Radial fan / Radialventilator - 125RL

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As announced, I designed a complete fan unit for the Impeller - 125-6X. The construction includes a spiral housing, a holder for the 12V DC motor, two ducts with bayonet fitting and a stand. Parts for a right- and left-turning version are available. I also added mirrored geometries to the impeller- 125RL-6X (https://www.thingiverse.com/thing:2939990).

The rotating impeller pulls air inside the housing and pushes it radially into the spiral channel. Along the volutes increasing cross section, more and more pressure builds up, which finally escapes at the outlet. The resulting pressure difference (negative pressure - overpressure) leads to a permanent air movement, by adding kinetic energy to the medium. A Fan with backward curved blades and a spiral housing can achieve high pressures and efficiencies compared to other variants. Those machines are great for moving a certain amount of air against strong flow resistances, like filtration systems, long ducts or heat exchangers.

The current design is a first attempt, in the next step is to measure the characteristics of the fan (pressure, air flow ...). After that I would like to make some changes and check their effect. The goal is to develop a powerful 3D-printable fan through several iterations.

If someone from the community has ideas for improvement, please write in the comments!

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Wie angekündigt habe ich für das Laufrad - 125-6X eine komplette Ventilator Einheit konstruiert. Der Aufbau besteht aus einem Schneckengehäuse, eine Halterung für den 12V DC Motor, den beiden Stutzen mit Bajonett Verschluss und einem Standfuss. Es sind Teile für eine rechts- und linksdrehende Variante. Ich habe entsprechend gespiegelte Geometrien zum Laufrad - 125RL-6X hinzugefügt (https://www.myminifactory.com/de/object/3d-print-radial-fan-impeller-radialventilator-laufrad-125rl-6x-75690).

Durch das rotierende Laufrad wird Luft in das Gehäuse eingesaugt und radial in den Schneckenkanal ausgeworfen. Entlang dem steigenden Querschnitt der Spiralform baut sich mehr und mehr Druck auf, der schließlich an der Ausblasöffnung entweicht. Die entstehende Druck Differenz (Unterdruck-Überdruck) führt zu einer permanenten Luftbewegung, indem kinetische Energie auf das Medium übertragen wird. Ein Ventilator mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln und Schneckengehäuse kann im Vergleich zu anderen Varianten hohe Drücke und Wirkungsgrade erzielen. Diese Maschinen sind daher gut geeignet um eine bestimmte Luftmenge gegen starke Strömungswiderstände zu fördern, wie z.B. Filtersysteme, lange Kanalstrecken oder Wärmetauscher.

Das aktuelle Design ist ein erster Versuch, im nächsten Schritt sollen die Kennwerte des Ventilators bestimm werden (Druck, Luftmenge...). Danach möchte ich einige Änderungen vornehmen und deren Wirkung überprüfen. Das Ziel ist durch mehrere Iterationen einen leistungsfähigen 3D-Druck Ventilator zu entwickeln.

Wenn jemand aus der Community Ideen für Verbesserungen hat, bitte in die Kommentare schreiben!

!!!Warning!!!

Using the provided parts as a rotating fan can be dangerous! It must be ensured that all necessary safety measures are taken (e.g. safety goggles)! Usage at your own risk!

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!!!Achtung!!!

Die Verwendung der bereitgestellten Teile als drehender Ventilator kann gefährlich sein. Es ist sicherzustellen, dass alle erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden (z.B. Schutzbrille)! Die Nutzung erfolgt auf eigene Gefahr!

