#DIY-Handarbeit

Ich hab mich nie ans Punktschweißen getraut, hatte Angst, dass was explodiert. Am Tag, als mein U3 Pro kam, hab ich den ganzen Nachmittag an Nickel-Resten geübt, heute ging's richtig los. Sechs ausgebaute Zellen, nach Innenwiderstand sortiert. Nach dem Schweißen mit der Taschenlampe getestet: in 38 Minuten zweimal das Handy vollgeladen. Ich grinse, als hätte ich Geld auf der Straße gefunden. Meine Frau sagt, ich bin wie ein Kind. Stimmt.

Kann man einen Superkondensator als Stromquelle nehmen

Viele wollten die Anleitung für die universelle Magnetbasis sehen, in dieser Folge geht es los. Hauptmaterial: Zellen, Box, Ladeschutzplatine, DC-Modul, Magnetbuchse; die Box kann aus Holz, Metall oder sogar ein Ziegelstein sein, die Zellenanzahl richtet sich nach der Boxgröße; ich habe eine übrige Plastikbox genommen (Kommentar: Zahnseidenbox), in die genau drei Zellen passen (Kommentar: Samsung-Zellen). Zuerst mit dem Punktschweißgerät die Zellen parallel schalten, nichts Besonderes, einfach drauflos punkten, schauen, ob es gerade ist, fertig; drei passen perfekt rein. Loch bohren und den Type-C-Anschluss der Ladeschutzplatine herausführen; Ausgangsleitung der Ladeplatine, Eingangsleitung des DC-Moduls, Batterieanschluss der Schutzplatine und Ausgangsleitung des DC-Moduls löten; zum Schluss die Zellen anschließen und prüfen, dass das Laden funktioniert; Zellen, Schutzplatine, DC-Modul in die Box und mit Kleber fixieren; Deckel anzeichnen und möglichst mittig bohren, sieht schöner aus; Magnetbuchse ins Loch stecken und Plus-/Minusleitung löten; fertig, zum Schluss das Laden testen, perfekt; wie genial diese universelle Magnetbasis ist, anstecken, was man will, benutzen, welche Lampe man will. 157 Kommentare: Warum leuchtet die LED des billigen 18650-Lade-/Entlademoduls dauernd (4); was gibt das DC-Modul aus; warum ist der 4056 doppellagig / zwei Eingangsplatinen (Creator: gute Augen); Samsung-Zellen sind Luxus (von einem Freund bekommen); eine 3D-gedruckte Basis wäre noch perfekter.

Eine Hochstrom-Induktivität, und plötzlich der Gedanke: Ob man daraus eine Coilgun machen kann; einen Schraubstock zum Fixieren fürs Testen suchen; Geschoss einschieben; der Widerstand ist sehr klein, also braucht es eine Hochstromquelle, da fiel dem Creator das Punktschweißgerät ein: Meins schafft maximal 650A, die Ausgangsspannung liegt nur bei 4,2V; klappt es, ist das eine Ultra-Niederspannungs-Coilgun; direkt ausprobiert, die Kraft ist ganz ordentlich, man sieht den Rückstoß; verbesserte Version mit dickerer Spule, braucht nur einen Tastendruck und funkt nicht, Geschoss einschieben und testen, der Wirkungsgrad scheint etwas niedriger, weil der Spalt etwas groß ist; zurück zur Originalversion: wirklich mit möglichst wenig Kupfer die stärkste Coilgun; bis zur nächsten Folge. Kommentare: Geh Ingenieurwesen studieren, Handwerker-Gott (3); nur 3,7V? Der kurzzeitige Starkstrom erzeugt das Magnetfeld, das schiebt (Creator: Punktschweißgeräte haben alle 1S oder 2S, meins ist 1S); mit 310V kommt auch nur so viel Kraft raus; Bubble-Tea-Strohhalm als Lauf, Hauptsache dünn; ob man einen Superkondensator als Stromquelle nehmen kann.

Der Creator „zeigt euch Punktschweißgeräte“: zuerst eine JX-D99-Schweißplatine (ein Spielzeug) + Schweißstifte, an einen Akku angeschlossen, unten fünf MOSFETs; sie wirkte zu schwach, also hat er hinten MOSFETs dazugesetzt, und nach gut einem Dutzend Punkten ist sie durchgebrannt; noch eine gekauft, die war auch nicht wirklich stark genug; dann Wechsel auf ein AWithZ-Punktschweißgerät, Modell UF20B, 1750A, 5000W Spitzenleistung (Typenschild: 6,0V MAX, 1750A MAX, 10,5kW MAX, 100–240V, Shenzhen Jueqi Technology); Probeschweißung an zwei Stücken 0,1 dickem Nickelband – Schweißung sehr gut, Punkte hell und sauber. Kommentare: „Fazit: Du hast ein Punktschweißgerät für ein paar Hundert gekauft“, „Du zeigst uns, wie man ein Schweißgerät kauft“, „wieder eins aufgeschwatzt bekommen“; jemand sagt, Xiaoqiangs schaffen 2500+; jemand behauptet, eine 5-MOSFET-Platine mit 4S-120C-Akku auf Stufe 75 schweißt 0,1 Nickel auf 0,5 Kupfer (Creator: niemals).

