /> ;: &quot;''''&quot;:<br /> --&gt;<br /> <br /> ;NTC: &quot;''Negative Temperature Coefficienct''&quot;: Temperaturabhängiger Widerstand, leitet bei hohen Temperaturen besser als bei niedrigen.<br /> <br /> =P=<br /> &lt;!-- <br /> ;: &quot;''''&quot;:<br /> --&gt;<br /> <br /> ;PPM: &quot;''Pulse Position Modulation''&quot;:, auch &quot;''[[Pulspositionsmodulation]]''&quot;: Ein Modulationsverfahren.<br /> <br /> ;ppm: &quot;''part per million''&quot;: Eins auf eine Million, Faktor 1 : 1000000. Oft in Toleranzangaben, etwa bei Schwingquarzen.<br /> <br /> ;PTC: ''&quot;Positive Temperature Coefficient&quot;'' Temperaturabhängiger Widerstand, leitet bei niedrigen Temperaturen besser als bei höheren.<br /> <br /> ;[[Pulsweitenmodulation|PWM]]: &quot;''Pulse Width Modulation''&quot;, auch &quot;''[[Pulsweitenmodulation]]''&quot;: Ein Modulationsverfahren.<br /> <br /> =S=<br /> &lt;!-- <br /> ;: &quot;''''&quot;:<br /> --&gt;<br /> <br /> <br /> ;SCK: &quot;''Serial Clock''&quot;: Serielle, unidirektionale Taktleitung bzw. serielles Taktsignal beim SPI-Bus.<br /> <br /> ;SCL: &quot;''Serial Clock''&quot;: Serielle Taktleitung bzw. serielles Taktsignal beim [[I2C]]-Bus (auch: IIC-Bus oder TWI-Bus). Jeder Teilnehmen am Bus kann das SCL Signal auf 0 ziehen (wired AND, [[Clock_Stretching|Clock Stretching]]).<br /> <br /> ;SDA: &quot;''Serial Data''&quot;: Serielle Datenleitung bzw. serielles Datensignal beim [[I2C]]-Bus (auch: IIC-Bus oder TWI-Bus). Jeder Master am IIC-Bus kann das Signal auf 0 ziehen (wired AND, [[Arbitration]]).<br /> <br /> ;SFR: &quot;''Special Funtion Register''&quot;: I/O Kontrollregister in [[Avr|AVR-Microcontrollern]]<br /> <br /> ;[[SMD]]: &quot;''Surface Mounted Device''&quot;: Bauteil, das auf einer Seite einer Platine auf deren Oberfläche gelötet ist bzw. gelötet werden kann.<br /> <br /> ;SMT: &quot;''Surface Mount Technology''&quot;: Technik, bei der [[SMD]]-Bauteile einseitig auf der Oberfläche einer Platine kontaktiert werden, im Gegensatz zur Durchsteck-Technik, die Bohrungen erfordert.<br /> <br /> ;SPI: &quot;''Serial Peripheral Interface''&quot;: Serielles, synchrones Bussystem mit den Leitungen SCK (Takt), MOSI, MISO (Daten), SS (Steuerleitung(en) zur Slave-Auswahl und Synchronisation).<br /> <br /> ;SS: &quot;''Slave Select''&quot;: Steuerleitung zur Auswahl/Synchronisation eines Slave am SPI-Bus.<br /> <br /> <br /> = U =<br /> ;[[USI (Avr)|USI]]: &quot;''Universal Serial Interface''&quot; entsprechend für ''Universelle serielle Schnittstelle'', stellt einfachste Hardware für synchrone Datenübertragung zur Verfügung. Sie ist nicht so komfortabel wie bei vollständigem TWI oder SPI. Es ist aber trotzdem eine Erleichterung gegenüber einer reinen Softwareimplementierung, da das Schieberegister automatisch weitergeschoben wird und die Daten entsprechend am Ausgang oder vom Eingang angelegt/gelesen werden.<br /> <br /> =V=<br /> ;VCC: &quot;''Voltage at Collectors''&quot;: Digitale Versorgungsspannung, typischerweise zwischen +4.5V und +5V. Je nach Schaltung sind auch andere positive Werte möglich. Alle VCC-[[Schaltsymbole|Symbole]] eines Schaltplans sind miteinander verbunden, auch wenn im Schaltplan keine Verbindung zwischen ihnen eingezeichnet wurde, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen.<br /> ;VDD: &quot;''Voltage at Drains''&quot;: Positive Versorgungsspannung für MOS-Bauteile. Alle VDD-[[Schaltsymbole|Symbole]] eines Schaltplans sind miteinander verbunden, auch wenn im Schaltplan keine Verbindung zwischen ihnen eingezeichnet wurde, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen.<br /> ;VSS: &quot;''Voltage at Sources''&quot;: Negative Versorgungsspannung für MOS-Bauteile. Alle VSS-[[Schaltsymbole|Symbole]] eines Schaltplans sind miteinander verbunden, auch wenn im Schaltplan keine Verbindung zwischen ihnen eingezeichnet wurde, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen.<br /> <br /> <br /> =Weblinks=<br /> *[http://www.abkuerzung.ch/ 18105 Abkürzungen aus Informatik, Telekommunikation und Elektronik]<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Abkürzung|!]]</div>

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<p>BurningBen: /* C */</p> <hr /> <div>{|{{Blaueschmaltabelle}}<br /> |'''Hinweis:''' Neue Abkürzungen bitte stets alphabetisch einsortieren. Wird eine bestimmte Abkürzung nicht gefunden, dann auch mal die Suche nutzen! Zu vielen Abkürzungen exestieren auch umfangreichere Artikel wenn diese als Link ausgeführt sind.<br /> |}<br /> <br /> {{Alphabetleiste}}<br /> <br /> =A=<br /> <br /> ;[[ABS]]: &quot;''Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat''&quot; ist ein synthetisches Terpolymer aus drei unterschiedlichen Monomerarten.<br /> <br /> ;AGC: &quot;''Automatic Gain Control''&quot;: Automatische Verstärkerabgleich, etwa bei Funk- oder Infrarot-Empfängern.<br /> <br /> ;[[Arm|ARM]]: &quot;''Advanced RISC Machines''&quot;: 32-bit Micrcontroller-Familie und Markenname, designt von der gleichnamigen Firma. Hergestellt in Lizenz von unterschiedlichen Hardware-Herstellern, jedoch nicht von ARM selbst.<br /> <br /> ;[[Avr|AVR]]: (ungeklärt) &quot;''Advanced Virtual RISC''&quot; oder &quot;''Alf og Vegard RISC''&quot;, &quot;''bedeutungslos''&quot; laut [[Atmel]]: In der Mitter der Neunziger Jahren des 20.&amp;nbsp;Jahrhunders komplett neudesignte 8-bit Microcontroller-Architektur durch die Studenten Alf-Egil Bogen und Vegard Wollan. Aufgekauft von [[Atmel]]. Markenname.<br /> <br /> =C=<br /> <br /> ;[[CAD]]: &quot;''Computer aided Design''&quot; Computerunterstütztes entwerfen von z.B. Schaltungen (Leiterbahnen) die man später auf eine Platine fräst.<br /> ;CNC: &quot;''Computerized Numerical Control''&quot; Werkzeugmaschinen die von Computern gesteuert werden.<br /> <br /> =E=<br /> <br /> ;[[EEPROM]]: &quot;''Electrically Erasable Programmable Read Only Memory''&quot; Nur-Lese-Speicher, der durch Programmierung löschbar ist.<br /> ;EPROM: &quot;''Erasable Programmable Read Only Memory''&quot; Nur-Lese-Speicher, der durch UV-Licht löschbar ist.<br /> <br /> =F=<br /> ;[[FET|FET]]: &quot;''Field Effect Transistor''&quot;, auch &quot;''Feldeffekttransistor''&quot;: ein unipolarer Transistor im Gegensatz zum bipolaren [[Transistor|Transistor]].<br /> <br /> =G=<br /> ;GND: &quot;''Ground''&quot;: Masse einer Schaltung, auf die sich andere Potentiale beziehen. Damit liegt GND selber auf 0V. Alle GND-[[Schaltsymbole|Symbole]] eines Schaltplans sind miteinander verbunden, auch wenn im Schaltplan keine Verbindung zwischen ihnen eingezeichnet wurde, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen.<br /> ;GPR: &quot;''General Purpose Register''&quot;: Allgemeine Arbeitsregister in [[Avr|AVR-Microcontrollern]]<br /> <br /> =I=<br /> ;[[I2C|I2C]]: &quot;''Inter Integrated Circuit''&quot; gesprochen &quot;''I Quadrat C''&quot; bzw. &quot;''I square C''&quot;: Von Philips entwickelter synchroner 2-Draht Bus.<br /> <br /> ;IC: &quot;''Integrated Circuit''&quot; (Integrierter Schaltkreis) ist eine elektronische Schaltung aus Transistoren, Kondensatoren, Widerständen und Induktivitäten, die vollständig in bzw. auf einem einzigen Stück Halbleitersubstrat integriert ist.<br /> <br /> ;IDE: &quot;''Integrated Delevopment Environment''&quot;: Integrierte Entwicklungsumgebung mit grafischer Benutzerschnittstelle (GUI).<br /> <br /> ;IGBT: &quot;''Insulated Gate Bipolar Transistor''&quot;: Leistungstransistor. Hybrid aus bipolarem [[Transistor]] und [[FET]].<br /> <br /> ;IR: &quot;''Infra Red''&quot; bzw. &quot;''Infrarot''&quot;: Oft in Wort-Zusammensetzungen: IR-Diode, IR-Empfänger, IR-Fernbedienung. <br /> <br /> ;IRQ: &quot;''Interrupt Request''&quot;: Unterbrechungsanforderung einer Hardware in Reaktion auf ein bestimmtes Ereignis. Gegebenenfalls wird in ein spezieller Code (ISR) zur Ausführung gebracht.<br /> <br /> ;ISP: &quot;''In System Programming''&quot; bzw. &quot;''In System Programmable''&quot;: Möglichkeit und Verfahren, eine reprogrammierbare Hardware neu zu programmieren, ohne diese dafür aus dem Zielsystem zu entfernen. Die entsprechende Hardware muss ISP unterstützen. Gleiches gilt für die Hard- und Software, die zur Programmierung dient. <br /> <br /> ;ISR: &quot;''Interrupt Service Routine''&quot;: Code, der beim Auftreten freigeschalteter Ereignisse (IRQ) ausgeführt wird. Dazu wird der normale Programmfluss unterbrochen, die ISR ausgeführt, und danach das Programm an der unterbrochenen Stelle fortgeführt.<br /> <br /> =L=<br /> <br /> ;LCD: &quot;''Liquid Crystal Display''&quot;: Flüssigkristall-Anzeige. Praktisch trägheitslos ansteuerbare Anzeigen. Durch Anlegen eines elektrischen Feldes an eine zwischen durchsichtigen Elektroden befindliche Flüssigkeit, dreht diese die Polarisationsrichtung von Licht. Sichtbar wird diese Drehung durch Montieren eines Polarisationsfilters vor das LCD.<br /> <br /> ;[[LDR]]: &quot;''light dependent resistor''&quot; Lichtabhängiger Widerstand, leitet bei hoher Lichteinstrahlung besser als bei niedriger.<br /> <br /> ;LED: &quot;''Light Emitting Diode''&quot;: Lumineszenz-Diode, auch ''Leuchtdiode''. Halbleiter-Bauelement. Beim Durchgang von Ladungsträgern durch die Sperrschicht wird die aufgrund der Bandlücke freiwerdende Energie in Form von Licht abgestrahlt. Wellenlängenbereich vom nahen Infrarot (IR-Diode) über den sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums bis hin zum nahen Ulraviolett (UV-Diode).<br /> <br /> ;LSB: &quot;''least significant Bit''&quot;: Das niederwertigste Bit. In einem Byte stellt es dar, ob die Zahl gerade oder ungerade ist.<br /> <br /> =M=<br /> &lt;!-- <br /> ;: &quot;''''&quot;:<br /> --&gt;<br /> <br /> ;MISO: &quot;''Master In, Slave Out''&quot;: Unidirektionale Datenleitung vom Slave zum Master beim SPI-Bus.<br /> <br /> ;MOSI: &quot;''Master Out, Slave In''&quot;: Unidirektionale Datenleitung vom Master zum Slave beim SPI-Bus.<br /> <br /> ;MOSFET: ''Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor'' (engl. für „Metall-Oxid-Halbleiter-/-Silizium-Feldeffekttransistor“). Form eines FETs<br /> <br /> <br /> ;MSB: &quot;''most significant Bit''&quot;: Das hochwertigste Bit. In einem Byte stellt es die 128 dar.<br /> <br /> =N=<br /> &lt;!-- <br /> ;: &quot;''''&quot;:<br /> --&gt;<br /> <br /> ;NTC: &quot;''Negative Temperature Coefficienct''&quot;: Temperaturabhängiger Widerstand, leitet bei hohen Temperaturen besser als bei niedrigen.<br /> <br /> =P=<br /> &lt;!-- <br /> ;: &quot;''''&quot;:<br /> --&gt;<br /> <br /> ;PPM: &quot;''Pulse Position Modulation''&quot;:, auch &quot;''[[Pulspositionsmodulation]]''&quot;: Ein Modulationsverfahren.<br /> <br /> ;ppm: &quot;''part per million''&quot;: Eins auf eine Million, Faktor 1 : 1000000. Oft in Toleranzangaben, etwa bei Schwingquarzen.<br /> <br /> ;PTC: ''&quot;Positive Temperature Coefficient&quot;'' Temperaturabhängiger Widerstand, leitet bei niedrigen Temperaturen besser als bei höheren.<br /> <br /> ;[[Pulsweitenmodulation|PWM]]: &quot;''Pulse Width Modulation''&quot;, auch &quot;''[[Pulsweitenmodulation]]''&quot;: Ein Modulationsverfahren.<br /> <br /> =S=<br /> &lt;!-- <br /> ;: &quot;''''&quot;:<br /> --&gt;<br /> <br /> <br /> ;SCK: &quot;''Serial Clock''&quot;: Serielle, unidirektionale Taktleitung bzw. serielles Taktsignal beim SPI-Bus.<br /> <br /> ;SCL: &quot;''Serial Clock''&quot;: Serielle Taktleitung bzw. serielles Taktsignal beim [[I2C]]-Bus (auch: IIC-Bus oder TWI-Bus). Jeder Teilnehmen am Bus kann das SCL Signal auf 0 ziehen (wired AND, [[Clock_Stretching|Clock Stretching]]).<br /> <br /> ;SDA: &quot;''Serial Data''&quot;: Serielle Datenleitung bzw. serielles Datensignal beim [[I2C]]-Bus (auch: IIC-Bus oder TWI-Bus). Jeder Master am IIC-Bus kann das Signal auf 0 ziehen (wired AND, [[Arbitration]]).<br /> <br /> ;SFR: &quot;''Special Funtion Register''&quot;: I/O Kontrollregister in [[Avr|AVR-Microcontrollern]]<br /> <br /> ;[[SMD]]: &quot;''Surface Mounted Device''&quot;: Bauteil, das auf einer Seite einer Platine auf deren Oberfläche gelötet ist bzw. gelötet werden kann.<br /> <br /> ;SMT: &quot;''Surface Mount Technology''&quot;: Technik, bei der [[SMD]]-Bauteile einseitig auf der Oberfläche einer Platine kontaktiert werden, im Gegensatz zur Durchsteck-Technik, die Bohrungen erfordert.<br /> <br /> ;SPI: &quot;''Serial Peripheral Interface''&quot;: Serielles, synchrones Bussystem mit den Leitungen SCK (Takt), MOSI, MISO (Daten), SS (Steuerleitung(en) zur Slave-Auswahl und Synchronisation).<br /> <br /> ;SS: &quot;''Slave Select''&quot;: Steuerleitung zur Auswahl/Synchronisation eines Slave am SPI-Bus.<br /> <br /> <br /> = U =<br /> ;[[USI (Avr)|USI]]: &quot;''Universal Serial Interface''&quot; entsprechend für ''Universelle serielle Schnittstelle'', stellt einfachste Hardware für synchrone Datenübertragung zur Verfügung. Sie ist nicht so komfortabel wie bei vollständigem TWI oder SPI. Es ist aber trotzdem eine Erleichterung gegenüber einer reinen Softwareimplementierung, da das Schieberegister automatisch weitergeschoben wird und die Daten entsprechend am Ausgang oder vom Eingang angelegt/gelesen werden.<br /> <br /> =V=<br /> ;VCC: &quot;''Voltage at Collectors''&quot;: Digitale Versorgungsspannung, typischerweise zwischen +4.5V und +5V. Je nach Schaltung sind auch andere positive Werte möglich. Alle VCC-[[Schaltsymbole|Symbole]] eines Schaltplans sind miteinander verbunden, auch wenn im Schaltplan keine Verbindung zwischen ihnen eingezeichnet wurde, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen.<br /> ;VDD: &quot;''Voltage at Drains''&quot;: Positive Versorgungsspannung für MOS-Bauteile. Alle VDD-[[Schaltsymbole|Symbole]] eines Schaltplans sind miteinander verbunden, auch wenn im Schaltplan keine Verbindung zwischen ihnen eingezeichnet wurde, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen.<br /> ;VSS: &quot;''Voltage at Sources''&quot;: Negative Versorgungsspannung für MOS-Bauteile. Alle VSS-[[Schaltsymbole|Symbole]] eines Schaltplans sind miteinander verbunden, auch wenn im Schaltplan keine Verbindung zwischen ihnen eingezeichnet wurde, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen.<br /> <br /> <br /> =Weblinks=<br /> *[http://www.abkuerzung.ch/ 18105 Abkürzungen aus Informatik, Telekommunikation und Elektronik]<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Abkürzung|!]]</div>

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<p>BurningBen: /* Computer */</p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #Programm zum Umsetzen der Zeichnung in G-Code (CAM)<br /> #CNC-Steuerung (Programm das G-Code in Taktsignale für die Endstufe umsetzt)<br /> <br /> ==Autor(en)==<br /> --[[Benutzer:BurningBen|BurningBen]] 17:15, 6. Apr 2009 (CEST)</div>

BurningBen https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=CNC-Fr%C3%A4se&diff=14762 2009-04-06T15:14:22Z

<p>BurningBen: /* Vorteile */</p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #Programm zum Umsetzen der Zeichnung in G-Code (CAM)<br /> #CNC-Steuerung (Programm das G-Code in Taktsignale für die Endstufe umsetzt)</div>

BurningBen https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=CNC-Fr%C3%A4se&diff=14761 2009-04-06T15:14:00Z

<p>BurningBen: /* Nachteile */</p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> '''Die folgenden Betrachtungen sind für Hobbyisten:'''<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Hoher Preis<br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #Programm zum Umsetzen der Zeichnung in G-Code (CAM)<br /> #CNC-Steuerung (Programm das G-Code in Taktsignale für die Endstufe umsetzt)</div>

BurningBen https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=CNC-Fr%C3%A4se&diff=14760 2009-04-06T15:13:18Z

<p>BurningBen: </p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> <br /> Der folgende Artikel richtet sich hauptsächlich, an Heimwerker, die einen Selbstbau einer CNC-Fräse ins Auge gefasst haben.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> '''Die folgenden Betrachtungen sind für Hobbyisten:'''<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Die zusätzlichen Teile sind teuer<br /> <br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> #Schnittstelle zum Computer über LPT<br /> #Schrittmotortreiber<br /> #Zusätzliche Logik und Relais<br /> <br /> ===Computer===<br /> Als Steuerungscomputer kommt nur einer in Frage, der einen Parallelen Anschluss hat.<br /> #CAD-Programm<br /> #Programm zum Umsetzen der Zeichnung in G-Code (CAM)<br /> #CNC-Steuerung (Programm das G-Code in Taktsignale für die Endstufe umsetzt)</div>

BurningBen https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=CNC-Fr%C3%A4se&diff=14759 2009-04-06T15:07:11Z

<p>BurningBen: </p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> '''Die folgenden Betrachtungen sind für Hobbyisten:'''<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Die zusätzlichen Teile sind teuer<br /> <br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Bestandteile==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.<br /> <br /> ===Mechanik===<br /> Für eine CNC-Fräse benötigt man:<br /> #Linearführungen<br /> #Gewindespindeln<br /> #Schrittmotoren<br /> #Wellenkupplungen oder Zahnriemenräder<br /> #Frässpindel<br /> <br /> ===Elektronik===<br /> <br /> ===Computer===</div>

BurningBen https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=CNC-Fr%C3%A4se&diff=14758 2009-04-06T15:03:10Z

<p>BurningBen: </p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> '''Die folgenden Betrachtungen sind für Hobbyisten:'''<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Die zusätzlichen Teile sind teuer<br /> <br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.<br /> <br /> ==Selbstbau==<br /> Für den Selbstbau sollte man sich eine Portalfräse vornehmen. Der Grundaufbau ist mit Maschinenbauprofilen relativ einfach zu realisieren.&lt;br /&gt;<br /> Möchte man Stahl bearbeiten, sollte man statt einem Neubau, eine konventionelle Konsolfräse auf CNC-Betrieb aufrüsten.&lt;br /&gt;<br /> Das hat auch den Vorteil, das man beim Bau schon fräsen kann.</div>

BurningBen https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=CNC-Fr%C3%A4se&diff=14757 2009-04-06T14:59:10Z

<p>BurningBen: </p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> '''Die folgenden Betrachtungen sind für Hobbyisten:'''<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Die zusätzlichen Teile sind teuer<br /> <br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, &lt;br /&gt;oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> Eine solche Fräse lässt sich gut aus Maschinenbauprofilen aufbauen.&lt;br /&gt;<br /> Sie ist eher geeignet für großflächige Arbeiten in weicheren Materialien, wie z.B.:<br /> *Spanten für Schiffe und<br /> *Rippen für Tragflächen aus Holz ausschneiden<br /> *Isolationsfräsen auf Leiterplatten<br /> <br /> Wenn die Fräse massiv gebaut ist, können auch NE-Metalle, hauptsächlich also Aluminium bearbeitet werden.<br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.</div>

BurningBen https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=CNC-Fr%C3%A4se&diff=14756 2009-04-06T14:52:12Z

<p>BurningBen: /* Arten von Fräsen */</p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> <br /> {{FarbigerRahmen|Die folgenden Betrachtungen sind für Hobbyanwender:}}<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Die zusätzlichen Teile sind teuer<br /> <br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.</div>

BurningBen https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=CNC-Fr%C3%A4se&diff=14755 2009-04-06T14:51:45Z