Printparameter/Druckparameter
Printer/Drucker: Anycubic Kossel Linear Plus
Software: Cura
Material: PLA - 1.75 mm
Temp. Extruder: 200 °C
Temp. Bed/Bett: 60 °C
Layerheight/Schichthöhe: 0.2 mm
Perimeters/Umrissbahnen: 2
Perimeter width/Bahnbreite: 0.4 mm
Solid Top Bottom Layer/Volle Boden- und Dachschichten: 3
Infill/Fülldichte: 25 %
Print speed/Druckgeschwindigkeit: 60 mm/s
No Support needed/keine Stützkonstruktion nötig

Parts/Teile

01. Fan Housing/Ventilatorgehaeuse - R-L
⦁ 4x M5 - Nut/Mutter
⦁ 5x M5x10 mm - Hexagon socket head screws/Innensechskant Zylinderkopfschrauben
⦁ X 183 - Y 169 - Z 54 mm
⦁ 7 h 25 m
⦁ 83 g

02. Housing cover/Gehaeusedeckel - R-L
⦁ 9x M5 - Nut/Mutter
⦁ X 183 - Y 169 - Z 10 mm
⦁ 5 h 16 m
⦁ 56 g

03. Intake holder/Ansaughalter - R-L
⦁ 4x M5 - Nut/Mutter
⦁ 4x M5x12 mm - Hexagon socket head screws/Innensechskant Zylinderkopfschrauben
⦁ X 136 - Y 136 - Z 22 mm
⦁ 4 h 9 m
⦁ 49 g

04. Intake mount/Ansaugbefestigung - R-L
⦁ 4x M5x12 mm - Hexagon socket head screws/Innensechskant Zylinderkopfschrauben
⦁ X 171 - Y 171 - Z 10 mm
⦁ 4 h 42 m
⦁ 56 g

05. Intake duct/Ansaugstutzen
⦁ Glue to/Kleben an - Part-Teil 04 Intake mount-Ansaugbefestigung
⦁ X 114 - Y 114 - Z mm
⦁ 3 h 14 m
⦁ 48 g
⦁ Perimeter width/Bahnbreite: 0.5 mm
⦁ Infill/Fülldichte: 0 %

06. Outlet mount/Ausblasbefestigung (2 Parts/Teile) - R-L
⦁ 8x M5 - Nut/Mutter
⦁ 2x M5x20 mm - Hexagon socket head screws/Innensechskant Zylinderkopfschrauben
⦁ X 107 - Y 93 - Z 24 mm
⦁ 3 h 7 m
⦁ 36 g

07. Outlet duct/Ausblasstutzen - R-L
⦁ 6x M5x16 mm - Hexagon socket head screws/Innensechskant Zylinderkopfschrauben
⦁ X 107 - Y 102 - Z 150 mm
⦁ 4 h 25 m
⦁ 70 g
⦁ Perimeter width/Bahnbreite: 1.1 mm

08. Motor plate/Motorplatte - R-L
⦁ 4x M5 - Nut/Mutter
⦁ 4x M5x12 mm - Hexagon socket head screws/Innensechskant Zylinderkopfschrauben
⦁ X 136 - Y 136 - Z 4 mm
⦁ 3 h 1 m
⦁ 33 g

09. Motor holder/Motorhalter
⦁ Motor Ø 35.5 mm
⦁ 4x M5 - Nut/Mutter
⦁ 4x M5x16 mm - Hexagon socket head screws/Innensechskant Zylinderkopfschrauben
⦁ X 87 - Y 87 - Z 17 mm
⦁ 1 h 38 m
⦁ 17 g

10. Motor clamp/Motorklemme (2 Parts/Teile)
⦁ 2x M5 - Nut/Mutter
⦁ 2x M5x16 mm - Hexagon socket head screws/Innensechskant Zylinderkopfschrauben
⦁ 4x M5x25 mm - Hexagon socket head screws/Innensechskant Zylinderkopfschrauben
⦁ X 62 - Y 54 - Z 14 mm
⦁ 1 h 3 m
⦁ 10 g

11. Stand mount/Standfussbefestigung (5 Parts/Teile)
⦁ 4x M5 - Nut/Mutter
⦁ 2x M5 - Butterfly nut/Flügelmutter
⦁ 2x M5 - Washer/U-Scheibe
⦁ 4x M5x20 mm - Hexagon socket head screws/Innensechskant Zylinderkopfschrauben
⦁ 2x M5x30 mm - Hex bolt/Sechskantschraube
⦁ X 128 - Y 136 - Z 10 mm
⦁ 2 h 59 m
⦁ 40 g

