Die 7 gängigsten Drähte zum selbst wickeln – Welcher Draht für welchen Dampfmodus

Ju Allgemein 2 Kommentare

Welchen Draht soll ich beim Dampfen verwenden?

Eine sehr gute Frage bei der es erst einmal darauf ankommt, in welchem Modus man Dampfen möchte. Die Punkte Geschmack und Dampfentwicklung kommen dann erst an zweiter Stelle. Leistungsgeregelt (VW), temperaturkontrolliert (TC) oder mechanisch (Bypass)? Gerade beim temperatur-kontrollierten Dampfen und dem Betrieb auf einem unregulierten Akkuträger, sind Widerstand und Temperaturkoeffizient des Materials ausschlaggebend. Dazu aber später mehr.

Aber vorher möchten wir, wie üblich, noch einen Sicherheitshinweis geben. Insbesondere beim Dampfen mit mechanischen Akkuträgern, kommt es sehr stark auf das Zusammenspiel aus Drahtwiderstand (Ohm), Akkuspannung (Volt) und dem Leistungsvermögen der Akkuzelle (max. Entladestrom) selbst an. Ist der Widerstand zu niedrig oder die Wicklung falsch eingebaut (Kurzschluss), kann es bei Verwendung von Mech-Mods (unregulierte Akkuträger) im schlimmsten Fall dazu führen, dass die Akkuzelle entgast, oder schlimmer noch, “explodiert”.

Nehmen wir zum Beispiel die gängigste leistungsstärkste Akkuzelle  im 18650er Format. Die Sony VTC5A, ist für Stromstärken bis maximal 35A Dauerlast ausgelegt. Um diese Grenze nicht zu überschreiten, sollte ein einzelliger mechanischen Akkuträger mit einer Wicklung ausgestattet sein, die einen Widerstand von mindestens 0,12 Ohm hat. Bei Nutzung von schwächeren Zellen wie z.B LG HG2 und Samsung Q30 mit max. 20A auf Dauerlast, sollte der Widerstand entsprechend nicht unter 0,21 Ohm sinken.

Beim Dampfen mit regulierten Mods hingegen, ist die Stromstärke abhängig von der eingestellten Leistung, sodass man nicht dem Widerstand der Wicklung alleine ausgeliefert ist. Außerdem verfügen regulierte Akkuträger über Schutzschaltungen, die eine Beschädigung der Zellen im Regelfall verhindern. Ausgenommen sind billige Plagiate vom Flohmarkt!

Für den grünen Bereich reichen Zellen, die bis 10A belastbar sind (z.B. Samsung INR18650-35E). Da hat man dann den Vorteil einer sehr hohen Kapazität. Für den gelben Bereich empfehlen wir Zellen bis 20A wie die LG HG2. Über 20A wird es dann schon eng mit der Auswahl geeigneter Akkus. Wir empfehlen unseren Kunden hier die Sony VTC5A. Sie kann eine Dauerbelastung von bis zu 35A aushalten und ist bis dato unerreicht. Für höhere Ströme gibt es (noch) keine Zellen auf dem Markt.

Wichtig: Die hier angegebene Stromstärke (in Ampere) bezieht sich auf die Belastung der einzelnen Zellen. Die Leistungsangabe (in Watt) bezieht sich auf die Gesamtleistung.

Ein Beispiel: Nehmen wir an, Du möchtest bei 70 Watt dampfen. Bei einer Zelle brauchst Du also eine Wicklung mit einem Widerstand von 0,25Ω und eine Zelle die 16,8A aushält. Bei zwei Zellen parallel muss die Zelle nur noch die Hälfte aushalten. Ebenso bei zwei Akkus in Reihe – allerdings ist es extrem wichtig, dass Du dann auch Deine Wicklung anpasst, und bei 1Ω anstatt 0,25Ω dampfst.