<p>BurningBen: </p> <hr /> <div>{{Baustelle|BurningBen}}<br /> <br /> Eine CNC-Fräse ist eine Fräse, die statt durch einen Menschen von einem Computer bedient wird.<br /> <br /> In der Industrie werden CNC-Maschinen schon länger eingesetzt.<br /> Auch im Hobby sind CNC-Fräsen und auch Drehbänke im Kommen.<br /> <br /> {{FarbigerRahmen|Die folgenden Betrachtungen sind für Hobbyanwender:}}<br /> <br /> ==Vorteile==<br /> *Genauigkeit<br /> *Sie arbeiten selbständig<br /> *Formen wie z.B. Kreise sind mit konventionellen Fräsen, ohne zusätzliches Zubehör, wie z.B. Teilköpfe, nicht machbar<br /> *Computer können mehr als 2 Achsen gleichzeitig verfahren<br /> <br /> ==Nachteile==<br /> *Man muss sich in Programme einarbeiten, um dem Computer Vorlagen zu erstellen<br /> *Die zusätzlichen Teile sind teuer<br /> <br /> <br /> ==Arten von Fräsen==<br /> <br /> Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten von Fräsen:<br /> *Portalfräsen, oder auch Bettfräsmaschinen<br /> *Konsolfräsmaschinen<br /> <br /> ===Portalfräsmaschinen===<br /> Eine Portalfräsmaschine hat einen großen Tisch, über dem sich das Werkzeug bewegt.<br /> <br /> Dabei wird entweder der Tisch unter einem Portal vor und zurück gefahren, während auf dem Portal die Z-Achse nach rechts und links verfahren werden kann, oder der Tisch steht fest, und das gesamte Portal kann nach vorne und hinten verfahren werden.<br /> <br /> <br /> ===Konsolfräsmaschinen===<br /> Anders als bei den Portalfräsen bewegt sich hier das Werkzeug nicht, sondern der Maschinentisch und dadurch das Werkstück.<br /> Der Motor und die Spindel, mit der Werkzeugaufnahme, sind in einem massivem stationären Aufbau integriert. Dieser Aufbau ist häufig aus Grauguß.<br /> <br /> Konsolfräsen sind meist stabiler und dadurch für die Bearbeitung von harten Materialien wie Stahl geeigneter.</div>

BurningBen https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Benutzer:BurningBen&diff=14754 2009-04-06T14:13:47Z

<p>BurningBen: /* Interessen */</p> <hr /> <div>==Allgemeines==<br /> Name: Benjamin&lt;br /&gt;<br /> Alter: 18&lt;br /&gt;<br /> Wohnort: Ostfildern, bei Stuttgart&lt;br /&gt;<br /> z.Z. noch Schüler<br /> <br /> ==Interessen==<br /> Webprogrammierung und -design&lt;br /&gt;<br /> Elektronik allgemein, µController, CNC-Systeme&lt;br /&gt;<br /> Maschinenbau und Fertigungstechnik&lt;br /&gt;<br /> Pyrotechnik<br /> <br /> ==siehe Auch==<br /> [http://www.burning-world.de Meine Seite]</div>

BurningBen https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Benutzer:BurningBen&diff=14753 2009-04-06T14:13:25Z

<p>BurningBen: /* Interessen */</p> <hr /> <div>==Allgemeines==<br /> Name: Benjamin&lt;br /&gt;<br /> Alter: 18&lt;br /&gt;<br /> Wohnort: Ostfildern, bei Stuttgart&lt;br /&gt;<br /> z.Z. noch Schüler<br /> <br /> ==Interessen==<br /> Webprogrammierung und -design&lt;br /&gt;<br /> Elektronik allgemein, µController, CNC-Systeme&lt;br /&gt;<br /> Maschinenbau und Fertigungstechnik&lt;br /&gt;<br /> <br /> ==siehe Auch==<br /> [http://www.burning-world.de Meine Seite]</div>

BurningBen https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Benutzer:BurningBen&diff=14752 2009-04-06T14:12:00Z

<p>BurningBen: /* Allgemeines */</p> <hr /> <div>==Allgemeines==<br /> Name: Benjamin&lt;br /&gt;<br /> Alter: 18&lt;br /&gt;<br /> Wohnort: Ostfildern, bei Stuttgart&lt;br /&gt;<br /> z.Z. noch Schüler<br /> <br /> ==Interessen==<br /> Elektronik allgemeine, µController, CNC-Systeme&lt;br /&gt;<br /> Maschinenbau und Fertigungstechnik&lt;br /&gt;<br /> <br /> ==siehe Auch==<br /> [http://www.burning-world.de Meine Seite]</div>

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<p>BurningBen: </p> <hr /> <div>==Allgemeines==<br /> Alter: 18&lt;br /&gt;<br /> Wohnort: Ostfildern, bei Stuttgart&lt;br /&gt;<br /> z.Z. noch Schüler<br /> <br /> ==Interessen==<br /> Elektronik allgemeine, µController, CNC-Systeme&lt;br /&gt;<br /> Maschinenbau und Fertigungstechnik&lt;br /&gt;<br /> <br /> ==siehe Auch==<br /> [http://www.burning-world.de Meine Seite]</div>

BurningBen https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Kondensator&diff=14750 2009-04-06T13:33:57Z

<p>BurningBen: /* Trimm- und Drehkondensator */</p> <hr /> <div>Ein Kondensator ist ein passives Bauelement mit der Eigenschaft, elektrische Ladung und somit Energie zu speichern. Er besteht aus zwei elektrisch leitenden Flächen (Elektroden). Zwischen diesen befindet sich immer das Dielektrikum, ein Bereich mit isolierenden Eigenschaften (im einfachsten Fall Luft). Die einfachste Bauform eines Kondensators besteht also aus zwei parallelen Platten mit elektrischen Anschlüssen.<br /> <br /> [[Bild:Kondensator-Schaltzeichen.jpg|right]]<br /> == Grundlagen ==<br /> Wird eine Spannung an die Anschlüsse eines ungeladenen Kondensators angelegt, so fließt zeitabhängig ein elektrischer Strom, welcher eine Elektrode positiv und die andere negativ auflädt. Diese elektrische Ladung des Kondensators bleibt erhalten, wenn er von der Spannungsquelle getrennt wird: Der Kondensator hält seine Spannung. Entnimmt man dem Kondensator Ladung (also Strom), so sinkt seine Spannung wieder.<br /> <br /> Die gespeicherte Ladung ist proportional zur Spannung zwischen den Elektroden des Kondensators. Diese Proportionalität wird als Kapazität bezeichnet, sie ist das wesentliche Merkmal eines Kondensators. <br /> <br /> Ein weiteres wichtiges Merkmal ist die Maximalspannung, die ein Kondensator zwischen seinen Elektroden ertragen kann. Wird diese Spannung überschritten, ist das Dielektrikum nicht mehr in der Lage, seine isolierenden Eigenschaften zu behalten. Es kommt zu einem Durchschlagen der Ladungsträger, der Kondensator wird zerstört.<br /> <br /> <br /> === Kondensator an Gleichspannung ===<br /> In dem Moment, in dem man eine Spannungsquelle mit einem ungeladenen Kondensator verbindet, wird die mit dem Pluspol verbundene Platte positiv, die mit dem Minuspol verbundene Platte negativ aufgeladen. Dabei fließt ein von der Kapatität des Kondensators abhängiger Ladestrom. Nach diesem Ladevorgang findet unter der Voraussetzung einer gleichbleibenden Spannung kein weiterer Stromfluss statt. Misst man dann mit einem Spannungsmessgerät die Spannung zwischen den beiden Platten, stimmt diese exakt mit der angelegten Spannung überein.<br /> <br /> Klemmt man dann den Kondensator von der Spannungsquelle ab, bleibt die vorhandene Ladung erhalten. <br /> <br /> Schließt man jetzt einen Verbraucher an den Kondensator an, fließt die Ladung über diesen Verbraucher ab; der Kondensator wird entladen.<br /> <br /> Ein Kondensator sperrt also Gleichspannung, speichert aber die Ladung. Das Fließen eines Stromes zum Schaltzeitpunkt ist hierbei kein Widerspruch, denn das Schalten ist eine Veränderung der Spannung und damit keine Gleichspannung. Wenn nach ganz kurzer Zeit der stationäre Zustand erreicht ist, fließt kein Strom mehr; denn Strom kann nur fließen, wenn sich die Spannung am Kondensator ändert.<br /> <br /> === Kondensator an sinusförmiger Spannung ===<br /> Aus den mathematischen Grundlagen folgt, dass bei einer sinusförmigen Spannung der Strom einen cosinusförmigen Verlauf mit der gleichen Frequenz wie die Spannung besitzt. Der Strom ist durch die Cosinus-Funktion um 90° phasenverschoben, d.h. er eilt der Spannung mit einer Phasenverschiebung von &lt;sup&gt;1&lt;/sup&gt;/&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt; Periode voraus (eine Spannung kann am Kondensator also nur anliegen, wenn vorher Strom in ihn geflossen ist).<br /> <br /> Wenn man bei konstanter Spannung die Frequenz erhöht, nimmt die Änderungsgeschwindigkeit der Spannung zu. Damit muss in kürzerer Zeit die gleiche Ladung bewegt werden, folglich muss die Amplitude des Stroms zunehmen. Der Strom ist dabei proportional zur Frequenz, bei doppelter Frequenz fließt daher auch der doppelte Strom.<br /> <br /> === Kondensator an rechteckförmiger Spannung ===<br /> <br /> <br /> <br /> === Technisch bedeutsame Größen ===<br /> ''Hier sollen nur die für einen Hobby-Bastler technisch interessanten Kenngrößen aufgeführt werden.''<br /> <br /> ==== - Kapazität ====<br /> Die Kapazität (C) eine Kondensators gibt an, wieviel Ladung (Q) pro Spannung (U) gespeichert werden kann: C = Q / U. Die Einheit für Kapazitäten ist Farad: 1 F = 1 As/V.&lt;br/&gt;Werden mehrere Kondensatoren parallel zueinander geschaltet, so addieren sich ihre Kapazitäten (wie bei der Reihenschaltung von Widerständen). Bei einer Reihenschaltung von Kondensatoren wird die Summe ihrer Reziprokwerte addiert (wie bei der Parallelschaltung von Widerständen).<br /> <br /> ==== - Spannungsfestigkeit ====<br /> Die Isolierschicht eines Kondensators kann nur eine bestimmte Spannung aushalten. Wenn diese Spannung überschritten wird, wird in der Regel der Kondensator zerstört. Einige Folienkondensatoren sind selbstheilend und können kurze Überspannungen vertragen, verlieren dabei aber an Kapazität. Die angebenene Spannung ist immer der garantierte Mindestwert, die ein Kondensator ohne Beschädigung aushält.<br /> <br /> ==== - Strombelastbarkeit ====<br /> Der reale Kondensator hat einen internen Serienwiderstand und zusätzlich Verluste im Dielektrikum. Wegen der damit verbundenen Erwärmung darf nur ein begrenzter (Wechsel-)Strom durch den Kondensator fließen. Die Strombelastbarkeit ist bei Elkos und einigen Folienkondensatoren relativ niedrig. Wichtig ist diese Beschränkung in Schaltnetzteilen.<br /> <br /> ==== - Selbstentladung ====<br /> Ein aufgeladener realer Kondensator entlädt sich mit der Zeit von selbst. Dieser Effekt kann durch einen endlichen Isolationswiderstand R&lt;sub&gt;is&lt;/sub&gt; des Dielektrikums beschrieben werden, der zu einem idealen Kondensator C parallel geschaltet ist. Der dabei fließende Strom wird als Leckstrom bezeichnet.<br /> <br /> Die Selbstentladezeitkonstante &lt;math&gt;\tau&lt;/math&gt; = R&lt;sub&gt;is&lt;/sub&gt; * C ist zudem ein Maß für die Güte der Isolation eines Kondensators. <br /> <br /> Neuere Papier- und Kunststofffolienkondensatoren haben einen Isolationswiderstand zwischen 6 und 12 GΩ, daraus ergibt sich eine Selbstentladezeit (nach 5&lt;math&gt;\tau&lt;/math&gt; gilt ein Kondensator als entladen) zwischen 10.000 und 20.000 s (etwa 3 bis 6 Stunden). Für Elektrolytkondensatoren ist der Isolationswiderstand und damit auch die Selbstentladezeit deutlich niedriger.&lt;br/&gt;Diese Zeitkonstante ist wichtig, wenn ein Kondensator zur Speicherung eines Spannungswertes eingesetzt werden soll.<br /> <br /> <br /> === Praktische Bedeutung ===<br /> <br /> <br /> == Bauarten ==<br /> <br /> === Keramik-Kondensator (Kerko) ===<br /> <br /> [[Bild:Kerkos.jpg|thumb|Verschiedene Kerkos]]<br /> <br /> Wie der Name schon sagt, besteht bei diesen Kondensatoren das Dielektrikum aus einem keramischen Material. Verwendet werden z. B. Titandioxid oder Bariumtitanat, beigemischt werden u.a. Aluminium-Silikate, Magnesium-Silikate oder Aluminiumoxide.&lt;br/&gt;Keramik-Kondensatoren bilden eine große Gruppe von Kondensatoren im Kapazitätsbereich von 0,5 pF bis zu einigen 100 µF. Von der verwendeten Keramikart sind im wesentlichen 2 Klassen zu unterscheiden: <br /> <br /> Klasse 1: Normale Keramiken (z.B. NP0) erlauben geringe Verluste und Temperaturkoeffizienten, allerdings nur relativ geringe Kapatzitäten (normal bis ca. 1 nF). Diese Kondensatoren eignen sich gut für Hochfrequenz- und Filteranwendungen.<br /> <br /> Klasse 2: Ferroelektrische Keramiken geben hohe Kapazitäten, aber auch eine starke Nichtlinearität und Temperaturabhängigkeit. Diese Kondensatoren sind im wesenlichen als Energiespeicher und Abblockkondensator geeignet.<br /> <br /> === Folien-Kondensator ===<br /> Hierbei werden Folien aus Kunststoff oder Kunststoffmischungen als Dielektrikum verwendet. Sie werden in zwei Ausführungen hergestellt:<br /> <br /> Kunststoff-Folienkondensatoren mit Metallbelag bestehen aus je zwei Lagen Metallfolie und Kunststofffolie. Diese sind abwechselnd geschichtet und üblicherweise aufgewickelt.&lt;br/&gt;Ein metallisierter Kunststoff-Folienkondensator besteht aus zwei Kunststofffolien, die auf beiden Seiten mit Aluminium bedampft sind und aufgewickelt oder geschichtet werden. Diese Kondensatorart ist bei einem Durchschlag selbstheilend, da die dünne Metallschicht vom Lichtbogen um den Durchschlagkanal herum verdampft wird.<br /> <br /> Folienkondensatoren werden hauptsächlich in Hochspannungsanwendungen verwendet, können aber auch wie Keramik-Kondensatoren in Hochfrequenz- und Filteranwendungen eingesetzt werden.<br /> <br /> <br /> === Elektrolyt-Kondensator (Elko) ===<br /> <br /> [[Bild:Verschiedene-elkos.jpg|thumb|Elkos in verschienden Größen]]<br /> <br /> Die große Gruppe der Elektrolyt-Kondensatoren gibt es in verschiedenen Technologien: Als Aluminium-Elko mit Aluminiumoxid, als Tantal-Elko mit Tantal-Pentoxid oder als Niob-Elko mit Niob-Pentoxid als Dielektrikum.&lt;br/&gt;Bei diesen Kondensatoren wird auf dem Metall der Anode durch Elektrolyse eine nichtleitende Isolierschicht als Dielektrikum erzeugt. Der Elektrolyt (fest, flüssig oder eine Paste) bildet dabei die Kathode (Gegenelektrode). Die Stromzuführung zum Elektrolyten erfolgt über Folien gleichen Metalls wie das der Anode oder über eine geeignete Kontaktierung des Elektrolyten.<br /> <br /> Die Anode eines Elektrolyt-Kondensators wird zur Vergrößerung der Oberfläche auf verschiedene Arten strukturiert. Auf Grund der großen Oberfläche und des äußerst dünnem Dielektrikums können mit Elektrolyt-Kondensatoren bei kleiner Bauweise relativ hohe elektrische Kapazitäten von bis zu einem Farad erreicht werden.&lt;br/&gt;Elektrolyt-Kondensatoren sind fast immer gepolte Bauelemente. Elkos dürfen nicht mit falscher gepolter Spannung betrieben werden und können schon bei geringer Überspannung zerstört werden (in beiden Fällen besteht Explosionsgefahr bei Aluminium Elkos). Der Ausfall von Tantal-Elkos (passiert relativ leicht) führt in der Regel zu einem Kurzschluß.&lt;br/&gt;Niob-Elektrolytkondensatoren ähneln Tantal-Elektrolytkondensatoren; sie stellen bei Spannungen zwischen 1,8 V und 6 V eine kostengünstige Alternative dar.<br /> <br /> Elektrolyt-Kondensatoren können nur eingesetzt werden, wenn ein Verpolungsschutz sichergestellt ist. Auf Grund ihrer hohen Kapazität geschieht dies meist im Bereich der Spannungsversorgung und -stabilisierung.<br /> <br /> Durch die relativ hohen Verluste (ESR) können größere Ströme Elkos erwärmen und auf Dauer auch zerstören (nicht selten Ursache für defekte Motherboards). Besonders in Schaltnetzteilen muß darum auf die Strombelastbarkeit der Elkos geachtet werden.<br /> <br /> === Doppelschicht-Kondensator ===<br /> Auch Superkondensatoren genannt; Markennamen Gold Cap, Supercap, UltraCap, BoostCap u.a.&lt;br/&gt;Sie zeichnen sich durch die höchste Energiedichte bei Kondensatoren aus. Ihre hohe Kapazität basiert auf einem flüssigen Elektrolyten, der an der Grenzschicht zu den Elektroden ein dünnes Dielektrikum von wenigen Atomlagen bilden. Dies wird kombiniert mit einer meist aus Aktivkohle hergestellen großen Elektrodenoberfläche.&lt;br/&gt;Doppelschicht-Kondensatoren haben nur eine Spannungsfestigkeit von ca. 5,5 Volt, eine begrenzte Anzahl von Lade-Entladezyklen (typischerweise eine Million) und eine geringe Lebensauer bei erhöhter Umgebungstemperatur (nur ca. tausend Stunden bei 70 °C). Doppelschicht-Kondensatoren sind wie Elektrolytkondensatoren ebenfalls gepolte Bauelemente.<br /> <br /> Da Doppelschicht-Kondensatoren im Gegensatz zu Akkus nicht überladen werden können, werden sie ohne zusätzlich notwendige Schaltungen meist als geräteinterne unterbrechungsfreie Spannungsversorgung eingesetzt.<br /> <br /> <br /> === Sonderarten ===<br /> <br /> ==== Metallpapier-Kondensator (MP) ====<br /> Sie bestehen aus je zwei Lagen ölgetränktem Papier (als Dielektrikum) und Metallfolie, die aufgewickelt sind. Das Papier dient als mechanische Trennung der Elektroden, das Öl bestimmt die dielektrischen Eigenschaften. MP-Kondensatoren finden vor allem im Bereich der Leistungselektronik, z.B. bei Wechselstrommotoren, Verwendung; im Hochspannungsbereich sind sie selbstheilend.<br /> <br /> <br /> ==== Glimmer-Kondensator ====<br /> Hierbei wird ein Dielektrikum aus dem natürlich vorkommenden Mineral Glimmer verwendet, welches eine hohe Spannungsfestigkeit aufweist und auf Grund seiner Struktur in dünne Blättchen spaltbar ist (bis zu 20 µm). Kondensatoren aus diesem Material werden aufgrund der niedrigen Verlustfaktoren in der Sendetechnik und aufgrund ihre Konstanz in Schwingkreisanwendungen für hohe Anforderungen verwendet. <br /> <br /> <br /> ==== Trimm- und Drehkondensator ====<br /> [[Bild:Funktionsweise_Drehkondensator.png|thumb|Funktionsweise eines Drehkondensators]]<br /> Trimm- bzw. Drehkondensatoren sind Kondensatoren, welche in der Kapazität variabel sind. Durch das verdrehen von mindestens zwei Kondensatorplatten ineinander, kann die Kapazität erhöht oder verringert werden.<br /> Da diese Kondensatoren meist nur Luft als Dielektrikum verwenden, ist die Kapazität sehr gering (etwa 1-100pF). Die Kondensatoren können zum Beispiel zum Abstimmen von Radioempfängern und Sendern sowie zum genauen Abgleich von [[Schwingquarz]]en verwendet werden.<br /> <br /> Die Kapazität ergibt sich aus der Gleichung für Plattenkondensatoren: C = Epsilon_0 * Epsilon_r * A / d<br /> <br /> Verändert man die &quot;Wirksame Oberfläche&quot; A, so verändert sich proportional dazu die Kapazität C.<br /> <br /> == Bauformen ==<br /> <br /> Die heutzutage verfügbaren Bauformen spiegeln den Fortschritt in der Entwicklung sowie den immer weiter steigenden Preisdruck in der Fertigung wieder. Auf die ursprünglich vorhandene mechanischen Befestigung mittels Schrauben folgte die Entwicklung mit Anschlussdrähten für die Leiterplattenmontage (liegende Bauform = axial; stehende Bauform = radial). Heute sind, verbunden mit der Bauteilminiaturisierung, zudem noch die oberflächenmontierbaren SMD-Bauelemente in allen möglichen Varianten verfügbar.<br /> <br /> Daneben finden sich aber auch immer noch Bauformen für speziellen Anforderungen, z.B. Flachband- oder Schraubanschlüsse für Hochstromanwendungen oder Durchführungskondensatoren im HF-/UHF-Bereich.<br /> <br /> <br /> == Anwendungsbeispiele ==<br /> <br /> === Filter ===<br /> Die einfachste Verwendungsmöglichkeit von Kondensatoren findet man im Bereich der Frequenzfilter. Dort werden sie, zusammen mit Widerständen und ggf. auch Spulen als RC- oder RLC-Glieder ausgelegt. In ihrer Funktionalität unterscheidet man die so entstehenden Schaltungen zwischen Tief-, Hoch- oder Bandpassfiltern.<br /> <br /> Ausführliche Informationen dazu siehe unter [[Filter (Elektronik)]]<br /> <br /> <br /> === Schwingkreis ===<br /> Ein Schwingkreis ist eine Reihen- oder Parallelschaltung aus Kondensator und Spule. Sie ist so aufgebaut, daß die vorhandene Energie zwischen dem elektischen Feld des Kondensators und dem magnetischen Feld der Spule periodisch ausgetauscht wird.&lt;br/&gt;Ein Schwingkreis schwingt theoretisch unendlich lange mit seiner idealen Resonanzfrequenz. Infolge der realen Bauteile und deren ohmschen Anteilen gilt jedoch eine davon abweichende reale Resonanzfrequenz; zudem nimmt die Amplitude der Schwingung im Laufe der Zeit ab, man spicht von einer „gedämpften Schwingung“. Durch aktive Verstärkerschaltungen muß regelmäßig wieder Energie zugeführt wird. Eine solche Schaltung bildet dann einen Oszillator.<br /> <br /> Aus einzelnen Bauteilen diskret aufgebaute Schwingkreise werden heute hauptsächlich in der HF-Technik als Abstimmkreise, Oberwellen- oder Frequenzfilter eingesetzt. Hier kommen dann auch oft in ihren Kenngrößen veränderliche Bauteile (Trimmkondensatoren, Kapazitätsdioden, Spulen mit variablen Kernen) zum Einsatz.&lt;br/&gt;In der Digitaltechnik haben diskret aufgebaute Schwingkreise wegen des hohen Schaltungsaufwandes so gut wie keine Bedeutung. Hier werden [[Schwingquarz]]e oder [[Quarzoszillator]]en wegen des einfacheren Schaltungsaufwandes sowie ihrer höheren Frequenzgenauigkeit bevorzugt. <br /> <br /> <br /> === Spannungsstabilisierung ===<br /> Die hohe Welligkeit einer gleichgerichteten Wechselspannung erzwingt eine Glättung vor der Spannungsstabilisierung. Nur so können die Spannungsregler ihre Arbeit einwandfrei erledigen und eine saubere Betriebsspannung zur Verfügung stellen. Bild a. zeigt den Verlauf der Spannung vor und nach einer Gleichtichtung. In Bild b. ist der Einsatz eines Elektrolytkondensators direkt am Ausgang der [[Gleichrichter]]schaltung zu sehen. Bild c. zeigt den Spannungsverlauf U&lt;sub&gt;b&lt;/sub&gt; auf der Ausgangsseite dieses Kondensators (entspricht der Eingangsspannung des Spannungsreglers). Bei der Auswahl des Kondensators muß auf die Spannungsfestigkeit, Kapazität und Strombelastbarkeit geachtet werden.<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Bild:M1U spg.JPG|a. Spannungsverlauf vor und nach Gleichrichtung<br /> Bild:Glättkondensator.JPG|b. Einsatz eines Glättkondensators<br /> Bild:Geglättete_Spannung.JPG|c. Spannungsverlauf nach der Glättung<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> <br /> === Signalentstörung ===<br /> Die häufigste Anwendung eines Kondensators im Bereich der Signalentstörung ist seine Verwendung als [[Abblockkondensator]]&lt;br/&gt;(Kommentar: Auch wenn Gelehrte streiten mögen, ob das nicht eher zur Spannungsstabilisierung dient... aber die Spannung ist ja stabil im Bereich dessen, was digitale ICs vertragen (müssten)!).<br /> <br /> <br /> == Anmerkungen ==<br /> ''Der Autor möchte hier weder die an anderen Stellen zu findenden Formelsammlungen wiedergeben, noch mit diesem Artikel ein Fachbuch ersetzten. Einzig die Grundlagen, die (aus eigener Erfahrung) für einen Hobby-Bastler von Interesse sind, sollen hier dargestellt werden.''<br /> <br /> <br /> {{Ausbauwunsch|Ausbau der einzelnen Kapitel - Bilder einfügen!}}<br /> <br /> <br /> ==Weblinks==<br /> * [http://www.elektronikinfo.de/strom/kondensatoren.htm#Funktionsweise Kondensator bei &quot;Elektronik-Info&quot;]<br /> * [http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrotechnik) Wikipedia - Kondensator] <br /> <br /> <br /> == Autor ==<br /> --[[Benutzer:Williwilli|Williwilli]] 08:59, 25. Jul 2008 (CEST)<br /> <br /> [[Kategorie:Grundlagen]]<br /> [[Kategorie:Elektronik]]</div>

