Муфельной печи – Муфельная печь своими руками — устройство, расчеты и инструкция по изготовлению печи для плавки

Содержание

Как сделать муфельную печь своими руками – подробная инструкция

Муфельная печь является нагревательным прибором, состоящим из огнеупорной камеры. Предмет помещается в муфель и видоизменяется под воздействием высоких температур. Сделать муфельную печь своими руками можно при помощи старой духовки или стиральной машины.

Что представляет собой муфельная печь?

Муфельные печи используются в самых разных целях:

  • для переплавки металлов;
  • обжига керамических изделий;
  • для выравнивания деформированных поверхностей различных материалов;
  • выпаривания влаги из вещества;
  • быстрой и эффективной сушки различных изделий.

В зависимости от типа печи, можно нагреть объект до температуры от 100 до 2000 градусов. Муфельные печи чаще всего работают от газа или электричества. Но можно сконструировать устройство, которое будет функционировать от процесса горения дров или горючих веществ.

Муфель изготавливают из жаропрочных материалов, которые не пропускают продукты горения к помещенному в них веществу. В муфеле может происходить обработка не только в воздушной среде. Существуют муфельные печи с нагревом материала в вакууме. Вместо воздуха также могут использоваться такие газы, как водород, аргон, гелий или азот.

Герметичность камеры создает равномерное воздействие тепла на объект. Нагревается муфель достаточно долго, а также это требует больших энергозатрат.

Создание корпуса муфельной печи

Корпус муфельной печи можно создать самому или же воспользоваться заготовками. В качестве заготовки можно использовать старую духовку, электрическую печь или прямого нагрева, холодильник, стиральную машину. Также обязательно стоит учесть, что необходимо удалить все детали из пластика, так как они не приспособлены к высоким температурам.

Корпус можно создать своими руками. Для этого подойдет листовой металл. Следует выбирать материал, толщина которого более двух миллиметров. Из него следует сделать прямоугольную коробку при помощи сварочного аппарата.

Для создания корпуса подойдет листовой металл

Если вы хотите сконструировать цилиндрическую муфельную печь, стоит изогнуть металл в радиус и заварить шов.

Чтобы защитить металл от коррозии, желательно покрыть печь специальной огнеупорной краской. Улучшит свойства печи специальный термоизоляционный слой. Он служит для уменьшения теплопотерь, тем самым увеличивая жар в камере. Для термоизоляционного слоя можно использовать базальтовую вату, а также перлит.

Изготовление муфеля

Чтобы самостоятельно сконструировать муфельную печь, в первую очередь стоит сделать огнеупорную камеру. Не каждый материал подойдет для этих целей.
Специальную камеру можно изготовить из шамотного кирпича. Он отлично подойдет как для прямоугольной, так и для цилиндрической печи. Правда, в форме цилиндра выложить кирпичи довольно сложно. Для этого необходимо вырезать при помощи болгарки одинаковые трапеции. Для небольшой печи понадобится около 7 кирпичей.

После стоит соединить их вместе при помощи проволоки, а также проверить, чтобы они плотно состыковывались. Неровности можно также подкорректировать при помощи болгарки. Далее следует выложить кирпичи в ряд и сделать несколько канавок для проволоки, которая в будущем будет нагревательным элементом. Важно сделать канавки таким образом, чтобы проволока нигде не соприкасалась. Для этого стоит на одном из кирпичей разместить углубления под наклоном. Канавки должны быть шириной в 7-8 миллиметров, расстояние между ними – не менее 2 сантиметров.

Соединяются кирпичи при помощи термостойкого клея. Также можно использовать смесь из глины, порошка шамотного кирпича и кварцевого песка.

Для изготовления муфеля подойдет и обычная глина, так как самодельная печь не будет работать с экстремальными температурами. Глина нуждается в предварительной обработке. Из картона или листа фанеры сконструируйте небольшой прямоугольник, который по размерам будет совпадать с задуманной муфельной камерой. Обязательно подсчитайте по размерам, будет ли данная камера свободно помещаться в корпус печи.

Макет камеры стоит покрыть снаружи глиной толщиной в несколько сантиметров. Глина должна высохнуть в течение 5 дней. После обязательным действием является обжиг глиняной конструкции. Лучше всего обжигать материал в угольной печи, так как необходима температура не менее 700 градусов. Если все условия будут соблюдены, получится достаточно прочная и огнестойкая камера.

Как сделать нагревательный элемент?

В качестве нагревательного элемента используется проволока. Можно использовать нихром или фехраль. Проволока из нихрома выдерживает до 1100 градусов. Но нихром может сгореть от малейшего контакта с воздухом. Фехраль может выдерживать температуру до 1300 градусов, при этом от воздуха проволока не портится.
Минимальный размер проволоки, которую нужно использовать – 1 миллиметр. В зависимости от типа муфельной камеры, различны способы прикрепления нагревательного элемента.

Муфель из керамики обматывают проволокой

Закрепляется нагревательный элемент на кожухе при помощи глины, расстояние между каждым витком должно быть около 2 миллиметров. Скрепляющий слой также следует сушить в течение нескольких дней и обжечь в угольной печи.

В шамотный муфель необходимо установить нагревательную спираль. Ее можно сделать самостоятельно из нихромной или фехральной проволоки. Для этого необходимо равномерно намотать проволоку на цилиндрический объект. Подойдет карандаш, тонкий пруток из металла или сварочный электрод. Диаметр спирали должен получиться в 6 мм.