Geht es nicht ohne Kupferband

Aus einem aufgebrauchten 36g-Luofu-Klebestift wird ein Mini-Ventilator mit regelbarer Drehzahl. Nach der alten Methode den Schraubstift im Klebestift durchschmelzen, mit einem erhitzten Messer am Kopf des Stifts zwei gegenüberliegende Aussparungen schneiden; mit erhitztem Draht ein großes Loch in die Kappe brennen, umdrehen und zwei weitere Aussparungen schneiden. Zwei 16340-Lithiumzellen (UltraFire, mit 3200mAh beschriftet) und das von AWithZ offiziell geschenkte Punktschweißgerät U3 Pro, einschalten und auf Automatikmodus stellen (das Gerät taugt auch als Powerbank); Serienschaltung: eine mit Plus, eine mit Minus nach oben legen, Nickelband auflegen und punktschweißen, sehr fest; umdrehen, um die Enden von zwei Leitungen je ein kurzes Stück Nickelband wickeln und auf die andere Zellseite schweißen, rot Plus, schwarz Minus. Ohne Punktschweißgerät kann man ein leitfähiges Blech einlegen und die Leitungen mit Isolierband umwickeln. Ventilatormotor + Schalter, dazu ein Potentiometer mit kleinem Widerstandswert zur Drehzahlregelung: einen Pin des Potentiometers umbiegen und an die andere Motorleitung; rote Leitung an den Schalter, schwarze Leitung an den mittleren Pin des Potentiometers; Leitungen mit Heißkleber fixieren; den nebeneinanderliegenden Pack hochkant in den Klebestift falten, Motor einsetzen, Kappe drauf; Potentiometer und Schalter mit Heißkleber fixieren, Leitungen mit Klebeband umwickeln, Flügel montieren. Fertig, das Potentiometer regelt die Drehzahl; zum Laden muss man ihn auseinandernehmen, nur eine Zelle auf einmal. Meistgelikter Kommentar (45) mahnt: „Wer hat dir beigebracht, so zu punktschweißen? Wenn dir eine Zelle hochgeht, weil du nicht angedrückt hast, wirst du brav“ (vom Creator geliked); Vorschläge: direkt mit dem Lötkolben verdrahten, einen TP4056-Lader ergänzen, ein Reagenzglas als Gehäuse nehmen, einen Hochleistungsmotor einbauen.

Die vorige Generation, ein aus einem Auto-Turbolader gebauter Turbojet, lief selbstständig (Schub 0.0009 t, nur mit Flüssiggas), doch nach gut zehn Sekunden platzte der Druckschlauch auf der Ansaugseite. Diesmal besteht das Ansaugrohr aus zusammengefügten und polierten Metallbögen, mit Aluminiumklebeband abgedichtet; der Ölkreislauf der Lager bekommt einen hochfesten Druckschlauch für 120℃ / 3.2MPa, eine Pumpe lässt das Öl zirkulieren. Weil bei sauerstoffreicher Verbrennung Sauerstoff verschwendet wurde, kommt hinten ein Nachbrenner dran: eine Dose zerlegt, Stahlrohr darübergesteckt — das Rohr war so dick, dass er für über ¥3000 ein Punktschweißgerät mit höherer Leistung gekauft hat, bevor es hielt; eine verengte Austrittsöffnung erhöht den Schub; eine Zweigleitung mit mehreren Einspritzlöchern wird an die Hauptkraftstoffleitung angeschlossen, damit vorgewärmter Kraftstoff teilweise in den Nachbrenner gelangt und dort erneut zündet; ein Überdruckventil auf der Ansaugseite schützt vor durchgehender Drehzahl. Zwischendurch ist eine Guazi-Gebrauchtwagen-Werbung eingeschnitten. Testlauf: Nach dem Selbstlauf frisst sich die Welle plötzlich fest, der Schub erreicht 0.0023 t (mehr als das Doppelte der Vorgängergeneration); nach dem Öffnen dreht die Welle wieder ganz frei — Verdacht auf Staub oder zu hohe Drehzahl, also wird ein größeres Überdruckventil aus Stahlrohr angebaut (Schraube stellt die Vorspannung ein). Beim erneuten Versuch reicht der Druck nicht; er verschließt das Ventil, dichtet Lecks ab und probiert es nochmal, aber am Ende läuft der Turbojet nie wieder selbstständig — „Gebt mir mein Geld zurück, ich spiele nicht mehr mit“ — und er blickt auf Generation 15.

