Självbyggare
· Stockholm
· 8 605 inlägg
Eller så får man inviga bastun med ett par saknade korkar och komplettera allteftersom man korkat upp (hehe) under bastubadandet ?useless skrev:
Inredare
· Västra götaland
· 186 inlägg
Lampor del 1: Ett litet sidoprojekt
Alla liggande korkar på den nedre delen av väggen är nu äntligen limmade!nedre delen klar!
För att limma resten av korkarna behöver jag en plan för hur stjärnhimlen ska göras. Nu sticker det ut 37st slangar utspritt i taket… Det är alltså dags att börja fundera på belysningen!
För att skapa den rätta solnedgångskänslan är solen central och så klart väldigt viktig. I korkväggen i sovrummet har jag byggt lampor av krossat glas som limmats på glaset från plafondlampor. Där sitter de högt upp och helt statiskt vilket inte kommer att vara fallet i husvagnen så här måste jag fixa/bygga någon annan typ av lampglas utan vassa kanter och potentiellt lösa bitar. Mest praktiskt hade så klart varit att bygga av något okrossbart material, någon typ av transparent plast som går att färga/måla, men plast känns inte som att det kommer att smälta in i inredningen. Blir lite fel känsla att blanda plast med trä, kork och koppar.
Glas är ju så klart inte optimalt med tanke på vibrationer och temperatursvängningar, men det skulle helt klart ge en bättre känsla så jag vill testa det innan jag ger upp i alla fall. Jag kollade en del på loppisar och diverse second hand butiker efter någon lämplig glastallrik och även bottnar på stora flaskor och damejeanner men ingenting jag hittade kändes tillräckligt bra, antingen var det fel färg, fel form eller fel storlek. Jag skulle dessutom behöva en matchande för månlampan i taket och sannolikheten att jag skulle lyckas hitta två färdiga glas som jag var nöjd med kändes extremt liten. Jag måste helt enkelt designa och tillverka mina egna lampglas på något sätt så det är bara att börja experimentera.
Glas har en lägre smältpunkt än vad man normalt har vid keramikbränning så kanske skulle jag kunna använda en keramikugn för att smälta ihop krossat glas till lämplig form? Temperaturmässigt borde det gå. Det är dock mycket känsligare för temperaturvariationer då det lättare spricker och kan bygga in spänningar vid för snabb temperaturnedgång. Ska en keramikugn alltså användas för detta behöver den ha en väldigt flexibel styrning där man kan programmera in ramphastigheter och hålltider fritt i olika sekvenser.
Min mamma har haft en gammal keramikugn som hon inte använder stående i sin källare i många år och den vore perfekt att labba med. Hon bor på Öland så först blev det en tur dit med släp för att hämta hem den. När jag kollade specen på styrdatorn till den, insåg jag snabbt att den inte skulle funka. Den hade visserligen kontroll på rampen upp men när den ska återgå till rumstemperatur stänger den bara av värmningen så helt utan kontroll på avkylningen. Den var även begränsad till några få olika temperaturramper vilket inte var tillräckligt bra för att fusa glas. Jag kollade på att köpa en ny styrenhet med bättre kontroll men höll på att ramla baklänges när jag såg prislappen. Den var inte heller riktigt lämplig då den inte kunde programmeras fritt i många sektioner.
Det hade dessutom blivit dyra lampor och jag tänkte att det inte borde vara så svårt att bygga en egen styrning med hjälp av en arduino och lite andra komponenter, det mesta hade jag redan hemma. Inställningen ”hur svårt kan det vara?” är ständigt det som gör att mina projekt tar väldigt mycket tid… 😔
Jag vill varna för att detta inlägg är ganska tekniskt, handlar om elektronik, reglerteknik och programmering vilket är ganska långt ifrån vad resten av tråden handlat om. Så om ni bara är intresserade av fortsättningen på själva husvagnsbygget så får ni vänta till nästa uppdatering och kan sluta läsa nu. Jag skriver detta också för mig själv som en liten dagbok som jag kan gå tillbaka för att minnas vad det var jag gjorde, därav det kan bli lite väl mycket detaljer ibland. Hoppas ni har överseende med det!
