Σύρματα NiChrome, Kanthal (και άλλα πολλά) και χρήση τους σε αντιστάσεις.

[WileECoyote]

Τα σύρματα με αντίσταση που χρησιμοποιούνται σήμερα για την κατασκευή αντιστάσεων στους επισκευάσιμους ατμοποιητές είναι κράματα μετάλλων, κυρίως σιδήρου-νικελίου-χρωμίου (NiChrome) και σιδήρου-χρωμίου-αλουμινίου (FeCrAl, γνωστό ως Kanthal). Οι ιδιότητες που μας ενδιαφέρουν είναι το πόσο ανθεκτικά είναι στις υψηλές θερμοκρασίες και τι τιμές αντίστασης παρουσιάζουν ανα μέτρο και διατομή.

Στο θέμα της αντοχής οι απαιτήσεις καλύπτονται με το παραπάνω, καθώς οι θερμοκρασίες τήξης φτάνουν τους 1300-1350C, δηλαδή πολύ πάνω από τις θερμοκρασίες που αναπτύσσονται στους ατμοποιητές.

Στις τιμές της αντίστασης ισχύει ο κανόνας: μεγαλύτερη διατομή = μικρότερη αντίσταση ανά μέτρο και αντίστροφα.
Αποτέλεσμα αυτού είναι ότι όσο μεγαλώνει η διατομή του σύρματος, τόσο μεγαλύτερο μήκος χρειαζόμαστε, για να φτιάξουμε αντίσταση με ίδια τιμή.

Η διάμετρος και η αντίσταση του σύρματος επηρεάζουν διάφορες παραμέτρους του ατμίσματος, όπως την επιφάνεια που έρχεται σε επαφή με το υγρό κατά την ατμοποίηση (μεγαλύτερη επιφάνεια ατμοποίησης = εντονότερη απόδοση της γεύσης, αλλά και μεγαλύτερη κατανάλωση υγρού) και την ταχύτητα πυράκτωσης της αντίστασης (μικρότερη διάμετρος = γρηγορότερο "άρπαγμα" και άρα μικρότερης διάρκειας εισπνοές)

Η διάμετρος των συρμάτων εμφανίζεται με τρεις τρόπους: σε χιλιοστά (στις χώρες που χρησιμοποιούν το μετρικό σύστημα), σε ίντσες και σε gauge (στις ΗΠΑ). Η αντιστοιχία φαίνεται στον παρακάτω πίνακα.







NiChrome
Δημιουργήθηκε εδώ και έναν αιώνα, σήμερα πιο διαδεδομένες είναι δύο μορφές του: η Α (80% νικέλιο-20% χρώμιο) και η C (νικέλιο 61%, χρώμιο 15%, σίδηρος) που χρησιμοποιούμε και στις αντιστάσεις των ατμοποιητών. Το σημείο τήξης του φτάνει τους 1350 C (1400 C το NiCr-A).

Οι τιμές της αντίστασης του NiCr-C είναι:
διάμετρος 0,13 = 78,9Ω/m
διάμετρος 0,15 = 61,1Ω/m
διάμετρος 0,16 = 53,7Ω/m
διάμετρος 0,17 = 47,6Ω/m
διάμετρος 0,20 = 34,4Ω/m

Η αντίσταση του αυξάνεται όσο ανεβαίνει η θερμοκρασία του, αλλά η αύξηση αυτή είναι σχεδόν αμελητέα (5% στους 315 C), δηλαδή μια αντίσταση 2Ω όταν θερμανθεί γίνεται 2,1Ω.

Ακολουθεί ένας πίνακας που δείχνει πόσο μήκος σύρματος χρειαζόμαστε, στις πιο συνηθισμένες διαμέτρους, για να φτιάξουμε αντίσταση με τιμές από 1,2Ω μέχρι 2,6Ω.







Οι τιμές για το 0,15 χαμηλής αντίστασης προέρχονται από την συνατμίστρια pany, την οποία ευχαριστώ.