Ein RC-Modellbau-Creator hat sich für den Bau von 21700-Power-Packs das professionellere Kondensator-Punktschweißgerät der P30-Serie ausgesucht und packt es aus. Verpackung: Infokarte (32 Patente weltweit), zwei Zubehörboxen, Hauptgerät. Zubehör: 9V15A-Ladegerät (lädt die Kondensatoren), Fußschalter, 18650-Schweißhalter aus Kunststoff, zwei Paar Ersatz-Schweißnadeln, sehr dickes, weiches Reinkupfer-Stiftkabel (später nachgeschaut: 25 mm²), Nickelband (0,1 oder 0,15), Feile zum Nachschleifen der Spitzen, Anleitung (Akkusymbole, Systemeinstellungen, Temperaturschutz: kein Laden über 60℃ oder unter -10℃, 2,4-Zoll-Farbdisplay, Maße ca. 180×131×80mm, automatische Abschaltung nach 8 Minuten ohne Bedienung, drei „Schweißerfahrungen“). Das Gehäuse ist ein kastenförmiges Kunststoffgehäuse, aber schwer; unten rechts die Modellbezeichnung P30C, vorne 2,4-Zoll-Farbdisplay, Ein/Aus- und Bedientasten, zwei Schweißstift-Anschlüsse, Triggeranschluss, hinten XT60-Eingang; Typenschild: Schweißausgangsspannung 9V (MAX), Ausgangsstrom 2430A (MAX), maximale Ausgangsleistung 21,8kW, Eingang 9V/15A. Rote Warnung: Die beiden Pole des P-Serie-Schweißstifts dürfen nur dieselbe Polplatte der Zelle berühren, niemals getrennt beide Polplatten, sonst Kurzschluss und Brandgefahr. Hauptbildschirm nach dem Einschalten: Schweißmodus (manuell/automatisch), Vorwärmzeit, Pausenzeit, Schweißstufe, Triggerzeit, Anzahl Mehrfachpunkte; OK heißt schweißbereit, ein Schrägstrich heißt Akku niedrig; Innentemperatur 27℃; Systemeinstellungen: Sprache, Intervall Mehrfachpunkte, Schweißton, Bildschirmhelligkeit, Bildschirmdrehung, Zeitabschaltung, Werksreset; dazu drei „Schweißerfahrungen“ (Ergebnis hängt von Stiftdruck, Materialdicke und Stapelreihenfolge ab), hilfreich für Einsteiger. Innen drei 1000F Superkondensatoren, aus komplett leerem Zustand reichen 5 Minuten Laden zum Schweißen. Die Schweißnadeln sind aus importiertem Aluminiumoxid-Kupfer. Test: direkt 0,2×10mm Kupferband gestapelt auf 0,15 vernickeltem Stahlband (das Nickelband erhöht den Widerstand und erleichtert das Anschweißen des Kupfers an die Zelle), Start auf Stufe 600 (max. 999), externes Schweißstrom-Messgerät angeschlossen, Empfehlung: das Ladegerät beim Schweißen angeschlossen lassen, um jederzeit nachzuladen. Stufe 600: vier Schweißpunkte, Spitze 2070A, Effektivwert 1574A, beim Abreißen reißt das Band, komplett verschweißt; runter auf Stufe 500: 2052A, die zwei Schweißpunkte halten ebenfalls (einer durchgerissen, bei einem Kupferfluss), sicherheitshalber aber 550–600; zurück auf 600, 3 weitere Auslösungen mit 6 Punkten, alle reißen, ohne dass ein Punkt löst, Strom 2107A; vom nominellen Maximum von über 2400A reicht Stufe 600 schon aus. Fazit: 0,1/0,15/0,2 und sogar 0,3 vernickeltes Stahlband sowie 0,2 Kupfer auf 0,1/0,15 Nickelband sind überhaupt kein Problem, für den Bau von 21700-Power-Packs bestens geeignet; das Langzeitverhalten zeigt sich, wenn damit Packs gebaut werden. Kommentare: „Bei dem Preis nur 2000A“, Zweifel, ob 2000A 0,2 Kupfer auf 0,15 schafft, ein Eigenbau für ¥336 schweißt angeblich genauso, aber mit Einreißen, und jemand sagt, 0,15+0,15 reißt bei Stufe 270 nach Wechsel auf einen einteiligen Stift.

