Archiv der Kategorie: LED Blog

OpenLedModule: Prototyp einer Acryl-Leuchte

Kurzfassung: 

  • Beim OpenLicht Workshop gewesen
  • Acryl-Leuchte diskutiert
  • Gegrübelt, ob das geplante Design funktionieren kann
  • Acryl-Biege-Versuch im FabLab durchgeführt
  • Acryl-Halterung für OpenLedModule, Module 2 hergestellt (3D Druck)
  • Beleuchtungstest mit OpenLedModule, Module 2 durchgeführt
  • Ergebnisse: siehe Fotostrecke unten

Ich habe mich nach dem Workshop gefragt, ob die Idee mit der Acryl-Leuchte funktionieren kann.
Im ersten Schritt wollte ich herausfinden, ob man das Acryl (6 mm) auch per Heißluftpistole biegen kann. Ergebnis: man kann.

Acryl (6 mm) per Heißluftpistole biegen. Vorgehensweise: Temperatur auf 200 Grad einstellen, gewünschte Biegeposition erhitzen (ca 10 – 15 Minuten) und mit sanftem Druck biegen. Unterlage: Blechstück mit gewünschtem Biegewinkel.
Für weitere Tests habe ich drei Acrylstücke mit einer Biegung von 30 Grad, 55 Grad und 65 Grad angefertigt. Den Biegevorgang kann man evtl. durch höhere Temperatur beschleunigen – habe ich mich aber nicht getraut.

Anschließend habe ich mich gefragt, ob das Licht tatsächlich hell genug austritt, wenn man das Acryl anschleift. Ergebnis: ja, das Licht tritt aus, aber nicht so hell wie erwartet.

Angeschliffenes Acryl (Schleifpapier für Metall, Körnung 120)

Angeschliffenes Acryl: Endergebnis.

Lichtaustritt bei angeschliffenem Acryl. Das meiste Licht tritt an der oberen Kante wieder aus.
Deckt man die obere Kante mit reflektierendem Material ab, so wirkt sich das nicht nennenswert auf den Lichtaustritt an der geschliffenen Fläche aus.

Mein Leuchten-Prototyp mit zwei Acryl-Stücken (55 und 65 Grad Biegung).
Erstaunlicherweise leitet das stärker gebogenen Acryl (65 Grad) das Licht besser durch (mit Lux-Meter der Science Journal App an oberen der Acrylkante gemessen). Hat wohl irgendwas mit Physik zu tun (Totalreflektion, Grenzwinkel, …) … sollte man mal nachlesen und verstehen  🙂

Messungen mit Lux-Meter unter geschliffener Fläche: 240 Lux (65 Grad Biegung), 189 Lux (55 Grad Biegung). Der Vergleich ist hierbei nicht ganz fair, weil der Abstand zur Leuchtfläche beim 55 Grad Acryl größer ist als beim 65 Grad Acryl, und die Entfernung in den Lux drinsteckt.

Alle Tests habe ich mit meinem LED Modul (OpenLedModule, Modul 2) durchgeführt. Ich habe das Licht von jeweils 4 LEDs von unten in ein Acryl-Stück eingeleitet. Zugegeben: der eingeleitete Lichtstrom (137 lm – siehe Datenblatt) war sehr gering.
Spannend wäre zu sehen, was passiert, wenn man das Licht von mehreren Modulen einleitet (z.B. 5 x Modul 2 mit insgesamt 1360 lm), und dabei die Module unten und seitlich am Acryl anbringt.

Mein Fazit:

  • Besser nochmal über die idealen Biegewinkel und die Physik nachdenken und nachlesen
  • Recherchieren, wie Acryl angeschliffen werden sollte, damit ein Maximum an Licht austritt (Körnung, Tiefe)
  • Statt manuellem Schleifen: Acryl-Prototypen mit verschiedenen Arten von Lasergravuren wären interessant (oberflächliche Gravur vs. 3D Gravur)
  • Momentan habe ich erhebliche Zweifel, ob man mit geschliffenem Acryl eine lichtstarke Schreibtischleuchte (> 700 lm) hinbekommt.
  • Auch fraglich: liefert die Leuchte einen brauchbaren Lichtkegel? Ich vermute eher, man bekommt diffuses Licht.