BurningBen https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Kondensator&diff=14749 2009-04-06T13:31:09Z

<p>BurningBen: /* Elektrolyt-Kondensator (Elko) */</p> <hr /> <div>Ein Kondensator ist ein passives Bauelement mit der Eigenschaft, elektrische Ladung und somit Energie zu speichern. Er besteht aus zwei elektrisch leitenden Flächen (Elektroden). Zwischen diesen befindet sich immer das Dielektrikum, ein Bereich mit isolierenden Eigenschaften (im einfachsten Fall Luft). Die einfachste Bauform eines Kondensators besteht also aus zwei parallelen Platten mit elektrischen Anschlüssen.<br /> <br /> [[Bild:Kondensator-Schaltzeichen.jpg|right]]<br /> == Grundlagen ==<br /> Wird eine Spannung an die Anschlüsse eines ungeladenen Kondensators angelegt, so fließt zeitabhängig ein elektrischer Strom, welcher eine Elektrode positiv und die andere negativ auflädt. Diese elektrische Ladung des Kondensators bleibt erhalten, wenn er von der Spannungsquelle getrennt wird: Der Kondensator hält seine Spannung. Entnimmt man dem Kondensator Ladung (also Strom), so sinkt seine Spannung wieder.<br /> <br /> Die gespeicherte Ladung ist proportional zur Spannung zwischen den Elektroden des Kondensators. Diese Proportionalität wird als Kapazität bezeichnet, sie ist das wesentliche Merkmal eines Kondensators. <br /> <br /> Ein weiteres wichtiges Merkmal ist die Maximalspannung, die ein Kondensator zwischen seinen Elektroden ertragen kann. Wird diese Spannung überschritten, ist das Dielektrikum nicht mehr in der Lage, seine isolierenden Eigenschaften zu behalten. Es kommt zu einem Durchschlagen der Ladungsträger, der Kondensator wird zerstört.<br /> <br /> <br /> === Kondensator an Gleichspannung ===<br /> In dem Moment, in dem man eine Spannungsquelle mit einem ungeladenen Kondensator verbindet, wird die mit dem Pluspol verbundene Platte positiv, die mit dem Minuspol verbundene Platte negativ aufgeladen. Dabei fließt ein von der Kapatität des Kondensators abhängiger Ladestrom. Nach diesem Ladevorgang findet unter der Voraussetzung einer gleichbleibenden Spannung kein weiterer Stromfluss statt. Misst man dann mit einem Spannungsmessgerät die Spannung zwischen den beiden Platten, stimmt diese exakt mit der angelegten Spannung überein.<br /> <br /> Klemmt man dann den Kondensator von der Spannungsquelle ab, bleibt die vorhandene Ladung erhalten. <br /> <br /> Schließt man jetzt einen Verbraucher an den Kondensator an, fließt die Ladung über diesen Verbraucher ab; der Kondensator wird entladen.<br /> <br /> Ein Kondensator sperrt also Gleichspannung, speichert aber die Ladung. Das Fließen eines Stromes zum Schaltzeitpunkt ist hierbei kein Widerspruch, denn das Schalten ist eine Veränderung der Spannung und damit keine Gleichspannung. Wenn nach ganz kurzer Zeit der stationäre Zustand erreicht ist, fließt kein Strom mehr; denn Strom kann nur fließen, wenn sich die Spannung am Kondensator ändert.<br /> <br /> === Kondensator an sinusförmiger Spannung ===<br /> Aus den mathematischen Grundlagen folgt, dass bei einer sinusförmigen Spannung der Strom einen cosinusförmigen Verlauf mit der gleichen Frequenz wie die Spannung besitzt. Der Strom ist durch die Cosinus-Funktion um 90° phasenverschoben, d.h. er eilt der Spannung mit einer Phasenverschiebung von &lt;sup&gt;1&lt;/sup&gt;/&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt; Periode voraus (eine Spannung kann am Kondensator also nur anliegen, wenn vorher Strom in ihn geflossen ist).<br /> <br /> Wenn man bei konstanter Spannung die Frequenz erhöht, nimmt die Änderungsgeschwindigkeit der Spannung zu. Damit muss in kürzerer Zeit die gleiche Ladung bewegt werden, folglich muss die Amplitude des Stroms zunehmen. Der Strom ist dabei proportional zur Frequenz, bei doppelter Frequenz fließt daher auch der doppelte Strom.<br /> <br /> === Kondensator an rechteckförmiger Spannung ===<br /> <br /> <br /> <br /> === Technisch bedeutsame Größen ===<br /> ''Hier sollen nur die für einen Hobby-Bastler technisch interessanten Kenngrößen aufgeführt werden.''<br /> <br /> ==== - Kapazität ====<br /> Die Kapazität (C) eine Kondensators gibt an, wieviel Ladung (Q) pro Spannung (U) gespeichert werden kann: C = Q / U. Die Einheit für Kapazitäten ist Farad: 1 F = 1 As/V.&lt;br/&gt;Werden mehrere Kondensatoren parallel zueinander geschaltet, so addieren sich ihre Kapazitäten (wie bei der Reihenschaltung von Widerständen). Bei einer Reihenschaltung von Kondensatoren wird die Summe ihrer Reziprokwerte addiert (wie bei der Parallelschaltung von Widerständen).<br /> <br /> ==== - Spannungsfestigkeit ====<br /> Die Isolierschicht eines Kondensators kann nur eine bestimmte Spannung aushalten. Wenn diese Spannung überschritten wird, wird in der Regel der Kondensator zerstört. Einige Folienkondensatoren sind selbstheilend und können kurze Überspannungen vertragen, verlieren dabei aber an Kapazität. Die angebenene Spannung ist immer der garantierte Mindestwert, die ein Kondensator ohne Beschädigung aushält.<br /> <br /> ==== - Strombelastbarkeit ====<br /> Der reale Kondensator hat einen internen Serienwiderstand und zusätzlich Verluste im Dielektrikum. Wegen der damit verbundenen Erwärmung darf nur ein begrenzter (Wechsel-)Strom durch den Kondensator fließen. Die Strombelastbarkeit ist bei Elkos und einigen Folienkondensatoren relativ niedrig. Wichtig ist diese Beschränkung in Schaltnetzteilen.<br /> <br /> ==== - Selbstentladung ====<br /> Ein aufgeladener realer Kondensator entlädt sich mit der Zeit von selbst. Dieser Effekt kann durch einen endlichen Isolationswiderstand R&lt;sub&gt;is&lt;/sub&gt; des Dielektrikums beschrieben werden, der zu einem idealen Kondensator C parallel geschaltet ist. Der dabei fließende Strom wird als Leckstrom bezeichnet.<br /> <br /> Die Selbstentladezeitkonstante &lt;math&gt;\tau&lt;/math&gt; = R&lt;sub&gt;is&lt;/sub&gt; * C ist zudem ein Maß für die Güte der Isolation eines Kondensators. <br /> <br /> Neuere Papier- und Kunststofffolienkondensatoren haben einen Isolationswiderstand zwischen 6 und 12 GΩ, daraus ergibt sich eine Selbstentladezeit (nach 5&lt;math&gt;\tau&lt;/math&gt; gilt ein Kondensator als entladen) zwischen 10.000 und 20.000 s (etwa 3 bis 6 Stunden). Für Elektrolytkondensatoren ist der Isolationswiderstand und damit auch die Selbstentladezeit deutlich niedriger.&lt;br/&gt;Diese Zeitkonstante ist wichtig, wenn ein Kondensator zur Speicherung eines Spannungswertes eingesetzt werden soll.<br /> <br /> <br /> === Praktische Bedeutung ===<br /> <br /> <br /> == Bauarten ==<br /> <br /> === Keramik-Kondensator (Kerko) ===<br /> <br /> [[Bild:Kerkos.jpg|thumb|Verschiedene Kerkos]]<br /> <br /> Wie der Name schon sagt, besteht bei diesen Kondensatoren das Dielektrikum aus einem keramischen Material. Verwendet werden z. B. Titandioxid oder Bariumtitanat, beigemischt werden u.a. Aluminium-Silikate, Magnesium-Silikate oder Aluminiumoxide.&lt;br/&gt;Keramik-Kondensatoren bilden eine große Gruppe von Kondensatoren im Kapazitätsbereich von 0,5 pF bis zu einigen 100 µF. Von der verwendeten Keramikart sind im wesentlichen 2 Klassen zu unterscheiden: <br /> <br /> Klasse 1: Normale Keramiken (z.B. NP0) erlauben geringe Verluste und Temperaturkoeffizienten, allerdings nur relativ geringe Kapatzitäten (normal bis ca. 1 nF). Diese Kondensatoren eignen sich gut für Hochfrequenz- und Filteranwendungen.<br /> <br /> Klasse 2: Ferroelektrische Keramiken geben hohe Kapazitäten, aber auch eine starke Nichtlinearität und Temperaturabhängigkeit. Diese Kondensatoren sind im wesenlichen als Energiespeicher und Abblockkondensator geeignet.<br /> <br /> === Folien-Kondensator ===<br /> Hierbei werden Folien aus Kunststoff oder Kunststoffmischungen als Dielektrikum verwendet. Sie werden in zwei Ausführungen hergestellt:<br /> <br /> Kunststoff-Folienkondensatoren mit Metallbelag bestehen aus je zwei Lagen Metallfolie und Kunststofffolie. Diese sind abwechselnd geschichtet und üblicherweise aufgewickelt.&lt;br/&gt;Ein metallisierter Kunststoff-Folienkondensator besteht aus zwei Kunststofffolien, die auf beiden Seiten mit Aluminium bedampft sind und aufgewickelt oder geschichtet werden. Diese Kondensatorart ist bei einem Durchschlag selbstheilend, da die dünne Metallschicht vom Lichtbogen um den Durchschlagkanal herum verdampft wird.<br /> <br /> Folienkondensatoren werden hauptsächlich in Hochspannungsanwendungen verwendet, können aber auch wie Keramik-Kondensatoren in Hochfrequenz- und Filteranwendungen eingesetzt werden.<br /> <br /> <br /> === Elektrolyt-Kondensator (Elko) ===<br /> <br /> [[Bild:Verschiedene-elkos.jpg|thumb|Elkos in verschienden Größen]]<br /> <br /> Die große Gruppe der Elektrolyt-Kondensatoren gibt es in verschiedenen Technologien: Als Aluminium-Elko mit Aluminiumoxid, als Tantal-Elko mit Tantal-Pentoxid oder als Niob-Elko mit Niob-Pentoxid als Dielektrikum.&lt;br/&gt;Bei diesen Kondensatoren wird auf dem Metall der Anode durch Elektrolyse eine nichtleitende Isolierschicht als Dielektrikum erzeugt. Der Elektrolyt (fest, flüssig oder eine Paste) bildet dabei die Kathode (Gegenelektrode). Die Stromzuführung zum Elektrolyten erfolgt über Folien gleichen Metalls wie das der Anode oder über eine geeignete Kontaktierung des Elektrolyten.<br /> <br /> Die Anode eines Elektrolyt-Kondensators wird zur Vergrößerung der Oberfläche auf verschiedene Arten strukturiert. Auf Grund der großen Oberfläche und des äußerst dünnem Dielektrikums können mit Elektrolyt-Kondensatoren bei kleiner Bauweise relativ hohe elektrische Kapazitäten von bis zu einem Farad erreicht werden.&lt;br/&gt;Elektrolyt-Kondensatoren sind fast immer gepolte Bauelemente. Elkos dürfen nicht mit falscher gepolter Spannung betrieben werden und können schon bei geringer Überspannung zerstört werden (in beiden Fällen besteht Explosionsgefahr bei Aluminium Elkos). Der Ausfall von Tantal-Elkos (passiert relativ leicht) führt in der Regel zu einem Kurzschluß.&lt;br/&gt;Niob-Elektrolytkondensatoren ähneln Tantal-Elektrolytkondensatoren; sie stellen bei Spannungen zwischen 1,8 V und 6 V eine kostengünstige Alternative dar.<br /> <br /> Elektrolyt-Kondensatoren können nur eingesetzt werden, wenn ein Verpolungsschutz sichergestellt ist. Auf Grund ihrer hohen Kapazität geschieht dies meist im Bereich der Spannungsversorgung und -stabilisierung.<br /> <br /> Durch die relativ hohen Verluste (ESR) können größere Ströme Elkos erwärmen und auf Dauer auch zerstören (nicht selten Ursache für defekte Motherboards). Besonders in Schaltnetzteilen muß darum auf die Strombelastbarkeit der Elkos geachtet werden.<br /> <br /> === Doppelschicht-Kondensator ===<br /> Auch Superkondensatoren genannt; Markennamen Gold Cap, Supercap, UltraCap, BoostCap u.a.&lt;br/&gt;Sie zeichnen sich durch die höchste Energiedichte bei Kondensatoren aus. Ihre hohe Kapazität basiert auf einem flüssigen Elektrolyten, der an der Grenzschicht zu den Elektroden ein dünnes Dielektrikum von wenigen Atomlagen bilden. Dies wird kombiniert mit einer meist aus Aktivkohle hergestellen großen Elektrodenoberfläche.&lt;br/&gt;Doppelschicht-Kondensatoren haben nur eine Spannungsfestigkeit von ca. 5,5 Volt, eine begrenzte Anzahl von Lade-Entladezyklen (typischerweise eine Million) und eine geringe Lebensauer bei erhöhter Umgebungstemperatur (nur ca. tausend Stunden bei 70 °C). Doppelschicht-Kondensatoren sind wie Elektrolytkondensatoren ebenfalls gepolte Bauelemente.<br /> <br /> Da Doppelschicht-Kondensatoren im Gegensatz zu Akkus nicht überladen werden können, werden sie ohne zusätzlich notwendige Schaltungen meist als geräteinterne unterbrechungsfreie Spannungsversorgung eingesetzt.<br /> <br /> <br /> === Sonderarten ===<br /> <br /> ==== Metallpapier-Kondensator (MP) ====<br /> Sie bestehen aus je zwei Lagen ölgetränktem Papier (als Dielektrikum) und Metallfolie, die aufgewickelt sind. Das Papier dient als mechanische Trennung der Elektroden, das Öl bestimmt die dielektrischen Eigenschaften. MP-Kondensatoren finden vor allem im Bereich der Leistungselektronik, z.B. bei Wechselstrommotoren, Verwendung; im Hochspannungsbereich sind sie selbstheilend.<br /> <br /> <br /> ==== Glimmer-Kondensator ====<br /> Hierbei wird ein Dielektrikum aus dem natürlich vorkommenden Mineral Glimmer verwendet, welches eine hohe Spannungsfestigkeit aufweist und auf Grund seiner Struktur in dünne Blättchen spaltbar ist (bis zu 20 µm). Kondensatoren aus diesem Material werden aufgrund der niedrigen Verlustfaktoren in der Sendetechnik und aufgrund ihre Konstanz in Schwingkreisanwendungen für hohe Anforderungen verwendet. <br /> <br /> <br /> ==== Trimm- und Drehkondensator ====<br /> Trimm- bzw. Drehkondensatoren sind Kondensatoren, welche in der Kapazität variabel sind. Durch das verdrehen von mindestens zwei Kondensatorplatten ineinander, kann die Kapazität erhöht oder verringert werden.<br /> Da diese Kondensatoren meist nur Luft als Dielektrikum verwenden, ist die Kapazität sehr gering (etwa 1-100pF). Die Kondensatoren können zum Beispiel zum Abstimmen von Radioempfängern und Sendern sowie zum genauen Abgleich von [[Schwingquarz]]en verwendet werden.<br /> <br /> Die Kapazität ergibt sich aus der Gleichung für Plattenkondensatoren: C = Epsilon_0 * Epsilon_r * A / d<br /> <br /> Verändert man die &quot;Wirksame Oberfläche&quot; A, so verändert sich proportional dazu die Kapazität C.<br /> [[Bild:Funktionsweise_Drehkondensator.png|thumb|Funktionsweise eines Drehkondensators]]<br /> <br /> == Bauformen ==<br /> <br /> Die heutzutage verfügbaren Bauformen spiegeln den Fortschritt in der Entwicklung sowie den immer weiter steigenden Preisdruck in der Fertigung wieder. Auf die ursprünglich vorhandene mechanischen Befestigung mittels Schrauben folgte die Entwicklung mit Anschlussdrähten für die Leiterplattenmontage (liegende Bauform = axial; stehende Bauform = radial). Heute sind, verbunden mit der Bauteilminiaturisierung, zudem noch die oberflächenmontierbaren SMD-Bauelemente in allen möglichen Varianten verfügbar.<br /> <br /> Daneben finden sich aber auch immer noch Bauformen für speziellen Anforderungen, z.B. Flachband- oder Schraubanschlüsse für Hochstromanwendungen oder Durchführungskondensatoren im HF-/UHF-Bereich.<br /> <br /> <br /> == Anwendungsbeispiele ==<br /> <br /> === Filter ===<br /> Die einfachste Verwendungsmöglichkeit von Kondensatoren findet man im Bereich der Frequenzfilter. Dort werden sie, zusammen mit Widerständen und ggf. auch Spulen als RC- oder RLC-Glieder ausgelegt. In ihrer Funktionalität unterscheidet man die so entstehenden Schaltungen zwischen Tief-, Hoch- oder Bandpassfiltern.<br /> <br /> Ausführliche Informationen dazu siehe unter [[Filter (Elektronik)]]<br /> <br /> <br /> === Schwingkreis ===<br /> Ein Schwingkreis ist eine Reihen- oder Parallelschaltung aus Kondensator und Spule. Sie ist so aufgebaut, daß die vorhandene Energie zwischen dem elektischen Feld des Kondensators und dem magnetischen Feld der Spule periodisch ausgetauscht wird.&lt;br/&gt;Ein Schwingkreis schwingt theoretisch unendlich lange mit seiner idealen Resonanzfrequenz. Infolge der realen Bauteile und deren ohmschen Anteilen gilt jedoch eine davon abweichende reale Resonanzfrequenz; zudem nimmt die Amplitude der Schwingung im Laufe der Zeit ab, man spicht von einer „gedämpften Schwingung“. Durch aktive Verstärkerschaltungen muß regelmäßig wieder Energie zugeführt wird. Eine solche Schaltung bildet dann einen Oszillator.<br /> <br /> Aus einzelnen Bauteilen diskret aufgebaute Schwingkreise werden heute hauptsächlich in der HF-Technik als Abstimmkreise, Oberwellen- oder Frequenzfilter eingesetzt. Hier kommen dann auch oft in ihren Kenngrößen veränderliche Bauteile (Trimmkondensatoren, Kapazitätsdioden, Spulen mit variablen Kernen) zum Einsatz.&lt;br/&gt;In der Digitaltechnik haben diskret aufgebaute Schwingkreise wegen des hohen Schaltungsaufwandes so gut wie keine Bedeutung. Hier werden [[Schwingquarz]]e oder [[Quarzoszillator]]en wegen des einfacheren Schaltungsaufwandes sowie ihrer höheren Frequenzgenauigkeit bevorzugt. <br /> <br /> <br /> === Spannungsstabilisierung ===<br /> Die hohe Welligkeit einer gleichgerichteten Wechselspannung erzwingt eine Glättung vor der Spannungsstabilisierung. Nur so können die Spannungsregler ihre Arbeit einwandfrei erledigen und eine saubere Betriebsspannung zur Verfügung stellen. Bild a. zeigt den Verlauf der Spannung vor und nach einer Gleichtichtung. In Bild b. ist der Einsatz eines Elektrolytkondensators direkt am Ausgang der [[Gleichrichter]]schaltung zu sehen. Bild c. zeigt den Spannungsverlauf U&lt;sub&gt;b&lt;/sub&gt; auf der Ausgangsseite dieses Kondensators (entspricht der Eingangsspannung des Spannungsreglers). Bei der Auswahl des Kondensators muß auf die Spannungsfestigkeit, Kapazität und Strombelastbarkeit geachtet werden.<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Bild:M1U spg.JPG|a. Spannungsverlauf vor und nach Gleichrichtung<br /> Bild:Glättkondensator.JPG|b. Einsatz eines Glättkondensators<br /> Bild:Geglättete_Spannung.JPG|c. Spannungsverlauf nach der Glättung<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> <br /> === Signalentstörung ===<br /> Die häufigste Anwendung eines Kondensators im Bereich der Signalentstörung ist seine Verwendung als [[Abblockkondensator]]&lt;br/&gt;(Kommentar: Auch wenn Gelehrte streiten mögen, ob das nicht eher zur Spannungsstabilisierung dient... aber die Spannung ist ja stabil im Bereich dessen, was digitale ICs vertragen (müssten)!).<br /> <br /> <br /> == Anmerkungen ==<br /> ''Der Autor möchte hier weder die an anderen Stellen zu findenden Formelsammlungen wiedergeben, noch mit diesem Artikel ein Fachbuch ersetzten. Einzig die Grundlagen, die (aus eigener Erfahrung) für einen Hobby-Bastler von Interesse sind, sollen hier dargestellt werden.''<br /> <br /> <br /> {{Ausbauwunsch|Ausbau der einzelnen Kapitel - Bilder einfügen!}}<br /> <br /> <br /> ==Weblinks==<br /> * [http://www.elektronikinfo.de/strom/kondensatoren.htm#Funktionsweise Kondensator bei &quot;Elektronik-Info&quot;]<br /> * [http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrotechnik) Wikipedia - Kondensator] <br /> <br /> <br /> == Autor ==<br /> --[[Benutzer:Williwilli|Williwilli]] 08:59, 25. Jul 2008 (CEST)<br /> <br /> [[Kategorie:Grundlagen]]<br /> [[Kategorie:Elektronik]]</div>