Kanthal
Δημιουργήθηκε από τον Σουηδό Hans von Kantzow την δεκαετία του 1920. Υπάρχουν διάφορες παραλλαγές του με συνηθέστερη στο η.τ. την Kanthal-D (FeCrAl), ένα κράμα σιδήρου, χρωμίου 22% και αλουμινίου 4,8%. Το σημείο τήξης του είναι 1500 C, ενώ η ανώτατη θερμοκρασία συνεχούς λειτουργίας είναι 1300 C.
Επίσης χρησιμοποιείται και ο τύπος Α1 (Χρώμιο 22%, Αλουμίνιο 5,8% Σίδηρος) που έχει ελαφρά αυξημένη αντίσταση/μέτρο από τον D.

Ακολουθεί ένας πίνακας που δείχνει πόσο μήκος σύρματος χρειαζόμαστε, στις πιο συνηθισμένες διαμέτρους, για να φτιάξουμε αντίσταση με τιμές από 1,2Ω μέχρι 2,6Ω.










Όσοι συμβουλευτούν τους πίνακες πρέπει να έχουν υπόψη ότι τα μήκη είναι σε εκατοστά και αφορούν το καθαρό μήκος του σύρματος.
Ειδικά όσοι φτιάχνουν αντιστάσεις με σύρματα με και χωρίς αντίσταση, θα πρέπει να υπολογίσουν ότι και το σύρμα χωρίς αντίσταση συνήθως έχει μια - πολύ χαμηλή - αντίσταση, η οποία θα αυξήσει αυτήν που αναφέρεται στους πίνακες, επομένως η πραγματική/συνολική τιμή της αντίστασης του ατμοποιητή θα είναι αυξημένη (χονδρικά κατά 0,10 - 0,15Ω) από τις τιμές των πινάκων.


Τιμές kanthal διαστάσεις και Ohm/m
Kanthal A

Kanthal A 0.15mm - AWG 34 - 78,7 Ohm/m
Kanthal A 0.20mm - AWG 32 - 44,2 Ohm/m
Kanthal A 0.22mm - AWG 31 - 36,6 Ohm/m
Kanthal A 0.25mm - AWG 30 - 28,3 Ohm/m
Kanthal A 0.28mm - AWG 29 - 22,6 Ohm/m
Kanthal A 0.30mm - AWG 29 - 19,7 Ohm/m
Kanthal A 0.35mm - AWG 27 - 14,4 Ohm/m
Kanthal A 0.45mm - AWG 25 - 8,7 Ohm/m
Kanthal A 0.60mm - AWG 23 - 4,9 Ohm/m
Kanthal A 0.80mm - AWG 20 - 2,8 Ohm/m
Kanthal A 1.00mm - AWG 18 - 1,8 Ohm/m

Kanthal A-1

Kanthal A-1 0.12mm - AWG 36 - 128,2 Ohm/m
Kanthal A-1 0.15mm - AWG 34 - 82,1 Ohm/m
Kanthal A-1 0.16mm - AWG 34 - 72,1 Ohm/m
Kanthal A-1 0.18mm - AWG 33 - 57,0 Ohm/m
Kanthal A-1 0.20mm - AWG 32 - 46,2 Ohm/m
Kanthal A-1 0.22mm - AWG 31 - 38,1 Ohm/m
Kanthal A-1 0.25mm - AWG 30 - 29,5 Ohm/m
Kanthal A-1 0.28mm - AWG 29 - 23,5 Ohm/m
Kanthal A-1 0.30mm - AWG 29 - 20,5 Ohm/m
Kanthal A-1 0.32mm - AWG 28 - 18,0 Ohm/m
Kanthal A-1 0.36mm - AWG 27 - 14,2 Ohm/m
Kanthal A-1 0.40mm - AWG 26 - 11,5 Ohm/m
Kanthal A-1 0.45mm - AWG 25 - 9,1 Ohm/m
Kanthal A-1 0.50mm - AWG 24 - 7,4 Ohm/m
Kanthal A-1 0.60mm - AWG 23 - 5,1 Ohm/m
Kanthal A-1 0.70mm - AWG 21 - 3,8 Ohm/m
Kanthal A-1 0.80mm - AWG 20 - 2,9 Ohm/m
Kanthal A-1 0.90mm - AWG 19 - 2,3 Ohm/m
Kanthal A-1 1.00mm - AWG 18 - 1,8 Ohm/m
Kanthal A-1 1.20mm - AWG 17 - 1,3 Ohm/m

