Makerspace-Challenge: Die Smarte DIY-Lötabsaugung đŸ’ĄđŸ†“âœ”ïžđŸ› 

Auch wir haben an der Makerspace-Challenge vom Make Magazin teilgenommen. In dieser Challenge ging es darum wie man den Makerspace verbessern könnte. (Unser Make Projects-Profil: https://makeprojects.com/profile/CopperBoiler)

Welcher Makerspace das coolste und innovativste Projekt hat kann coole Preise gewinnen! 😍

Unser Projekt ist eine Lötabsaugung die jeder nach Basteln kann und die nicht nur eure Luft reinhÀlt, sondern auch noch Smart ist und intelligent gesteuert wird. Aber warum genau dieses Projekt?

Wie wohl bei jedem Makerspace wird auch bei uns immer fleißig gelötet. Da unserer Makerspace ein geschlossener Raum ist, nutzen wir selbstverstĂ€ndlich eine Absauganlage um die giftigen DĂ€mpfe, die beim Löten entstehen, zu filtern, damit diese nicht unseren Körper schaden können. Durch die allgemeine Corona-Situation mussten leider viele ihre Bastelarbeiten zu Hause durchfĂŒhren, aber die wenigsten haben tatsĂ€chlich eine Lötabsaugung daheim, da diese entweder zu laut, zu teuer oder zu groß ist. Daher haben wir uns zusammen gesetzt, um selbst eine Lötabsaugung zu entwickeln, die nicht nur einfach herzustellen ist, sondern auch noch einen Aktiv-Kohle-Filter besitzt und selbststĂ€ndig angeht, sobald Lötqualm verursacht wird. Diese automatische Steuerung wird durch einen einfachen Arduino Uno sowie eines Rauch- und Gassensors ermöglicht. Der Vorteil dabei ist, dass die Absaugung wirklich nur dann an ist, wenn auch wirklich Schadstoffe entstehen, so kann man entspannt und leise arbeiten. Als Filtermaterial nutzten wir Innenraumfilter aus dem KFZ-Bereich. Diese Filter sind in allen verschiedenen GrĂ¶ĂŸen verfĂŒgbar und kosten meist weniger als 10€. Ersatzfilter fĂŒr kommerzielle Absaugungen kosten das Vielfache. Die LĂŒfter sind aus dem Computerbereich und diese sind nicht nur sehr leise, sondern auch noch sehr leistungsfĂ€hig. So kann jetzt jeder ganz einfach zu Hause mit wenig Aufwand seine eigene Lötabsaugung basteln und so seiner Gesundheit und der Umwelt zugutekommen.

Wir sind vorallem auf die Idee gekomen, weil wir festgestellt haben, dass viele Menschen die Gefahren des Lötrauchs unterschĂ€tzen und keine Absauganlage verwenden. Beim Schweißen ist es selbstverstĂ€ndlich, dass nicht im Innenraum oder ohne Absaugung durchzufĂŒhren. So sollte auch das gleiche Bewusstsein beim Löten vorhanden sein. Beim Löten entstehen noch lange nicht so viel Schadstoffe, aber ĂŒber mehrere Jahre steigt das Risiko fĂŒr Lungenkrankheiten. Aus diesem Grund wollten wir es jedem ermöglichen, seine eigene Lötabsaugung ganz einfach selber herzustellen. Da wir beim ViNN:Lab auf Mikrocontroller abfahren, durfte natĂŒrlich auch kein Arduino bei unserem Projekt fehlen und aus diesem Grund ist unsere Lötabsaugung nicht nur effektiv gegen Lötrauch, sondern auch noch Smart! Da der Arduino die Lötabsaugung in Kombination mit einem Rauchsensor automatisch an und wieder aus schaltet, wenn Lötqualm produziert wird.


Also was fĂŒr Materialien benötigt ihr, um eure eigene Lötabsaugung zu basteln?

Unser Motto fĂŒr dieses Projekt war: Keep it simple! … aus diesen Grund haben wir versucht Materialien auszuwĂ€hlen die man einfach beschaffen kann und so braucht ihr zum Beispiel keine Playstation 5 um diese Lötbabsaugung zu basteln! 😉

  • Arduino
  • Steckkabel
  • Axial/Radial-LĂŒfter
  • Filtermaterial
  • Klebemittel
  • Gas/Rauchsensor (MQ-2)
  • LEDs
  • Filtermaterial (z.B. KFZ-Innenraumfilter)
  • MDF oder auch Acrylglas (mind. 2mm dick)
  • Kippschalter und Potentiometer (wenn Benutzung ohne Arduino)
  • Werkzeuge: Lasercutter oder StichsĂ€ge, Lötkolben, Klebepistole, Computer fĂŒr die Arduino IDE
Die Bauteile könnt ihr einfach bestellen!