BurningBen https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Kondensator&diff=14748 2009-04-06T13:27:44Z

<p>BurningBen: /* Keramik-Kondensator (Kerko) */</p> <hr /> <div>Ein Kondensator ist ein passives Bauelement mit der Eigenschaft, elektrische Ladung und somit Energie zu speichern. Er besteht aus zwei elektrisch leitenden Flächen (Elektroden). Zwischen diesen befindet sich immer das Dielektrikum, ein Bereich mit isolierenden Eigenschaften (im einfachsten Fall Luft). Die einfachste Bauform eines Kondensators besteht also aus zwei parallelen Platten mit elektrischen Anschlüssen.<br /> <br /> [[Bild:Kondensator-Schaltzeichen.jpg|right]]<br /> == Grundlagen ==<br /> Wird eine Spannung an die Anschlüsse eines ungeladenen Kondensators angelegt, so fließt zeitabhängig ein elektrischer Strom, welcher eine Elektrode positiv und die andere negativ auflädt. Diese elektrische Ladung des Kondensators bleibt erhalten, wenn er von der Spannungsquelle getrennt wird: Der Kondensator hält seine Spannung. Entnimmt man dem Kondensator Ladung (also Strom), so sinkt seine Spannung wieder.<br /> <br /> Die gespeicherte Ladung ist proportional zur Spannung zwischen den Elektroden des Kondensators. Diese Proportionalität wird als Kapazität bezeichnet, sie ist das wesentliche Merkmal eines Kondensators. <br /> <br /> Ein weiteres wichtiges Merkmal ist die Maximalspannung, die ein Kondensator zwischen seinen Elektroden ertragen kann. Wird diese Spannung überschritten, ist das Dielektrikum nicht mehr in der Lage, seine isolierenden Eigenschaften zu behalten. Es kommt zu einem Durchschlagen der Ladungsträger, der Kondensator wird zerstört.<br /> <br /> <br /> === Kondensator an Gleichspannung ===<br /> In dem Moment, in dem man eine Spannungsquelle mit einem ungeladenen Kondensator verbindet, wird die mit dem Pluspol verbundene Platte positiv, die mit dem Minuspol verbundene Platte negativ aufgeladen. Dabei fließt ein von der Kapatität des Kondensators abhängiger Ladestrom. Nach diesem Ladevorgang findet unter der Voraussetzung einer gleichbleibenden Spannung kein weiterer Stromfluss statt. Misst man dann mit einem Spannungsmessgerät die Spannung zwischen den beiden Platten, stimmt diese exakt mit der angelegten Spannung überein.<br /> <br /> Klemmt man dann den Kondensator von der Spannungsquelle ab, bleibt die vorhandene Ladung erhalten. <br /> <br /> Schließt man jetzt einen Verbraucher an den Kondensator an, fließt die Ladung über diesen Verbraucher ab; der Kondensator wird entladen.<br /> <br /> Ein Kondensator sperrt also Gleichspannung, speichert aber die Ladung. Das Fließen eines Stromes zum Schaltzeitpunkt ist hierbei kein Widerspruch, denn das Schalten ist eine Veränderung der Spannung und damit keine Gleichspannung. Wenn nach ganz kurzer Zeit der stationäre Zustand erreicht ist, fließt kein Strom mehr; denn Strom kann nur fließen, wenn sich die Spannung am Kondensator ändert.<br /> <br /> === Kondensator an sinusförmiger Spannung ===<br /> Aus den mathematischen Grundlagen folgt, dass bei einer sinusförmigen Spannung der Strom einen cosinusförmigen Verlauf mit der gleichen Frequenz wie die Spannung besitzt. Der Strom ist durch die Cosinus-Funktion um 90° phasenverschoben, d.h. er eilt der Spannung mit einer Phasenverschiebung von &lt;sup&gt;1&lt;/sup&gt;/&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt; Periode voraus (eine Spannung kann am Kondensator also nur anliegen, wenn vorher Strom in ihn geflossen ist).<br /> <br /> Wenn man bei konstanter Spannung die Frequenz erhöht, nimmt die Änderungsgeschwindigkeit der Spannung zu. Damit muss in kürzerer Zeit die gleiche Ladung bewegt werden, folglich muss die Amplitude des Stroms zunehmen. Der Strom ist dabei proportional zur Frequenz, bei doppelter Frequenz fließt daher auch der doppelte Strom.<br /> <br /> === Kondensator an rechteckförmiger Spannung ===<br /> <br /> <br /> <br /> === Technisch bedeutsame Größen ===<br /> ''Hier sollen nur die für einen Hobby-Bastler technisch interessanten Kenngrößen aufgeführt werden.''<br /> <br /> ==== - Kapazität ====<br /> Die Kapazität (C) eine Kondensators gibt an, wieviel Ladung (Q) pro Spannung (U) gespeichert werden kann: C = Q / U. Die Einheit für Kapazitäten ist Farad: 1 F = 1 As/V.&lt;br/&gt;Werden mehrere Kondensatoren parallel zueinander geschaltet, so addieren sich ihre Kapazitäten (wie bei der Reihenschaltung von Widerständen). Bei einer Reihenschaltung von Kondensatoren wird die Summe ihrer Reziprokwerte addiert (wie bei der Parallelschaltung von Widerständen).<br /> <br /> ==== - Spannungsfestigkeit ====<br /> Die Isolierschicht eines Kondensators kann nur eine bestimmte Spannung aushalten. Wenn diese Spannung überschritten wird, wird in der Regel der Kondensator zerstört. Einige Folienkondensatoren sind selbstheilend und können kurze Überspannungen vertragen, verlieren dabei aber an Kapazität. Die angebenene Spannung ist immer der garantierte Mindestwert, die ein Kondensator ohne Beschädigung aushält.<br /> <br /> ==== - Strombelastbarkeit ====<br /> Der reale Kondensator hat einen internen Serienwiderstand und zusätzlich Verluste im Dielektrikum. Wegen der damit verbundenen Erwärmung darf nur ein begrenzter (Wechsel-)Strom durch den Kondensator fließen. Die Strombelastbarkeit ist bei Elkos und einigen Folienkondensatoren relativ niedrig. Wichtig ist diese Beschränkung in Schaltnetzteilen.<br /> <br /> ==== - Selbstentladung ====<br /> Ein aufgeladener realer Kondensator entlädt sich mit der Zeit von selbst. Dieser Effekt kann durch einen endlichen Isolationswiderstand R&lt;sub&gt;is&lt;/sub&gt; des Dielektrikums beschrieben werden, der zu einem idealen Kondensator C parallel geschaltet ist. Der dabei fließende Strom wird als Leckstrom bezeichnet.<br /> <br /> Die Selbstentladezeitkonstante &lt;math&gt;\tau&lt;/math&gt; = R&lt;sub&gt;is&lt;/sub&gt; * C ist zudem ein Maß für die Güte der Isolation eines Kondensators. <br /> <br /> Neuere Papier- und Kunststofffolienkondensatoren haben einen Isolationswiderstand zwischen 6 und 12 GΩ, daraus ergibt sich eine Selbstentladezeit (nach 5&lt;math&gt;\tau&lt;/math&gt; gilt ein Kondensator als entladen) zwischen 10.000 und 20.000 s (etwa 3 bis 6 Stunden). Für Elektrolytkondensatoren ist der Isolationswiderstand und damit auch die Selbstentladezeit deutlich niedriger.&lt;br/&gt;Diese Zeitkonstante ist wichtig, wenn ein Kondensator zur Speicherung eines Spannungswertes eingesetzt werden soll.<br /> <br /> <br /> === Praktische Bedeutung ===<br /> <br /> <br /> == Bauarten ==<br /> <br /> === Keramik-Kondensator (Kerko) ===<br /> <br /> [[Bild:Kerkos.jpg|thumb|Verschiedene Kerkos]]<br /> <br /> Wie der Name schon sagt, besteht bei diesen Kondensatoren das Dielektrikum aus einem keramischen Material. Verwendet werden z. B. Titandioxid oder Bariumtitanat, beigemischt werden u.a. Aluminium-Silikate, Magnesium-Silikate oder Aluminiumoxide.&lt;br/&gt;Keramik-Kondensatoren bilden eine große Gruppe von Kondensatoren im Kapazitätsbereich von 0,5 pF bis zu einigen 100 µF. Von der verwendeten Keramikart sind im wesentlichen 2 Klassen zu unterscheiden: <br /> <br /> Klasse 1: Normale Keramiken (z.B. NP0) erlauben geringe Verluste und Temperaturkoeffizienten, allerdings nur relativ geringe Kapatzitäten (normal bis ca. 1 nF). Diese Kondensatoren eignen sich gut für Hochfrequenz- und Filteranwendungen.<br /> <br /> Klasse 2: Ferroelektrische Keramiken geben hohe Kapazitäten, aber auch eine starke Nichtlinearität und Temperaturabhängigkeit. Diese Kondensatoren sind im wesenlichen als Energiespeicher und Abblockkondensator geeignet.<br /> <br /> === Folien-Kondensator ===<br /> Hierbei werden Folien aus Kunststoff oder Kunststoffmischungen als Dielektrikum verwendet. Sie werden in zwei Ausführungen hergestellt:<br /> <br /> Kunststoff-Folienkondensatoren mit Metallbelag bestehen aus je zwei Lagen Metallfolie und Kunststofffolie. Diese sind abwechselnd geschichtet und üblicherweise aufgewickelt.&lt;br/&gt;Ein metallisierter Kunststoff-Folienkondensator besteht aus zwei Kunststofffolien, die auf beiden Seiten mit Aluminium bedampft sind und aufgewickelt oder geschichtet werden. Diese Kondensatorart ist bei einem Durchschlag selbstheilend, da die dünne Metallschicht vom Lichtbogen um den Durchschlagkanal herum verdampft wird.<br /> <br /> Folienkondensatoren werden hauptsächlich in Hochspannungsanwendungen verwendet, können aber auch wie Keramik-Kondensatoren in Hochfrequenz- und Filteranwendungen eingesetzt werden.<br /> <br /> <br /> === Elektrolyt-Kondensator (Elko) ===<br /> Die große Gruppe der Elektrolyt-Kondensatoren gibt es in verschiedenen Technologien: Als Aluminium-Elko mit Aluminiumoxid, als Tantal-Elko mit Tantal-Pentoxid oder als Niob-Elko mit Niob-Pentoxid als Dielektrikum.&lt;br/&gt;Bei diesen Kondensatoren wird auf dem Metall der Anode durch Elektrolyse eine nichtleitende Isolierschicht als Dielektrikum erzeugt. Der Elektrolyt (fest, flüssig oder eine Paste) bildet dabei die Kathode (Gegenelektrode). Die Stromzuführung zum Elektrolyten erfolgt über Folien gleichen Metalls wie das der Anode oder über eine geeignete Kontaktierung des Elektrolyten.<br /> <br /> Die Anode eines Elektrolyt-Kondensators wird zur Vergrößerung der Oberfläche auf verschiedene Arten strukturiert. Auf Grund der großen Oberfläche und des äußerst dünnem Dielektrikums können mit Elektrolyt-Kondensatoren bei kleiner Bauweise relativ hohe elektrische Kapazitäten von bis zu einem Farad erreicht werden.&lt;br/&gt;Elektrolyt-Kondensatoren sind fast immer gepolte Bauelemente. Elkos dürfen nicht mit falscher gepolter Spannung betrieben werden und können schon bei geringer Überspannung zerstört werden (in beiden Fällen besteht Explosionsgefahr bei Aluminium Elkos). Der Ausfall von Tantal-Elkos (passiert relativ leicht) führt in der Regel zu einem Kurzschluß.&lt;br/&gt;Niob-Elektrolytkondensatoren ähneln Tantal-Elektrolytkondensatoren; sie stellen bei Spannungen zwischen 1,8 V und 6 V eine kostengünstige Alternative dar.<br /> <br /> Elektrolyt-Kondensatoren können nur eingesetzt werden, wenn ein Verpolungsschutz sichergestellt ist. Auf Grund ihrer hohen Kapazität geschieht dies meist im Bereich der Spannungsversorgung und -stabilisierung.<br /> <br /> Durch die relativ hohen Verluste (ESR) können größeren Strömen Elkos erwärmen und auf Dauer auch zerstören (nicht selten Ursache für defekte Motherboards). Besonders in Schaltnetzteilen muß darum auf die Strombelastbarkeit der Elkos geachtet werden.<br /> <br /> <br /> === Doppelschicht-Kondensator ===<br /> Auch Superkondensatoren genannt; Markennamen Gold Cap, Supercap, UltraCap, BoostCap u.a.&lt;br/&gt;Sie zeichnen sich durch die höchste Energiedichte bei Kondensatoren aus. Ihre hohe Kapazität basiert auf einem flüssigen Elektrolyten, der an der Grenzschicht zu den Elektroden ein dünnes Dielektrikum von wenigen Atomlagen bilden. Dies wird kombiniert mit einer meist aus Aktivkohle hergestellen großen Elektrodenoberfläche.&lt;br/&gt;Doppelschicht-Kondensatoren haben nur eine Spannungsfestigkeit von ca. 5,5 Volt, eine begrenzte Anzahl von Lade-Entladezyklen (typischerweise eine Million) und eine geringe Lebensauer bei erhöhter Umgebungstemperatur (nur ca. tausend Stunden bei 70 °C). Doppelschicht-Kondensatoren sind wie Elektrolytkondensatoren ebenfalls gepolte Bauelemente.<br /> <br /> Da Doppelschicht-Kondensatoren im Gegensatz zu Akkus nicht überladen werden können, werden sie ohne zusätzlich notwendige Schaltungen meist als geräteinterne unterbrechungsfreie Spannungsversorgung eingesetzt.<br /> <br /> <br /> === Sonderarten ===<br /> <br /> ==== Metallpapier-Kondensator (MP) ====<br /> Sie bestehen aus je zwei Lagen ölgetränktem Papier (als Dielektrikum) und Metallfolie, die aufgewickelt sind. Das Papier dient als mechanische Trennung der Elektroden, das Öl bestimmt die dielektrischen Eigenschaften. MP-Kondensatoren finden vor allem im Bereich der Leistungselektronik, z.B. bei Wechselstrommotoren, Verwendung; im Hochspannungsbereich sind sie selbstheilend.<br /> <br /> <br /> ==== Glimmer-Kondensator ====<br /> Hierbei wird ein Dielektrikum aus dem natürlich vorkommenden Mineral Glimmer verwendet, welches eine hohe Spannungsfestigkeit aufweist und auf Grund seiner Struktur in dünne Blättchen spaltbar ist (bis zu 20 µm). Kondensatoren aus diesem Material werden aufgrund der niedrigen Verlustfaktoren in der Sendetechnik und aufgrund ihre Konstanz in Schwingkreisanwendungen für hohe Anforderungen verwendet. <br /> <br /> <br /> ==== Trimm- und Drehkondensator ====<br /> Trimm- bzw. Drehkondensatoren sind Kondensatoren, welche in der Kapazität variabel sind. Durch das verdrehen von mindestens zwei Kondensatorplatten ineinander, kann die Kapazität erhöht oder verringert werden.<br /> Da diese Kondensatoren meist nur Luft als Dielektrikum verwenden, ist die Kapazität sehr gering (etwa 1-100pF). Die Kondensatoren können zum Beispiel zum Abstimmen von Radioempfängern und Sendern sowie zum genauen Abgleich von [[Schwingquarz]]en verwendet werden.<br /> <br /> Die Kapazität ergibt sich aus der Gleichung für Plattenkondensatoren: C = Epsilon_0 * Epsilon_r * A / d<br /> <br /> Verändert man die &quot;Wirksame Oberfläche&quot; A, so verändert sich proportional dazu die Kapazität C.<br /> [[Bild:Funktionsweise_Drehkondensator.png|thumb|Funktionsweise eines Drehkondensators]]<br /> <br /> == Bauformen ==<br /> <br /> Die heutzutage verfügbaren Bauformen spiegeln den Fortschritt in der Entwicklung sowie den immer weiter steigenden Preisdruck in der Fertigung wieder. Auf die ursprünglich vorhandene mechanischen Befestigung mittels Schrauben folgte die Entwicklung mit Anschlussdrähten für die Leiterplattenmontage (liegende Bauform = axial; stehende Bauform = radial). Heute sind, verbunden mit der Bauteilminiaturisierung, zudem noch die oberflächenmontierbaren SMD-Bauelemente in allen möglichen Varianten verfügbar.<br /> <br /> Daneben finden sich aber auch immer noch Bauformen für speziellen Anforderungen, z.B. Flachband- oder Schraubanschlüsse für Hochstromanwendungen oder Durchführungskondensatoren im HF-/UHF-Bereich.<br /> <br /> <br /> == Anwendungsbeispiele ==<br /> <br /> === Filter ===<br /> Die einfachste Verwendungsmöglichkeit von Kondensatoren findet man im Bereich der Frequenzfilter. Dort werden sie, zusammen mit Widerständen und ggf. auch Spulen als RC- oder RLC-Glieder ausgelegt. In ihrer Funktionalität unterscheidet man die so entstehenden Schaltungen zwischen Tief-, Hoch- oder Bandpassfiltern.<br /> <br /> Ausführliche Informationen dazu siehe unter [[Filter (Elektronik)]]<br /> <br /> <br /> === Schwingkreis ===<br /> Ein Schwingkreis ist eine Reihen- oder Parallelschaltung aus Kondensator und Spule. Sie ist so aufgebaut, daß die vorhandene Energie zwischen dem elektischen Feld des Kondensators und dem magnetischen Feld der Spule periodisch ausgetauscht wird.&lt;br/&gt;Ein Schwingkreis schwingt theoretisch unendlich lange mit seiner idealen Resonanzfrequenz. Infolge der realen Bauteile und deren ohmschen Anteilen gilt jedoch eine davon abweichende reale Resonanzfrequenz; zudem nimmt die Amplitude der Schwingung im Laufe der Zeit ab, man spicht von einer „gedämpften Schwingung“. Durch aktive Verstärkerschaltungen muß regelmäßig wieder Energie zugeführt wird. Eine solche Schaltung bildet dann einen Oszillator.<br /> <br /> Aus einzelnen Bauteilen diskret aufgebaute Schwingkreise werden heute hauptsächlich in der HF-Technik als Abstimmkreise, Oberwellen- oder Frequenzfilter eingesetzt. Hier kommen dann auch oft in ihren Kenngrößen veränderliche Bauteile (Trimmkondensatoren, Kapazitätsdioden, Spulen mit variablen Kernen) zum Einsatz.&lt;br/&gt;In der Digitaltechnik haben diskret aufgebaute Schwingkreise wegen des hohen Schaltungsaufwandes so gut wie keine Bedeutung. Hier werden [[Schwingquarz]]e oder [[Quarzoszillator]]en wegen des einfacheren Schaltungsaufwandes sowie ihrer höheren Frequenzgenauigkeit bevorzugt. <br /> <br /> <br /> === Spannungsstabilisierung ===<br /> Die hohe Welligkeit einer gleichgerichteten Wechselspannung erzwingt eine Glättung vor der Spannungsstabilisierung. Nur so können die Spannungsregler ihre Arbeit einwandfrei erledigen und eine saubere Betriebsspannung zur Verfügung stellen. Bild a. zeigt den Verlauf der Spannung vor und nach einer Gleichtichtung. In Bild b. ist der Einsatz eines Elektrolytkondensators direkt am Ausgang der [[Gleichrichter]]schaltung zu sehen. Bild c. zeigt den Spannungsverlauf U&lt;sub&gt;b&lt;/sub&gt; auf der Ausgangsseite dieses Kondensators (entspricht der Eingangsspannung des Spannungsreglers). Bei der Auswahl des Kondensators muß auf die Spannungsfestigkeit, Kapazität und Strombelastbarkeit geachtet werden.<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Bild:M1U spg.JPG|a. Spannungsverlauf vor und nach Gleichrichtung<br /> Bild:Glättkondensator.JPG|b. Einsatz eines Glättkondensators<br /> Bild:Geglättete_Spannung.JPG|c. Spannungsverlauf nach der Glättung<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> <br /> === Signalentstörung ===<br /> Die häufigste Anwendung eines Kondensators im Bereich der Signalentstörung ist seine Verwendung als [[Abblockkondensator]]&lt;br/&gt;(Kommentar: Auch wenn Gelehrte streiten mögen, ob das nicht eher zur Spannungsstabilisierung dient... aber die Spannung ist ja stabil im Bereich dessen, was digitale ICs vertragen (müssten)!).<br /> <br /> <br /> == Anmerkungen ==<br /> ''Der Autor möchte hier weder die an anderen Stellen zu findenden Formelsammlungen wiedergeben, noch mit diesem Artikel ein Fachbuch ersetzten. Einzig die Grundlagen, die (aus eigener Erfahrung) für einen Hobby-Bastler von Interesse sind, sollen hier dargestellt werden.''<br /> <br /> <br /> {{Ausbauwunsch|Ausbau der einzelnen Kapitel - Bilder einfügen!}}<br /> <br /> <br /> ==Weblinks==<br /> * [http://www.elektronikinfo.de/strom/kondensatoren.htm#Funktionsweise Kondensator bei &quot;Elektronik-Info&quot;]<br /> * [http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrotechnik) Wikipedia - Kondensator] <br /> <br /> <br /> == Autor ==<br /> --[[Benutzer:Williwilli|Williwilli]] 08:59, 25. Jul 2008 (CEST)<br /> <br /> [[Kategorie:Grundlagen]]<br /> [[Kategorie:Elektronik]]</div>

