DIY Talspole. Glasfiber VS kolfiber.

[Antero]

Jag har startat för en vecka sedan och tillverka/utveckla talspolar till ett pågående projekt.
Har lyckats få fram ett par test talspolar och söker nu andra mycket bättre material till talspole form/bobbin.

Ska använda den här tråden för att få en större källa till kunskap i min jakt att skapa en talspole för mitt ändamål


Nuvarande frågor:
Glasfiber är ett material som jag tittar närmare på men min fråga är varför inte kolfiber skulle kunna vara ett bättre material?

Glasfiber talspoleformar är rätt vanligt på element som redan existerar men kolfiber används sällan om inte alls. varför?

MVH Matti

[Fjonkalicious]

Kolfiber leder ström, är det inte en ganska dålig egenskap i sammanhanget?

[Bill50x]

Jag gissar här men 1) Kolfiber är dyrare och 2) Kolfiber är elektriskt ledande

/ B

[Evil_Homer]

[Antero]

Kolfiber leder ström, är det inte en ganska dålig egenskap i sammanhanget?

Jag gissar här men 1) Kolfiber är dyrare och 2) Kolfiber är elektriskt ledande

/ B

För mig är kostnaden inget bekymmer eftersom materialåtgången är låg. Klart mer komplicerat att tillverka i kompositmaterial dock!

När det gäller att kolfiber leder ström är en bra fråga.
Vad skulle skillnaderna vara jämfört en talspoleform som är i aluminium med en som är i kolfiber i form av virvelströmmar/eddy currents?
Eller är det mer problem som kan uppstå?
Har ingen aning själv!

[Antero]

Evil_Homer

Jag vet inte hur jag ska tolka en bild på patentverket! men tror inte att det är ett skäl till att det är så ovanligt med användandet av talspoleformar i kolfiber. Vem vet!

[Nattlorden]

Man lindar väl inte olackerad tråd, så om bobbinen är ledande eller ej kan väl inte spela någon roll.

Kolfiber är väl svårare att tillverka i däremot.

[Antero]

Man lindar väl inte olackerad tråd, så om bobbinen är ledande eller ej kan väl inte spela någon roll.

Kolfiber är väl svårare att tillverka i däremot.

Även varje kofibertråd borde ju bli till större delen isolerad i lamineringen sen kan ju trådriktningen/mönstret i väven också vara till betydelse. Osäkert hur det stämmer dock!

[Adhoc]

Evil_Homer

Jag vet inte hur jag ska tolka en bild på patentverket! men tror inte att det är ett skäl till att det är så ovanligt med användandet av talspoleformar i kolfiber. Vem vet!

Elake Homers poäng: Lorry-sketcherna avslutas alltid med en (numera klassisk) replik från Peter Dalle efter att Claes Månsson avfärdat hans nya fiffiga uppfinning; "Tänkte inte på det."

[Fjonkalicious]

Evil_Homer

Jag vet inte hur jag ska tolka en bild på patentverket! men tror inte att det är ett skäl till att det är så ovanligt med användandet av talspoleformar i kolfiber. Vem vet!

Elake Homers poäng: Lorry-sketcherna avslutas alltid med en (numera klassisk) replik från Peter Dalle efter att Claes Månsson avfärdat hans nya fiffiga uppfinning; "Tänkte inte på det."

http://youtu.be/4PhM8KJJMzs

[Antero]

Seriösa svar tas emot med tacksamhet som håller sig till ämnet/relevans!

[Bill50x]

Ett elektriskt ledande material kan väl tänkas bli magnetiskt, en magnetism som dessutom varierar med frekvensen i spolen. Har ingen aning om detta kan nå sådana mängder att det påverkar spolens funktion. Men det borde finnas en hel del material att använda, delrin, teflon tex. Eller varför inte skriva ut på en 3D-skrivare, man använder väl oftast någon form av plast i utskriften?

Till vad ska talspolen användas?

/ B

[Svante]

Ibland har man en aluminiumbobin, men den har då en slits i konens rörelseriktning så att aluminiet inte verkar som en korsluten sekundärlindning. Jag vet inte hur långa kolfibrerna är, men om de skulle gå runt bibinen ett helt varv och komma i kontakt med sig själv så skulle det kunna börja glöda. Kol har ju en sådär halvbra ledningsförmåga och kanske är det obra.

[JM]

Pratade med Peter S för så där 25 år sedan om någon som lindade spolar till pickuper o ngn annan som lindade spolar till mikrofoner.
Så Peter S kan ha lite info som möjligen kan hjälpa.

JM

[Fjonkalicious]

Vi har ju svarat på dina frågor, men du har inte angivit vad du vill uppnå? Vad är målsättningen med projektet?