OpenLedModule: Löten mit der Pizzapfanne

Es wird Sommer, und die Menschen versammeln sich um ihre edlen Kugelgrills,
um darauf veganes Bio-Halsgrat oder Tofu-Schweinswürstel zu braten.
Halt, falsch … Themaverfehlung. Nochmal.
Es wird Sommer, und die Maker versammeln sich um ihre billigen Pizzapfannen,
um darin ein paar OpenLedModule zu braten … äh … zu löten.


Es ist angerichtet: gebratenes OpenLedModul an Quarzsand

Wie im vergangenen Blogpost erwähnt, gibt es seit Kurzem einen ersten Prototypen des OpenLedModule – dem Open Hardware LED Modul für jedermann. In den letzten Wochen trieb mich daher die Frage um, wie genau denn nun jedermann dieses LED Modul Reflow-Löten können sollte.

Der industrielle Reflow-Lötofen fällt aus, denn er passt kaum in die Doppelgarage und ist für sporadisches Löten eine Spur zu kostspielig … wenn auch ziemlich repräsentativ
(„Sag mal, was steht denn da hinter dem Ferrari und dem gelben Lamborghini?“ „Och das – das ist meine neue Lötstraße, die brauche ich für meine LED Leuchten. Willst Du mal probelöten?„)

Der professionelle Reflow-Lötofen (sieht so ähnlich aus wie eine Mikrowelle, kann aber nicht mal Currywurst) kommt auch nicht in Frage. Kostenpunkt: immer noch einige hundert Euro.

Ein gehackter Pizzaofen (ca. 30 Euro) wirkt preislich schon viel attraktiver, liegt inklusive Temperatur-Controller aber noch bei über hundert Euro, und erfordert zudem Bastelarbeit.
Der gehackte Pizzaofen ist wohl eher die Lösung für den Makerspace – dazu vielleicht später mal mehr.

Übrig bliebe dann die Disziplin des sogenannten „Reflow-Herdplattenlötens“.
Den meiner Meinung nach schönsten Artikel zum Thema Pizzapfannenlöten gibt es hier bei Heise Online zu lesen, und weil der Artikel so schön zu lesen war, wollte ich es natürlich selbst versuchen.

Gerne hätte ich wie Autor Carsten Meyer meine Pizzapfanne gebraucht erworben, doch sind wir doch mal ehrlich: für 18 Euro Neupreis bekommt man das Teil zuzüglich Porto nicht mal bei Ebay. Also: neue Pizzapfanne gekauft – ist ja auch eine Anschaffung fürs Leben. Natürlich habe ich auch Quarzsand gekauft, wie im Artikel empfohlen. Sehr sehenswert dabei das fragende Gesicht der Kassiererin, beim Kauf einer Pizzapfanne mit Quarzsand. Allein dieser Blick war mir die 19,79 Euro wert.

Erste spannende Frage: wie genau muss man jetzt das „Thermostat tunen“, um Temperaturen bis 300 Grad zu erreichen? Kann ich das? Ja, ich kann!

Ich gebe zu, ich habe etwas grobmotorisch die Thermostat-Stellschraube verdreht, und bin sofort in den Bereich bis 350 Grad hineingeraten. Böser Fehler, denn wie „frankpe“ im Pizzapfannen-Artikel treffend kommentierte, reagiert die Teflon-Schicht ab 350 Grad gerne giftig. Also: nicht machen, gesund bleiben und die Temperatur immer schön im Auge halten.

Nach diesem kleinen Ausrutscher lief dann alles wie geschmiert. Erste Probelötungen mit Lochrasterplatine bei 270 – 300 Grad ergaben vielversprechende Ergebnisse.
Darum habe ich nicht lang gefackelt: OpenLedModule bestückt, Pizzapfanne aufgeheizt, Deckel drauf, 2 Minuten warten und staunend beobachten, wie sich das LED Modul ganz von selbst in der Pizzapfanne lötet. Deckel runter, etwas abkühlen lassen, fertig war der zweite Prototyp!

Damit beende ich meinen Bericht, denn ich brauche dringend weitere Pfannen-Lötpraxis. Ich will ein weiteres Modul löten. Ach was, so zu löten macht unglaublichen Spaß! Ich will dutzende Module löten – hunderte!