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<p>BurningBen: /* Keramik-Kondensator (Kerko) */</p> <hr /> <div>Ein Kondensator ist ein passives Bauelement mit der Eigenschaft, elektrische Ladung und somit Energie zu speichern. Er besteht aus zwei elektrisch leitenden Flächen (Elektroden). Zwischen diesen befindet sich immer das Dielektrikum, ein Bereich mit isolierenden Eigenschaften (im einfachsten Fall Luft). Die einfachste Bauform eines Kondensators besteht also aus zwei parallelen Platten mit elektrischen Anschlüssen.<br /> <br /> [[Bild:Kondensator-Schaltzeichen.jpg|right]]<br /> == Grundlagen ==<br /> Wird eine Spannung an die Anschlüsse eines ungeladenen Kondensators angelegt, so fließt zeitabhängig ein elektrischer Strom, welcher eine Elektrode positiv und die andere negativ auflädt. Diese elektrische Ladung des Kondensators bleibt erhalten, wenn er von der Spannungsquelle getrennt wird: Der Kondensator hält seine Spannung. Entnimmt man dem Kondensator Ladung (also Strom), so sinkt seine Spannung wieder.<br /> <br /> Die gespeicherte Ladung ist proportional zur Spannung zwischen den Elektroden des Kondensators. Diese Proportionalität wird als Kapazität bezeichnet, sie ist das wesentliche Merkmal eines Kondensators. <br /> <br /> Ein weiteres wichtiges Merkmal ist die Maximalspannung, die ein Kondensator zwischen seinen Elektroden ertragen kann. Wird diese Spannung überschritten, ist das Dielektrikum nicht mehr in der Lage, seine isolierenden Eigenschaften zu behalten. Es kommt zu einem Durchschlagen der Ladungsträger, der Kondensator wird zerstört.<br /> <br /> <br /> === Kondensator an Gleichspannung ===<br /> In dem Moment, in dem man eine Spannungsquelle mit einem ungeladenen Kondensator verbindet, wird die mit dem Pluspol verbundene Platte positiv, die mit dem Minuspol verbundene Platte negativ aufgeladen. Dabei fließt ein von der Kapatität des Kondensators abhängiger Ladestrom. Nach diesem Ladevorgang findet unter der Voraussetzung einer gleichbleibenden Spannung kein weiterer Stromfluss statt. Misst man dann mit einem Spannungsmessgerät die Spannung zwischen den beiden Platten, stimmt diese exakt mit der angelegten Spannung überein.<br /> <br /> Klemmt man dann den Kondensator von der Spannungsquelle ab, bleibt die vorhandene Ladung erhalten. <br /> <br /> Schließt man jetzt einen Verbraucher an den Kondensator an, fließt die Ladung über diesen Verbraucher ab; der Kondensator wird entladen.<br /> <br /> Ein Kondensator sperrt also Gleichspannung, speichert aber die Ladung. Das Fließen eines Stromes zum Schaltzeitpunkt ist hierbei kein Widerspruch, denn das Schalten ist eine Veränderung der Spannung und damit keine Gleichspannung. Wenn nach ganz kurzer Zeit der stationäre Zustand erreicht ist, fließt kein Strom mehr; denn Strom kann nur fließen, wenn sich die Spannung am Kondensator ändert.<br /> <br /> === Kondensator an sinusförmiger Spannung ===<br /> Aus den mathematischen Grundlagen folgt, dass bei einer sinusförmigen Spannung der Strom einen cosinusförmigen Verlauf mit der gleichen Frequenz wie die Spannung besitzt. Der Strom ist durch die Cosinus-Funktion um 90° phasenverschoben, d.h. er eilt der Spannung mit einer Phasenverschiebung von &lt;sup&gt;1&lt;/sup&gt;/&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt; Periode voraus (eine Spannung kann am Kondensator also nur anliegen, wenn vorher Strom in ihn geflossen ist).<br /> <br /> Wenn man bei konstanter Spannung die Frequenz erhöht, nimmt die Änderungsgeschwindigkeit der Spannung zu. Damit muss in kürzerer Zeit die gleiche Ladung bewegt werden, folglich muss die Amplitude des Stroms zunehmen. Der Strom ist dabei proportional zur Frequenz, bei doppelter Frequenz fließt daher auch der doppelte Strom.<br /> <br /> === Kondensator an rechteckförmiger Spannung ===<br /> <br /> <br /> <br /> === Technisch bedeutsame Größen ===<br /> ''Hier sollen nur die für einen Hobby-Bastler technisch interessanten Kenngrößen aufgeführt werden.''<br /> <br /> ==== - Kapazität ====<br /> Die Kapazität (C) eine Kondensators gibt an, wieviel Ladung (Q) pro Spannung (U) gespeichert werden kann: C = Q / U. Die Einheit für Kapazitäten ist Farad: 1 F = 1 As/V.&lt;br/&gt;Werden mehrere Kondensatoren parallel zueinander geschaltet, so addieren sich ihre Kapazitäten (wie bei der Reihenschaltung von Widerständen). Bei einer Reihenschaltung von Kondensatoren wird die Summe ihrer Reziprokwerte addiert (wie bei der Parallelschaltung von Widerständen).<br /> <br /> ==== - Spannungsfestigkeit ====<br /> Die Isolierschicht eines Kondensators kann nur eine bestimmte Spannung aushalten. Wenn diese Spannung überschritten wird, wird in der Regel der Kondensator zerstört. Einige Folienkondensatoren sind selbstheilend und können kurze Überspannungen vertragen, verlieren dabei aber an Kapazität. Die angebenene Spannung ist immer der garantierte Mindestwert, die ein Kondensator ohne Beschädigung aushält.<br /> <br /> ==== - Strombelastbarkeit ====<br /> Der reale Kondensator hat einen internen Serienwiderstand und zusätzlich Verluste im Dielektrikum. Wegen der damit verbundenen Erwärmung darf nur ein begrenzter (Wechsel-)Strom durch den Kondensator fließen. Die Strombelastbarkeit ist bei Elkos und einigen Folienkondensatoren relativ niedrig. Wichtig ist diese Beschränkung in Schaltnetzteilen.<br /> <br /> ==== - Selbstentladung ====<br /> Ein aufgeladener realer Kondensator entlädt sich mit der Zeit von selbst. Dieser Effekt kann durch einen endlichen Isolationswiderstand R&lt;sub&gt;is&lt;/sub&gt; des Dielektrikums beschrieben werden, der zu einem idealen Kondensator C parallel geschaltet ist. Der dabei fließende Strom wird als Leckstrom bezeichnet.<br /> <br /> Die Selbstentladezeitkonstante &lt;math&gt;\tau&lt;/math&gt; = R&lt;sub&gt;is&lt;/sub&gt; * C ist zudem ein Maß für die Güte der Isolation eines Kondensators. <br /> <br /> Neuere Papier- und Kunststofffolienkondensatoren haben einen Isolationswiderstand zwischen 6 und 12 GΩ, daraus ergibt sich eine Selbstentladezeit (nach 5&lt;math&gt;\tau&lt;/math&gt; gilt ein Kondensator als entladen) zwischen 10.000 und 20.000 s (etwa 3 bis 6 Stunden). Für Elektrolytkondensatoren ist der Isolationswiderstand und damit auch die Selbstentladezeit deutlich niedriger.&lt;br/&gt;Diese Zeitkonstante ist wichtig, wenn ein Kondensator zur Speicherung eines Spannungswertes eingesetzt werden soll.<br /> <br /> <br /> === Praktische Bedeutung ===<br /> <br /> <br /> == Bauarten ==<br /> <br /> === Keramik-Kondensator (Kerko) ===<br /> <br /> [[Bild:Kerko.jpg|thumb|Verschiedene Kerkos]]<br /> <br /> Wie der Name schon sagt, besteht bei diesen Kondensatoren das Dielektrikum aus einem keramischen Material. Verwendet werden z. B. Titandioxid oder Bariumtitanat, beigemischt werden u.a. Aluminium-Silikate, Magnesium-Silikate oder Aluminiumoxide.&lt;br/&gt;Keramik-Kondensatoren bilden eine große Gruppe von Kondensatoren im Kapazitätsbereich von 0,5 pF bis zu einigen 100 µF. Von der verwendeten Keramikart sind im wesentlichen 2 Klassen zu unterscheiden: <br /> <br /> Klasse 1: Normale Keramiken (z.B. NP0) erlauben geringe Verluste und Temperaturkoeffizienten, allerdings nur relativ geringe Kapatzitäten (normal bis ca. 1 nF). Diese Kondensatoren eignen sich gut für Hochfrequenz- und Filteranwendungen.<br /> <br /> Klasse 2: Ferroelektrische Keramiken geben hohe Kapazitäten, aber auch eine starke Nichtlinearität und Temperaturabhängigkeit. Diese Kondensatoren sind im wesenlichen als Energiespeicher und Abblockkondensator geeignet.<br /> <br /> === Folien-Kondensator ===<br /> Hierbei werden Folien aus Kunststoff oder Kunststoffmischungen als Dielektrikum verwendet. Sie werden in zwei Ausführungen hergestellt:<br /> <br /> Kunststoff-Folienkondensatoren mit Metallbelag bestehen aus je zwei Lagen Metallfolie und Kunststofffolie. Diese sind abwechselnd geschichtet und üblicherweise aufgewickelt.&lt;br/&gt;Ein metallisierter Kunststoff-Folienkondensator besteht aus zwei Kunststofffolien, die auf beiden Seiten mit Aluminium bedampft sind und aufgewickelt oder geschichtet werden. Diese Kondensatorart ist bei einem Durchschlag selbstheilend, da die dünne Metallschicht vom Lichtbogen um den Durchschlagkanal herum verdampft wird.<br /> <br /> Folienkondensatoren werden hauptsächlich in Hochspannungsanwendungen verwendet, können aber auch wie Keramik-Kondensatoren in Hochfrequenz- und Filteranwendungen eingesetzt werden.<br /> <br /> <br /> === Elektrolyt-Kondensator (Elko) ===<br /> Die große Gruppe der Elektrolyt-Kondensatoren gibt es in verschiedenen Technologien: Als Aluminium-Elko mit Aluminiumoxid, als Tantal-Elko mit Tantal-Pentoxid oder als Niob-Elko mit Niob-Pentoxid als Dielektrikum.&lt;br/&gt;Bei diesen Kondensatoren wird auf dem Metall der Anode durch Elektrolyse eine nichtleitende Isolierschicht als Dielektrikum erzeugt. Der Elektrolyt (fest, flüssig oder eine Paste) bildet dabei die Kathode (Gegenelektrode). Die Stromzuführung zum Elektrolyten erfolgt über Folien gleichen Metalls wie das der Anode oder über eine geeignete Kontaktierung des Elektrolyten.<br /> <br /> Die Anode eines Elektrolyt-Kondensators wird zur Vergrößerung der Oberfläche auf verschiedene Arten strukturiert. Auf Grund der großen Oberfläche und des äußerst dünnem Dielektrikums können mit Elektrolyt-Kondensatoren bei kleiner Bauweise relativ hohe elektrische Kapazitäten von bis zu einem Farad erreicht werden.&lt;br/&gt;Elektrolyt-Kondensatoren sind fast immer gepolte Bauelemente. Elkos dürfen nicht mit falscher gepolter Spannung betrieben werden und können schon bei geringer Überspannung zerstört werden (in beiden Fällen besteht Explosionsgefahr bei Aluminium Elkos). Der Ausfall von Tantal-Elkos (passiert relativ leicht) führt in der Regel zu einem Kurzschluß.&lt;br/&gt;Niob-Elektrolytkondensatoren ähneln Tantal-Elektrolytkondensatoren; sie stellen bei Spannungen zwischen 1,8 V und 6 V eine kostengünstige Alternative dar.<br /> <br /> Elektrolyt-Kondensatoren können nur eingesetzt werden, wenn ein Verpolungsschutz sichergestellt ist. Auf Grund ihrer hohen Kapazität geschieht dies meist im Bereich der Spannungsversorgung und -stabilisierung.<br /> <br /> Durch die relativ hohen Verluste (ESR) können größeren Strömen Elkos erwärmen und auf Dauer auch zerstören (nicht selten Ursache für defekte Motherboards). Besonders in Schaltnetzteilen muß darum auf die Strombelastbarkeit der Elkos geachtet werden.<br /> <br /> <br /> === Doppelschicht-Kondensator ===<br /> Auch Superkondensatoren genannt; Markennamen Gold Cap, Supercap, UltraCap, BoostCap u.a.&lt;br/&gt;Sie zeichnen sich durch die höchste Energiedichte bei Kondensatoren aus. Ihre hohe Kapazität basiert auf einem flüssigen Elektrolyten, der an der Grenzschicht zu den Elektroden ein dünnes Dielektrikum von wenigen Atomlagen bilden. Dies wird kombiniert mit einer meist aus Aktivkohle hergestellen großen Elektrodenoberfläche.&lt;br/&gt;Doppelschicht-Kondensatoren haben nur eine Spannungsfestigkeit von ca. 5,5 Volt, eine begrenzte Anzahl von Lade-Entladezyklen (typischerweise eine Million) und eine geringe Lebensauer bei erhöhter Umgebungstemperatur (nur ca. tausend Stunden bei 70 °C). Doppelschicht-Kondensatoren sind wie Elektrolytkondensatoren ebenfalls gepolte Bauelemente.<br /> <br /> Da Doppelschicht-Kondensatoren im Gegensatz zu Akkus nicht überladen werden können, werden sie ohne zusätzlich notwendige Schaltungen meist als geräteinterne unterbrechungsfreie Spannungsversorgung eingesetzt.<br /> <br /> <br /> === Sonderarten ===<br /> <br /> ==== Metallpapier-Kondensator (MP) ====<br /> Sie bestehen aus je zwei Lagen ölgetränktem Papier (als Dielektrikum) und Metallfolie, die aufgewickelt sind. Das Papier dient als mechanische Trennung der Elektroden, das Öl bestimmt die dielektrischen Eigenschaften. MP-Kondensatoren finden vor allem im Bereich der Leistungselektronik, z.B. bei Wechselstrommotoren, Verwendung; im Hochspannungsbereich sind sie selbstheilend.<br /> <br /> <br /> ==== Glimmer-Kondensator ====<br /> Hierbei wird ein Dielektrikum aus dem natürlich vorkommenden Mineral Glimmer verwendet, welches eine hohe Spannungsfestigkeit aufweist und auf Grund seiner Struktur in dünne Blättchen spaltbar ist (bis zu 20 µm). Kondensatoren aus diesem Material werden aufgrund der niedrigen Verlustfaktoren in der Sendetechnik und aufgrund ihre Konstanz in Schwingkreisanwendungen für hohe Anforderungen verwendet. <br /> <br /> <br /> ==== Trimm- und Drehkondensator ====<br /> Trimm- bzw. Drehkondensatoren sind Kondensatoren, welche in der Kapazität variabel sind. Durch das verdrehen von mindestens zwei Kondensatorplatten ineinander, kann die Kapazität erhöht oder verringert werden.<br /> Da diese Kondensatoren meist nur Luft als Dielektrikum verwenden, ist die Kapazität sehr gering (etwa 1-100pF). Die Kondensatoren können zum Beispiel zum Abstimmen von Radioempfängern und Sendern sowie zum genauen Abgleich von [[Schwingquarz]]en verwendet werden.<br /> <br /> Die Kapazität ergibt sich aus der Gleichung für Plattenkondensatoren: C = Epsilon_0 * Epsilon_r * A / d<br /> <br /> Verändert man die &quot;Wirksame Oberfläche&quot; A, so verändert sich proportional dazu die Kapazität C.<br /> [[Bild:Funktionsweise_Drehkondensator.png|thumb|Funktionsweise eines Drehkondensators]]<br /> <br /> == Bauformen ==<br /> <br /> Die heutzutage verfügbaren Bauformen spiegeln den Fortschritt in der Entwicklung sowie den immer weiter steigenden Preisdruck in der Fertigung wieder. Auf die ursprünglich vorhandene mechanischen Befestigung mittels Schrauben folgte die Entwicklung mit Anschlussdrähten für die Leiterplattenmontage (liegende Bauform = axial; stehende Bauform = radial). Heute sind, verbunden mit der Bauteilminiaturisierung, zudem noch die oberflächenmontierbaren SMD-Bauelemente in allen möglichen Varianten verfügbar.<br /> <br /> Daneben finden sich aber auch immer noch Bauformen für speziellen Anforderungen, z.B. Flachband- oder Schraubanschlüsse für Hochstromanwendungen oder Durchführungskondensatoren im HF-/UHF-Bereich.<br /> <br /> <br /> == Anwendungsbeispiele ==<br /> <br /> === Filter ===<br /> Die einfachste Verwendungsmöglichkeit von Kondensatoren findet man im Bereich der Frequenzfilter. Dort werden sie, zusammen mit Widerständen und ggf. auch Spulen als RC- oder RLC-Glieder ausgelegt. In ihrer Funktionalität unterscheidet man die so entstehenden Schaltungen zwischen Tief-, Hoch- oder Bandpassfiltern.<br /> <br /> Ausführliche Informationen dazu siehe unter [[Filter (Elektronik)]]<br /> <br /> <br /> === Schwingkreis ===<br /> Ein Schwingkreis ist eine Reihen- oder Parallelschaltung aus Kondensator und Spule. Sie ist so aufgebaut, daß die vorhandene Energie zwischen dem elektischen Feld des Kondensators und dem magnetischen Feld der Spule periodisch ausgetauscht wird.&lt;br/&gt;Ein Schwingkreis schwingt theoretisch unendlich lange mit seiner idealen Resonanzfrequenz. Infolge der realen Bauteile und deren ohmschen Anteilen gilt jedoch eine davon abweichende reale Resonanzfrequenz; zudem nimmt die Amplitude der Schwingung im Laufe der Zeit ab, man spicht von einer „gedämpften Schwingung“. Durch aktive Verstärkerschaltungen muß regelmäßig wieder Energie zugeführt wird. Eine solche Schaltung bildet dann einen Oszillator.<br /> <br /> Aus einzelnen Bauteilen diskret aufgebaute Schwingkreise werden heute hauptsächlich in der HF-Technik als Abstimmkreise, Oberwellen- oder Frequenzfilter eingesetzt. Hier kommen dann auch oft in ihren Kenngrößen veränderliche Bauteile (Trimmkondensatoren, Kapazitätsdioden, Spulen mit variablen Kernen) zum Einsatz.&lt;br/&gt;In der Digitaltechnik haben diskret aufgebaute Schwingkreise wegen des hohen Schaltungsaufwandes so gut wie keine Bedeutung. Hier werden [[Schwingquarz]]e oder [[Quarzoszillator]]en wegen des einfacheren Schaltungsaufwandes sowie ihrer höheren Frequenzgenauigkeit bevorzugt. <br /> <br /> <br /> === Spannungsstabilisierung ===<br /> Die hohe Welligkeit einer gleichgerichteten Wechselspannung erzwingt eine Glättung vor der Spannungsstabilisierung. Nur so können die Spannungsregler ihre Arbeit einwandfrei erledigen und eine saubere Betriebsspannung zur Verfügung stellen. Bild a. zeigt den Verlauf der Spannung vor und nach einer Gleichtichtung. In Bild b. ist der Einsatz eines Elektrolytkondensators direkt am Ausgang der [[Gleichrichter]]schaltung zu sehen. Bild c. zeigt den Spannungsverlauf U&lt;sub&gt;b&lt;/sub&gt; auf der Ausgangsseite dieses Kondensators (entspricht der Eingangsspannung des Spannungsreglers). Bei der Auswahl des Kondensators muß auf die Spannungsfestigkeit, Kapazität und Strombelastbarkeit geachtet werden.<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Bild:M1U spg.JPG|a. Spannungsverlauf vor und nach Gleichrichtung<br /> Bild:Glättkondensator.JPG|b. Einsatz eines Glättkondensators<br /> Bild:Geglättete_Spannung.JPG|c. Spannungsverlauf nach der Glättung<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> <br /> === Signalentstörung ===<br /> Die häufigste Anwendung eines Kondensators im Bereich der Signalentstörung ist seine Verwendung als [[Abblockkondensator]]&lt;br/&gt;(Kommentar: Auch wenn Gelehrte streiten mögen, ob das nicht eher zur Spannungsstabilisierung dient... aber die Spannung ist ja stabil im Bereich dessen, was digitale ICs vertragen (müssten)!).<br /> <br /> <br /> == Anmerkungen ==<br /> ''Der Autor möchte hier weder die an anderen Stellen zu findenden Formelsammlungen wiedergeben, noch mit diesem Artikel ein Fachbuch ersetzten. Einzig die Grundlagen, die (aus eigener Erfahrung) für einen Hobby-Bastler von Interesse sind, sollen hier dargestellt werden.''<br /> <br /> <br /> {{Ausbauwunsch|Ausbau der einzelnen Kapitel - Bilder einfügen!}}<br /> <br /> <br /> ==Weblinks==<br /> * [http://www.elektronikinfo.de/strom/kondensatoren.htm#Funktionsweise Kondensator bei &quot;Elektronik-Info&quot;]<br /> * [http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrotechnik) Wikipedia - Kondensator] <br /> <br /> <br /> == Autor ==<br /> --[[Benutzer:Williwilli|Williwilli]] 08:59, 25. Jul 2008 (CEST)<br /> <br /> [[Kategorie:Grundlagen]]<br /> [[Kategorie:Elektronik]]</div>

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<p>BurningBen: Verschieden große Elektrolytkondensatoren</p> <hr /> <div>Verschieden große Elektrolytkondensatoren</div>