Wer sich mit dem Thema Akkusicherheit nochmal auseinandersetzen möchte, kann sich in unserem Artikel zu diesem Thema einlesen.

Spezifischer Widerstand und Temperaturkoeffizient des Widerstandes

Die folgende Tabelle mit den bekanntesten Drahtsorten gibt einen ersten Einblick in die für das Dampfen relevanten Materialeigenschaften: Spezifischer Widerstand und Temperaturkoeffizient des Widerstandes. Wobei der spezifische Widerstand als grober Richt- bzw. Vergleichswert zu sehen ist. Ausschlaggebend ist beim Dampfen natürlich der Widerstand der letztendlichen Wicklung.

Kleine Legende:

Spezifischer Widerstand (Rho)

ist der elektrische Widerstand eines bestimmten Materials nach genormten Maßen. Diese sind in unserem Fall wie folgt: 1 m Länge mit einer durchgehenden Querschnittsfläche von 1 mm².

Temperaturkoeffizient des Widerstandes (TCR – Temperature Coefficient of Resistance)

gibt den Änderungsfaktor des Widerstandes pro wechselndem Grad Celsius an.

Spezifischer Widerstand (Rho)

Der spezifische Widerstand gibt an, wie sehr das Material einen elektrischen Strom am fließen hindert. Nehmen wir als Beispiel ein Netz, welches über das Ende eines Wasserrohres gespannt ist. Wäre das Netz sehr feinmaschig, wie ein dicht gewebtes Tuch, würde das Wasser langsamer hindurchfließen, bzw. es würde mehr Druck benötigt werden um eine entsprechende Menge an Wasser hindurch zu schieben (hoher Widerstand). Wäre  das Netz grobmaschig, würde das Wasser schneller hindurchfließen (niedriger Widerstand).

Der spezifische Widerstand gibt uns aber nur eine grobe Orientierung. Letztendlich sind das Material, die Drahtdicke und die Länge entscheidend für den Widerstand der fertigen Wicklung. Grundsätzlich gilt: je dicker und kürzer der Draht bzw. die Drahtkombination ist, desto niedriger ist der Widerstand und umgekehrt. Sollte man also feststellen, dass eine Wicklung zu niederohmig ist, verwendet man einen entsprechend dünneren Draht, mehr Windungen oder wechselt zu einem Material mit einem grundsätzlich höheren spezifischen Widerstand.

Temperaturkoeffizient des Widerstandes (TCR)

Dieser Wert ist für diejenigen interessant, die sich überlegen ihr Liquid im Temperatur-Modus zu verdampfen. Aber wofür steht diese Zahl eigentlich? Die Zahl gibt den Wert an, um welchen sich der Widerstand eines Materials pro Grad Celsius ändert. Je größer dieser Wert ist, desto genauer kann die daraus resultierende Temperatur vom Akkuträger errechnet werden. Die Tabelle zeigt die Werte einer Wicklung mit einem 0,32 mm dicken Draht, 3 mm Durchmesser und sechs Windungen.

Welcher Draht eignet sich für welchen Dampfmodus?

Hiermit kommen wir zum eigentlich interessanten Teil dieses Beitrages. Nämlich welcher Draht sich für welche Art des Dampfens eignet. Die da wären: Temperatur-kontrolliert (TC), variabler Leistungs- oder Spannungs-Modus (VW, VV) und  Bypass (BP) bzw. mechanisch, also ohne Schutzschaltung und ohne Einstellmöglichkeiten. Die Eignung für die verschiedenen Bereiche (TC, VW, BP) haben wir oben in der Tabelle im Schulnotensystem 1-6 bewertet. Mit “Handhabung” ist gemeint, wie gut sich das Material in Form bringen lässt bzw. diese behält. Zum besseren Erkennen der Zusammenhänge habe ich nochmals die Werte zum spezifischen Widerstand und dem TCR-Wert beigefügt.