Bleiben Sie dran, ich muss löten gehen!

OpenLedModule: das brandneue Open Hardware LED Modul!

Für DIY LED Leuchtenbauer bricht bald ein neues Zeitalter an: OpenLedModule ist ein Open Hardware LED Modul. Mit dem LED Modul können schnell und unkompliziert eigene LED-Leuchtenkreationen hergestellt werden. Löten per Hand war gestern. Zukünftig sollen dann auch in meinem LED Kurs per Reflow Technik LED Module gelötet werden


Der erste Prototyp des OpenLedModule

Nun löte ich ja schon seit ein paar Jahren meine eigenen LED Leuchten, und habe in diversen LED Workshops auch andere Menschen dazu befähigt. Eigentlich ist alles gut möchte man meinen.

Aber wir leben im 21. Jahrhundert, und da ändert sich moderne Technik bekanntlich spätestens nach einem Jahr – eher sogar noch öfter. So auch die LED. War eine bestimmte LED vor zwei Jahren noch der letzte Schrei und supereffizient, so ist sie heute ein alter Hut und nicht mehr lieferbar. Kürzlich so geschehen, als ich Material für meinen Workshop nachbestellen wollte.

Geahnt hatte ich es schon früher, als ich die fragenden Blicke bemerkte, wenn ich Freunden von meinen handgelöteten LED Leuchten berichtete. Wie – LEDs per Hand löten? Heute nimmt man doch LED Streifen oder LED Module!

„Na gut, dann also LED Module“ dachte ich, und entwarf gleich mal meine erste LED Leuchte aus LED Modulen. Das Ergebnis war nicht schlecht, doch die Module waren mir (a) eine Spur zu teuer, (b) zu unflexibel und außerdem fühlte sich (c) die Leuchte irgendwie „zu wenig selbst gemacht“ an.

Den eigentlichen Ausschlag zum „selbsgemachten LED Modul“ gab dann ein kommerzielles LED Modul … dessen Verbindungsstecker fast genauso teuer war wie das LED Modul selbst.

Damit war mein Maker-Ehrgeiz endgültig geweckt: ein selbst designtes LED Modul mußte her!

Um die restliche Geschichte abzukürzen:
1. Reflow Löt-Workshop auf der MakerCon gemacht => Spaß gehabt, und begeistert gewesen
2. LED Experte kennen gelernt => Unterstützer für’s Platinendesign gefunden
3. Platinenfertiger kennen gelernt => Platinen-Fertigung geklärt

Damit war die Idee des Projekts OpenLedModule geboren: ein Open Hardware LED Modul, das sich jeder im Makerspace seiner Wahl nachbauen kann. Die Vision dabei: mit dem OpenLedModul sollen viele neue Designs für Open Hardware LED Leuchten entstehen. Einer nachhaltigen, reparierbaren LED Leuchte steht damit nichts mehr im Wege.

Der erste Prototyp des OpenLedModuls ist nun seit kurzem fertig, und die ersten Tests verliefen vielversprechend. Daher ist es jetzt an der Zeit „aus der Deckung zu kommen“, und das Projekt öffentlich zu machen.

Mehr Neuigkeiten zum OpenLedModul, gibt es …. na ja, sobald es mehr Neuigkeiten zum OpenLedModul gibt 🙂
Vorerst muss dieses Bild als Funktions-Beweis reichen:


Es lebt!

Pendolum: die neue DIY LED Leuchte für die blinkgestalten

Das erfolgreiche und unkonventionelle Design der LED Handleuchte „25CMLED“ hat die blinkgestalten überzeugt: sie haben bei mir das Design weiterer LED Leuchtenmodelle beauftragt. Der erste Prototyp der Leuchte „Pendolum“ (Arbeitstitel) hat nun die Werkstatt verlassen und hängt ab sofort in der blinkanstalt.

Wie früher berichtet, hatte ich als Abschlussarbeit meines Designstudiums eine LED Handleuchte mit überraschend anderem Design entwickelt. Die blinkgestalten setzen diese LED Leuchte namens „25CMLED“ aktuell als Projektbeispiel für ihren LED Workshop ein.