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<p>BurningBen: /* Keramik-Kondensator (Kerko) */</p> <hr /> <div>Ein Kondensator ist ein passives Bauelement mit der Eigenschaft, elektrische Ladung und somit Energie zu speichern. Er besteht aus zwei elektrisch leitenden Flächen (Elektroden). Zwischen diesen befindet sich immer das Dielektrikum, ein Bereich mit isolierenden Eigenschaften (im einfachsten Fall Luft). Die einfachste Bauform eines Kondensators besteht also aus zwei parallelen Platten mit elektrischen Anschlüssen.<br /> <br /> [[Bild:Kondensator-Schaltzeichen.jpg|right]]<br /> == Grundlagen ==<br /> Wird eine Spannung an die Anschlüsse eines ungeladenen Kondensators angelegt, so fließt zeitabhängig ein elektrischer Strom, welcher eine Elektrode positiv und die andere negativ auflädt. Diese elektrische Ladung des Kondensators bleibt erhalten, wenn er von der Spannungsquelle getrennt wird: Der Kondensator hält seine Spannung. Entnimmt man dem Kondensator Ladung (also Strom), so sinkt seine Spannung wieder.<br /> <br /> Die gespeicherte Ladung ist proportional zur Spannung zwischen den Elektroden des Kondensators. Diese Proportionalität wird als Kapazität bezeichnet, sie ist das wesentliche Merkmal eines Kondensators. <br /> <br /> Ein weiteres wichtiges Merkmal ist die Maximalspannung, die ein Kondensator zwischen seinen Elektroden ertragen kann. Wird diese Spannung überschritten, ist das Dielektrikum nicht mehr in der Lage, seine isolierenden Eigenschaften zu behalten. Es kommt zu einem Durchschlagen der Ladungsträger, der Kondensator wird zerstört.<br /> <br /> <br /> === Kondensator an Gleichspannung ===<br /> In dem Moment, in dem man eine Spannungsquelle mit einem ungeladenen Kondensator verbindet, wird die mit dem Pluspol verbundene Platte positiv, die mit dem Minuspol verbundene Platte negativ aufgeladen. Dabei fließt ein von der Kapatität des Kondensators abhängiger Ladestrom. Nach diesem Ladevorgang findet unter der Voraussetzung einer gleichbleibenden Spannung kein weiterer Stromfluss statt. Misst man dann mit einem Spannungsmessgerät die Spannung zwischen den beiden Platten, stimmt diese exakt mit der angelegten Spannung überein.<br /> <br /> Klemmt man dann den Kondensator von der Spannungsquelle ab, bleibt die vorhandene Ladung erhalten. <br /> <br /> Schließt man jetzt einen Verbraucher an den Kondensator an, fließt die Ladung über diesen Verbraucher ab; der Kondensator wird entladen.<br /> <br /> Ein Kondensator sperrt also Gleichspannung, speichert aber die Ladung. Das Fließen eines Stromes zum Schaltzeitpunkt ist hierbei kein Widerspruch, denn das Schalten ist eine Veränderung der Spannung und damit keine Gleichspannung. Wenn nach ganz kurzer Zeit der stationäre Zustand erreicht ist, fließt kein Strom mehr; denn Strom kann nur fließen, wenn sich die Spannung am Kondensator ändert.<br /> <br /> === Kondensator an sinusförmiger Spannung ===<br /> Aus den mathematischen Grundlagen folgt, dass bei einer sinusförmigen Spannung der Strom einen cosinusförmigen Verlauf mit der gleichen Frequenz wie die Spannung besitzt. Der Strom ist durch die Cosinus-Funktion um 90° phasenverschoben, d.h. er eilt der Spannung mit einer Phasenverschiebung von &lt;sup&gt;1&lt;/sup&gt;/&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt; Periode voraus (eine Spannung kann am Kondensator also nur anliegen, wenn vorher Strom in ihn geflossen ist).<br /> <br /> Wenn man bei konstanter Spannung die Frequenz erhöht, nimmt die Änderungsgeschwindigkeit der Spannung zu. Damit muss in kürzerer Zeit die gleiche Ladung bewegt werden, folglich muss die Amplitude des Stroms zunehmen. Der Strom ist dabei proportional zur Frequenz, bei doppelter Frequenz fließt daher auch der doppelte Strom.<br /> <br /> === Kondensator an rechteckförmiger Spannung ===<br /> <br /> <br /> <br /> === Technisch bedeutsame Größen ===<br /> ''Hier sollen nur die für einen Hobby-Bastler technisch interessanten Kenngrößen aufgeführt werden.''<br /> <br /> ==== - Kapazität ====<br /> Die Kapazität (C) eine Kondensators gibt an, wieviel Ladung (Q) pro Spannung (U) gespeichert werden kann: C = Q / U. Die Einheit für Kapazitäten ist Farad: 1 F = 1 As/V.&lt;br/&gt;Werden mehrere Kondensatoren parallel zueinander geschaltet, so addieren sich ihre Kapazitäten (wie bei der Reihenschaltung von Widerständen). Bei einer Reihenschaltung von Kondensatoren wird die Summe ihrer Reziprokwerte addiert (wie bei der Parallelschaltung von Widerständen).<br /> <br /> ==== - Spannungsfestigkeit ====<br /> Die Isolierschicht eines Kondensators kann nur eine bestimmte Spannung aushalten. Wenn diese Spannung überschritten wird, wird in der Regel der Kondensator zerstört. Einige Folienkondensatoren sind selbstheilend und können kurze Überspannungen vertragen, verlieren dabei aber an Kapazität. Die angebenene Spannung ist immer der garantierte Mindestwert, die ein Kondensator ohne Beschädigung aushält.<br /> <br /> ==== - Strombelastbarkeit ====<br /> Der reale Kondensator hat einen internen Serienwiderstand und zusätzlich Verluste im Dielektrikum. Wegen der damit verbundenen Erwärmung darf nur ein begrenzter (Wechsel-)Strom durch den Kondensator fließen. Die Strombelastbarkeit ist bei Elkos und einigen Folienkondensatoren relativ niedrig. Wichtig ist diese Beschränkung in Schaltnetzteilen.<br /> <br /> ==== - Selbstentladung ====<br /> Ein aufgeladener realer Kondensator entlädt sich mit der Zeit von selbst. Dieser Effekt kann durch einen endlichen Isolationswiderstand R&lt;sub&gt;is&lt;/sub&gt; des Dielektrikums beschrieben werden, der zu einem idealen Kondensator C parallel geschaltet ist. Der dabei fließende Strom wird als Leckstrom bezeichnet.<br /> <br /> Die Selbstentladezeitkonstante &lt;math&gt;\tau&lt;/math&gt; = R&lt;sub&gt;is&lt;/sub&gt; * C ist zudem ein Maß für die Güte der Isolation eines Kondensators. <br /> <br /> Neuere Papier- und Kunststofffolienkondensatoren haben einen Isolationswiderstand zwischen 6 und 12 GΩ, daraus ergibt sich eine Selbstentladezeit (nach 5&lt;math&gt;\tau&lt;/math&gt; gilt ein Kondensator als entladen) zwischen 10.000 und 20.000 s (etwa 3 bis 6 Stunden). Für Elektrolytkondensatoren ist der Isolationswiderstand und damit auch die Selbstentladezeit deutlich niedriger.&lt;br/&gt;Diese Zeitkonstante ist wichtig, wenn ein Kondensator zur Speicherung eines Spannungswertes eingesetzt werden soll.<br /> <br /> <br /> === Praktische Bedeutung ===<br /> <br /> <br /> == Bauarten ==<br /> <br /> === Keramik-Kondensator (Kerko) ===<br /> Wie der Name schon sagt, besteht bei diesen Kondensatoren das Dielektrikum aus einem keramischen Material. Verwendet werden z. B. Titandioxid oder Bariumtitanat, beigemischt werden u.a. Aluminium-Silikate, Magnesium-Silikate oder Aluminiumoxide.&lt;br/&gt;Keramik-Kondensatoren bilden eine große Gruppe von Kondensatoren im Kapazitätsbereich von 0,5 pF bis zu einigen 100 µF. Von der verwendeten Keramikart sind im wesentlichen 2 Klassen zu unterscheiden: <br /> <br /> Klasse 1: Normale Keramiken (z.B. NP0) erlauben geringe Verluste und Temperaturkoeffizienten, allerdings nur relativ geringe Kapatzitäten (normal bis ca. 1 nF). Diese Kondensatoren eignen sich gut für Hochfrequenz- und Filteranwendungen.<br /> <br /> Klasse 2: Ferroelektrische Keramiken geben hohe Kapazitäten, aber auch eine starke Nichtlinearität und Temperaturabhängigkeit. Diese Kondensatoren sind im wesenlichen als Energiespeicher und Abblockkondensator geeignet.<br /> <br /> === Folien-Kondensator ===<br /> Hierbei werden Folien aus Kunststoff oder Kunststoffmischungen als Dielektrikum verwendet. Sie werden in zwei Ausführungen hergestellt:<br /> <br /> Kunststoff-Folienkondensatoren mit Metallbelag bestehen aus je zwei Lagen Metallfolie und Kunststofffolie. Diese sind abwechselnd geschichtet und üblicherweise aufgewickelt.&lt;br/&gt;Ein metallisierter Kunststoff-Folienkondensator besteht aus zwei Kunststofffolien, die auf beiden Seiten mit Aluminium bedampft sind und aufgewickelt oder geschichtet werden. Diese Kondensatorart ist bei einem Durchschlag selbstheilend, da die dünne Metallschicht vom Lichtbogen um den Durchschlagkanal herum verdampft wird.<br /> <br /> Folienkondensatoren werden hauptsächlich in Hochspannungsanwendungen verwendet, können aber auch wie Keramik-Kondensatoren in Hochfrequenz- und Filteranwendungen eingesetzt werden.<br /> <br /> <br /> === Elektrolyt-Kondensator (Elko) ===<br /> Die große Gruppe der Elektrolyt-Kondensatoren gibt es in verschiedenen Technologien: Als Aluminium-Elko mit Aluminiumoxid, als Tantal-Elko mit Tantal-Pentoxid oder als Niob-Elko mit Niob-Pentoxid als Dielektrikum.&lt;br/&gt;Bei diesen Kondensatoren wird auf dem Metall der Anode durch Elektrolyse eine nichtleitende Isolierschicht als Dielektrikum erzeugt. Der Elektrolyt (fest, flüssig oder eine Paste) bildet dabei die Kathode (Gegenelektrode). Die Stromzuführung zum Elektrolyten erfolgt über Folien gleichen Metalls wie das der Anode oder über eine geeignete Kontaktierung des Elektrolyten.<br /> <br /> Die Anode eines Elektrolyt-Kondensators wird zur Vergrößerung der Oberfläche auf verschiedene Arten strukturiert. Auf Grund der großen Oberfläche und des äußerst dünnem Dielektrikums können mit Elektrolyt-Kondensatoren bei kleiner Bauweise relativ hohe elektrische Kapazitäten von bis zu einem Farad erreicht werden.&lt;br/&gt;Elektrolyt-Kondensatoren sind fast immer gepolte Bauelemente. Elkos dürfen nicht mit falscher gepolter Spannung betrieben werden und können schon bei geringer Überspannung zerstört werden (in beiden Fällen besteht Explosionsgefahr bei Aluminium Elkos). Der Ausfall von Tantal-Elkos (passiert relativ leicht) führt in der Regel zu einem Kurzschluß.&lt;br/&gt;Niob-Elektrolytkondensatoren ähneln Tantal-Elektrolytkondensatoren; sie stellen bei Spannungen zwischen 1,8 V und 6 V eine kostengünstige Alternative dar.<br /> <br /> Elektrolyt-Kondensatoren können nur eingesetzt werden, wenn ein Verpolungsschutz sichergestellt ist. Auf Grund ihrer hohen Kapazität geschieht dies meist im Bereich der Spannungsversorgung und -stabilisierung.<br /> <br /> Durch die relativ hohen Verluste (ESR) können größeren Strömen Elkos erwärmen und auf Dauer auch zerstören (nicht selten Ursache für defekte Motherboards). Besonders in Schaltnetzteilen muß darum auf die Strombelastbarkeit der Elkos geachtet werden.<br /> <br /> <br /> === Doppelschicht-Kondensator ===<br /> Auch Superkondensatoren genannt; Markennamen Gold Cap, Supercap, UltraCap, BoostCap u.a.&lt;br/&gt;Sie zeichnen sich durch die höchste Energiedichte bei Kondensatoren aus. Ihre hohe Kapazität basiert auf einem flüssigen Elektrolyten, der an der Grenzschicht zu den Elektroden ein dünnes Dielektrikum von wenigen Atomlagen bilden. Dies wird kombiniert mit einer meist aus Aktivkohle hergestellen großen Elektrodenoberfläche.&lt;br/&gt;Doppelschicht-Kondensatoren haben nur eine Spannungsfestigkeit von ca. 5,5 Volt, eine begrenzte Anzahl von Lade-Entladezyklen (typischerweise eine Million) und eine geringe Lebensauer bei erhöhter Umgebungstemperatur (nur ca. tausend Stunden bei 70 °C). Doppelschicht-Kondensatoren sind wie Elektrolytkondensatoren ebenfalls gepolte Bauelemente.<br /> <br /> Da Doppelschicht-Kondensatoren im Gegensatz zu Akkus nicht überladen werden können, werden sie ohne zusätzlich notwendige Schaltungen meist als geräteinterne unterbrechungsfreie Spannungsversorgung eingesetzt.<br /> <br /> <br /> === Sonderarten ===<br /> <br /> ==== Metallpapier-Kondensator (MP) ====<br /> Sie bestehen aus je zwei Lagen ölgetränktem Papier (als Dielektrikum) und Metallfolie, die aufgewickelt sind. Das Papier dient als mechanische Trennung der Elektroden, das Öl bestimmt die dielektrischen Eigenschaften. MP-Kondensatoren finden vor allem im Bereich der Leistungselektronik, z.B. bei Wechselstrommotoren, Verwendung; im Hochspannungsbereich sind sie selbstheilend.<br /> <br /> <br /> ==== Glimmer-Kondensator ====<br /> Hierbei wird ein Dielektrikum aus dem natürlich vorkommenden Mineral Glimmer verwendet, welches eine hohe Spannungsfestigkeit aufweist und auf Grund seiner Struktur in dünne Blättchen spaltbar ist (bis zu 20 µm). Kondensatoren aus diesem Material werden aufgrund der niedrigen Verlustfaktoren in der Sendetechnik und aufgrund ihre Konstanz in Schwingkreisanwendungen für hohe Anforderungen verwendet. <br /> <br /> <br /> ==== Trimm- und Drehkondensator ====<br /> Trimm- bzw. Drehkondensatoren sind Kondensatoren, welche in der Kapazität variabel sind. Durch das verdrehen von mindestens zwei Kondensatorplatten ineinander, kann die Kapazität erhöht oder verringert werden.<br /> Da diese Kondensatoren meist nur Luft als Dielektrikum verwenden, ist die Kapazität sehr gering (etwa 1-100pF). Die Kondensatoren können zum Beispiel zum Abstimmen von Radioempfängern und Sendern sowie zum genauen Abgleich von [[Schwingquarz]]en verwendet werden.<br /> <br /> Die Kapazität ergibt sich aus der Gleichung für Plattenkondensatoren: C = Epsilon_0 * Epsilon_r * A / d<br /> <br /> Verändert man die &quot;Wirksame Oberfläche&quot; A, so verändert sich proportional dazu die Kapazität C.<br /> [[Bild:Funktionsweise_Drehkondensator.png|thumb|Funktionsweise eines Drehkondensators]]<br /> <br /> == Bauformen ==<br /> <br /> Die heutzutage verfügbaren Bauformen spiegeln den Fortschritt in der Entwicklung sowie den immer weiter steigenden Preisdruck in der Fertigung wieder. Auf die ursprünglich vorhandene mechanischen Befestigung mittels Schrauben folgte die Entwicklung mit Anschlussdrähten für die Leiterplattenmontage (liegende Bauform = axial; stehende Bauform = radial). Heute sind, verbunden mit der Bauteilminiaturisierung, zudem noch die oberflächenmontierbaren SMD-Bauelemente in allen möglichen Varianten verfügbar.<br /> <br /> Daneben finden sich aber auch immer noch Bauformen für speziellen Anforderungen, z.B. Flachband- oder Schraubanschlüsse für Hochstromanwendungen oder Durchführungskondensatoren im HF-/UHF-Bereich.<br /> <br /> <br /> == Anwendungsbeispiele ==<br /> <br /> === Filter ===<br /> Die einfachste Verwendungsmöglichkeit von Kondensatoren findet man im Bereich der Frequenzfilter. Dort werden sie, zusammen mit Widerständen und ggf. auch Spulen als RC- oder RLC-Glieder ausgelegt. In ihrer Funktionalität unterscheidet man die so entstehenden Schaltungen zwischen Tief-, Hoch- oder Bandpassfiltern.<br /> <br /> Ausführliche Informationen dazu siehe unter [[Filter (Elektronik)]]<br /> <br /> <br /> === Schwingkreis ===<br /> Ein Schwingkreis ist eine Reihen- oder Parallelschaltung aus Kondensator und Spule. Sie ist so aufgebaut, daß die vorhandene Energie zwischen dem elektischen Feld des Kondensators und dem magnetischen Feld der Spule periodisch ausgetauscht wird.&lt;br/&gt;Ein Schwingkreis schwingt theoretisch unendlich lange mit seiner idealen Resonanzfrequenz. Infolge der realen Bauteile und deren ohmschen Anteilen gilt jedoch eine davon abweichende reale Resonanzfrequenz; zudem nimmt die Amplitude der Schwingung im Laufe der Zeit ab, man spicht von einer „gedämpften Schwingung“. Durch aktive Verstärkerschaltungen muß regelmäßig wieder Energie zugeführt wird. Eine solche Schaltung bildet dann einen Oszillator.<br /> <br /> Aus einzelnen Bauteilen diskret aufgebaute Schwingkreise werden heute hauptsächlich in der HF-Technik als Abstimmkreise, Oberwellen- oder Frequenzfilter eingesetzt. Hier kommen dann auch oft in ihren Kenngrößen veränderliche Bauteile (Trimmkondensatoren, Kapazitätsdioden, Spulen mit variablen Kernen) zum Einsatz.&lt;br/&gt;In der Digitaltechnik haben diskret aufgebaute Schwingkreise wegen des hohen Schaltungsaufwandes so gut wie keine Bedeutung. Hier werden [[Schwingquarz]]e oder [[Quarzoszillator]]en wegen des einfacheren Schaltungsaufwandes sowie ihrer höheren Frequenzgenauigkeit bevorzugt. <br /> <br /> <br /> === Spannungsstabilisierung ===<br /> Die hohe Welligkeit einer gleichgerichteten Wechselspannung erzwingt eine Glättung vor der Spannungsstabilisierung. Nur so können die Spannungsregler ihre Arbeit einwandfrei erledigen und eine saubere Betriebsspannung zur Verfügung stellen. Bild a. zeigt den Verlauf der Spannung vor und nach einer Gleichtichtung. In Bild b. ist der Einsatz eines Elektrolytkondensators direkt am Ausgang der [[Gleichrichter]]schaltung zu sehen. Bild c. zeigt den Spannungsverlauf U&lt;sub&gt;b&lt;/sub&gt; auf der Ausgangsseite dieses Kondensators (entspricht der Eingangsspannung des Spannungsreglers). Bei der Auswahl des Kondensators muß auf die Spannungsfestigkeit, Kapazität und Strombelastbarkeit geachtet werden.<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Bild:M1U spg.JPG|a. Spannungsverlauf vor und nach Gleichrichtung<br /> Bild:Glättkondensator.JPG|b. Einsatz eines Glättkondensators<br /> Bild:Geglättete_Spannung.JPG|c. Spannungsverlauf nach der Glättung<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> <br /> === Signalentstörung ===<br /> Die häufigste Anwendung eines Kondensators im Bereich der Signalentstörung ist seine Verwendung als [[Abblockkondensator]]&lt;br/&gt;(Kommentar: Auch wenn Gelehrte streiten mögen, ob das nicht eher zur Spannungsstabilisierung dient... aber die Spannung ist ja stabil im Bereich dessen, was digitale ICs vertragen (müssten)!).<br /> <br /> <br /> == Anmerkungen ==<br /> ''Der Autor möchte hier weder die an anderen Stellen zu findenden Formelsammlungen wiedergeben, noch mit diesem Artikel ein Fachbuch ersetzten. Einzig die Grundlagen, die (aus eigener Erfahrung) für einen Hobby-Bastler von Interesse sind, sollen hier dargestellt werden.''<br /> <br /> <br /> {{Ausbauwunsch|Ausbau der einzelnen Kapitel - Bilder einfügen!}}<br /> <br /> <br /> ==Weblinks==<br /> * [http://www.elektronikinfo.de/strom/kondensatoren.htm#Funktionsweise Kondensator bei &quot;Elektronik-Info&quot;]<br /> * [http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrotechnik) Wikipedia - Kondensator] <br /> <br /> <br /> == Autor ==<br /> --[[Benutzer:Williwilli|Williwilli]] 08:59, 25. Jul 2008 (CEST)<br /> <br /> [[Kategorie:Grundlagen]]<br /> [[Kategorie:Elektronik]]</div>

BurningBen https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Kondensator&diff=14736 2009-04-06T10:56:05Z