[darkg]

Kolfiber leder kanske värme onödigt dåligt?

[DQ-20]

Har lyckats få fram ett par test talspolar och söker nu andra mycket bättre material till talspole form/bobbin.

Kan du definiera vad du menar med "bättre"?

/DQ-20

[DQ-20]

Men det borde finnas en hel del material att använda, delrin, teflon tex.

För mjuka och hopplösa att limma.

/DQ-20

[Antero]

Ett elektriskt ledande material kan väl tänkas bli magnetiskt, en magnetism som dessutom varierar med frekvensen i spolen. Har ingen aning om detta kan nå sådana mängder att det påverkar spolens funktion. Men det borde finnas en hel del material att använda, delrin, teflon tex. Eller varför inte skriva ut på en 3D-skrivare, man använder väl oftast någon form av plast i utskriften?

Till vad ska talspolen användas?

/ B

Känner att det hela med att använda sig av kolfiber kan bli komplicerat Men förkastar inte den iden än för än jag testat själv eller fått ett säkert svar på att det är högst olämpligt. Kolfiber har ju fördelen i mer utbud av intressanta textiler m.m till privatpersoner och att dom mekaniska egenskaperna kan vara bättre än glasfiber.

Har använt plast till dom två nuvarande test talspolarna och upplever att materialet kommer bli för instabilt när det är viktigt att få så låg vikt i talspolen som möjligt.
Nomex materialet jag använde krympte olyckligtvis redan vi 130 grader c.


Talspolen ska användas till ett projekt att bygga ett nytt element från grunden. Scratchbygge.

Ibland har man en aluminiumbobin, men den har då en slits i konens rörelseriktning så att aluminiet inte verkar som en korsluten sekundärlindning. Jag vet inte hur långa kolfibrerna är, men om de skulle gå runt bibinen ett helt varv och komma i kontakt med sig själv så skulle det kunna börja glöda. Kol har ju en sådär halvbra ledningsförmåga och kanske är det obra.

Ajdå glöda det är ju inget som är lämpligt i en talspole
Kanske undvika att använda just kolfiber i en hel cirkel innanför något magnetfält!?

Pratade med Peter S för så där 25 år sedan om någon som lindade spolar till pickuper o ngn annan som lindade spolar till mikrofoner.
Så Peter S kan ha lite info som möjligen kan hjälpa.

JM

Det skulle vara uppskattat att få kontakt med honom

Vi har ju svarat på dina frågor, men du har inte angivit vad du vill uppnå? Vad är målsättningen med projektet?

Tackar för svaren
Jag ska få fram en talspole som är lite oklart än så länge när det gäller exakta specifikationer därav så skapar jag mig en egen tillverkning för att enkelt själv kunna styra allt till mitt kommande prototypelement som jag bygger från Scratch.
Jag har en ide på ett element och vill se om jag kan få den till att fungera.
Tiden får utvisa om det sedan bär eller brister.

Kolfiber leder kanske värme onödigt dåligt?

Är lite osäker på vad själva fibrerna har som värmeledningsförmåga men själva laminerings materialet (hög temperatur epoxi eller lack) fungerar som en sorts isolering så låga mängder med överskott är det som gäller!
inga indränkta laminat alltså.

Har lyckats få fram ett par test talspolar och söker nu andra mycket bättre material till talspole form/bobbin.

Kan du definiera vad du menar med "bättre"?

/DQ-20

Att materialet håller sig formstabilt i ökad temperatur och har bättre mekaniska egenskaper med låg vikt.
Även själva lacken ska också testas med en/olika sorters hög temperatur 2k epoxy som jag hoppas blir enklare att applicera och man slipper en 8 timmars väntan på att lacken ska härda i 100 grader i ugn

MVH Matti

[Kraniet]

titan verkar ju ha en del egenskaper som är bra när det kommer till talspolar

men det där med "bra" är ju lite otydligt. det finns ju många egenskaper som alla ska samverka. Tex kunde man ju tänka sig "världens bästa" material vad gäller elektriska och mekaniska egenskaper, men om materialet var omöjligt att limma så skulle det vara obrukbart.

[petersteindl]

Man lindar väl inte olackerad tråd, så om bobbinen är ledande eller ej kan väl inte spela någon roll.

Kolfiber är väl svårare att tillverka i däremot.

Om bobinen är elektriskt ledande och går hela varvet runt så blir det som ett kortsluten varv runt hela talspolen. Man får se det som en transformator där bobinen är sekundärsidan. Därför låter man inte en bobin i aluminium gå hela varvet runt. Det finns således en slits i bobinen. Ett elektriskt ledande material i bobinen ger upphov till virvelströmmar i bobinen som ger dämpning d v s minskar Q-värdet. Huruvida dämpningen är linjär är en annan sak.