I alla fall. Termoelementet (temperatursensorn) som sitter monterat i ugnen är av typ S, en vanlig typ för högtemperaturapplikationer men inte lika vanlig i hobbyprojekt. Jag hittade i alla fall att beställa en förstärkar-modul som kan läsa av den (MAX31856) och sen var det bara att koppla in och logga in på ChatGPT och börja programmera. 😄
Jag kopplade också in en liten lcd-skärm och en knappsats och efter några timmars programmering hade jag en hyfsat användarvänlig PID styrenhet med ett menysystem där man kan ställa in både temperaturer, ramper och hålltid. Styrenheten fick också en 3D printad låda för att hålla komponenterna på plats.
Styrbox, stängd och öppen
Det sitter som ni ser också ett litet spänningsaggregat och ett SS relä i boxen. Spänningsaggregatet är 5V och ska strömsätta arduinon och de andra modulerna när datorn som jag använder för programmeringen är bortkopplad. SS relät kopplar jag till utgången på arduinon och det driver i sin tur kontaktorn som sitter i ugnen. Ett SS relä skulle kunna användas istället för kontaktorn för att direkt styra strömmen till värmeelementen och det skulle kunna ha en del fördelar då det kan reglera strömmen väldigt mycket snabbare än en elektromekanisk kontaktor. Det skulle dock kräva ordentlig kylning och skulle innebära en större modifiering av ugnen. Som ett första steg tänkte jag låta kontaktorn som kom med ugnen vara kvar och allt jag gör är att ge den en ny styrsignal. Funkar det inte tillfredsställande kan jag uppgradera den i framtiden.
För att hitta rätt PID parametrar (Kp, Ki och Kd) så att temperaturen i ugnen följer setpointkurvan så bra som möjligt skulle jag behöva kunna se hur temperaturen rör sig över tid. Då de optimala PID parametrarna beror på den termiska dynamiken i ugnen kommer det att krävas att detta testas fram med värme i ugnen. Och för att göra analysen möjlig kommer jag att behöva kunna logga temperaturen över tid. För att göra detta installerade jag ett SD kort som jag kan spara datan på. La också in en buzzer för ljudfeedback och tre knappar för att få det ytterligare lite mer användarvänligt. Jag fick printa en ny version av lådan för att kunna få plats med knapparna och SD modulen.
Styrbox v2
Det var en hel del med programmering som gjorde att denna till synes ganska enkla applikation ändå blev relativt komplex. Tex:
- hur utsignalen från PIDen anpassats till att styra en mekanisk kontaktor utan att switcha den för snabbt,
- hur parametrarna kan sparas på EEPROM så att det senast inställda programmet fortfarande är tillgängligt efter att arduinon tappat spänning,
- hur tiden för programmet som ställts in beräknas och räknas ner eftersom att programmet körs,
- hur säkerheten hela tiden tas med i beaktande så att tex en felaktig temperaturavläsning inte ska kunna få ugnen att skena etc, etc,
Ett problem som kom upp var att MAX31856 och SD-modulen båda använder SPI (ett protokoll för höghastighetskommunikation). Eftersom arduinon bara har en SPI-buss måste enheterna dela MISO, MOSI och SCK.
I teorin ska detta fungera genom att varje enhet har sin egen chip select-signal (CS), men i praktiken uppstod problem eftersom MAX31856-modulen inte släppte MISO-linjen helt när den inte var vald. SD-modulen kräver att MISO är helt fri när den inte själv kommunicerar, och resultatet blev att SD-kortet inte kunde initieras korrekt samt att temperaturavläsningen ibland gav NaN eller andra läsfel.
Jag la ganska mycket tid på felsökning och till slut stod det klart att problemet inte låg i SPI-protokollet utan i en elektrisk busskonflikt på MISO-linjen. Lösningen blev att helt isolera MISO-signalen från MAX31856 när den inte används. Detta gjordes med ett 74HC125-chip, som är en fyrkanalig tri-state-buffer. Varje kanal kan sättas i hög, låg eller hög-impedans (elektriskt frånkopplad) via sin enable-ingång. Genom att leda MAX31856 MISO genom en kanal på 74HC125 och styra enable med chip select-signalen säkerställs att endast en SPI-enhet åt gången kan driva MISO-linjen.
Med denna lösning får SD-kortet en ren och ostörd SPI-buss, busskonflikter elimineras helt på hårdvarunivå, och det blev möjligt att både styra ugnen och logga temperaturdata samtidigt.
Något som inte är rent och ostört är insidan på styrboxen då varje modifiering lägger till kablar och komponenter så det blir mer och mer kaosartat..