Zusätzlich gibt es nach der Beschreibung zu den einzelnen Draht-Materialien, Hinweise zu möglichen Restrisiken zum Thema “Metalle in E-Zigaretten”. Da bei richtiger Anwendung die Konzentration der Metalle im Aerosol aber so gering ist, dass diese fast nicht erwähnenswert ist, habe ich mich hierbei auf Titan, Nickel und Nickel-Legierungen beschränkt. Mehr zu dem Thema erfahrt ihr in unserem Post: “Metalle in E-Zigaretten. Hier hat Christian (der Chef ^^), Ergebnisse aus verschiedenen Studien und Aussagen verschiedener Doktoren und Professoren zusammengetragen und genauer unter die Lupe genommen.

Kanthal A1

Durch den praktisch nicht vorhandenen Temperaturkoeffizienten, ist dieser Draht nicht für temperaturgeregeltes Dampfen geeignet. Wenn man aber im Power-Modus oder im mechanischen Betrieb unterwegs ist, macht man mit Kanthal grundsätzlich erstmal nichts verkehrt. Besonders wenn man einen hohen Widerstand benötigt, eignet sich Kanthal hervorragend. Nur beim Verarbeiten zeigt sich der Draht etwas widerspenstiger und lässt sich nicht so gut in Form bringen.

SS316L V4A * (10-13% Nickel)

Edelstahl in der Version SS316L V4A eignet sich gut für den Power-Modus und ist auch noch ausreichend für eine temperatur-kontrollierte Nutzung (TCR 088). Von der Nutzung auf mechanischen Akkuträgern raten wir aber erst einmal ab. Der Widerstand wäre bei den meisten gängigen Wicklungen für den Bypass-Modus einfach zu niedrig und würde zu viel Leistung in Relation zur vorhandenen Masse ziehen. Immer noch besser als Nickel und Titanium, aber auch nicht hervorragend. Die Formbarkeit des Materials ist allerdings sehr gut. Entsprechend einfach ist es mit dem Draht eine Wicklung zu erstellen.

SS304 V2A * (8-11% Nickel)

Für den Power-Modus ist dieser Draht genauso gut geeignet wie der V4A, im Temperatur-Modus aber noch ein bisschen besser durch seinen höheren TCR (SS316L-088 / SS304-102). Für den mechanischen Betrieb eignet sich der V2A Draht, sowie das V4A SS316L durch den niedrigen Widerstand, auch nur bedingt. Die Formbarkeit hingegen ist wieder genauso angenehm.

Titanium G1

Titanium ist für den TC-Betrieb eigentlich hervorragend geeignet. Grundsätzlich gibt es bei Titan aber eine Sache zu beachten. Auch wenn Titan selbst weder toxisch noch karzinogen ist und deswegen auch gerne als Material für Implantate verwendet wird, kann sich, bei Erhitzung um die 600°C, Titandioxid bilden. Titandioxid wird, im Gegensatz zu reinem Titan, als “wahrscheinlich” krebserregend eingestuft. Man ist zwar, bei den gängigen Dampf-Temperaturen von 200 – 320°C , von den bedenklichen 600°C noch ein Gutes Stück entfernt, ein zu starkes Ausglühen ist aber trotzdem nicht empfehlenswert. Glücklicherweise jedoch kann man ein bestehendes Risiko recht gut erkennen, da auf der Drahtoberfläche das Titandioxid nach zu starker Erhitzung als weiße Schicht sichtbar wird. Abgesehen davon lässt es sich eigentlich problemlos im variablen Watt und TC-Modus verwenden. Nicht so gut geeignet ist Titanium G1, durch den sehr niedrigen spezifischen Widerstand, im mechanischen Betrieb. Genauso wie Edelstahl und erst recht Nickel200. Bei der Formbarkeit gewinnt es keine Pluspunkte, da es sich nur sehr widerspenstig verarbeiten lässt.