Обязательно нужно следить за тем, чтобы витки не соприкасались друг с другом, иначе произойдет короткое замыкание. Спираль необходимо провести в специальных углублениях, проделанных в шамотном кирпиче. Обязательно нужно закрепить витки. Это можно сделать при помощи проволоки или изготовить замазку. Для замазки можно использовать глину. В корпусе сверлятся отверстия, через которые необходимо вывести концы проволоки. Для подключения спирали к сети нужно использовать кабель.

Нагрев муфеля при помощи газа

Самодельная муфельная печь может работать не только от электричества, но и под воздействием газовой горелки. Такой нагревательный элемент можно приобрести или же сделать самому.

Для создания газовой горелки необходима металлическая труба длиной в 10-15 сантиметров. Диаметр трубы не должен превышать несколько сантиметров. Сначала следует сделать возле края сквозное отверстие для подвода газовой трубки. Также перпендикулярно ему необходимо сделать несколько односторонних отверстий. Они необходимы для поджигания устройства.

Для газовой горелки вам понадобится металлическая труба длиной в 10-15 сантиметров

Газовая трубка изготавливается из меди, ее диаметр не превышает 0,8 сантиметра. На обоих концах трубки необходима резьба. Посередине устройства нужно сделать небольшое несквозное отверстие для выхода газа. Одно отверстие необходимо закрыть при помощи заглушки, к другому подвести газовый баллон. При совмещении элементов устройства обязательно следует установить клапан между шлангом и горелкой, так как он будет защищать конструкцию от возгорания.

Особенности сборки муфельной печи

Муфельную печь необходимо правильно собрать, чтобы она долго прослужила. Стоит воспользоваться несколькими основными рекомендациями:

  1. Обязательно стоит укрепить наружную часть конструкции при помощи металлических вставок, так как муфельная камера является достаточно тяжелой.
  2. Камера должна плотно прилегать к утеплителю основного корпуса.
  3. Если вы изготавливали корпус самостоятельно, необходимо сделать дверцу из двойного листа металла, а также обязательно расположить на ней слой утеплителя.
  4. При использовании в качестве основы старого духового шкафа, можно пренебречь слоем утеплителя, так как он уже предусмотрен конструкцией духовки.
  5. Для безопасной работы муфельной печи необходимо подключать нагревательный элемент к автомату на 20-25 А.

Муфельная печь, сделанная своими руками, по температуре нагрева значительно уступает промышленным аппаратам. В ней нельзя переплавить металл, а также сложно работать со стеклом. Но агрегата, сделанного самостоятельно, будет вполне достаточно, чтобы совершить обжиг керамического изделия в домашних условиях. Главное не пренебрегать установкой защитных элементов от перепадов напряжения или утечки газа.

pechiexpert.ru

Муфельная печь для обжига керамики своими руками: способ изготовления, схема, фото

Муфельная печь представляет собой нагревательный прибор, предназначенный для выполнения работ при очень высоких температурах. Агрегат используют ювелиры и керамисты для плавки в нем металлов, проведения работ со стеклом или обжига глиняных изделий. Цена готового устройства очень высока, потому многие считают, что муфельная печь для обжига керамики и глины своими руками — весьма выгодное изделие, особенно для маленьких мастерских.

Особенности конструкции

Муфельная электропечь для обжига керамики состоит из камеры нагрева и теплоизоляционного корпуса, сохраняющего жар и защищающего от него окружающую среду и работников. Внутри печи температура может достигать 1000°С и выше.

Самый лучший теплоизоляционный эффект получается с использованием огнеупорного кирпича, который дополнительно утепляют современными материалами. Для достижения и сохранения заданной температуры дверца печи должна герметично закрываться.

В зависимости от конструкционных особенностей существует несколько разновидностей муфельных печей. Но самостоятельно изготовить можно только воздушный агрегат с электрическим нагревом. Такой агрегат допускается сооружать любой формы, горизонтальный или вертикальный из имеющихся материалов.

к содержанию ↑

Материалы и элементы

Для самостоятельного изготовления муфельной печи потребуются следующие материалы:

  • стальной лист толщиной 2,5 мм или корпус от газовой плиты, стиральной машины или небольшого холодильника;
  • металлические уголки или труба;
  • шамот – огнеупорный кирпич;
  • связующий раствор с огнеупорными свойствами;
  • силикон или термостойкие прокладки;
  • терморегулятор и автомат-стабилизатор (25 А)
  • нихромовая проволока с сечением 1-2 мм, из которой делают спираль;
  • базальтовая вата;
  • петли, розетка, электрические провода.
к содержанию ↑

Инструменты

Чтобы собрать из подготовленных материалов полноценный прибор понадобятся некоторые инструменты:

  • болгарка и несколько дисков для нее;
  • слесарные инструменты;
  • сварка электро-дуговая и электроды.

Кроме инструментов и материалов понадобятся знания термодинамики, навыки сварочных работ и кладки кирпича. Если опыта в проведении таких работ нет, лучше обратиться за помощью к специалисту.

к содержанию ↑

Схема и чертеж

Конструирование нагревательного прибора самостоятельно — довольно трудоемкий процесс, но сделать правильно функционирующий агрегат вполне возможно. Принципиальная схема промышленной муфельной печи представлена на рисунке 2.