Kabelkaos…
74HC125 och buzzern monterades på en bit prototypkort då de inte var påtänkta från början.
Skulle detta bli en riktig produkt borde jag göra ytterligare en version av lådan med dedikerad plats för alla komponenter och logisk kabeldragning men jag känner att jag är långt inne på ett sidospår redan som det är så jag stängde in kaoset och gick vidare istället. När jag kopplade in styrenheten i keramikugnen och skulle testa den skarpt för första gången stötte jag genast på problem. Jag hade kodat in mycket säkerhet och en fail safe som jag hade lagt in var att programmet skulle stängas ner om det blev något fel på temperaturavläsningen. Direkt när kontaktorn drog igång värmningen så fick jag felmeddelande om detta och programmet stängdes ner. Säkerheten funkar vilket är bra. Anledningen till problemet är med allra största sannolikhet EMI (elektromagnetisk interferens) som ett resultat av spolen i kontaktorn som drar lasten. Det är väldigt små spänningar som förstärkarmodulen plockar upp från termoelementet och om en kraftig spole i närheten slår på och av skapar denna magnetfält som plockas upp av kablarna till termoelementet vilka funkar som mycket effektiva antenner. Ett sätt att fixa detta är att filtrera bort dessa störningar mha ferritkärnor som man låter kablarna passera genom, gärna flera varv. De är mycket vanliga i många elektroniska produkter och ni har säkert sett svarta klumpar som sitter på sladdar till bland annat skärmar, USB enheter, datorladdare mm. Man kan också filtrera signalerna med elektroniska filter. Nu har jag inga lösa ferritkärnor liggandes hemma, och var inte sugen att att tränga in ännu mer komponenter i kabelkaoset, så jag valde att lösa det lite temporärt mjukvarumässigt istället. Jag skapade ett fönster på 10s varje gång den fick detta fel, i detta fönster försöker den läsa av termoelementet gång på gång tills den får ett korrekt värde. Om den inte lyckas inom det fönstret så ska den stänga ner programmet som tidigare. Detta funkade perfekt på första försöket, problemet löst iaf temporärt.
Första skottet körde jag med gissade PID parametrar, jag satte Kd till noll så i praktiken var detta en ren PI regulator. Det är vanligt att reglera keramikugnar helt utan D då de är långsamma och D-verkan annars riskerar att förstärka mätbrus.
Jag började försiktigt med att göra en upprampning med 1 grad per minut till 100 grader, hålla där i 30 minuter och sen en lika långsam nedrampning. När cykeln är klar tar jag ut SD kortet och överför temperturdatan till datorn där jag kan kika på den i form av en plot.
Oscillationer
Grafen visar testdatan från första körningen. Det blå är setpointen som den försökte följa, det röda är den faktiska temperaturen och den gröna är styrsignalen från regulatorn. Som ni ser är det en del oscillationer och det finns definitivt potential att optimera parametrarna. Men det var något annat som var konstigt också, ugnen kändes under körningen mycket varmare än de 100 graderna jag hade ställt in den på. Jag droppade ner några vanliga K-typ termoelement och mätte på olika positioner i ugnen. De läste närmare 500C i ugnen så något var inte rätt här. Det visade sig att jag hade ställt in MAX31856 modulen till att tro att den jobbade med ett TE av K-typ (default). När det var uppdaterat i mjukvaran visade den mycket rimligare temperaturer, inte långt ifrån de värden jag mätte upp med de separata termoelementen. Oscillationerna var dock kvar och de var till och med större än vad ovan graf visar.
Jag spenderade flera dagar med testning och optimering av parametrarna och gjorde även en del uppdateringar för själva koden. Det är ”integral windup” som skapar oscillationerna vilket kommer sig av att I-delen i regulatorn ligger och laddas upp när det är ett fel, alltså skillnad mellan setpoint och faktisk temperatur. I och med att setpointen hela tiden ligger och driver under rampningen kommer det alltid att vara ett litet fel och med I-verkan bygger det upp så pass att när temperaturen kommer ikapp finns det massa uppbyggd i-verkan som får ugnen att överskjuta för att sedan sluta värma och falla tillbaka under setpointen och cykeln startar om. Detta blir värre med ett trögt system som detta (stor termisk massa) då det är lång tid (många sekunder) mellan att värmarna går tills temperaturändringen registreras av regulatorn. Lösningen blev att ha olika PID parametrar för ramper och temperatur platåer. Kanske lite ”fusk” men nu funkar det robust. I och med att det inte är någon i-verkan under ramperna så hamnade temperaturen efter där. Det löstes genom ”feed forward” och med det intunat så laggade temperaturen bara någon grad efter setpointen vid rampning för att sen landa helt stabilt på hålltemperaturen när I-verkan igen kopplats på och den fick göra jobbet att ta bort kvarvarande fel.