Nichrome 80 * (80% Nickel)

NiCr80 erfreut sich, seit dem Fused-Clapton-Drähte und ähnliches in Mode gekommen sind, an einer großen Fangemeinde im Subohm-Segment.  Das Verhältnis von Masse zu Widerstand eignet sich nämlich hervorragend, um dickere Drähte auf mechanischen Akkuträgern bei Spannungen um ca. 4 Volt gut und schnell performen zu lassen. Ähnlich gut, oder auch genauso schlecht wie Kanthal, eignet sich diese Legierung für das Dampfen im TC-Modus. Nämlich gar nicht. Mit einem TCR-Wert von 11 ist das auch kein Wunder. Die Formbarkeit allerdings ist fast so gut wie bei Edelstahl. Somit lassen sich auch mit Nickel-Chrom, schnell und komfortabel, ordentliche Wicklungen herstellen.

Nickel 200 * (>99% Nickel)

Würde man nur auf den TCR-Wert schauen, wäre Ni200 auch der Perfekte Draht zum TC-Dampfen. Leider hat das Material einen so niedrigen Widerstand und ist auch so formlabil, dass man nur umständlich eine Wicklung hinbekommt die auch gut funktioniert. Da eignen sich die anderen Materialien um einiges besser.

Dicodes NiFe30 * (70% Nickel)

Der NiFe30 Draht von Dicodes hat ähnliche dampfspezifische Eigenschaften wie Titanium G1. Hier sind sich Temperaturkoeffizient und Widerstand sehr ähnlich. D.h. auch der NiFe30-Draht eignet sich mit dem TCR von immerhin 320, im vergleich zu Titan (TCR – 360), sehr gut für temperatur-kontrolliertes Dampfen. Im Gegensatz zu Titan, lässt sich der Resistherm NiFe30 besser in Form bringen und ist somit aus unserer kleinen Auswahl der Testsieger im Bereich TC-Dampfen.

*Bemerkung zu Nickel bzw. Nickellegierungen

Alleine dadurch, dass Nickel ein Metall ist, auf welches ca. 8% der deutschen Bevölkerung eine allergische Reaktion zeigt, sollte dazu anhalten, dass der Umgang mit dem Material mit einer gewissen Vorsicht betrieben wird. Da Nickelallergiker in der Regel versuchen den direkten Hautkontakt mit dem Metall aus dem Weg zu gehen, ist dies wahrscheinlich auch für den Gebrauch von nickelhaltigen Drähten in E-Zigaretten ratsam.

Zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass anorganische Nickelverbindungen frei werden, die ein Krebsrisiko, bzw. die Chance zur Bildung von Plattenepithelkarzinomen in der Lunge und der oberen Atemwege erhöhen. Das Risiko, dass Nickelanteile beim Dampfen frei werden, wird wahrscheinlich in Relation zum Nickelgehalt des Drahtmaterials stehen. Je größer der Nickelanteil, desto höher die Wahrscheinlichkeit.

Allerdings sollen Nickel-basierende Legierungen gute Warmfestigkeitseigenschaften haben. Man könnte also vermuten, dass die beim Dampfen üblichen Temperaturen und Belastungszeiten, bei Legierungen mit Nickelanteil, nicht ausreichen, um signifikant gesundheitsschädliche Mengen aus dem Metall zu lösen. Hierzu konnte ich aber keine genauen Angaben in Erfahrung bringen.

Wenn man trotzdem unbedingt Nickel zum Dampfen verwenden möchte, sollten, wie bei Titan-Draht, verschiedene Sachen beachtet werden, um eventuelle Restrisiken zu minimieren! Zum Beispiel nur vorsichtig, oder gar nicht Ausglühen und dafür mit Isopropanol reinigen. Ansonsten gilt das was man als Dampfer sowieso macht: Höhere Temperaturen, Dryhits und Hotspots vermeiden.