Vad gäller ledningsförmågan i kolfiber så beror det på hur man tillverkar själva slutprodukten i kolfiber. Man använder någon form av bindningsmedel som oftast inte är ledande och då kan nog de elektriska egenskaperna variera rätt kraftigt beroende på hur man bundit ihop kolfibermattan.

Eftersom man lindar talspolen runt bobinen och då man spelar musik så utvecklas det effekt i talspolen och den blir varm och resistiviteten ökar i talspolen. Om bobinen då kan leda bort värme så uppnås en kylning av talspolen, men bobinen limmas mot membranet och värmen leds mot limmet. Så, om värmeledningsförmågan är lagom och om den elektriska ledningsförmågan är lagom liten så värms inte limfogen upp i samma grad och virvelströmmar hålls på mattan så att säga.

Om man använder en bobin i papper eller kapton eller i glasfiber så fås inga virvelströmmar i bobinen och impedanskurvan får en spetsig och hög impedanstopp i jämförelse med en bobin i aluminium. En bobin i titan uppvisar i stort sett samma impedanskurva som papper eller glasfiber d v s titan uppför sig som icke elektriskt ledande material d v s uppvisar minimalt med virvelströmsförluster. Det finns även ytterligare parametrar att ta hänsyn till och det är materialets styvhet och densitet d v s styvheten i förhållande till vikten på bobinen. För att uppnå samma styvhet i bobinen med ett mindre styvt material så måste man använda tjockare material med större magnetgap som konsekvens. Titan är styvare än aluminium och kan därför väljas något tunnare. Då minskas den elektriska ledningsförmågan men titan har högre densitet så massan blir ungefär lika.

Man måste i ett högtalarelement väga in samtliga parametrar och även parametrarna i returkretsen hos magnetkretsen. Där har man oftast järn med viss lämplig legering och den är också elektriskt ledande vilket ger upphov till virvelströmmar.

Man måste ha samtliga parametrar under kontroll då man dimensionerar ett högtalarelement om man har som mål att uppnå viss kvalitet. Man skulle kunna skriva ganska mycket i frågan, men jag nöjer mig med detta.

Lycka till med ditt högtalarelement.

Mvh
Peter

[DQ-20]

Nomex materialet jag använde krympte olyckligtvis redan vi 130 grader c.

"Redan"? Har du en talspole som blir 130 grader så behöver du kylning. Det första man kan göra är att använda en bobbin som leder värme, t.ex. aluminium, titan eller t.o.m. rostfritt stål, gärna i kombination med ett metallmembran. Man kan även tillse att det pumpas ordentligt med luft i spalten. För det krävs dock att membranet rör sig ordentligt. När det gäller kolfiber är det vanligast att man använder epoxy i matrisen. Epoxy mjuknar vid högre temperaturer även om man kan höja den kritiska temperaturen genom härdning i autoklav. På det hela taget tror jag att det är bindmedlet i matrisen som sätter gränserna för talspolestommar i fibermaterial, inte själva fibern.

/DQ-20

[nuffe]

Som jag förstod på dina prover, från DIY mässan i Jönköping, så är du ute efter hög värmetålighet, riktigt?

EMS AG i Schweiz har flera olika plastmaterial som har hög stryrka och värmetålighet, ex Grivory LFT se länk,
http://www.emsgrivory.com/en/products-m ... rivory-ht/

Nackdelen är att de måste fromsprutas, man måste då tillverka en form och ha tillgång till en formsprut maskin,
för formen ser jag inga problem du kan ju både konstruera, rita och tillverka en form själv.
När det kommer till formsprutning finns det flera mindre formsprutare i västsverige som säkert kan ta ett
mindre uppdrag.

Klicka gärna runt lite på EMS hemsida där finns flera olika värmtåliga plastmaterial med och utan kolfiber
förstärkning.

Du får gärna ställa mer frågor till mig om plast, har jobbat med det i många år.

Henrik

[Antero]

titan verkar ju ha en del egenskaper som är bra när det kommer till talspolar

men det där med "bra" är ju lite otydligt. det finns ju många egenskaper som alla ska samverka. Tex kunde man ju tänka sig "världens bästa" material vad gäller elektriska och mekaniska egenskaper, men om materialet var omöjligt att limma så skulle det vara obrukbart.