När parametrarna kändes hyfsat bra kunde temperaturen följa setpointen så när som på någon grad.
hyfsad följning
Men sen var det dags att testa hur det fungerar vid lite mer rimliga glasarbetstemperaturer. När jag försökte gå upp till 700 grader istället för dessa 100 grader så återkom en del problem. Det största problemet som jag brottades med var att jag inte lyckades komma helt upp i temperatur under hållsektionerna.
Problem att hålla tempen konstant
Detta var helt programmeringsrelaterat och en effekt av att jag försökte styra mot lutning och inte faktisk temperatur. Detta är vettigt under ramperna och jag hade lagt in effektbegränsning ifall temperaturen skulle stiga kraftigare än satt lutning. Problemet var nu att, om temperaturen hade laggat efter med några grader under rampen upp och den hade gått in i hållfasen, så slog denna effektbegränsning in så fort lutningen var större än noll (nominell lutning under håll) istället för att tillåtas fortsätta stiga med rampens lutning. Effekten blev att den aldrig kom helt upp i temperatur då regulatorns utsignal i praktiken klipptes av. Andra problem jag fick var att programmet ibland plötsligt avbröts utan tydlig förklaring. Det visade sig vara fungerande säkerhet som jag lagt in och som stängt ner värmningen pga felaktiga mätningar. Varför den ibland gjorde detta var dock oklart. Jag fick börja logga felkoder och mha dem kunde jag lista ut att MAX31856 modulen var elektriskt frånkopplad från termoelementet. Det skulle kunna ha att göra med dåliga kontakter som pga termisk expansion släpper. Jag testade att lägga in ett 1Mohm motstånd över termoelementets ben för att lura den att den har elektrisk kontakt vilket inte ska påverka mätvärdena. Jag byggde också filter till termoelement kablarna med kondensatorer och motstånd, monterade också en RC-snubber på kontaktorn i ugnen (för att minska emc störningar vid källan) och tajtade också åt alla skruvkontakter och efter detta lyckades jag köra ett helt program. Började väldigt försiktigt med en glasflaska i ugnen och körde upp den till 700C och gick ner väldigt försiktigt.
Första “lyckade” bränningen
Glädjen var dock kortvarig då det återkom problem med att program avbröts, mitt under körning kunde det antingen få ett felaktigt mätvärde, någon lös kontakt, störningar på SPI bussen etc.
Typisk graf under dessa tester
Det verkade vara flera olika felkoder och ibland bara orimliga mätvärden som triggade avstängning av programmet av säkerhetsskäl. En del av problemen skulle kunna vara hårdvarurelaterade då min kopplingslåda var minst sagt rörig och potentiellt glappande. Det var dags att bita i det sura äpplet och bygga om styrlådan robustare. Istället för att plocka isär den valde jag att skaffa några nya komponenter och bygga upp en till med alla uppgraderingar, på så sätt skulle jag kunna jämföra om olika fel jag fick var hårdvaru- eller mjukvarurelaterade. Jag använde här en skruvplintssköld till Arduinon för att garantera bra kontakt och alla övriga kopplingar löddes.
Flatkabel gör dragningen mycket smidigare
Det fanns fortfarande mycket kvar att göra innan detta skulle kunna bli en färdig produkt men det var ju inte syftet, nu behövde jag bara en stabil kontroller för att kunna komma igång med lamporna. Därför körde jag återigen med en bit prototypkort för IC chipet och buzzern. Första körningen med nya regulatorn var lovande, jag körde ett program till 796C med långsam nedrampning i de känsliga områdena för att inte bygga in spänningar i glaset. Flaskan smälte ut ganska bra.