Kanthal D

Kanthal D 0.15mm - AWG 34 - 76,4 Ohm/m
Kanthal D 0.18mm - AWG 33 - 53,1 Ohm/m
Kanthal D 0.20mm - AWG 32 - 43,0 Ohm/m
Kanthal D 0.26mm - AWG 30 - 25,4 Ohm/m
Kanthal D 0.28mm - AWG 29 - 21,9 Ohm/m
Kanthal D 0.30mm - AWG 29 - 19,1 Ohm/m

Kanthal D Ribbon

Kanthal D Ribbon 0.3x0.1mm - AWG 32 - 45,0 Ohm/m
Kanthal D Ribbon 0.4x0.1mm - AWG 31 - 33,8 Ohm/m
Kanthal D Ribbon 0.5x0.1mm - AWG 30 - 27,0 Ohm/m
Kanthal D Ribbon 0.6x0.1mm - AWG 29 - 22,5 Ohm/m
Kanthal D Ribbon 0.7x0.1mm - AWG 29 - 19,3 Ohm/m
Kanthal D Ribbon 0.8x0.1mm - AWG 28 - 16,9 Ohm/m
Ενα πολυ ωραιο προγραμμα για υπολογισμο με ολες τις παραμετρους, παχος-τυπος συρματος (και ribbon), διαμετρος, μηκος συρματος, αριθμος σπειρων, ειναι εδω:

http://www.steam-engine.org/coil.asp

Προσθήκη πληροφοριών και φωτογραφιών
Εκ του Συντονισμού

[slammer]

Δεν έχει σχέση με το παραπάνω πίνακα, αλλά αφού το θέμα αναφέρεται σε ιδιοτητες των συρμάτων το θεωρώ σχετικό.
Εχω ένα σύρμα kanthal-A1 0.20 με το οποίο όταν στρίβω αντιστάσεις, ακόμα και σχετικά μεγάλες της τάξης των 2.5-2.8Ω, οι μπαταρίες joyetech που έχω αρνούνται να το δουλέψουν, ενώ άλλες noname παίζουν κανονικά.
Φαίνεται ότι στις joyetech μπαίνει για ένα περίεργο λόγο ο "κόφτης" παρ'όλο που η αντίσταση είναι φυσιολογική.
Το έχει παρατηρήσει κανείς αυτό?

[poseidonas7]

το χω παρατηρησει σε 900αρες μπαταριες noname
ειδικα με αντιστασεις κατω απο 5 σπειρες....
ενω στις 650αρες και στις 100αρες δεν εχω προβλημα
για σιρμα ο.20 λεω
το αν το σιρμα ειναι kanthal δεν το γνωριζω

[slammer]

Τονίζω ότι δεν μιλάω για μικρές αντιστασεις των 1.6Ω και κάτω που μπορεί να ενεργοποιείται φυσιολογικά ο κόφτης, αλλά για μεγάλες αντιστάσεις που δεν πρέπει να έχουν πρόβλημα. Η ίδια μπαταρία λειτουργεί θαυμάσια μικρές αντιστάσεις 1.8Ω με NiCr, ενώ μόλις μπαίνει μεγάλη αντίσταση με kanthal αναβοσβήνει....

[poseidonas7]

ωραια..και μιας και σε βρηκα...γιατι ενεργοποιηται μονο στις 900αρες??

[Diver]

@slammer
Την αντίσταση τη μετράς στους πόλους του άτμο ;

[steliost]

Γνωρίζει κάποιος αν το σύρμα που στέλνει ο cetin 0,15 είναι kanthal ή NiChrome?