<p>BurningBen: /* Keramik-Kondensator (Kerko) */</p> <hr /> <div>Ein Kondensator ist ein passives Bauelement mit der Eigenschaft, elektrische Ladung und somit Energie zu speichern. Er besteht aus zwei elektrisch leitenden Flächen (Elektroden). Zwischen diesen befindet sich immer das Dielektrikum, ein Bereich mit isolierenden Eigenschaften (im einfachsten Fall Luft). Die einfachste Bauform eines Kondensators besteht also aus zwei parallelen Platten mit elektrischen Anschlüssen.<br /> <br /> [[Bild:Kondensator-Schaltzeichen.jpg|right]]<br /> == Grundlagen ==<br /> Wird eine Spannung an die Anschlüsse eines ungeladenen Kondensators angelegt, so fließt zeitabhängig ein elektrischer Strom, welcher eine Elektrode positiv und die andere negativ auflädt. Diese elektrische Ladung des Kondensators bleibt erhalten, wenn er von der Spannungsquelle getrennt wird: Der Kondensator hält seine Spannung. Entnimmt man dem Kondensator Ladung (also Strom), so sinkt seine Spannung wieder.<br /> <br /> Die gespeicherte Ladung ist proportional zur Spannung zwischen den Elektroden des Kondensators. Diese Proportionalität wird als Kapazität bezeichnet, sie ist das wesentliche Merkmal eines Kondensators. <br /> <br /> Ein weiteres wichtiges Merkmal ist die Maximalspannung, die ein Kondensator zwischen seinen Elektroden ertragen kann. Wird diese Spannung überschritten, ist das Dielektrikum nicht mehr in der Lage, seine isolierenden Eigenschaften zu behalten. Es kommt zu einem Durchschlagen der Ladungsträger, der Kondensator wird zerstört.<br /> <br /> <br /> === Kondensator an Gleichspannung ===<br /> In dem Moment, in dem man eine Spannungsquelle mit einem ungeladenen Kondensator verbindet, wird die mit dem Pluspol verbundene Platte positiv, die mit dem Minuspol verbundene Platte negativ aufgeladen. Dabei fließt ein von der Kapatität des Kondensators abhängiger Ladestrom. Nach diesem Ladevorgang findet unter der Voraussetzung einer gleichbleibenden Spannung kein weiterer Stromfluss statt. Misst man dann mit einem Spannungsmessgerät die Spannung zwischen den beiden Platten, stimmt diese exakt mit der angelegten Spannung überein.<br /> <br /> Klemmt man dann den Kondensator von der Spannungsquelle ab, bleibt die vorhandene Ladung erhalten. <br /> <br /> Schließt man jetzt einen Verbraucher an den Kondensator an, fließt die Ladung über diesen Verbraucher ab; der Kondensator wird entladen.<br /> <br /> Ein Kondensator sperrt also Gleichspannung, speichert aber die Ladung. Das Fließen eines Stromes zum Schaltzeitpunkt ist hierbei kein Widerspruch, denn das Schalten ist eine Veränderung der Spannung und damit keine Gleichspannung. Wenn nach ganz kurzer Zeit der stationäre Zustand erreicht ist, fließt kein Strom mehr; denn Strom kann nur fließen, wenn sich die Spannung am Kondensator ändert.<br /> <br /> === Kondensator an sinusförmiger Spannung ===<br /> Aus den mathematischen Grundlagen folgt, dass bei einer sinusförmigen Spannung der Strom einen cosinusförmigen Verlauf mit der gleichen Frequenz wie die Spannung besitzt. Der Strom ist durch die Cosinus-Funktion um 90° phasenverschoben, d.h. er eilt der Spannung mit einer Phasenverschiebung von &lt;sup&gt;1&lt;/sup&gt;/&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt; Periode voraus (eine Spannung kann am Kondensator also nur anliegen, wenn vorher Strom in ihn geflossen ist).<br /> <br /> Wenn man bei konstanter Spannung die Frequenz erhöht, nimmt die Änderungsgeschwindigkeit der Spannung zu. Damit muss in kürzerer Zeit die gleiche Ladung bewegt werden, folglich muss die Amplitude des Stroms zunehmen. Der Strom ist dabei proportional zur Frequenz, bei doppelter Frequenz fließt daher auch der doppelte Strom.<br /> <br /> === Kondensator an rechteckförmiger Spannung ===<br /> <br /> <br /> <br /> === Technisch bedeutsame Größen ===<br /> ''Hier sollen nur die für einen Hobby-Bastler technisch interessanten Kenngrößen aufgeführt werden.''<br /> <br /> ==== - Kapazität ====<br /> Die Kapazität (C) eine Kondensators gibt an, wieviel Ladung (Q) pro Spannung (U) gespeichert werden kann: C = Q / U. Die Einheit für Kapazitäten ist Farad: 1 F = 1 As/V.&lt;br/&gt;Werden mehrere Kondensatoren parallel zueinander geschaltet, so addieren sich ihre Kapazitäten (wie bei der Reihenschaltung von Widerständen). Bei einer Reihenschaltung von Kondensatoren wird die Summe ihrer Reziprokwerte addiert (wie bei der Parallelschaltung von Widerständen).<br /> <br /> ==== - Spannungsfestigkeit ====<br /> Die Isolierschicht eines Kondensators kann nur eine bestimmte Spannung aushalten. Wenn diese Spannung überschritten wird, wird in der Regel der Kondensator zerstört. Einige Folienkondensatoren sind selbstheilend und können kurze Überspannungen vertragen, verlieren dabei aber an Kapazität. Die angebenene Spannung ist immer der garantierte Mindestwert, die ein Kondensator ohne Beschädigung aushält.<br /> <br /> ==== - Strombelastbarkeit ====<br /> Der reale Kondensator hat einen internen Serienwiderstand und zusätzlich Verluste im Dielektrikum. Wegen der damit verbundenen Erwärmung darf nur ein begrenzter (Wechsel-)Strom durch den Kondensator fließen. Die Strombelastbarkeit ist bei Elkos und einigen Folienkondensatoren relativ niedrig. Wichtig ist diese Beschränkung in Schaltnetzteilen.<br /> <br /> ==== - Selbstentladung ====<br /> Ein aufgeladener realer Kondensator entlädt sich mit der Zeit von selbst. Dieser Effekt kann durch einen endlichen Isolationswiderstand R&lt;sub&gt;is&lt;/sub&gt; des Dielektrikums beschrieben werden, der zu einem idealen Kondensator C parallel geschaltet ist. Der dabei fließende Strom wird als Leckstrom bezeichnet.<br /> <br /> Die Selbstentladezeitkonstante &lt;math&gt;\tau&lt;/math&gt; = R&lt;sub&gt;is&lt;/sub&gt; * C ist zudem ein Maß für die Güte der Isolation eines Kondensators. <br /> <br /> Neuere Papier- und Kunststofffolienkondensatoren haben einen Isolationswiderstand zwischen 6 und 12 GΩ, daraus ergibt sich eine Selbstentladezeit (nach 5&lt;math&gt;\tau&lt;/math&gt; gilt ein Kondensator als entladen) zwischen 10.000 und 20.000 s (etwa 3 bis 6 Stunden). Für Elektrolytkondensatoren ist der Isolationswiderstand und damit auch die Selbstentladezeit deutlich niedriger.&lt;br/&gt;Diese Zeitkonstante ist wichtig, wenn ein Kondensator zur Speicherung eines Spannungswertes eingesetzt werden soll.<br /> <br /> <br /> === Praktische Bedeutung ===<br /> <br /> <br /> == Bauarten ==<br /> <br /> === Keramik-Kondensator (Kerko) ===<br /> Wie der Name schon sagt, besteht bei diesen Kondensatoren das Dielektrikum aus einem keramischen Material. Verwendet werden z. B. Titandioxid oder Bariumtitanat, beigemischt werden u.a. Aluminium-Silikate, Magnesium-Silikate oder Aluminiumoxide.&lt;br/&gt;Keramik-Kondensatoren bilden eine große Gruppe von Kondensatoren im Kapazitätsbereich von 0,5 pF bis zu einigen 100 µF. Von der verwendeten Keramikart sind im wesentlichen 2 Klassen zu unterscheiden: <br /> <br /> Klasse 1: Normale Keramiken (z.B. NP0) erlauben geringe Verluste und Temperaturkoeffizienten, allerdings nur relativ geringe Kapatzitäten (normal bis ca. 1 nF). Diese Kondensatoren eignen sich gut für Hochfrequenz- und Filteranwendungen.<br /> <br /> Klasse 2: Ferroelektrische Keramiken geben hohe Kapazitäten, aber auch eine starke Nichtlinearität und Temperaturabhängigkeit. Diese Kondensatoren sind im wesenlichen als Energiespeicher und Abblockkondensator geeignet.<br /> <br /> [[Bild:kerkos.jpg]]<br /> <br /> === Folien-Kondensator ===<br /> Hierbei werden Folien aus Kunststoff oder Kunststoffmischungen als Dielektrikum verwendet. Sie werden in zwei Ausführungen hergestellt:<br /> <br /> Kunststoff-Folienkondensatoren mit Metallbelag bestehen aus je zwei Lagen Metallfolie und Kunststofffolie. Diese sind abwechselnd geschichtet und üblicherweise aufgewickelt.&lt;br/&gt;Ein metallisierter Kunststoff-Folienkondensator besteht aus zwei Kunststofffolien, die auf beiden Seiten mit Aluminium bedampft sind und aufgewickelt oder geschichtet werden. Diese Kondensatorart ist bei einem Durchschlag selbstheilend, da die dünne Metallschicht vom Lichtbogen um den Durchschlagkanal herum verdampft wird.<br /> <br /> Folienkondensatoren werden hauptsächlich in Hochspannungsanwendungen verwendet, können aber auch wie Keramik-Kondensatoren in Hochfrequenz- und Filteranwendungen eingesetzt werden.<br /> <br /> <br /> === Elektrolyt-Kondensator (Elko) ===<br /> Die große Gruppe der Elektrolyt-Kondensatoren gibt es in verschiedenen Technologien: Als Aluminium-Elko mit Aluminiumoxid, als Tantal-Elko mit Tantal-Pentoxid oder als Niob-Elko mit Niob-Pentoxid als Dielektrikum.&lt;br/&gt;Bei diesen Kondensatoren wird auf dem Metall der Anode durch Elektrolyse eine nichtleitende Isolierschicht als Dielektrikum erzeugt. Der Elektrolyt (fest, flüssig oder eine Paste) bildet dabei die Kathode (Gegenelektrode). Die Stromzuführung zum Elektrolyten erfolgt über Folien gleichen Metalls wie das der Anode oder über eine geeignete Kontaktierung des Elektrolyten.<br /> <br /> Die Anode eines Elektrolyt-Kondensators wird zur Vergrößerung der Oberfläche auf verschiedene Arten strukturiert. Auf Grund der großen Oberfläche und des äußerst dünnem Dielektrikums können mit Elektrolyt-Kondensatoren bei kleiner Bauweise relativ hohe elektrische Kapazitäten von bis zu einem Farad erreicht werden.&lt;br/&gt;Elektrolyt-Kondensatoren sind fast immer gepolte Bauelemente. Elkos dürfen nicht mit falscher gepolter Spannung betrieben werden und können schon bei geringer Überspannung zerstört werden (in beiden Fällen besteht Explosionsgefahr bei Aluminium Elkos). Der Ausfall von Tantal-Elkos (passiert relativ leicht) führt in der Regel zu einem Kurzschluß.&lt;br/&gt;Niob-Elektrolytkondensatoren ähneln Tantal-Elektrolytkondensatoren; sie stellen bei Spannungen zwischen 1,8 V und 6 V eine kostengünstige Alternative dar.<br /> <br /> Elektrolyt-Kondensatoren können nur eingesetzt werden, wenn ein Verpolungsschutz sichergestellt ist. Auf Grund ihrer hohen Kapazität geschieht dies meist im Bereich der Spannungsversorgung und -stabilisierung.<br /> <br /> Durch die relativ hohen Verluste (ESR) können größeren Strömen Elkos erwärmen und auf Dauer auch zerstören (nicht selten Ursache für defekte Motherboards). Besonders in Schaltnetzteilen muß darum auf die Strombelastbarkeit der Elkos geachtet werden.<br /> <br /> <br /> === Doppelschicht-Kondensator ===<br /> Auch Superkondensatoren genannt; Markennamen Gold Cap, Supercap, UltraCap, BoostCap u.a.&lt;br/&gt;Sie zeichnen sich durch die höchste Energiedichte bei Kondensatoren aus. Ihre hohe Kapazität basiert auf einem flüssigen Elektrolyten, der an der Grenzschicht zu den Elektroden ein dünnes Dielektrikum von wenigen Atomlagen bilden. Dies wird kombiniert mit einer meist aus Aktivkohle hergestellen großen Elektrodenoberfläche.&lt;br/&gt;Doppelschicht-Kondensatoren haben nur eine Spannungsfestigkeit von ca. 5,5 Volt, eine begrenzte Anzahl von Lade-Entladezyklen (typischerweise eine Million) und eine geringe Lebensauer bei erhöhter Umgebungstemperatur (nur ca. tausend Stunden bei 70 °C). Doppelschicht-Kondensatoren sind wie Elektrolytkondensatoren ebenfalls gepolte Bauelemente.<br /> <br /> Da Doppelschicht-Kondensatoren im Gegensatz zu Akkus nicht überladen werden können, werden sie ohne zusätzlich notwendige Schaltungen meist als geräteinterne unterbrechungsfreie Spannungsversorgung eingesetzt.<br /> <br /> <br /> === Sonderarten ===<br /> <br /> ==== Metallpapier-Kondensator (MP) ====<br /> Sie bestehen aus je zwei Lagen ölgetränktem Papier (als Dielektrikum) und Metallfolie, die aufgewickelt sind. Das Papier dient als mechanische Trennung der Elektroden, das Öl bestimmt die dielektrischen Eigenschaften. MP-Kondensatoren finden vor allem im Bereich der Leistungselektronik, z.B. bei Wechselstrommotoren, Verwendung; im Hochspannungsbereich sind sie selbstheilend.<br /> <br /> <br /> ==== Glimmer-Kondensator ====<br /> Hierbei wird ein Dielektrikum aus dem natürlich vorkommenden Mineral Glimmer verwendet, welches eine hohe Spannungsfestigkeit aufweist und auf Grund seiner Struktur in dünne Blättchen spaltbar ist (bis zu 20 µm). Kondensatoren aus diesem Material werden aufgrund der niedrigen Verlustfaktoren in der Sendetechnik und aufgrund ihre Konstanz in Schwingkreisanwendungen für hohe Anforderungen verwendet. <br /> <br /> <br /> ==== Trimm- und Drehkondensator ====<br /> Trimm- bzw. Drehkondensatoren sind Kondensatoren, welche in der Kapazität variabel sind. Durch das verdrehen von mindestens zwei Kondensatorplatten ineinander, kann die Kapazität erhöht oder verringert werden.<br /> Da diese Kondensatoren meist nur Luft als Dielektrikum verwenden, ist die Kapazität sehr gering (etwa 1-100pF). Die Kondensatoren können zum Beispiel zum Abstimmen von Radioempfängern und Sendern sowie zum genauen Abgleich von [[Schwingquarz]]en verwendet werden.<br /> <br /> Die Kapazität ergibt sich aus der Gleichung für Plattenkondensatoren: C = Epsilon_0 * Epsilon_r * A / d<br /> <br /> Verändert man die &quot;Wirksame Oberfläche&quot; A, so verändert sich proportional dazu die Kapazität C.<br /> [[Bild:Funktionsweise_Drehkondensator.png|thumb|Funktionsweise eines Drehkondensators]]<br /> <br /> == Bauformen ==<br /> <br /> Die heutzutage verfügbaren Bauformen spiegeln den Fortschritt in der Entwicklung sowie den immer weiter steigenden Preisdruck in der Fertigung wieder. Auf die ursprünglich vorhandene mechanischen Befestigung mittels Schrauben folgte die Entwicklung mit Anschlussdrähten für die Leiterplattenmontage (liegende Bauform = axial; stehende Bauform = radial). Heute sind, verbunden mit der Bauteilminiaturisierung, zudem noch die oberflächenmontierbaren SMD-Bauelemente in allen möglichen Varianten verfügbar.<br /> <br /> Daneben finden sich aber auch immer noch Bauformen für speziellen Anforderungen, z.B. Flachband- oder Schraubanschlüsse für Hochstromanwendungen oder Durchführungskondensatoren im HF-/UHF-Bereich.<br /> <br /> <br /> == Anwendungsbeispiele ==<br /> <br /> === Filter ===<br /> Die einfachste Verwendungsmöglichkeit von Kondensatoren findet man im Bereich der Frequenzfilter. Dort werden sie, zusammen mit Widerständen und ggf. auch Spulen als RC- oder RLC-Glieder ausgelegt. In ihrer Funktionalität unterscheidet man die so entstehenden Schaltungen zwischen Tief-, Hoch- oder Bandpassfiltern.<br /> <br /> Ausführliche Informationen dazu siehe unter [[Filter (Elektronik)]]<br /> <br /> <br /> === Schwingkreis ===<br /> Ein Schwingkreis ist eine Reihen- oder Parallelschaltung aus Kondensator und Spule. Sie ist so aufgebaut, daß die vorhandene Energie zwischen dem elektischen Feld des Kondensators und dem magnetischen Feld der Spule periodisch ausgetauscht wird.&lt;br/&gt;Ein Schwingkreis schwingt theoretisch unendlich lange mit seiner idealen Resonanzfrequenz. Infolge der realen Bauteile und deren ohmschen Anteilen gilt jedoch eine davon abweichende reale Resonanzfrequenz; zudem nimmt die Amplitude der Schwingung im Laufe der Zeit ab, man spicht von einer „gedämpften Schwingung“. Durch aktive Verstärkerschaltungen muß regelmäßig wieder Energie zugeführt wird. Eine solche Schaltung bildet dann einen Oszillator.<br /> <br /> Aus einzelnen Bauteilen diskret aufgebaute Schwingkreise werden heute hauptsächlich in der HF-Technik als Abstimmkreise, Oberwellen- oder Frequenzfilter eingesetzt. Hier kommen dann auch oft in ihren Kenngrößen veränderliche Bauteile (Trimmkondensatoren, Kapazitätsdioden, Spulen mit variablen Kernen) zum Einsatz.&lt;br/&gt;In der Digitaltechnik haben diskret aufgebaute Schwingkreise wegen des hohen Schaltungsaufwandes so gut wie keine Bedeutung. Hier werden [[Schwingquarz]]e oder [[Quarzoszillator]]en wegen des einfacheren Schaltungsaufwandes sowie ihrer höheren Frequenzgenauigkeit bevorzugt. <br /> <br /> <br /> === Spannungsstabilisierung ===<br /> Die hohe Welligkeit einer gleichgerichteten Wechselspannung erzwingt eine Glättung vor der Spannungsstabilisierung. Nur so können die Spannungsregler ihre Arbeit einwandfrei erledigen und eine saubere Betriebsspannung zur Verfügung stellen. Bild a. zeigt den Verlauf der Spannung vor und nach einer Gleichtichtung. In Bild b. ist der Einsatz eines Elektrolytkondensators direkt am Ausgang der [[Gleichrichter]]schaltung zu sehen. Bild c. zeigt den Spannungsverlauf U&lt;sub&gt;b&lt;/sub&gt; auf der Ausgangsseite dieses Kondensators (entspricht der Eingangsspannung des Spannungsreglers). Bei der Auswahl des Kondensators muß auf die Spannungsfestigkeit, Kapazität und Strombelastbarkeit geachtet werden.<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Bild:M1U spg.JPG|a. Spannungsverlauf vor und nach Gleichrichtung<br /> Bild:Glättkondensator.JPG|b. Einsatz eines Glättkondensators<br /> Bild:Geglättete_Spannung.JPG|c. Spannungsverlauf nach der Glättung<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> <br /> === Signalentstörung ===<br /> Die häufigste Anwendung eines Kondensators im Bereich der Signalentstörung ist seine Verwendung als [[Abblockkondensator]]&lt;br/&gt;(Kommentar: Auch wenn Gelehrte streiten mögen, ob das nicht eher zur Spannungsstabilisierung dient... aber die Spannung ist ja stabil im Bereich dessen, was digitale ICs vertragen (müssten)!).<br /> <br /> <br /> == Anmerkungen ==<br /> ''Der Autor möchte hier weder die an anderen Stellen zu findenden Formelsammlungen wiedergeben, noch mit diesem Artikel ein Fachbuch ersetzten. Einzig die Grundlagen, die (aus eigener Erfahrung) für einen Hobby-Bastler von Interesse sind, sollen hier dargestellt werden.''<br /> <br /> <br /> {{Ausbauwunsch|Ausbau der einzelnen Kapitel - Bilder einfügen!}}<br /> <br /> <br /> ==Weblinks==<br /> * [http://www.elektronikinfo.de/strom/kondensatoren.htm#Funktionsweise Kondensator bei &quot;Elektronik-Info&quot;]<br /> * [http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrotechnik) Wikipedia - Kondensator] <br /> <br /> <br /> == Autor ==<br /> --[[Benutzer:Williwilli|Williwilli]] 08:59, 25. Jul 2008 (CEST)<br /> <br /> [[Kategorie:Grundlagen]]<br /> [[Kategorie:Elektronik]]</div>

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<p>BurningBen: Verschiedenfarbige Keramikkondensatoren</p> <hr /> <div>Verschiedenfarbige Keramikkondensatoren</div>