Äntligen stabilt resultat
Som ni ser har den kört klart programmet och flaskan kom ut utan sprickor. Under den första rampen ner, så ligger temperaturen något under setpointen, det är en effekt av att vi styr mot lutningen istället för faktiska temperaturen. Den sista sektionen i grafen är en nedkylning så snabbt som möjligt och vi ser att temperaturen skiljer sig mycket från setpointen här. Detta är helt normalt och visar på ugnens naturliga avkylning när värmningen är avstängd. Det finns fortfarande förbättringspotential i regleringen men jag skulle säga att detta är good enough så jag kände mig för tillfället nöjd med regulatorn och det var dags att gå vidare. Detta sidospår tog mer tid än planerat men nu är vi tillbaka på banan och kan börja med de faktiska testerna, en till uppdatering kommer förhoppningsvis snart. Om inte så har jag stött på mer problem 😛
Du slår världsrekord i bastuvagn.
Ordet 'lagom' saknas i Highflowers ordbok ...
Självbyggare
· Stockholm
· 8 605 inlägg
Fantastiska sidoprojekt
Jag var inte helt med på detta med säkerhetsdelen dock.
Det blir ju lätt så att sådana saker tar mer tid än huvudfunktionen, men i detta fall torde väl säkerhet bara innebära att om ugnen är för varm (>800 C eller ngt ?) eller om tempsensorn visar helt fel (typ <0) under mer än säg 30 sekunder, så stänger man av. En kermaikugn torde vara rätt värmetrög så lite för mycket "blås" på värmen under någon minut borde inte innebära katastrof ?
Jag var inte helt med på detta med säkerhetsdelen dock.
Det blir ju lätt så att sådana saker tar mer tid än huvudfunktionen, men i detta fall torde väl säkerhet bara innebära att om ugnen är för varm (>800 C eller ngt ?) eller om tempsensorn visar helt fel (typ <0) under mer än säg 30 sekunder, så stänger man av. En kermaikugn torde vara rätt värmetrög så lite för mycket "blås" på värmen under någon minut borde inte innebära katastrof ?
Medlem
· stockholms län
· 271 inlägg
Älskar denna galenskap! EGENTLIGEN borde du väl ha byggt keramikugnen helt själv också, men om du vill ta lite genvägar för att bli klar snabbare så ok då.
Inredare
· Västra götaland
· 186 inlägg
Nä, lagom har väl inte varit mitt signum direkt.. 😆
Då jag inte fick några felkoder eller andra tecken på att något hänt så blev lösningen att lägga in en rimlighetsbedömning av mätsignalen. Om ett mätvärde skiljer sig mer än 1 grad från föregående mätning så ska den stänga ner. Detta funkade men med den nya robustare styrboxen har den inte löst ut på detta sätt mer.
Det var väl egentligen inte säkerheten i sig som gjorde att detta tog mer tid än beräknat utan snarare massa störningar som gjorde att säkerhetsfunktionerna löste ut.
Jo men precis så! Säkerheten består i att det finns en övre temperaturgräns där ugnen slår av om den nås. Om sensorn visar 0.0C eller nan ska den också slås av. Men något som också visade sig kunna hända var att mitt under en körning kunde temperaturen från en mätning till en annan droppa från ungefär 500C till ~100C. Efter det matar regulatorn på 100% tills temperaturen är uppe vid setpoint (som vid detta laget ligger en bit över 500C), i verkligheten är då temperaturen väldigt mycket högre och som tur är lyckades jag upptäcka detta innan det blev någon katastrof. Ett sånt drop i temp är ju inte möjligt så något har hänt med mätningen som inte hade plockats upp av de ovan nämnda säkerhetsfunktionerna. Jag misstänker att av någon anledning så skapar en störning en ”bit flip” och konsekvensen blir att TC förstärkaren blir konfigurerad för en annan typ av termoelement. Inte säker men det borde i alla fall få exakt detta symptom.Fantastiska sidoprojekt
Jag var inte helt med på detta med säkerhetsdelen dock.
Det blir ju lätt så att sådana saker tar mer tid än huvudfunktionen, men i detta fall torde väl säkerhet bara innebära att om ugnen är för varm (>800 C eller ngt ?) eller om tempsensorn visar helt fel (typ <0) under mer än säg 30 sekunder, så stänger man av. En kermaikugn torde vara rätt värmetrög så lite för mycket "blås" på värmen under någon minut borde inte innebära katastrof ?
Då jag inte fick några felkoder eller andra tecken på att något hänt så blev lösningen att lägga in en rimlighetsbedömning av mätsignalen. Om ett mätvärde skiljer sig mer än 1 grad från föregående mätning så ska den stänga ner. Detta funkade men med den nya robustare styrboxen har den inte löst ut på detta sätt mer.