Рисунок 1. Схема муфельной печи для обжига керамики

Особенностью муфельной печи является расположение нагревательных элементов внутри камеры (муфеля).

Перед началом работы желательно набросать чертеж устройства, чтобы понимать укладку слоев и схемы соединения нагревательных элементов. Чертеж устройства может выглядеть так:

Рисунок 2. Примерный чертеж муфельной печи для обжига керамики.

Главное, чтобы человеку было понятно строение будущего прибора до мелочей. Далее подбирают необходимые материалы, комплектующие и инструменты.

к содержанию ↑

Пошаговая инструкция по изготовлению

  1. Лучше всего для корпуса подойдут металлические коробки бытовых приборов (например, старой стиральной машины), если таковых не оказалось, придется сделать корпус из оцинкованной стали.
  2. На дно корпуса приваривают уголки для укрепления основания. Вместо них можно использовать металлические трубы 1,5 см в диаметре. К углам основания приваривают ножки из тех же материалов. Так же укрепляют верхнюю часть корпуса, дверь и стенку, на которую эта дверь будет крепиться.
  3. Дно и внутренние стенки конструкции обкладывают слоем базальтовой ваты в 1 см и закрепляют его с помощью металлических уголков. Закрывают слой металлическими листами.
  4. Укладывают на дно будущего агрегата легкие огнеупорные кирпичи марки «ШЛ» или волокнистые шамотными плитами, которые нарезают по размеру. Для связывания кирпичей используют мертель, шамотную глину или кладочную смесь. Для качественной фиксации кирпичей на металлической поверхности в смесь добавляют 30% цемента.
  5. Кладку кирпичей осуществляют максимально близко друг к другу, на расстоянии не более 0,5 см. Огнеупорную смесь растворяют в воде, перед установкой каждый кирпич увлажняют. Вначале закладывают дно корпуса. Затем поднимают стены и заканчивают верхнюю часть, укладывая кирпичи с небольшим уклоном вверх. Дверку тоже выкладывают кирпичом таким образом, чтобы заложенный слой входил в отверстие в корпусе.
  6. Приваривают петли к корпусу и подгоняют дверь так, чтобы зазор между кирпичной кладкой двери и стен был минимальным. Чтобы достичь герметичности при закрывании двери, слой кирпича необходимо уплотнить. Лучше всего для этого подойдет термостабильный уплотнитель или обычный силикон.
  7. После того, как кладка высохнет, в кирпичах делают канавки для укладывания в них нихромовой спирали с диаметром витка от 0,5 до 0,7 см. Канавки делают такой же глубины. Спирали фиксируют любым удобным способом: с помощью укрепления проволокой или МКР-трубки, сделав углубление в кирпиче под углом. Витки спирали не должны соединяться друг с другом.
  8. Прокладывают 2 контура для возможности регулировки температуры. Концы спиралей выводят на верхнюю часть корпуса через сквозные отверстия в верхних кирпичах и фиксируют их на керамической пластине болтами.
  9. На переднюю сторону печи устанавливают переключатель с тремя контактами с одной стороны и двумя — с другой. Провода питания (ноль и фазу) подключают к стороне с двумя контактами. Оставшиеся 3 контакта соединяют проводом с керамической пластиной. Такое подключение необходимо для регулировки включения спиралей поочередно или вместе.
  10. Для безопасного использования печи устанавливают усиленную розетку с заземлением. Можно подвести питание к прибору из щитка через отдельный автоматический выключатель.
  11. Готовый аппарат просушивают на солнце или возле радиатора в течение 1-2-х месяцев. Завершают работу над печью прогрев ее несколько часов при минимальной температуре до тех пор, пока не перестанет клубиться дым. Мини-муфельная печь своими руками готова к использованию.
к содержанию ↑

Эксплуатация

к содержанию ↑

Правила безопасности

Прежде чем начать применение муфельной печи, нужно удостовериться в исправности ее элементов. Это правило безопасности следует выполнять каждый, когда планируется обжиг.

Печь должна иметь заземление. Прибор устанавливают вдали от легковоспламеняющихся предметов на плиту из асбестоцемента. При обжиге все манипуляции выполняют в плотных рукавицах, используя металлические щипцы с длинными ручками.

С прибором, имеющим открытые спирали следует обращаться очень осторожно. Ни в коем случае нельзя прикасаться к спиралям работающей или остывающей печи.

к содержанию ↑

Правила обжига глины

До начала работ керамист должен знать, как обжигать глину в муфельной печи, подходит ли изготовленная печь для обжига керамики, эмали и других веществ.

Прежде чем приступить к обжигу, необходимо провести пробную процедуру. Если просушенный кусок глины размером с кулак при обжиге растрескался, значит надо увеличить температуру внутри камеры. Если его не разорвало, значит, режим подобран правильно.

Обжиг глины производят при увеличении температуры. Вначале просушенные глиняные изделия выдерживают при 200°С. Затем постепенно увеличивают жар в течение 6-7 часов до температуры 900-1000°С. После этого печь отключают, а изделия оставляют остыть в приборе.

Обжиг керамики (фарфора и фаянса) требует более высоких температур. Самодельные конструкции не всегда могут выдержать жар в 1200-1400°С. Вместо изготовления такого прибора лучше найти заводскую муфельную печь, бывшую в употреблении.