I den konstruktion som jag ska utveckla så är just talspolens vikt en större Akilles häl. Kompositmaterial känns just nu som den mest lovande kompromissen.
I en perfekt värld skulle nog en talspolen i syntetisk diamant kunna kandidera som världens bästa

Man lindar väl inte olackerad tråd, så om bobbinen är ledande eller ej kan väl inte spela någon roll.

Kolfiber är väl svårare att tillverka i däremot.

Om bobinen är elektriskt ledande och går hela varvet runt så blir det som ett kortsluten varv runt hela talspolen. Man får se det som en transformator där bobinen är sekundärsidan. Därför låter man inte en bobin i aluminium gå hela varvet runt. Det finns således en slits i bobinen. Ett elektriskt ledande material i bobinen ger upphov till virvelströmmar i bobinen som ger dämpning d v s minskar Q-värdet. Huruvida dämpningen är linjär är en annan sak.

Vad gäller ledningsförmågan i kolfiber så beror det på hur man tillverkar själva slutprodukten i kolfiber. Man använder någon form av bindningsmedel som oftast inte är ledande och då kan nog de elektriska egenskaperna variera rätt kraftigt beroende på hur man bundit ihop kolfibermattan.

Eftersom man lindar talspolen runt bobinen och då man spelar musik så utvecklas det effekt i talspolen och den blir varm och resistiviteten ökar i talspolen. Om bobinen då kan leda bort värme så uppnås en kylning av talspolen, men bobinen limmas mot membranet och värmen leds mot limmet. Så, om värmeledningsförmågan är lagom och om den elektriska ledningsförmågan är lagom liten så värms inte limfogen upp i samma grad och virvelströmmar hålls på mattan så att säga.

Om man använder en bobin i papper eller kapton eller i glasfiber så fås inga virvelströmmar i bobinen och impedanskurvan får en spetsig och hög impedanstopp i jämförelse med en bobin i aluminium. En bobin i titan uppvisar i stort sett samma impedanskurva som papper eller glasfiber d v s titan uppför sig som icke elektriskt ledande material d v s uppvisar minimalt med virvelströmsförluster. Det finns även ytterligare parametrar att ta hänsyn till och det är materialets styvhet och densitet d v s styvheten i förhållande till vikten på bobinen. För att uppnå samma styvhet i bobinen med ett mindre styvt material så måste man använda tjockare material med större magnetgap som konsekvens. Titan är styvare än aluminium och kan därför väljas något tunnare. Då minskas den elektriska ledningsförmågan men titan har högre densitet så massan blir ungefär lika.

Man måste i ett högtalarelement väga in samtliga parametrar och även parametrarna i returkretsen hos magnetkretsen. Där har man oftast järn med viss lämplig legering och den är också elektriskt ledande vilket ger upphov till virvelströmmar.

Man måste ha samtliga parametrar under kontroll då man dimensionerar ett högtalarelement om man har som mål att uppnå viss kvalitet. Man skulle kunna skriva ganska mycket i frågan, men jag nöjer mig med detta.

Lycka till med ditt högtalarelement.

Mvh
Peter

Jag förstår att det gärna blir mycket att skriva när det nu handlar om att skapa ett högtalar element. Att veta hur alla parametrar hänger ihop eller så att säga ha en helhetsbild är inte enkel på långa vägar och säkerligen inte för dom lärda heller. Kommer att kräva mig en lång resa och mycket motivation enkelt sakt.

Tackar för att du delar med dig av din kunskap.

Nomex materialet jag använde krympte olyckligtvis redan vi 130 grader c.

"Redan"? Har du en talspole som blir 130 grader så behöver du kylning. Det första man kan göra är att använda en bobbin som leder värme, t.ex. aluminium, titan eller t.o.m. rostfritt stål, gärna i kombination med ett metallmembran. Man kan även tillse att det pumpas ordentligt med luft i spalten. För det krävs dock att membranet rör sig ordentligt. När det gäller kolfiber är det vanligast att man använder epoxy i matrisen. Epoxy mjuknar vid högre temperaturer även om man kan höja den kritiska temperaturen genom härdning i autoklav. På det hela taget tror jag att det är bindmedlet i matrisen som sätter gränserna för talspolestommar i fibermaterial, inte själva fibern.

/DQ-20

Anledningen att den ena test talspolen deformerades i 130 grader var i ugnen under processen då lacken skulle härdas.
Materialet som användes till bobbinen var en typ av nomex som används till transformatorer eller elmotorer. Materialet är specificerat att klara ca 180 grader men tydligen gäller det inte formstabilitet!
Ska göra försök att hitta material som klarar en högre temperatur utan autoklav vilket skulle göra en komposit bobbin mycket komplexare att tillverka hemma.