Det var väl egentligen inte säkerheten i sig som gjorde att detta tog mer tid än beräknat utan snarare massa störningar som gjorde att säkerhetsfunktionerna löste ut.
Inredare
· Västra götaland
· 186 inlägg
Lampor del 2, formar och första bränningarna
Tanken är att först värma upp glaset för att få det att smälta ihop till en rund disk, kallas att ”fusa”. Sen när den svalnat placera denna i en konkav form och göra ytterligare en uppvärmning för att den ska falla ner i formen, det görs vid en lägre temperatur och kallas att ”slumpa” (nej autokorrekt, jag menar inte slampa).Tydligen blir glas 6mm när man smälter det, börjar man med en tjockare bit flyter den ut till 6mm och börjar man med något tunnare drar det ihop sig mha ytspänningen för att också bli 6mm. Så varför försöka gå emot det? 6mm borde bli bra!
Då behöver jag någon typ av form för detta, eller två formar, en för fusingen och en för slumpningen. De måste kunna tåla höga temperaturer och får inte fastna i glaset. Gips tänker jag vore ett lämpligt material för detta och det är lätt att jobba med så valde att börja testa med det. Tänkte jag skulle kunna printa formar att gjuta gips i och sen forma glaset i dem. Sagt och gjort, jag caddade, printade och gjöt.
gipsgjutning
Jag tänkte att jag borde klara mig utan släppmedel då formerna är enkla och jag inte ville kontaminera gipsformarna med någon som potentiellt skulle kunna överföras till glaset. Detta var ett stort misstag då det var i det närmaste omöjligt att avforma. Jag testade många olika metoder men det slutade med att jag mjukade upp PLA-formen med ånga från en kokande kastrull för att kunna bända bort den. Efter mycket möda så var de till slut avformade. Efter detta torkades formarna väldigt noga, först i rumsklimat i en vecka och sen i köksugnen då kvarvarande fukt skulle kunna få formarna att spricka eller till och med explodera av expanderande ånga. Printlinjerna var väldigt tydliga framför allt i slumpformen och jag ville verkligen undvika att de skulle synas i de färdiga lamporna så jag gav dem en ordentlig omgång med sandpapper.
Ångbehandling och färdiga formar som slipas efter avformning, passade på att ånga/koka bort några flasketiketter samtidigt
Givetvis vill jag använda flaskglas för att tillverka lamporna då det känns som att det passar bäst in bland korkarna. Det är dock inte helt enkelt av flera anledningar. Glasflaskor är tillverkade av glas av väldigt låg kvalitet och de kan innehålla olika föroreningar som kan skapa sprickor och till och med explodera under värmning och förstöra hela ugnen. Blandar man glas från olika flaskor kan de ha olika egenskaper och när det svalnar krymper det olika mycket vilket resulterar i sprickor och innebyggda spänningar. Jag har noll erfarenhet av såna här glasarbeten och allt jag beskrivit hittills är vad jag läst mig till. Enda sättet att lära sig på riktigt är att testa tänker jag så jag diskade några flaskor och krossade sen dem grovt. Mha densiteten på glaset och gipsformens area kunde jag beräkna hur mycket kross jag skulle ha för att den slutliga tjockleken skulle bli ca 6mm. Jag vägde upp 471g kross och startade en försiktig cykel, liknande den sista testkörningen med en flaska. Allt glas var från samma flaska för att minimera risken för spänningar och sprickor.
Första testet...
Som ni ser har glaset bara delvis smält ihop och man kan fortfarande se de individuella bitarna. Detta kallas ”tack fuse” och vi behöver alltså gå upp högre i temperatur så att viskositeten av det smälta glaset går ner och det flyter ihop till en solid och jämntjock disc. Vi ligger dock också som ni ser över gränsen i temperatur för vad en ren gipsform klarar av. Jag skulle behöva gjuta nya formar med något mer temperaturstabilt material om det ska gå att använda mer än en gång. Det rekommenderas att blanda i silicamjöl och chamotte (fint krossad keramik) för att få bättre högtemperaturegenskaper så jag införskaffade detta samt nytt gips som är mer lämpligt för ändamålet. Jag gjöt en ny fuseform i samma 3D print som förra gången och tänkte att denna gång ska jag behandla formen med något släppmedel så den blir lättare att avforma. Matolja var det närmsta jag hade till hands men det hjälpte verkligen inte alls. Precis lika svårt att avforma och kanten gick sönder när jag försökte, jag var nog inte riktigt lika försiktig denna gången..