А муфельная печь для эмали ничем не отличается от прибора для обжига глины. Эмали запекают при температуре 600-800°С в печах с открытой спиралью. Каждый предмет помещают на подставку из никеля и его сплавов или других подходящих материалов.

При отсутствии термометра температуру можно определить по цвету каления:

  • 500-600°С – слабое красное свечение;
  • 600-700°С – темно-красный цвет;
  • 800-900°С – светло-красный оттенок;
  • 900-1000°С – оранжевое свечение.
к содержанию ↑

Вывод

Для удешевления процесса обжига глиняных изделий муфельную печь можно собрать самостоятельно. Грамотно сконструированный прибор по функциональности мало чем будет отличаться от промышленного оборудования.

pechnoy.guru

Муфельная печь своими руками – особенности изготовления устройства для обжига

Муфельную печь, в первую очередь, используют для термической обработки разнообразных вещей. В ней производят плавку, закалку и обжиг металлических, стеклянных, восковых и даже керамических материалов. Благодаря многофункциональности такого агрегата обеспечивается достаточно широкий температурный диапазон до 1000º C.

В случае необходимости иметь такой агрегат в своём арсенале его вполне можно смастерить самостоятельно, так как в магазинах цены на муфельные печные устройства достаточно высокие. Самостоятельная сборка такого агрегата достаточно быстрая, особенно если подготовить нужные материалы и инструменты.

Муфельная печь – основные разновидности

По типу элементов, используемых, для нагрева муфельных печей их классифицируют по следующим типам:

  • работающие на электричестве;
  • использующие для нагрева газ.

Сразу же хочется отметить, что муфельную печь, работающую на газу, соорудить своими руками не получится. В первую очередь, потому что такие домашние эксперименты наказуемы по закону. Зато электрический аналог печи доступен для самодельного производства каждому желающему. При этом по своей конструкции такие устройства делятся по следующим типам:

  • горизонтальная муфельная печь как на фото;
  • вертикальное или горшковое устройство для обжига;
  • колпаковая печь, пример которой приведён на фото;
  • трубчатая система.

Хочется отметить, что для сооружения своими руками подойдёт конструкция муфельной печи, в которой термическая обработка материалов происходит в воздушной среде. В свою очередь, устройства, работающие в вакууме, изготавливают только в заводских условиях.

Особенности работы муфельной печи

Прежде чем сооружать такое устройство необходимо разобраться с принципом его работы. Для начала, нужно определиться, на каком топливе будет функционировать муфельная печь: угле, электричестве, газе или дровах. При этом своими руками проще всего сделать электрическое устройство, состоящее из камеры для нагрева и качественной теплоизоляции.

Тепло в такой печи аккумулируется благодаря огнеупорному кирпичу, а термообработка материалов происходит в основной камере – муфеле. Для изготовления печи в домашних условиях в качестве муфеля подойдёт любая готовая огнеупорная форма или сделанная своими руками из шамотного кирпича или жаростойкой глины.

Очень важно понимать, что температура, при которой камера муфельной печи начнёт плавиться, должна быть выше, чем у обрабатываемых в агрегате материалов. При этом своими руками можно соорудить малогабаритную печь для плавки и обжига разных материалов в небольшом количестве.

Конструктивные составляющие муфельной печи

Для корпуса такого устройства подойдёт старая газовая плита, точнее сказать, её духовой шкаф или его электрический аналог. Чтобы старая духовка была пригодна для дальнейшего использования, с неё снимают все части изготовленные из пластика. Если готовой конструкции для корпуса дома не нашлось, то его сваривают из металлических листов 3 мм толщины.

Не меньшую важность имеет и теплоизоляционная часть муфельной печи, от качества которой зависит КПД и теплопотери такого устройства. В качестве внутреннего термоизоляционного слоя используют красный жаростойкий кирпич, который выдерживает высокие температуры до нескольких тысяч градусов.

Для дополнительной теплоизоляции сокращающей теплопотери по внешнему слою, прокладывают перлит или базальтовую вату. Асбестовые материалы применять не рекомендовано, так как в процессе их нагрева выделяются канцерогенные вещества.

В качестве нагревательных элементов внутри такого устройства используют спирали, для изготовления которых берут нихромовую или фехралевую проволоку толщиной в 1 мм. При этом нихромовый материал, а, точнее, проволока из никеля и хрома, достаточно пластичная и не подвержена коррозии.

Особенности и разновидности муфелей

Для изготовления муфеля могут использоваться разные материалы, при этом чаще всего применяют керамику или керамическое волокно.

  • Керамика значительно снижает температурный перепад между камерой для обжига и электрическими теплонагревательными элементами, а также обладает высокими характеристиками теплопроводности. Однако нагрев керамического материала происходит очень медленно.
  • Керамическое волокно, наоборот, нагревается практически моментально и поэтому можно использовать нагревательную спираль с меньшей мощностью. Однако такой материал, очень хрупкий и при максимальном нагреве, выделяет вредные вещества.

Материал и инструмент для сборки

Для того чтобы собрать печь для обжига керамики своими руками потребуется наличие следующих материалов и оборудования:

  • электроболгарка;
  • шамотный красный кирпич;
  • электросварка;
  • готовый корпус из металла или листовая сталь;
  • металлические уголки;
  • теплоизоляционные не горючие материалы;
  • готовая нагревательная спираль или проволока из нихрома.