Erfreulicherweise erhielt ich kürzlich einen Folgeauftrag. Es sollten weitere DIY LED Leuchtenmodelle entwickelt werden: Lichtleisten, Pendelleuchten, Deckenfluter, dekorative Leuchten, und vieles mehr. Die Rahmenbedingungen dabei: edles, nachhaltiges Design bei agressiv niedrig angesetzem Budget und überambitioniertem Zeitplan. Wer das „Magische Dreieck“ des Projektmanagements kennt (Qualitität, Termin, Kosten), sieht auf den ersten Blick den Widerspruch.

Eine neue, unkonventionelle Herangehensweise war also gefragt. Kurzerhand habe ich ein neues Paradigma entwickelt, das diesen Rahmenbedingungen gerecht wird.
Ich nenne es Ignorantes Design.

Diese neue Methode ist noch im Entstehen, so dass ich vorerst nur grob die wichtigsten Prinzipen beschreiben kann:

Ignorantes Design Phase I
(1.1) Die Grundannahme
Es kann ja nicht so schwer sein, so ein Artefakt (z.B. LED Leuchte) selbst zu bauen.
(1.2) Die Herangehensweise
(a) Grobe Einschätzung, aus welchen Bestandteilen das Artefakt vermutlich aufgebaut sein muss.
(b) Bestandteile einkaufen.
(c) Schnell alle Bestandteile irgendwie zusammenzimmern.

Mit Schritt 1.2 c ist die erste Phase des Ignoranten Designs abgeschlossen. Wäre Schritt 1.2 c der letzte Schritt, dann würde so gut wie jedes Designprojekt wegen des ignoranten Ansatzes grandios scheitern.

Die Genialität liegt nun in der zweiten Phase: was die Ignoranten in der ersten Phase verbrochen haben, wird der gnadenlosen Kritik von Experten ausgesetzt. Das Ergebnis: eine Mängelliste, die sich gewaschen hat. Es folgt die zweite Phase.

Ignorantes Design Phase II
(2.1) Gnadenlose Expertenkritik führt zu einer umfangreichen Mängelliste
(2.2) Bei der Reflektion des Designs analysieren die ignoranten Designer die Mängelliste, schließen eigene Wissenslücken und überarbeiten das Design aus Schrit 1.2.
(2.3) Iteration: es geht weiter mit Schritt 1.1

Ignorantes Design ist damit die ideale Methode, wenn schnelle Ergebnisse bei unrealistisch niedrigem Budget gefragt sind: selbst niedriges Budget reicht locker aus, weil in Phase I die meisten notwendigen Bestandteile aufgrund der Ignoranz ohnehin übersehen werden.

Der Auftraggeber erhält zügig die offensichtlich mangelhaften Ergebnisse und sieht selbst ein, dass das Team erheblichen Lernbedarf hat und weiteres Budget braucht. Die Erhöhung des Budgets und die Fortbildung des Teams sind damit Wunsch des Auftraggebers – lästige Budget-Diskussionen im Vorfeld entfallen damit.

Experten aus dem Bereich der Softwareentwicklung sehen bei „Ignorantem Design“ natürlich sofort die Parallelen zur Agilen Softwareentwicklung. „Ignorantes Design“ geht aber den entscheidenden Schritt weiter: bei Agiler Softwareentwicklung wird der notwendige Wissensaufbau vorab eingeplant. Bei Ignorantem Design wird dagegen einfach angefangen und mangelndes Wissen wird einfach ignoriert ;-).

Im Falle des blinkgestalten Auftrags hat sich der „Ignorantes Design“ Ansatz bewährt. Der erste Prototyp wurde wie geplant zusammengezimmert und scheint auch irgendwie zu funktionieren. Da es schnell gehen mußte, hängt der Prototyp der Leuchte „Pendolum“ bereits in der blinkanstalt.

Nach meiner Methodik des „Ignoranten Designs“ hat damit Phase 2 begonnen: es ist nur eine Frage der Zeit, bis die Mängelliste eintrifft, gefolgt vom Wunsch nach Weiterbildung des Teams und erhöhtem Budget.

Ich sage ja: „Ignorantes Design“ funktioniert!