Jag behövde en ny gjutform som är lättare att avforma. Kom att tänka på att en kakform med lös botten, sk springform hade varit optimal. Den ökar ju diametern när den öppnas så den borde avforma jätteenkelt. Då behöver jag bara printa formen av själva kaviteten för glaset så kan jag sänka ner den i gipsblandningen.
Sagt och gjort, en rund disk printades ut och limmades på några skräpbitar för att kunna hållas i rätt position.
Formdelarna monteras, här uppochned under limning.
En ny gjutning gjordes men jag insåg redan när jag pressade ner den printade disken i gipset att det inte kommer att bli bra. Luftbubblor som är i mixen kommer att stiga och lägga sig mot formens yta så jag skulle behöva göra detta uppochned. Alltså fästa plastdiscen på kakformens botten och gjuta den åt samma håll som första gången. 🤦♂️
Avformningen gick smidigt och stora bubblor var som misstänkt på formens yta.
Inte vackert men borde gå att jämna till med sandpapper.
Denna var kanske inte helt utom räddning ändå och jag skulle åtminstone kunna använda den för tester. Så jag mixade en liten batch gipsblandning och fyllde i groparna. Jag gjöt direkt en till med formen åt rätt håll.
Nu var det bara att vänta tills det är helt torrt innan jag kan göra nästa bränning.
De fick torka i rumstemperatur i en vecka och sen körde jag ett torkprogram i ugnen som gick väldigt försiktigt upp till 200C.
Formarna torkades i ugnen
Sen var det dags för nästa testbränning. En flaska krossades, placerades ut i en av formarna och ett program startades med en topptemperatur på 830C. Denna smälte ihop mer än den tidigare och min tanke var att bara fortsätta höja topptemperaturen tills jag fick en solid disc.
andra bränningen
Det visade sig som så många gånger förr inte vara lika lätt som jag från början trodde. Mer om detta i nästa uppdatering..
Inredare
· Västra götaland
· 186 inlägg
Lampor del 3, fortsatta experiment
Tredje försöket gick jag till 850C vilket jag tänkte borde vara tillräckligt för att få till en smälta. När jag öppnade ugnen dagen efter var jag minst sagt förvånad. Det såg ut som att glaset hade kokat, inte alls lika kontrollerat som de tidigare bränningarna.
kokande glas?
Det ska ju inte kunna finnas något i glaset som får det att koka och att det skulle komma från gipsformen kändes heller inte helt sannolikt. Skulle det vara bunden fukt kvar i den som inte avgetts förrän vid dessa höga temperaturer skulle det kunna vara förklaringen men det var andra gången jag använde den formen så all fukt borde ha avgått under första bränningen och då såg jag inte dessa tendenser. Kanske hade jag min “bubble soak” för kort eller vid fel temperatur för detta glas? En bubble soak är en paus i temperarrampen (alltså man håller en konstant temperatur) på vägen upp. Syftet med denna är att glasbitarna ska falla ihop kontrollerat så att mellanrummet mellan bitarna inte bildar innestängda bubblor. Jag ökade längden på denna hålltid och drog dessutom upp dess temperatur från 667C till 710C. På samma gång minskade jag också lutningen på rampen efter denna hålltid så att det skulle gå ännu saktare upp för att luften skulle hinna vandra ut kontrollerat. Detta var bättre men fortfarande var det tydligt innestängda bubblor.
Fortfarande bubblor…
När jag vände denna discen insåg jag glasbitarna i botten på discen fortfarande hade tyfliga konturer och var omgärdade av luft. Detta samtidigt som ytan på discen var helt ihopsmält. (På bilden är också lite gipsrester, detta kunde bara sköljas bort)
Jag har alltså haft högre tempertur vid discens yta än vid dess botten vilket inte är så konstigt då ugnen värmer den via strålning och konvektion endast uppifrån. Lösningen kändes nu självklar, jag behövde undervärme! Det var enkelt att fixa genom att bara höja upp hela skivan som formen står på så att den heta luften kan cirkulera fritt under den. Denna gång blev resultatet mycket bättre, en solid disc i princip helt utan bubblor.
Lyckat test!