Для начала нужно определиться с корпусом устройства, от габаритов которого будет зависеть размер основной камеры печи. Это актуально для старой духовки или ведра. Если же корпус сваривается из листового металла, то его размеры подгоняются после сооружения муфеля.

Также рабочая камера для обжига изготавливается из шамотной глины или керамической трубы со средним диаметром. Поэтому сам процесс сборки муфельной печки своими руками имеет определённые нюансы.

  1. Муфель из шамотного кирпича как на фото соединяется в круг. Для этого кирпич обрезают с помощью болгарки до образования необходимых скосов. После этого в каждом кирпиче прорезается канавка для размещения спирали. При этом на всех кирпичах, её прорезают по горизонтали, а на одном с уклоном, который обеспечивает смещение спирали уровнем ниже.
  2. Если корпус изготовляется из духовки, которая обкладывается огнеупорным кирпичом, кладка выполняется раствором на основе глины, шамотного порошка и песка. При этом швы кладки не должны превышать 5 мм. После того как кладка просохнет, в ней проделываются канавки для укладки спирали. Хочется отметить, что ширина канавки должна соответствовать толщине спирали, а расстояние между соседними элементами 20 мм.

Изготовление нагревательной спирали и сборка

Нихромовая проволока толщиной в 1 мм наматывается на стержень из стали с гладкой основой. При этом диаметр спирали не должен превышать 6 мм. Также важно следить, чтобы не происходило соприкосновения соседних витков во время намотки. Готовую спираль укладывают в канавки, прорезанные в шамотном кирпиче.

Хочется отметить для того, чтобы не происходило выпадания спирали во время нагрева, производят её замазку тонким слоем жаростойкой глины или прикрепляют в нескольких местах проволокой. Если в качестве муфеля используют керамическую трубу, то спираль наматывают по наружной стороне.

Чтобы завершить сборку муфельной печи для обжига своими руками, остаётся проделать ряд несложных работ, которые под силу каждому.

  1. Кирпичная или керамическая рабочая камера помещается в корпус из стали на дне, которого уложен теплоизоляционный материал.
  2. По наружи днище печи укрепляется при помощи стальных уголков. Это обусловлено тем, что вес кирпича достаточно большой. Между стенками муфеля и основного корпуса должен оставаться промежуток до 40 мм, в который укладывается утеплительный материал.
  3. Крышка печи изготавливается из 2-х слоёв стали и теплоизоляционного материала внутри.

Для удобства желательно закрепить ручку для открывания основной камеры муфельной печи.

Как правильно сушить готовую муфельную печь

Сушить готовую муфельную печь своими руками нужно постепенно в хорошо вентилируемом месте.

  • Время высыхания конструкции от 5 дней до нескольких недель.
  • В случае интенсивной принудительной сушки глина, используемая при изготовлении печи, растрескается, и такое устройство будет нельзя использовать.
  • Для проверки качества сушки муфельная печь включается на минимум и если отсутствует испарение влаги, то устройство полностью высохло.

Важно помнить, что обязательно соблюдать все правила техники безопасности при изготовлении и использовании такого высокотемпературного устройства.

Мини-муфельная печь

Для миниатюрных работ в качестве готовой муфельной печи как на фото используют резистор небольшой мощности до 150 Вт. Диаметр сопротивления мощностью 150 Вт составляет приблизительно 3,8 см. Размер приблизительный, так как диметр электрофарфоровой трубки каждым заводом определяется индивидуально.

Величина сопротивления проволочного резистора в 150 Вт при напряжении 220 вольт составляет 350 Ом. При этом слабыми местами использования сопротивления в качестве муфеля считаются контактные хомуты из латуни, которые требуют дополнительного теплоотвода, для которого используют медные полосы 2 мм толщины.

После крепления теплоотвода, который служит в качестве ножек, к клеммам проволочного резистора подсоединяют провода, подающие, питание, а теплоотводы изолируют несколькими слоями, негорючего, изолирующего материала, который в дальнейшем пропитывают жаростойким лаком.

На последнем этапе на муфель надевают обечайку из тончайшей листовой стали. По краям обечайка загибается внутрь под прямым углом, чтобы не повредить изоляцию на ножках. При этом полная отбортовка внутрь не нужна, так в обечайке качественно будет удерживаться изоляционный материал. На этом мини-муфельная печка готова.

Муфельные печи своими руками

pechi.guru

Муфельная печь своими руками

Довольно часто творческие люди и просто умельцы предпочитают не покупать товары в магазинах, а экономить и изготавливать их своими руками. Вот, например, тем, кто занимается лепкой фигур из глины, обязательно нужна муфельная печь. Именно в ней происходит обжиг подготовленных изделий.

Для домашнего использования лучшим является вариант электрической печи. Конечно же, такую можно приобрести в специализированных магазинах, однако самостоятельное изготовление дает больше преимуществ:
• размер, который подбирается под собственные потребности;
• экономия средств на закупке материалов и сборке.

Что такое муфельная печь?

Данный агрегат создан для обработки различных материалов термическим способом. В муфельной печи выполняются такие работы: выжиг, обжиг, выплавка воска, стекла, металлов, керамики. Поскольку в ней температура может быть абсолютно разной, то это обеспечивает многофункциональность агрегата. Настоящие умельцы могут добиться показателя температуры до 1000 ºC.