Wie bastelt man die Lötabsaugung?

  • Vorbereitungen: Als Erstes solltet ihr euch ĂŒberlegen, wie groß ihr die Lötabsaugung dimensionieren wollt. Je grĂ¶ĂŸer die Lötabsaugung spĂ€ter ist, desto mehr Luft kann umgewĂ€lzt werden. Den Korpus erstellen wir einfach mit makeabox.io in den gewĂŒnschten Maßen. Die LĂŒfter und das Filtermaterial wird auch nach der gewĂŒnschten GrĂ¶ĂŸe ausgesucht. In den meisten FĂ€llen ist ein PC-GehĂ€uselĂŒfter am besten, da es diesen in vielen verschiedenen GrĂ¶ĂŸen gibt (120 mm haben das beste VerhĂ€ltnis aus Leistung und GrĂ¶ĂŸe). Bei dem Filter empfiehlt es sich, einen KFZ-Innenraumfilter auszusuchen. DafĂŒr sucht man einfach bei einem Versandhaus der Wahl nach Innenraumfiltern und sucht nach der passenden GrĂ¶ĂŸe. Empfehlenswert ist ein Innenraumfilter eines Oper Corsa B, da dieser maximal 5€ kostet und eine gute GrĂ¶ĂŸe hat.
So ein Lasercutter macht sich fĂŒr die Anwendung super, aber eine StichsĂ€ge kann man selbstverstĂ€ndlich auch verwenden 😄
  • Korpus-Design: Geht auf makeabox.io oder auf https://www.festi.info/boxes.py/ und erstellt euch eine Box in der gewĂŒnschten GrĂ¶ĂŸe (beachtet unbedingt die Dicke eures Materiales). Danach ladet ihr euch die PDF herunter und öffnet sie in ein Vektorgrafikprogramm wie z.B: das kostenfreie Open-Source-Programm Inkscape. Da ihr ja nur eine normale Box mit 6 Seiten erstellt hat, mĂŒssen wir ein paar VerĂ€nderungen vornehmen. DafĂŒr verĂ€ndern wir die PDF so, dass sie folgende Öffnungen spĂ€ter besitzt: Lufteinlass, Luftauslass, Öffnung um den Filter zu installieren, Loch fĂŒr Kabel des Rauchsensors sowie der LEDs, Loch fĂŒr die Stromversorgung, Befestigungpunkte fĂŒr den LĂŒfter, Abstandshalter fĂŒr den Filter, Einbuchtungen um Kabel durchzufĂŒhren. Danach könnt ihr die PDF speichern und dann auslasern. Solltet ihr keinen Lasercutter besitzen, solltet ihr euch die PDF ausdrucken um die Maße dann auf ein HolzstĂŒck ĂŒbertragen zu können.
Hier könnt ihr sehen wie man einfach den Korpus erstellt
  • Lasern/Schneidevorgang: Beim Lasern gibt es keinen Unterschied zu anderen LaservorgĂ€ngen. Wichtig ist nur wie immer die richtigen Parameter auszuwĂ€hlen. Beim SĂ€gen/Schneiden des Materiales solltet ihr vorsichtig sein, da man mit einer StichsĂ€ge oder auch einen Dremel bei diesen kleineren Konturen Probleme bei der Verarbeitung bekommen. Entscheidet euch dann lieber fĂŒr dickere MaterialstĂ€rken (ab 3mm aufwĂ€rts).
Die MDF-Platte wo spĂ€ter die LĂŒfter befestigt werden
So ein Lasercutter sieht man gern beim Arbeiten zu! 😍
  • Zusammenbau und Installation: Nachdem ihr alles gelasert bzw. gesĂ€gt habt könnt ihr die Einzelteile zusammenfĂŒgen. Beachtet dabei, dass ihr noch die Kabel verlegen musst, sonst kann es spĂ€ter zu Problemen bei der Verkabelung der LĂŒfter und der Elektronik kommen kann. Achtet beim Einbau und Kleben darauf, dass der Korpus luftdicht ist und ein starker Unterdruck entstehen kann. Optional könnt ihr bei den LĂŒftern noch ein Potentiometer installieren um die Drehzahl des LĂŒfters zu kontrollieren.Solltet ihr euch fĂŒr den Bau ohne Arduino-Steuerung entscheiden, dann wĂŒrdet ihr schon fertig sein und hĂ€ttet eure DIY-Lötabsaugung fertig gestellt! Solltet ihr die Smarte Lötabsaugung bevorzugen, mĂŒsst ihr euch noch um den Arduino kĂŒmmern.
  • Arduino: Bei der Smart-Arduino-Steuerung verwenden wir diesen Schaltplan hier:
Quelle: Arduino Website: https://create.arduino.cc/projecthub/Aritro/smoke-detection-using-mq-2-gas-sensor-79c54a Author: Aritro Mukherjee