[poseidonas7]

Την αντίσταση τη μετράς στους πόλους του άτμο ;

αν ρωτας εμενα εξω την μετραω...

[Diver]

To slammer ρωτάω.
Γιατί η μπαταρία το μόνο που μετράει είναι τα Ωμ απ' όπου κι αν προέρχονται.
Άρα κάτι άλλο συμβαίνει. Γνώμη μου

[slammer]

Η αντίσταση είναι 100% μεγάλη, και μάλιστα μου έκανε τόση εντύπωση που πήρα 5 πόντους Kanthal-A1 0.20 και το έβαλα σε Α2 σκέτο, αφού το έστριψα σε μορφή ελατηρίου, Ε! στις joyetech φλασάρει....  σε όλες τις noname παίζει κανονικά.
Δεν έχω άλλη λογική εξήγηση εκτός του ότι ίσως να υπάρχει κάποια διαφορά στη συμπεριφορά του υλικού, ίσως ηλεκτρομαγνητικής φύσεως και στο Kanthal το αρχικό ρεύμα κάνει μια κορυφή που ο πιο ευαίσθητος κόφτης (ίσως???) της joyetech το εκλαμβάνει σαν βραχυκύκλωμα.
Όπως και να χει, χρησιμοποιώ NiCr τελικά, αλλά μου έχει μείνει η απορία....

[Diver]

Λογικό ακούγετε.
Οκ. Ώρα για πείραμα.  (Γουστάρω τρελά)
Στρίψε την αντίσταση,μοντάρισε την,δοκίμασε την και μετά ξετύλιξε την αλλά άσε την επάνω στον άτμο και ξαναδοκίμασε. Αν είναι επαγωγικό το θέμα θα φανεί
Τι λες ;

[WileECoyote]

Να προσθέσω και έναν πίνακα με αντιστοιχίες μονάδων μέτρησης διαμέτρου,
(ίντσες-χιλιοστά-gauge);

Θα είναι χρήσιμο για όσους θέλουν να παραγγείλουν από το εξωτερικό ή διαβάζουν
σχετικά άρθρα σε ξένα φόρουμ (ιδίως στο ECF που αναφέρονται συνήθως σε gauge),
αλλά ίσως ξεφεύγει από αυτό που λέει ο τίτλος.

[Steamboy]

Γνωρίζει κάποιος αν το σύρμα που στέλνει ο cetin 0,15 είναι kanthal ή NiChrome?

Kanthal είναι αυτό του Cetin.

[ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ_13]

Εγώ με την σειρά μου να προσθέσω κάτι που μου είπε ένας ειδικός .
Φιτίλι ζευγαρώνει καλύτερα με nichrome,
Mesh καλύτερα με kanthal

[slammer]

και αυτό γιατί, το kanthal έχει στoν ίδιο συντελεστή μεγαλύτερη διατομή. Με άλλα λόγια το 0.20 kanthal παίζει σαν 0.17 ΝιCr από πλευράς συντελεστή, όμως σαν παχύτερο έχει καλύτερες μηχανικές ιδιότητες, και το mesh χρειάζεται βελτιωμένες ιδιότητες για δύο λόγους:
1. Θέλει δύναμη στο στρίψιμο ενώ το φυτίλι πρέπει να είναι αφράτο.
2. Το mesh έχει αναγκαστικά hot-spot στα σημεία που το σύρμα "αφήνει" το mesh για να συνδεθεί στους πόλους ενω το φυτίλι είναι λίγο "τούφα" και πάει πιο γλυκά από πλευράς θερμοκρασίας. Το πιο χοντρό σύρμα αντέχει περισσότερο στο πύρωμα αρα πλεονεκτεί από ένα ίδιο σε αντίσταση αλλά πιο ψιλό. Κλασικό παράδειγμα στους τυπου genesis που το σύρμα κόβεται ακριβώς εκεί που "περπατάει" το σύρμα να βρεί τους πόλους.

Διαγραφή άμεσης παράθεσης