Drahtstärken und Anzahl der Windungen

Da das Drahtmaterial alleine noch keine passende Wicklung macht, schauen wir noch was es mit Drahtstärken und der Anzahl der Windungen auf sich hat. Diese bestimmen dann letztendlich die mögliche Dampfentwicklung und Agilität der Wicklung in einem bestimmten Leistungsbereich.

Die Anzahl der Windungen, bzw. Größe der Verdampfungs-Oberfläche, gibt Rückschluss auf die mögliche Menge der Dampfproduktion. Die Agilität der Wicklung wird beeinflusst durch den Drahtdurchmesser bzw. die Gesamtmasse des Drahtmaterials.

Wenn man also im VW und TC-Mode große Wolken machen möchte, wäre ein dicker Draht nicht zwingend notwendig. Es ginge auch mit einem dünneren Runddraht mit mehr Windungen, um die Heizfläche zu vergrößern, was zum Vorteil hätte, dass die Aufheiz- und Abkühlphase kürzer werden würde.

Im mechanischen Betrieb gilt dies nur bedingt, da man die Leistung nicht aktiv steuern kann. Hier gilt es den Widerstand durch Wahl des Materials, der Materialstärke und der Gesamtmasse  entsprechend zu manipulieren. Die sich aus dem Gesamtwiderstand ergebende Leistung, sollte die Drahtmasse dann so erhitzen, dass eine Temperatur zwischen 200-300°C generiert wird. Sind es ein paar Windungen zu wenig oder ist der Draht zu dick, wird der Draht zu heiss. Andersherum wird die benötigte Temperatur nur langsam oder auch gar nicht erreicht.

“Selbst”-wickeln

So weit so gut. Der Rest des Weges wird dann doch von euch alleine gemacht 😉 Wieviel Windungen ihr am liebsten um welchen Durchmesser wickelt und mit wieviel Watt ihr das Ganze befeuern möchtet, ist nun ganz allein euer Ding. Wie immer hoffen wir, dass Ihr neue Perspektiven und Wissenswertes für euch gewinnen konntet und wünschen viel Spaß und viel Erfolg beim selber Wickeln. Wenn ihr Fragen habt, schreibt diese gerne in die Kommentare. Und nicht vergessen:
Sicher Dampfen!

Mit besten Grüßen,

Euer Ju

Kommentare 2

  1. Guten Tag

    Ich will für meine Smok RPM80 3000mah (eingebauter Akku) den rgc rba coil kaufen. Worauf muss ich achten wenn ich mir später einen neuen vorgefertigten Draht kaufe? Ist der Ohm Wert am wichtigsten, das Material oder beides gleichermassen?
    Im Vorfeld ist darin ein draht aus Nichrome mit einem Ohm Wert von 0,6 verbaut.

    Freundliche Grüsse

    Nicolas Meyer

    1. Post
      Author

      Hey Nicolas,
      Material und Widerstand sind für dich erstmal zu vernachlässigen, da diese Punkte vom Geschmacksempfinden (Material) und der gewünschten Dampfmenge (Widerstand) abhängen und Du nicht im Bypass- oder mechanischen Modus dampfst.

      Am wichtigsten für Dich ist also erstmal die Frage wieviel Dampf Du haben möchtest. Davon hängen dann die folgenden Punkte ab:
      1. Anzahl der Windungen, Drahtstärke und Innendurchmesser der Wicklung.
      2. Mit wieviel Leistung muss gefeuert werden damit der Draht schnell genug auf Temperatur kommt.

      Andersherum kannst Du dich auch an der vorher bevorzugten Leistung orientieren und Deine Wicklung darauf ausrichten. Wenn Du den schon eingebauten Coil dampfst, sollte der bei ca. 15 – 18 Watt am besten laufen.

      Ich hoffe ich konnte Dir für’s Erste weiterhelfen. Wenn Du noch Fragen, melde Du Dich gerne nochmal bei uns.

      Freundliche Grüße

      Ju

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