Поскольку цены на муфельные печи уж очень не маленькие, то это еще больше стимулирует к созданию собственноручно данного агрегата. Изготовление всех деталей по отдельности занимает не много времени, но еще меньше потребуется на сборку их в одно целое. Больше всего времени уходит именно на просушку клаки, выполненной из штампового кирпича.

Принцип работы муфельной печи

Процесс изготовления муфельной печи будет намного проще, если есть понимание того, как она работает. В качестве топлива могут быть использованы уголь, газ, дрова или электричество. Самостоятельное изготовление печи проще сделать таком топливе как электричество.

Муфельная печь, по сути, представляет собой нагревательную камеру, теплоизоляцию, отвечающую за сбережение тепла. В качестве аккумулятора можно использовать огнеупорный кирпич. Рабочая камера – это место, в котором производится термообработка деталей. Еще ее называют муфель. Отсюда и произошло название самой печи.

При изготовлении печи в домашних условиях зачастую применяется огнеупорная форма нужного размера. Для этих целей есть такие материалы как керамические плиты и фарфор, шамотная глина, кирпич. При выборе материала обязательно нужно обратить внимание на его температуру плавления, которая должна быть выше, чем этот же показатель термообрабатываемого изделия.

Поскольку в домашних условиях муфельная печь применяется для плавки и закаливания небольших объемов, то не следует изготавливать агрегат огромных размеров. В этом и есть прелесть домашнего изготовления.

Используемые материалы

Чтобы собственноручно сконструировать детали, а затем собрать их в единую конструкцию, понадобятся такие приспособления и материалы:
1. Огнеупорный кирпич.
2. Металлический корпус. Это может быть готовый лист стали или ведро. В некоторых случаях занимаются его изготовлением своими руками.
3. Уголки из стали.
4. Асбестовые листы или любой другой подходящий теплоизоляционный материал.
5. Нихромовая проволока. Из нее изготавливается спираль. Процесс этот хлопотливый, поэтому проще приобрести ее уже в готовом виде.
6. Сварочный аппарат и болгарка.

Изготовление отдельных элементов печи

В первую очередь нужно приступить к изготовлению корпуса. Размер рабочей камеры напрямую зависит от параметров будущего корпуса, который изготавливается из ведра или газовой духовки. Более сложным вариантом считается данный процесс, если применяется листовая сталь, поскольку его нужно делать своими руками. Если выбирается второй вариант, то сначала нужно изготовить муфель, а после определяются с параметрами будущего корпуса.

Есть еще один способ изготовления печи. Для этого используется шамотная глина или керамическая труба. Рассмотрим оба варианта из разных материалов:

1. Использование огнеупорного кирпича. Для этого он соединяется между собой, образовывая круг. Скосы получают при помощи среза кирпича болгаркой. Во всех кирпичах проделываются отверстия, в которые после будут вставлены спирали: в одном под углом, а в остальных горизонтально.

2. Применение старой духовки. Этот способ можно реализовать, если выложить внутри нее шамотный кирпич. Для кладки используется специальная смесь, купленная в магазине или изготовленная своими руками. В любом случае шов должен иметь толщину не более 0,5 см. Как только кладка полностью высохнет, можно делать канавки, в которые будут вставляться спирали на расстоянии 2 см друг от друга.

Спираль для муфельной печи

Берется нихромовая проволока и наматывается на прут из стали. Его поверхность обязательно должна быть гладкой. После намотки должен получиться диаметр витков около 0,6 см. При этом проволока не должна соприкасаться в процессе намотки.

Также для этого процесса может применяться керамическая труба. В таком случае проволока наматывается на нее снаружи витками, расстояние между которыми должно быть равно около 2 мм.

Процесс сборки конструкции

Камеру из кирпича или керамики устанавливают в корпус, изготовленный из стали или чугуна. Предварительно его дно нужно покрыть теплоизолятором. Корпус снаружи необходимо укрепить при помощи стальных уголков. Если этого не сделать, то конструкция будет не прочной, а значит – не долговечной. Расстояние от стенок камеры до корпуса должно быть как минимум 5 см. Именно в эти пустоты нужно уложить утеплитель.

Технология изготовления крышки проста. Берется 2 слоя металла, а между ними укладывается слой утеплителя. Сверху на крышку нужно приварить ручку.

В самом корпусе нужно сделать отверстия, в которые необходимо протащить выводы спирали и установить термодатчик. Все провода подключают к одному кабелю. Чтобы обеспечить безопасность, его нужно подключить к автомату на 20 А.

В качестве ножек для корпуса применяются трубы из стали, которые смогут выдержать довольно большую нагрузку. Утеплитель не нужен, если муфельная печь изготавливается из газовой или электрической духовки.

www.vsedelkin.ru

Изготовление муфельной печи своими руками

В нашей повседневной жизни часто возникают ситуации, когда ломаются какие-нибудь дорогостоящие запчасти, и первая мысль, которая приходит в голову в таких случаях: — кусок алюминия, а стоит как… В такие моменты мы жалеем о том, что не знаем как изготовить такую, казалось бы, простую деталь самостоятельно. Все есть, и алюминий, и форму при огромном желании сделать можно, но, как довести метал до жидкого состояния, чтобы отлить эту самую деталь? В этом нам поможет муфельная печь. Не стоит пугаться того, что это дорогостоящее оборудование, и вы не сможете позволить себе его приобрести, ведь в данной статье мы рассмотрим, как самостоятельно изготовить муфельную печь , ограничившись небольшими затратами.