Auf der Website: https://create.arduino.cc/projecthub/Aritro/smoke-detection-using-mq-2-gas-sensor-79c54a bekommt ihr auch eine ErklĂ€rung ĂŒber die Verkabelung der einzelnen Bauteile sowie den Programmcode. FĂŒr die Übertragung des Programmcodes auf euren Arduino benötigt ihr die Arduino IDE Software.

/*******
 
 All the resources for this project:
 https://www.hackster.io/Aritro

*******/

int redLed = 12;
int greenLed = 11;
int buzzer = 10;
int smokeA0 = A5;
// Your threshold value
int sensorThres = 400;

void setup() {
  pinMode(redLed, OUTPUT);
  pinMode(greenLed, OUTPUT);
  pinMode(buzzer, OUTPUT);
  pinMode(smokeA0, INPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int analogSensor = analogRead(smokeA0);

  Serial.print("Pin A0: ");
  Serial.println(analogSensor);
  // Checks if it has reached the threshold value
  if (analogSensor > sensorThres)
  {
    digitalWrite(redLed, HIGH);
    digitalWrite(greenLed, LOW);
    tone(buzzer, 1000, 200);
  }
  else
  {
    digitalWrite(redLed, LOW);
    digitalWrite(greenLed, HIGH);
    noTone(buzzer);
  }
  delay(100);
}

Bei dem Schaltplan mĂŒssen wir aber ein paar Änderungen vornehmen und zwar benötigen wir keinen Lautsprecher, diesen lasst ihr einfach weg. Bei der roten LED verkabelt ihr euren LĂŒfter. Die LEDs könnt ihr euch dann in euren Korpus installieren umzusehen ob eurer Arduino richtig lĂ€uft. Als Leiterplatte könnt ihr eine richtige Platine verlöten oder ihr nimmt ein Steckboard. Beachtet dabei lĂ€ngere und kĂŒrzere Steckkabel zur VerfĂŒgung zu haben. Den Rauchsensor installiert ihr so, dass er sich entfernt vom Korpus befindet, dort wo ihr spĂ€ter Löten wollt. Den „Haltearm“ könnt ihr fest oder flexibel gestalten, indem ihr eine Halterung aus MDF bastelt oder einen dicken flexiblen Draht nimmt. Ihr könnt ĂŒber den Potentiometer der sich auf dem Rauchsensor befindet die Empfindlichkeit einstellen. Achtet darauf auch spĂ€ter auf diesen Potentiometer Zugriff zu haben. Bei dem Betrieb wird der Rauchsensor warm, das ist ganz normal und ist wichtig, damit der Rauchsensor funktionieren kann. Man kann sich den Rauchsensor wie die Lambdasonde im Auto vorstellen, diese muss auch beheizt werden um gute Messresultate zu erzielen. Solltet ihr den Arduino nur ĂŒber einen USB-Stecker betreiben sollte euch bewusst sein, dass nicht soviel Strom zur VerfĂŒgung steht. Das hat die Folge, dass die LĂŒfter sich eher ruhig bewegen, diese Leistung genĂŒgt aber schon, wenn man die Einlassöffnung lang und schmal formt. Optional könnt ihr mit ein MOSFET eine 12 Volt Spannung liefern um so mehr Leistung fĂŒr die LĂŒfter oder den LĂŒfter liefern zu können. Den Arduino könnt ihr dann spĂ€ter auch ganz einfach mit einer USB-Powerbank betreiben.


Das Ergebnis kann sich wirklich sehen lassen!

Wir hoffen, dass euch dieser Beitrag gefallen hat! Am meisten wĂŒrde uns es aber freuen, wenn ihr euch selbst mal an das Projekt heransetzt und eure eigene Lötabsaugung bastelt! 😊🛠

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