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<p>BurningBen: /* Kondensator an sinusförmiger Spannung */</p> <hr /> <div>Ein Kondensator ist ein passives Bauelement mit der Eigenschaft, elektrische Ladung und somit Energie zu speichern. Er besteht aus zwei elektrisch leitenden Flächen (Elektroden). Zwischen diesen befindet sich immer das Dielektrikum, ein Bereich mit isolierenden Eigenschaften (im einfachsten Fall Luft). Die einfachste Bauform eines Kondensators besteht also aus zwei parallelen Platten mit elektrischen Anschlüssen.<br /> <br /> [[Bild:Kondensator-Schaltzeichen.jpg|right]]<br /> == Grundlagen ==<br /> Wird eine Spannung an die Anschlüsse eines ungeladenen Kondensators angelegt, so fließt zeitabhängig ein elektrischer Strom, welcher eine Elektrode positiv und die andere negativ auflädt. Diese elektrische Ladung des Kondensators bleibt erhalten, wenn er von der Spannungsquelle getrennt wird: Der Kondensator hält seine Spannung. Entnimmt man dem Kondensator Ladung (also Strom), so sinkt seine Spannung wieder.<br /> <br /> Die gespeicherte Ladung ist proportional zur Spannung zwischen den Elektroden des Kondensators. Diese Proportionalität wird als Kapazität bezeichnet, sie ist das wesentliche Merkmal eines Kondensators. <br /> <br /> Ein weiteres wichtiges Merkmal ist die Maximalspannung, die ein Kondensator zwischen seinen Elektroden ertragen kann. Wird diese Spannung überschritten, ist das Dielektrikum nicht mehr in der Lage, seine isolierenden Eigenschaften zu behalten. Es kommt zu einem Durchschlagen der Ladungsträger, der Kondensator wird zerstört.<br /> <br /> <br /> === Kondensator an Gleichspannung ===<br /> In dem Moment, in dem man eine Spannungsquelle mit einem ungeladenen Kondensator verbindet, wird die mit dem Pluspol verbundene Platte positiv, die mit dem Minuspol verbundene Platte negativ aufgeladen. Dabei fließt ein von der Kapatität des Kondensators abhängiger Ladestrom. Nach diesem Ladevorgang findet unter der Voraussetzung einer gleichbleibenden Spannung kein weiterer Stromfluss statt. Misst man dann mit einem Spannungsmessgerät die Spannung zwischen den beiden Platten, stimmt diese exakt mit der angelegten Spannung überein.<br /> <br /> Klemmt man dann den Kondensator von der Spannungsquelle ab, bleibt die vorhandene Ladung erhalten. <br /> <br /> Schließt man jetzt einen Verbraucher an den Kondensator an, fließt die Ladung über diesen Verbraucher ab; der Kondensator wird entladen.<br /> <br /> Ein Kondensator sperrt also Gleichspannung, speichert aber die Ladung. Das Fließen eines Stromes zum Schaltzeitpunkt ist hierbei kein Widerspruch, denn das Schalten ist eine Veränderung der Spannung und damit keine Gleichspannung. Wenn nach ganz kurzer Zeit der stationäre Zustand erreicht ist, fließt kein Strom mehr; denn Strom kann nur fließen, wenn sich die Spannung am Kondensator ändert.<br /> <br /> === Kondensator an sinusförmiger Spannung ===<br /> Aus den mathematischen Grundlagen folgt, dass bei einer sinusförmigen Spannung der Strom einen cosinusförmigen Verlauf mit der gleichen Frequenz wie die Spannung besitzt. Der Strom ist durch die Cosinus-Funktion um 90° phasenverschoben, d.h. er eilt der Spannung mit einer Phasenverschiebung von &lt;sup&gt;1&lt;/sup&gt;/&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt; Periode voraus (eine Spannung kann am Kondensator also nur anliegen, wenn vorher Strom in ihn geflossen ist).<br /> <br /> Wenn man bei konstanter Spannung die Frequenz erhöht, nimmt die Änderungsgeschwindigkeit der Spannung zu. Damit muss in kürzerer Zeit die gleiche Ladung bewegt werden, folglich muss die Amplitude des Stroms zunehmen. Der Strom ist dabei proportional zur Frequenz, bei doppelter Frequenz fließt daher auch der doppelte Strom.<br /> <br /> === Kondensator an rechteckförmiger Spannung ===<br /> <br /> <br /> <br /> === Technisch bedeutsame Größen ===<br /> ''Hier sollen nur die für einen Hobby-Bastler technisch interessanten Kenngrößen aufgeführt werden.''<br /> <br /> ==== - Kapazität ====<br /> Die Kapazität (C) eine Kondensators gibt an, wieviel Ladung (Q) pro Spannung (U) gespeichert werden kann: C = Q / U. Die Einheit für Kapazitäten ist Farad: 1 F = 1 As/V.&lt;br/&gt;Werden mehrere Kondensatoren parallel zueinander geschaltet, so addieren sich ihre Kapazitäten (wie bei der Reihenschaltung von Widerständen). Bei einer Reihenschaltung von Kondensatoren wird die Summe ihrer Reziprokwerte addiert (wie bei der Parallelschaltung von Widerständen).<br /> <br /> ==== - Spannungsfestigkeit ====<br /> Die Isolierschicht eines Kondensators kann nur eine bestimmte Spannung aushalten. Wenn diese Spannung überschritten wird, wird in der Regel der Kondensator zerstört. Einige Folienkondensatoren sind selbstheilend und können kurze Überspannungen vertragen, verlieren dabei aber an Kapazität. Die angebenene Spannung ist immer der garantierte Mindestwert, die ein Kondensator ohne Beschädigung aushält.<br /> <br /> ==== - Strombelastbarkeit ====<br /> Der reale Kondensator hat einen internen Serienwiderstand und zusätzlich Verluste im Dielektrikum. Wegen der damit verbundenen Erwärmung darf nur ein begrenzter (Wechsel-)Strom durch den Kondensator fließen. Die Strombelastbarkeit ist bei Elkos und einigen Folienkondensatoren relativ niedrig. Wichtig ist diese Beschränkung in Schaltnetzteilen.<br /> <br /> ==== - Selbstentladung ====<br /> Ein aufgeladener realer Kondensator entlädt sich mit der Zeit von selbst. Dieser Effekt kann durch einen endlichen Isolationswiderstand R&lt;sub&gt;is&lt;/sub&gt; des Dielektrikums beschrieben werden, der zu einem idealen Kondensator C parallel geschaltet ist. Der dabei fließende Strom wird als Leckstrom bezeichnet.<br /> <br /> Die Selbstentladezeitkonstante &lt;math&gt;\tau&lt;/math&gt; = R&lt;sub&gt;is&lt;/sub&gt; * C ist zudem ein Maß für die Güte der Isolation eines Kondensators. <br /> <br /> Neuere Papier- und Kunststofffolienkondensatoren haben einen Isolationswiderstand zwischen 6 und 12 GΩ, daraus ergibt sich eine Selbstentladezeit (nach 5&lt;math&gt;\tau&lt;/math&gt; gilt ein Kondensator als entladen) zwischen 10.000 und 20.000 s (etwa 3 bis 6 Stunden). Für Elektrolytkondensatoren ist der Isolationswiderstand und damit auch die Selbstentladezeit deutlich niedriger.&lt;br/&gt;Diese Zeitkonstante ist wichtig, wenn ein Kondensator zur Speicherung eines Spannungswertes eingesetzt werden soll.<br /> <br /> <br /> === Praktische Bedeutung ===<br /> <br /> <br /> == Bauarten ==<br /> <br /> === Keramik-Kondensator (Kerko) ===<br /> Wie der Name schon sagt, besteht bei diesen Kondensatoren das Dielektrikum aus einem keramischen Material. Verwendet werden z. B. Titandioxid oder Bariumtitanat, beigemischt werden u.a. Aluminium-Silikate, Magnesium-Silikate oder Aluminiumoxide.&lt;br/&gt;Keramik-Kondensatoren bilden eine große Gruppe von Kondensatoren im Kapazitätsbereich von 0,5 pF bis zu einigen 100 µF. Von der verwendeten Keramikart sind im wesentlichen 2 Klassen zu unterscheiden: <br /> <br /> Klasse 1: Normale Keramiken (z.B. NP0) erlauben geringe Verluste und Temperaturkoeffizienten, allerdings nur relativ geringe Kapatzitäten (normal bis ca. 1 nF). Diese Kondensatoren eignen sich gut für Hochfrequenz- und Filteranwendungen.<br /> <br /> Klasse 2: Ferroelektrische Keramiken geben hohe Kapazitäten, aber auch eine starke Nichtlinearität und Temperaturabhängigkeit. Diese Kondensatoren sind im wesenlichen als Energiespeicher und Abblockkondensator geeignet.<br /> <br /> <br /> === Folien-Kondensator ===<br /> Hierbei werden Folien aus Kunststoff oder Kunststoffmischungen als Dielektrikum verwendet. Sie werden in zwei Ausführungen hergestellt:<br /> <br /> Kunststoff-Folienkondensatoren mit Metallbelag bestehen aus je zwei Lagen Metallfolie und Kunststofffolie. Diese sind abwechselnd geschichtet und üblicherweise aufgewickelt.&lt;br/&gt;Ein metallisierter Kunststoff-Folienkondensator besteht aus zwei Kunststofffolien, die auf beiden Seiten mit Aluminium bedampft sind und aufgewickelt oder geschichtet werden. Diese Kondensatorart ist bei einem Durchschlag selbstheilend, da die dünne Metallschicht vom Lichtbogen um den Durchschlagkanal herum verdampft wird.<br /> <br /> Folienkondensatoren werden hauptsächlich in Hochspannungsanwendungen verwendet, können aber auch wie Keramik-Kondensatoren in Hochfrequenz- und Filteranwendungen eingesetzt werden.<br /> <br /> <br /> === Elektrolyt-Kondensator (Elko) ===<br /> Die große Gruppe der Elektrolyt-Kondensatoren gibt es in verschiedenen Technologien: Als Aluminium-Elko mit Aluminiumoxid, als Tantal-Elko mit Tantal-Pentoxid oder als Niob-Elko mit Niob-Pentoxid als Dielektrikum.&lt;br/&gt;Bei diesen Kondensatoren wird auf dem Metall der Anode durch Elektrolyse eine nichtleitende Isolierschicht als Dielektrikum erzeugt. Der Elektrolyt (fest, flüssig oder eine Paste) bildet dabei die Kathode (Gegenelektrode). Die Stromzuführung zum Elektrolyten erfolgt über Folien gleichen Metalls wie das der Anode oder über eine geeignete Kontaktierung des Elektrolyten.<br /> <br /> Die Anode eines Elektrolyt-Kondensators wird zur Vergrößerung der Oberfläche auf verschiedene Arten strukturiert. Auf Grund der großen Oberfläche und des äußerst dünnem Dielektrikums können mit Elektrolyt-Kondensatoren bei kleiner Bauweise relativ hohe elektrische Kapazitäten von bis zu einem Farad erreicht werden.&lt;br/&gt;Elektrolyt-Kondensatoren sind fast immer gepolte Bauelemente. Elkos dürfen nicht mit falscher gepolter Spannung betrieben werden und können schon bei geringer Überspannung zerstört werden (in beiden Fällen besteht Explosionsgefahr bei Aluminium Elkos). Der Ausfall von Tantal-Elkos (passiert relativ leicht) führt in der Regel zu einem Kurzschluß.&lt;br/&gt;Niob-Elektrolytkondensatoren ähneln Tantal-Elektrolytkondensatoren; sie stellen bei Spannungen zwischen 1,8 V und 6 V eine kostengünstige Alternative dar.<br /> <br /> Elektrolyt-Kondensatoren können nur eingesetzt werden, wenn ein Verpolungsschutz sichergestellt ist. Auf Grund ihrer hohen Kapazität geschieht dies meist im Bereich der Spannungsversorgung und -stabilisierung.<br /> <br /> Durch die relativ hohen Verluste (ESR) können größeren Strömen Elkos erwärmen und auf Dauer auch zerstören (nicht selten Ursache für defekte Motherboards). Besonders in Schaltnetzteilen muß darum auf die Strombelastbarkeit der Elkos geachtet werden.<br /> <br /> <br /> === Doppelschicht-Kondensator ===<br /> Auch Superkondensatoren genannt; Markennamen Gold Cap, Supercap, UltraCap, BoostCap u.a.&lt;br/&gt;Sie zeichnen sich durch die höchste Energiedichte bei Kondensatoren aus. Ihre hohe Kapazität basiert auf einem flüssigen Elektrolyten, der an der Grenzschicht zu den Elektroden ein dünnes Dielektrikum von wenigen Atomlagen bilden. Dies wird kombiniert mit einer meist aus Aktivkohle hergestellen großen Elektrodenoberfläche.&lt;br/&gt;Doppelschicht-Kondensatoren haben nur eine Spannungsfestigkeit von ca. 5,5 Volt, eine begrenzte Anzahl von Lade-Entladezyklen (typischerweise eine Million) und eine geringe Lebensauer bei erhöhter Umgebungstemperatur (nur ca. tausend Stunden bei 70 °C). Doppelschicht-Kondensatoren sind wie Elektrolytkondensatoren ebenfalls gepolte Bauelemente.<br /> <br /> Da Doppelschicht-Kondensatoren im Gegensatz zu Akkus nicht überladen werden können, werden sie ohne zusätzlich notwendige Schaltungen meist als geräteinterne unterbrechungsfreie Spannungsversorgung eingesetzt.<br /> <br /> <br /> === Sonderarten ===<br /> <br /> ==== Metallpapier-Kondensator (MP) ====<br /> Sie bestehen aus je zwei Lagen ölgetränktem Papier (als Dielektrikum) und Metallfolie, die aufgewickelt sind. Das Papier dient als mechanische Trennung der Elektroden, das Öl bestimmt die dielektrischen Eigenschaften. MP-Kondensatoren finden vor allem im Bereich der Leistungselektronik, z.B. bei Wechselstrommotoren, Verwendung; im Hochspannungsbereich sind sie selbstheilend.<br /> <br /> <br /> ==== Glimmer-Kondensator ====<br /> Hierbei wird ein Dielektrikum aus dem natürlich vorkommenden Mineral Glimmer verwendet, welches eine hohe Spannungsfestigkeit aufweist und auf Grund seiner Struktur in dünne Blättchen spaltbar ist (bis zu 20 µm). Kondensatoren aus diesem Material werden aufgrund der niedrigen Verlustfaktoren in der Sendetechnik und aufgrund ihre Konstanz in Schwingkreisanwendungen für hohe Anforderungen verwendet. <br /> <br /> <br /> ==== Trimm- und Drehkondensator ====<br /> Trimm- bzw. Drehkondensatoren sind Kondensatoren, welche in der Kapazität variabel sind. Durch das verdrehen von mindestens zwei Kondensatorplatten ineinander, kann die Kapazität erhöht oder verringert werden.<br /> Da diese Kondensatoren meist nur Luft als Dielektrikum verwenden, ist die Kapazität sehr gering (etwa 1-100pF). Die Kondensatoren können zum Beispiel zum Abstimmen von Radioempfängern und Sendern sowie zum genauen Abgleich von [[Schwingquarz]]en verwendet werden.<br /> <br /> Die Kapazität ergibt sich aus der Gleichung für Plattenkondensatoren: C = Epsilon_0 * Epsilon_r * A / d<br /> <br /> Verändert man die &quot;Wirksame Oberfläche&quot; A, so verändert sich proportional dazu die Kapazität C.<br /> [[Bild:Funktionsweise_Drehkondensator.png|thumb|Funktionsweise eines Drehkondensators]]<br /> <br /> == Bauformen ==<br /> <br /> Die heutzutage verfügbaren Bauformen spiegeln den Fortschritt in der Entwicklung sowie den immer weiter steigenden Preisdruck in der Fertigung wieder. Auf die ursprünglich vorhandene mechanischen Befestigung mittels Schrauben folgte die Entwicklung mit Anschlussdrähten für die Leiterplattenmontage (liegende Bauform = axial; stehende Bauform = radial). Heute sind, verbunden mit der Bauteilminiaturisierung, zudem noch die oberflächenmontierbaren SMD-Bauelemente in allen möglichen Varianten verfügbar.<br /> <br /> Daneben finden sich aber auch immer noch Bauformen für speziellen Anforderungen, z.B. Flachband- oder Schraubanschlüsse für Hochstromanwendungen oder Durchführungskondensatoren im HF-/UHF-Bereich.<br /> <br /> <br /> == Anwendungsbeispiele ==<br /> <br /> === Filter ===<br /> Die einfachste Verwendungsmöglichkeit von Kondensatoren findet man im Bereich der Frequenzfilter. Dort werden sie, zusammen mit Widerständen und ggf. auch Spulen als RC- oder RLC-Glieder ausgelegt. In ihrer Funktionalität unterscheidet man die so entstehenden Schaltungen zwischen Tief-, Hoch- oder Bandpassfiltern.<br /> <br /> Ausführliche Informationen dazu siehe unter [[Filter (Elektronik)]]<br /> <br /> <br /> === Schwingkreis ===<br /> Ein Schwingkreis ist eine Reihen- oder Parallelschaltung aus Kondensator und Spule. Sie ist so aufgebaut, daß die vorhandene Energie zwischen dem elektischen Feld des Kondensators und dem magnetischen Feld der Spule periodisch ausgetauscht wird.&lt;br/&gt;Ein Schwingkreis schwingt theoretisch unendlich lange mit seiner idealen Resonanzfrequenz. Infolge der realen Bauteile und deren ohmschen Anteilen gilt jedoch eine davon abweichende reale Resonanzfrequenz; zudem nimmt die Amplitude der Schwingung im Laufe der Zeit ab, man spicht von einer „gedämpften Schwingung“. Durch aktive Verstärkerschaltungen muß regelmäßig wieder Energie zugeführt wird. Eine solche Schaltung bildet dann einen Oszillator.<br /> <br /> Aus einzelnen Bauteilen diskret aufgebaute Schwingkreise werden heute hauptsächlich in der HF-Technik als Abstimmkreise, Oberwellen- oder Frequenzfilter eingesetzt. Hier kommen dann auch oft in ihren Kenngrößen veränderliche Bauteile (Trimmkondensatoren, Kapazitätsdioden, Spulen mit variablen Kernen) zum Einsatz.&lt;br/&gt;In der Digitaltechnik haben diskret aufgebaute Schwingkreise wegen des hohen Schaltungsaufwandes so gut wie keine Bedeutung. Hier werden [[Schwingquarz]]e oder [[Quarzoszillator]]en wegen des einfacheren Schaltungsaufwandes sowie ihrer höheren Frequenzgenauigkeit bevorzugt. <br /> <br /> <br /> === Spannungsstabilisierung ===<br /> Die hohe Welligkeit einer gleichgerichteten Wechselspannung erzwingt eine Glättung vor der Spannungsstabilisierung. Nur so können die Spannungsregler ihre Arbeit einwandfrei erledigen und eine saubere Betriebsspannung zur Verfügung stellen. Bild a. zeigt den Verlauf der Spannung vor und nach einer Gleichtichtung. In Bild b. ist der Einsatz eines Elektrolytkondensators direkt am Ausgang der [[Gleichrichter]]schaltung zu sehen. Bild c. zeigt den Spannungsverlauf U&lt;sub&gt;b&lt;/sub&gt; auf der Ausgangsseite dieses Kondensators (entspricht der Eingangsspannung des Spannungsreglers). Bei der Auswahl des Kondensators muß auf die Spannungsfestigkeit, Kapazität und Strombelastbarkeit geachtet werden.<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Bild:M1U spg.JPG|a. Spannungsverlauf vor und nach Gleichrichtung<br /> Bild:Glättkondensator.JPG|b. Einsatz eines Glättkondensators<br /> Bild:Geglättete_Spannung.JPG|c. Spannungsverlauf nach der Glättung<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> <br /> === Signalentstörung ===<br /> Die häufigste Anwendung eines Kondensators im Bereich der Signalentstörung ist seine Verwendung als [[Abblockkondensator]]&lt;br/&gt;(Kommentar: Auch wenn Gelehrte streiten mögen, ob das nicht eher zur Spannungsstabilisierung dient... aber die Spannung ist ja stabil im Bereich dessen, was digitale ICs vertragen (müssten)!).<br /> <br /> <br /> == Anmerkungen ==<br /> ''Der Autor möchte hier weder die an anderen Stellen zu findenden Formelsammlungen wiedergeben, noch mit diesem Artikel ein Fachbuch ersetzten. Einzig die Grundlagen, die (aus eigener Erfahrung) für einen Hobby-Bastler von Interesse sind, sollen hier dargestellt werden.''<br /> <br /> <br /> {{Ausbauwunsch|Ausbau der einzelnen Kapitel - Bilder einfügen!}}<br /> <br /> <br /> ==Weblinks==<br /> * [http://www.elektronikinfo.de/strom/kondensatoren.htm#Funktionsweise Kondensator bei &quot;Elektronik-Info&quot;]<br /> * [http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrotechnik) Wikipedia - Kondensator] <br /> <br /> <br /> == Autor ==<br /> --[[Benutzer:Williwilli|Williwilli]] 08:59, 25. Jul 2008 (CEST)<br /> <br /> [[Kategorie:Grundlagen]]<br /> [[Kategorie:Elektronik]]</div>

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<p>BurningBen: /* Autor/en */</p> <hr /> <div>Dieser Artikel soll eine Übersicht geben welche Bauteile man in Eaglen in welchen Bibliotheken findet, da doch viele User sich in diesem Punkt unsicher sind und es öfters Nachfragen im Forum gibt.<br /> <br /> == Beschreibung der gängigsten Bibliotheken ==<br /> '''19&quot;Inch''' &lt;br&gt;<br /> Diese Bibliothek enthält Bauteile zum Aufbau eines Systemes im 19&quot; Einschub-Rahmen und ist für Das Roboternetz eher uninteressant<br /> &lt;br&gt; &lt;br&gt;<br /> '''40XX'''&lt;br&gt;<br /> Diese Bibliothek entählt die gängigen CMOS Gatter der 40er Serie einmal inm SMD und im DIP Package<br /> &lt;br&gt; &lt;br&gt;<br /> '''41XX'''&lt;br&gt;<br /> Diese Bibliothek enthält alle gängigen Bauteile aus der 41er Serie<br /> &lt;br&gt; &lt;br&gt;<br /> '''45XX'''&lt;br&gt;<br /> Diese Bibliothek enthält alle gängigen CMOS Gatter aus der 45er Serie<br /> &lt;br&gt; &lt;br&gt;<br /> '''Atmel'''&lt;br&gt;<br /> Enthält Microcontroller und Bausteine der Firma Atmel, unter anderem Atmegas.<br /> <br /> <br /> == Bibliotheken geordnet nach Bauteilen ==<br /> '''Dioden'''&lt;br&gt;<br /> * diode<br /> <br /> &lt;br&gt;<br /> '''Kondensatoren'''&lt;br&gt;<br /> * RCL -&gt; C-EU / C-Trimm / C-US / Cpol-EU / Cpol-US <br /> &lt;br&gt; <br /> '''LED's'''&lt;br&gt;<br /> * LED<br /> &lt;br&gt;<br /> '''Pegelwandler'''&lt;br&gt;<br /> * maxim<br /> &lt;br&gt;<br /> '''Potentiometer'''&lt;br&gt;<br /> * rcl -&gt; R-trimm<br /> * piher<br /> &lt;br&gt;<br /> '''Spulen'''&lt;br&gt;<br /> &lt;br&gt;<br /> '''Stiftleisten'''&lt;br&gt;<br /> * pinhead<br /> &lt;br&gt;<br /> '''Taster'''&lt;br&gt;<br /> * switch<br /> * switch-dil<br /> * switch-misc<br /> &lt;br&gt;<br /> '''Transistoren'''&lt;br&gt;<br /> * transistor-npn<br /> * transistor-pnp<br /> <br /> '''Wiederstände'''&lt;br&gt;<br /> * RCL -&gt; R-EU / R-Trimm / R-US /<br /> <br /> == Bibliotheken nach RN-Standart Bauteilen ==<br /> '''Stift und Buchsenleisten'''&lt;br&gt;<br /> Stift- und Buchsenleisten findet man in allen größen in den Bibliotheken '''con-lsta''' und '''con-lstb'''.<br /> &lt;br&gt;&lt;br&gt;<br /> '''Sub-D'''&lt;br&gt;<br /> 9 polige Sub-D Stecker wie sie in den RN Definitionen verwendet werden, sowie auch grössere Sub-D Stecker findet man in der Bibliothek '''con-Subd'''. Für den 9-poligen RN-Stecker ist die Unterbibliothek F09?S zu empfehlen.<br /> &lt;br&gt; &lt;br&gt;<br /> '''Wannenstecker '''&lt;br&gt;<br /> Wannenstecker, in der Industrie auch Anslay Stecker genannt findet man in den Bibliotheken '''con-Harting-h''', '''con-Harting-ml''', '''con-Harting-v''', zu empfehlen ist die Bibliothek '''con-Harting-ml'''.<br /> &lt;br&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> == Nützliches ==<br /> '''Bohrungen'''&lt;br&gt;<br /> Bohrungen kann man zwar einfach mit dem Eagle Hole Tool einfügen, aber es macht viel mehr Sinn ein Bauteil aus der Bibliothek '''holes''' zu benuzen da hier die Restrings schon auf ein Schraubenkopf bezogen sind.<br /> <br /> &lt;br&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> <br /> == Autor/en ==<br /> * elayne<br /> * BurningBen<br /> <br /> == Siehe auch ==<br /> * [[Eagle]]<br /> <br /> {{Ausbauwunsch|Weitere Standartbibliotheken einfügen und beschreiben}}</div>

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<p>BurningBen: /* Bibliotheken geordnet nach Bauteilen */</p> <hr /> <div>Dieser Artikel soll eine Übersicht geben welche Bauteile man in Eaglen in welchen Bibliotheken findet, da doch viele User sich in diesem Punkt unsicher sind und es öfters Nachfragen im Forum gibt.<br /> <br /> == Beschreibung der gängigsten Bibliotheken ==<br /> '''19&quot;Inch''' &lt;br&gt;<br /> Diese Bibliothek enthält Bauteile zum Aufbau eines Systemes im 19&quot; Einschub-Rahmen und ist für Das Roboternetz eher uninteressant<br /> &lt;br&gt; &lt;br&gt;<br /> '''40XX'''&lt;br&gt;<br /> Diese Bibliothek entählt die gängigen CMOS Gatter der 40er Serie einmal inm SMD und im DIP Package<br /> &lt;br&gt; &lt;br&gt;<br /> '''41XX'''&lt;br&gt;<br /> Diese Bibliothek enthält alle gängigen Bauteile aus der 41er Serie<br /> &lt;br&gt; &lt;br&gt;<br /> '''45XX'''&lt;br&gt;<br /> Diese Bibliothek enthält alle gängigen CMOS Gatter aus der 45er Serie<br /> &lt;br&gt; &lt;br&gt;<br /> '''Atmel'''&lt;br&gt;<br /> Enthält Microcontroller und Bausteine der Firma Atmel, unter anderem Atmegas.<br /> <br /> <br /> == Bibliotheken geordnet nach Bauteilen ==<br /> '''Dioden'''&lt;br&gt;<br /> * diode<br /> <br /> &lt;br&gt;<br /> '''Kondensatoren'''&lt;br&gt;<br /> * RCL -&gt; C-EU / C-Trimm / C-US / Cpol-EU / Cpol-US <br /> &lt;br&gt; <br /> '''LED's'''&lt;br&gt;<br /> * LED<br /> &lt;br&gt;<br /> '''Pegelwandler'''&lt;br&gt;<br /> * maxim<br /> &lt;br&gt;<br /> '''Potentiometer'''&lt;br&gt;<br /> * rcl -&gt; R-trimm<br /> * piher<br /> &lt;br&gt;<br /> '''Spulen'''&lt;br&gt;<br /> &lt;br&gt;<br /> '''Stiftleisten'''&lt;br&gt;<br /> * pinhead<br /> &lt;br&gt;<br /> '''Taster'''&lt;br&gt;<br /> * switch<br /> * switch-dil<br /> * switch-misc<br /> &lt;br&gt;<br /> '''Transistoren'''&lt;br&gt;<br /> * transistor-npn<br /> * transistor-pnp<br /> <br /> '''Wiederstände'''&lt;br&gt;<br /> * RCL -&gt; R-EU / R-Trimm / R-US /<br /> <br /> == Bibliotheken nach RN-Standart Bauteilen ==<br /> '''Stift und Buchsenleisten'''&lt;br&gt;<br /> Stift- und Buchsenleisten findet man in allen größen in den Bibliotheken '''con-lsta''' und '''con-lstb'''.<br /> &lt;br&gt;&lt;br&gt;<br /> '''Sub-D'''&lt;br&gt;<br /> 9 polige Sub-D Stecker wie sie in den RN Definitionen verwendet werden, sowie auch grössere Sub-D Stecker findet man in der Bibliothek '''con-Subd'''. Für den 9-poligen RN-Stecker ist die Unterbibliothek F09?S zu empfehlen.<br /> &lt;br&gt; &lt;br&gt;<br /> '''Wannenstecker '''&lt;br&gt;<br /> Wannenstecker, in der Industrie auch Anslay Stecker genannt findet man in den Bibliotheken '''con-Harting-h''', '''con-Harting-ml''', '''con-Harting-v''', zu empfehlen ist die Bibliothek '''con-Harting-ml'''.<br /> &lt;br&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> == Nützliches ==<br /> '''Bohrungen'''&lt;br&gt;<br /> Bohrungen kann man zwar einfach mit dem Eagle Hole Tool einfügen, aber es macht viel mehr Sinn ein Bauteil aus der Bibliothek '''holes''' zu benuzen da hier die Restrings schon auf ein Schraubenkopf bezogen sind.<br /> <br /> &lt;br&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> <br /> == Autor/en ==<br /> * elayne<br /> <br /> == Siehe auch ==<br /> * [[Eagle]]<br /> <br /> {{Ausbauwunsch|Weitere Standartbibliotheken einfügen und beschreiben}}</div>

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