Сборка газовой горелки

В своем примере мы рассмотрим, как можно сделать муфельную печь, работающую на газу своими руками. Она отлично подойдет для плавки металлов, температура плавления которых находится в пределах 1300°F. Печь состоит из корпуса  и  горелки.

Для изготовления газовой горелки нам понадобится кусок трубы диаметром примерно 1,5-2 см. и длинной 10-15 см., с одной стороны которой мы сделаем внешнюю резьбу, а с другой просверлим ряд отверстий.

Самое первое отверстие от края должно быть сквозным. В него будет вставлена трубка, через которую будет подводиться газ. Остальные три отверстия находятся немного дальше от края, они будут служить для поджига горелки, а также забора воздуха. Сквозное отверстие для газоподводящей трубки должно быть перпендикулярно остальным трем отверстиям. Если присмотреться на рисунке видно еще одно небольшое отверстие с краю, его ось пересекается с осью сквозного отверстия, оно предназначено для затяжного болта газоподводящей трубки.

Газоподводящая трубка представляет собой кусок медной трубы диаметром примерно 0,8 см., с обоих торцов которой нарезана резьба, а посередине сделано несквозное отверстие (для выхода газа). С одной стороны трубки на резьбу с использованием ФУМ-ленты навинчена заглушка, а с другой уголок с внутренней и наружной резьбой. В дальнейшем к уголку будет присоединяться шланг от газового баллона. Для того чтобы избежать проворота газоподводящей трубки в горелке, с боку на ней делается неглубокий спил – место для фиксации затяжным болтом горелки.

В сборе горелка с газоподводящим шлангом выгладит, как показано на рисунке ниже. Там же можно увидеть и газовый баллон с пропаном и две жестяные бадьи, которые будут использованы для изготовления корпуса печи.

Важным моментом, при соединении газового шланга с горелкой, является то, что для обеспечения безопасности между ними нужно поставить огнепреградительный клапан.

Отлив корпуса муфельной печи

Кожух печи мы будем изготавливать из двух жестяных тазов. Первый будет служить основанием, а второй обрежется, и будет служить в качестве крышки с вентиляционным окошком. Корпус необходимо делать из огнеупорного материала. В данном случае им будет выступать раствор, приготовленный из огнеупорной глины, песка и цемента, смешанных в равных количествах.

В боковой стенке кожуха и в муфеле вырезаем отверстие для насадки горелки, которая будет проводить пламя в рабочую камеру печи, затем на основание таза выкладываем толстым слоем часть раствора, он будет служить основным упором для муфеля. Устанавливаем муфель служащий рабочей камерой (в данном случае это труба из огнеупорного материала) и насадку горелки.

Затем, пространство между муфелем и кожухом засыпаем приготовленным раствором. Таз, который обрезан под крышку также заполняется до краев огнеупорным раствором. При заливке крышки для печи, в ней необходимо предусмотреть вентиляционное отверстие.

Готовый корпус печи.

После того, как все подготовительные работы завершены и в кожух залит огнеупорный раствор, готовому корпусу необходимо дать выстоятся (высохнуть) 1-2 недели.

Когда корпус затвердел, необходимо собрать печь и прокалить ее пару раз при небольшой температуре. Для этого необходимо собрать горелку, вкрутить ее в насадку, забетонированную в корпусе печи, подсоединить к горелке газовый шланг от баллона с газом, со всеми необходимыми элементами (огнепреградительный клапан и газовый редуктор), открыть вентиляционное окошко в крышке и зажечь горелку. После того, как прокаливание будет произведено несколько раз, можно приступать к испытаниям муфельной печи собственного производства.

Необходимо чтобы в рабочей камере печи поднялась температура. Этого добиваются увеличением или уменьшением подачи газа. Когда температура становится достаточно высокой, через вентиляционное окошко можно заложить в печь первый «опытный» брусок алюминия, ну или кусок алюминиевого профиля.

Вам будет приятно наблюдать, как после стольких стараний он начнет плавиться.

Наконец, можно с уверенностью сказать, что вы добились поставленной цели – расплавить металл. Теперь у вас есть не только желание, но и возможность чинить поломанные вещи, механизмы и вообще любое оборудование у себя в гараже, ведь из расплавленного металла можно отливать не только слитки.

Вы вполне можете отливать черновые заготовки деталей, которые после соответствующей обработки будут практически неотличимы от настоящих.

Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами 😉

Рекомендуем другие статьи по теме

stroi-specialist.ru

Как работать с муфельной печью. Муфельная печь. Vip-Ochag.ru


Принцип работы-Муфельная печь

Электрическая Муфельная печь применяется для термической обработки материалов на многиих производствах в основном химических лаборатоиях и научных институтах. Это электропечь с муфелем, установленным в рабочем камаре печи. Муфель в печи используется в основном керамический.