Der Creator baut für ein E-Bike, das drei, vier Jahre mit Blei-Säure lief, einen 48V-LiFePO4-Akku: 16 × 3,2V/15Ah-Zellen komplett in Reihe ergeben genau 48V. Für mehr Stromtragfähigkeit stapelt er Kupferband auf Nickelband und probiert zuerst zwei Geräte: Das selbstgebaute Punktschweißgerät schweißt 0,12 vernickeltes Stahlband + 0,1 Kupferband, das Handheld-Gerät 0,12 + 0,05 Kupferband, beides fest; hauptsächlich nutzt er das Eigenbau-Gerät (es schafft dickeres Kupferband). Alle 16 Zellen liegen bei 3,297V, Innenwiderstand 1,7–2mΩ, also ohne Balancieren direkt gebaut. Dreifachhalter zusammengesteckt (ein Halter mit vier zusätzlichen Ecken passte nicht und wurde abgeschnitten), Isolierpapier aufgeklebt, Nickel- und Kupferband 15mm breit, auf der Plusseite die spitzen Ecken des Nickelbands beschnitten; die Starthilfe-Powerbank, die das Schweißgerät versorgt, wird geladen. Beim Schweißen werden das Eigenbau-Gerät (mit zusätzlichen Kondensatoren, gekürzten Leitungen und getauschten MOSFETs), sein Wärmeleitpad, die Starthilfe-Powerbank und die Zellen alle zu heiß zum Anfassen, er stoppt immer wieder zum Kühlen mit dem Föhn; die Powerbank lädt mit 5V2A nicht nach, also baut er das 60V/20A-Bluetooth-BMS (umschaltbar NMC / LiFePO4) aus einem früheren 21700-Pack aus. Nach mehreren „hält nicht“-Episoden stellt er fest, dass er versehentlich zwei Lagen Kupfer gestapelt hat; später ergänzt er Nickelband zum Ausgleich. Haupt-Plus zu Haupt-Minus 52,7V, Gesamt-Innenwiderstand 32mΩ. Fixierung mit 704-Silikon, Gitter-Doppelklebeband für das Flachbandkabel, Messleitungen Gruppe für Gruppe angeschlossen und verzinnt („fast wäre etwas passiert“), Leitungsreihenfolge geprüft, nach 3 Stunden 40 Minuten fertig; in der Bluetooth-App LiFePO4-Parameter gesetzt: Überspannung 3,65, Unterspannung 2,3, Balancing ab 3,5; Isolierplatte, Haupt-Plus und Temperaturfühler eingeschoben, Isolierpapier aufgeklebt, Schrumpffolie geht auch mit dem Föhn (nicht in die Sonne legen). Blei-Säure zum Vergleich 89mΩ; das Akkufach ist größer als gedacht (48V30Ah würde passen); Schrumpfschlauch mit Kleber gegen Wasser; am Fahrzeug zeigt die App 53,0V, -16,5A, 14,8Ah, Zellendifferenz 0,038V, 0,9kW. Für Winter im Norden ist LiFePO4 nicht ideal, aber günstig, sicher und altert weniger als Blei-Säure. Der meistgelikte Kommentar findet das Video zu lang.

Der Creator (ein Designer-Toy-Kanal) will eine Powerbank im Look eines C4-Sprengsatzes mit Timer bauen. Material: eine kaputte Powerbank (für die Lade-/Entladeplatine), 18650-Zellen, ein paar Leiterplatten als Deko, Heißklebepistole, Kabel, Kraftpapier. Nebenbei Unboxing des tragbaren AWithZ-Punktschweißgeräts: etwa so groß wie eine 10000mAh-Powerbank, funktioniert selbst als Powerbank, mit Schweißstift (sehr dicke Kupferspitze), Nickelband, Anleitung, Ladekabel und Schleifpapier; in den Einstellungen auf Chinesisch umstellen, Schweißton einschalten, Auslösemodus automatisch 0.5s/1.0s; Leistung bei acht Komma irgendwas gibt zu viele Funken und durchschlägt die Zelle, zu wenig hält nicht, mittig bei etwa 4.3 passt es. Kraftpapier mit wenig Wasser besprühen, damit es weich wird, und zu Zellenrollen wickeln; mehrere Zellengruppen parallel schalten (Rot ist Plus – unbedingt parallel, nicht seriell), in die Papierrolle stecken und mit Heißkleber fixieren, Lade-/Entladepanel und Deko-Platinen aufkleben, die Kabel per Punktschweißen statt Lötkolben anbringen (kein Vorheizen, schweißt genau dort, wo man ansetzt, mit Vibrationsfeedback); eingeschaltet zeigt es 34% Ladung; Spiralkabel und schwarzes Klebeband für den Used-Look. Hinweis: nicht in Menschenmengen oder in öffentliche Verkehrsmittel mitnehmen.