Som jag förstod på dina prover, från DIY mässan i Jönköping, så är du ute efter hög värmetålighet, riktigt?

EMS AG i Schweiz har flera olika plastmaterial som har hög stryrka och värmetålighet, ex Grivory LFT se länk,
http://www.emsgrivory.com/en/products-m ... rivory-ht/

Nackdelen är att de måste fromsprutas, man måste då tillverka en form och ha tillgång till en formsprut maskin,
för formen ser jag inga problem du kan ju både konstruera, rita och tillverka en form själv.
När det kommer till formsprutning finns det flera mindre formsprutare i västsverige som säkert kan ta ett
mindre uppdrag.

Klicka gärna runt lite på EMS hemsida där finns flera olika värmtåliga plastmaterial med och utan kolfiber
förstärkning.

Du får gärna ställa mer frågor till mig om plast, har jobbat med det i många år.

Henrik

Även om jag tänkt att hela konstruktionen (högtalarelementet) ska vara dimensionerat att det inte ska vara hög värmeutvekling från talspolen vi högre ljudnivåer så tycker jag en talspole ska klara av att belastas hårt utan att den i för stor grad deformeras, försvagas eller på andra sätt går sönder. Var man ska ligga är svårt att säga i siffror nu men minimum 150grader tror jag är lämpligt.

Jag tror att en gjuta en talspole kan bli komplext eftersom det är så tunna väggar under 0.24 mm och där är man nära vad jag huvudtaget kan klara av att tillverka en exakt form till. Enklare vore det om materialet i så fall finns som tunna skivor som man tillverkar en talspole av på ett mer konventionellt vis. Men tanken är inspirerande

Men jag har ju idén med att tillverka upphängningar med någon slags gjutteknik så frågor kan du vänta dig

MVH Matti.

[rikkitikkitavi]

Ett elektriskt ledande material kan väl tänkas bli magnetiskt, en magnetism som dessutom varierar med frekvensen i spolen. Har ingen aning om detta kan nå sådana mängder att det påverkar spolens funktion. Men det borde finnas en hel del material att använda, delrin, teflon tex. Eller varför inte skriva ut på en 3D-skrivare, man använder väl oftast någon form av plast i utskriften?

Till vad ska talspolen användas?

/ B

Nej, ämnet blir inte magnetiskt. Däremot induceras det en elektromotorisk kraft(spänning) i en elektrisk ledare som utsätts för ett varierande magnetfält, antingen genom att ledaren rör sig eller att själva magnetfältet varierar. Eller båda

Strömmens storlek beror på resistansen i ledaren och hur stor emk som bildas.

Jmfr med kortslutningsringar.

Ungefär som Peter skrev alltså

[nuffe]

Ska det vara 0,24 mm i tjocklek är det nog svårt att formspruta ja.
En annan metod som kan vara lättare är extrudering. Tillverka ett rör som kapas i lämpliga längder.
Men som du säger är det nog lättast med en foile.

Jag svarar gärna på frågor om jag kan tillföra nåt.

Henrik

[solhaga]

Ett antal av denna tejp varvat med fibrer i längs- och höjdriktning samt spole?
Tål visserligen inte mer än 130 grader enligt specifikationen. Bakas i 25 minuter och 179 grader.
En rulle om 66 meter och bredd 60 mm kostar ungefär 500 SEK.

Det är samma typ av tejp som jag använder till mina AMT:er.
Har förresten en 60 mm rulle hemma, det skulle ju kunna gå att köra en test med ett varv offerpapper först.

[DQ-20]

Var man ska ligga är svårt att säga i siffror nu men minimum 150grader tror jag är lämpligt.

Vid 150 grader har resistansen i talspolen stigit med 50%! Visst ska man uppmuntra experimenterande men jag undrar vilket element som är betjänt av de egenskaper du söker (lätt talspole med hög värmetålighet). Generellt används ju metall i talspolar som skall tåla hög effekt, just för att det ger bättre kylning. Även magnetsystemet bör utformas för att avleda värme från talspolen. Jag tror också att det är viktigt att inte stirra sig blind på EN parameter utan att ta med ett "systemtänkande" i utformningen.

Lycka till! Själv skulle jag vilja se bilder på en talspole i ugnen, bredvid söndagssteken...

/DQ-20

[paa]

Glasfiber och kolfiber är ju bara armeringen, vilka varianter av härdplaster finns det som är lämpliga att bädda in detta i?

[DQ-20]

Glasfiber och kolfiber är ju bara armeringen, vilka varianter av härdplaster finns det som är lämpliga att bädda in detta i?

Bakelit eller värmehärdad epoxi? Fungerar ju till kretskort.

/DQ-20