Att den inte är perfekt slät är bara positivt här, jag vill ha en lampa med liv i. Denna har som ni ser en grönbrun färg. Det är inte planen att ha en grönaktig sol utan detta var fortfarande bara ett experiment. Jag hade mycket mer av detta glas då vi konstigt nog väljer våra drycker efter smak snarare än efter flaskfärg när vi är på systembolaget. När jag var mer konfident på att det skulle funka kunde jag gå över till den slutliga bränningen.
Brunt glas tänker jag borde ge en ganska bra solnedgångskänsla. ser nästan rött ut med en stark lampa bakom.
Nästa steg för denna var slumping och för detta tillverkades en ny form. Gjorde på samma sätt som tidigare men med en annan form på det 3D printade inlägget. För att minska läckage tejpade jag kanten med lite aluminiumfolietejp.
Formtillverkning
Innan jag slumpar dessa så ville jag komma igång med stjärnhimlen, men hur skulle den göras?. Jag tänkte att jag skulle vilja tillverka små cylindrar lika stora som korkarna fast i glas. Sen skulle jag vilja ha ett hål från ena sidan på dem så jag kan montera in lysdioder direkt i “glaskorkarna”. Men hur skulle detta tillverkas? Kan jag gjuta glas? Skulle det vara möjligt att direkt forma själva hålet eller skulle det behöva borras i efterhand? Det hade ju varit väldigt skönt att slippa borra upp dem så om det skulle gå att gjuta direkt till rätt form vore ju det ju att föredra. Men det skulle innebära att den kärnan som ska skapa hålet kommer att klämmas in och skapa spänningar när glaset svalnar och krymper. Det var värt att testa i alla fall så jag printade och gjöt en form för detta i en pappersmugg.
Nya formar
Som ni ser är “hålet” inverterat och tanken med detta var att jag ville göra en lös liten cylinder som skulle ersättas för varje bränning. Förhoppningsvis skulle jag kunna återanvända den stora formen.
Jag slapp printa gipsformar för cylindern då jag insåg att jag kunde använda sugrör för att forma dessa. Men hur fyller jag upp sugrör med gipsblandningen utan att det bara blir massa bubblor? Jo, svaret på den frågan var uppenbar när jag hade grejerna framför mig. Det var ju bara att suga upp det med munnen! Jag fyllde några papperssugrör och tejpade igen ändarna. Ett litet misstag senare och nu vet jag hur gips smakar! Inget jag skulle rekommendera 😉
Några timmar senare avformades de genom att rulla ut det blöta pappret. Även om det inte var 100 bubbelfritt, långt ifrån, så hade jag tillräckligt med ok stavar för att kunna testa detta.
gipsstavar
Alla delarna torkades ut och jag krossade och vägde upp 20 gram klarglas. En bit av en gipsstav kapades och slipades till för att kunna monteras i botten på formen. Sen placerades detta i ugnen och jag tänkte börja med att köra samma program som jag använde när jag fusade ihop disken. Jag kunde lika gärna i så fall göra en disk till. Denna blev i blått glas från en flaska Gin. Troligtvis kommer vi inte att använda den då den blir för blå för att vara måne. Vill dock gärna ha några olika varianter att välja på när vi gör klart designen invändigt i vagnen så varför inte ha med en blå att välja bland..?
Staven monteras i formen och det laddas i ugnen med glas
Sen var det bara att starta programmet och hoppas på det bästa…
Misslyckat men lärorikt experiment
Den blå disken blev klockren men som vi ser lyckades inte testet med den lilla cylindern. Glaset fastnade längs kanterna och istället för att flyta ihop i botten blev det en utsträckt cylinder full med håligheter. Tror att det är två problem här som samverkar.
1. Temperaturen har inte blivit hög nog. Ingen strålningsvärme kan ta sig ner i formen så lär behöva längre tid vid toptemperaturen för att konvektion och ledning ska värma upp den helt.
2. Luft mellan bitarna har inte lyckats ta sig ut. Samma problem som jag hade tidigare men jag har haft finare kross här och en längre sträcka för luften att ta sig ut. Lösningen på det bör vara att använda större glasbitar.
Vad som är positivt är att formen höll och den lilla offerstaven i botten gjorde jobbet perfekt! Den var inklämd i glaset men var lätt att pilla ut med ett borr för hand.
Fortsättning följer…
Lite nyfiken på hur det går...