12. Stand base/Standfussverbinder
⦁ 4x M5x16 mm - Hexagon socket head screws/Innensechskant Zylinderkopfschrauben
⦁ X 148 - Y 148 - Z 10 mm
⦁ 3 h 28 m
⦁ 37 g
⦁ Perimeters/Umrissbahnen: 3
⦁ Solid Top Bottom Layer/Volle Boden- und Dachschichten: 4

13. Stand leg/Standbein (4 Parts/Teile)
⦁ 4x M5 - Nut/Mutter
⦁ 4x Rubber/Gummifüße
⦁ X 165 - Y 167 - Z 15 mm
⦁ 4 h 9 m
⦁ 47 g
⦁ Perimeters/Umrissbahnen: 3
⦁ Solid Top Bottom Layer/Volle Boden- und Dachschichten: 4

14. Stand rise/Standfussverlaengerung (3 Parts/Teile)
⦁ 4x M5 - Nut/Mutter
⦁ 4x M5x25 mm - Hexagon socket head screws/Innensechskant Zylinderkopfschrauben
⦁ X 175 - Y 132 - Z 10 mm
⦁ 5 h 35 m
⦁ 60 g

15. Bayonet ring1/Bajonettring1 (2 Parts/Teile)
⦁ Glue together/Zusammenkleben
⦁ 1x O-ring seal/O-Ring Dichtung - Ø 105 x 3 mm
⦁ X 174 - Y 150 - Z 16 mm
⦁ 3 h 38 m
⦁ 40 g

16. Bayonet ring2/Bajonettring2 (2 Parts/Teile)
⦁ Glue together/Zusammenkleben
⦁ X 174 - Y 150 - Z 16 mm
⦁ 3 h 27 m
⦁ 40 g

17. Bayonet ring3/Bajonettring3 (2 Parts/Teile)
⦁ Glue together/Zusammenkleben
⦁ X 174 - Y 151 - Z 8 mm
⦁ 3 h 6 m
⦁ 33 g

18. Bayonet hook/Bajonetthaken (4 Parts/Teile)
⦁ Glue to/Kleben an - Part-Teil 17 Bayonet ring3/Bajonettring3
⦁ X 61 - Y 75 - Z 35 mm
⦁ 2 h 33 m
⦁ 38 g
⦁ Perimeters/Umrissbahnen: 3
⦁ Solid Top Bottom Layer/Volle Boden- und Dachschichten: 4

19. Bayonet duct/Bajonettstutzen
⦁ Glue to/Kleben an - Part-Teil 16 Bayonet ring2/Bajonettring2
⦁ X 101 - Y 101 - Z 50 mm
⦁ 2 h 46 m
⦁ 34 g
⦁ Perimeter width/Bahnbreite: 0.9 mm

Summary/Zusammenfassung

⦁ Printtime/Druckzeit: 67 h 2 m
⦁ PLA: 827 g

Purchase/Zukauf

⦁ 47x M5 - Nut/Mutter
⦁ 5x M5x10 mm - Hexagon socket head screws/Innensechskant Zylinderkopfschrauben
⦁ 12x M5x12 mm - Hexagon socket head screws/Innensechskant Zylinderkopfschrauben
⦁ 14x M5x16 mm - Hexagon socket head screws/Innensechskant Zylinderkopfschrauben
⦁ 6x M5x20 mm - Hexagon socket head screws/Innensechskant Zylinderkopfschrauben
⦁ 8x M5x25 mm - Hexagon socket head screws/Innensechskant Zylinderkopfschrauben
⦁ 2x M5x30 mm - Hex bolt/Sechskantschraube
⦁ 2x M5 - Butterfly nut/Flügelmutter
⦁ 2x M5 - Washer/U-Scheibe
⦁ 4x Rubber buffers/Gummipuffer - Pocket/Bohrung Ø 5 x 3 mm
⦁ 1x O-ring seal per bayonet/O-Ring Dichtung pro Bajonett - Ø 105 x 3 mm