В технически устаревших печах сфера применения муфельных печей ограничивается температурным максимумом – 1150 градусов С. Это объясняется расположением нагревательных элементов за керамическим муфелем, что не позволяет применить данные печи при температуре рабочего пространства свыше 1150°С. Это происходит из-за необходимости увеличения температуры на нагревательных элементах, выше возможного уровня их использования.
Для снижения перехода температур между температурой внутри муфеля и нагревателя, муфель изготавливается из керамики.
Принцип работы муфельной печи отличается еще и большим расходом электроэнергии, поскольку массивный муфель разогревается не быстро. Этим объясняется использование некоторыми производителями муфелей из волокнистых материалов. В такой печи нагревательные элементы находятся внутри.
Принцип работы такой печи – устранение прямого излучения нагревателей на материал, поддающийся термообработке. Однако у волокнистого муфеля есть серьезный недостаток: волокно неустойчиво к газовыделению, что происходит особенно активно при обжиге керамики, обработке металлов. Выделение солей и выгорание масла разрушают волокно.

Но такие печи уже не используются в производствах, оборонных предприятиях и научных институтах.

Сейчас используют муфельные печи в которой использованны японские высококачественные долговечные нагревательные элементы MoSi2, которые равномерно нагревают заготовку со всех сторон или лабораторный химический анализы с максимально рабочей температурой 1750 С. Как раз такие муфельные печи представлены на нашем сайте (в разделе муфельные печи ) Такие печи уже применяются в материальных научно-исследовательских лабораториях, используется, чтобы подготовить небольшого размера образцы с максимальным энергосбережением.

Принцип работы керамического муфеля печи – высокий коэффициент теплопроводности и высокая плотность. Эта отличительная особенность керамического муфеля не позволяет использовать скоростной режим термической обработки. И все же муфельная электрическая печь с керамическим муфелем достаточно универсальна и используется в разных сферах производства и промышленности.
К примеру, универсальная муфельная печь используется в производстве ювелирных изделий для обработки металлов, для исследования композитных материалов, для изготовления зубных протезов из металлокерамики. Другие виды универсальных муфельных печей можно посмотреть на сайте www.муфельные-печи.рф

При разработке универсальных муфельных печей с программным управлением учитывались все вышеописанные особенности. Муфельная Печь имеет керамический муфель и встроенную вентиляцию.
Принцип работы муфельной печи – при нагревании материалов до высоких температур предотвращено воздействие на них продуктов сгорания. Все элементы печи надежно защищены от разрушения благодаря использованию волокнистых футеровочных материалов.
Более подробную информацию о печах, а также о других универсальных муфельных печах с программным управлением можно узнать на сайте www.муфельный-печи.рф или по e-mail Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Материал муфеля и несколько вопросов по расчетам.

Материал муфеля и несколько вопросов по расчетам.

1150 градусов с нихромом нереально. Максимум 900.
Для повышения инерционности надо увеличивать массу муфеля, для повышения КПД — увеличивать толщину и уменьшать теплопроводность изоляции. Но на мой взгляд, чем меньше инерционность тем лучше. Возможностей больше, быстрое охлаждение иногда тоже нужно. А плавное охлаждение легко реализуется терморегулятором.

Вопрос зависимости мощности-температуры-объема поставлен несколько некорректно. Важен не объем как таковой, а площадь поверхности и свойства теплоизоляции. А мощность влияет на время нагрева и на достигаемую температуру, через площадь поверхности и свойства теплоизоляции. Если умудрится сделать почти идеальную теплоизоляцию, можно и 100 ваттами разогреть до высоких температур, правда, медленно.

Как материал муфеля можно попробовать огнеупорную глину, но здесь актуален вопрос механической прочности. Если глина будет слишком жирная или слишком тощая, результат получится отрицательный. И еще обжигать надо. В принципе можно обжечь при первом включении печки, но как намотать нихром не развалив муфель я себе не очень представляю.

#8 stallker

stallker Отправлено 26 January — 23:41

Материал муфеля и несколько вопросов по расчетам.

А терморегуляторов умеющих не просто поддерживать заданную температуру, но и регулировать скорость нагрева или остывания я не видел в доступной мне ценовой категории.

С закалкой на терморегуляторе лучше не экономить. Я себе поставил Термодат 14Е, программируемый. Дорогущий, зараза, почти 10 тыр, зато возможности неограничены. Могу запрограммировать любой мыслимый терморежим. Но вроде есть и существенно более дешевые варианты, тоже программируемые (под маркой Овен, кажись, было что-то). Собственно, нужно наличие возможности изменить температуру от A до B за заданное время или с заданной скоростью.

Это мне вряд ли удастся, но как то можно расчитать этот фактор? Наверняка ведь есть формулы, просто я не знаю где их искать, потому что не знаю что они из себя представляют.

Посчитать нереально. Слишком много факторов влияет. Какая-нибудь миллиметровая щель между крышкой и муфелем существенно поменяет тепловые свойства.

Проволока не перегорит (надеюсь), потому что сделана с очень приличным запасом. Уд. пов. мощность около 0,95-1,07 при мощности 3,2-3,4кВт на 4,5 литровую камеру.

У школьной ПМ-8 (8 литров) мощность 2.4 кВт, причем в инструкции строго написано что на полную катушку запускать без контроля температуры нельзя — поплавится нихром, при температуре в печи больше 1000 градусов. И теплоизоляция там так себе. У подобной мелкой печки (тоже школьной, марку не знаю) камера литра три, температура до 900 градусов и мощность меньше 1 кВт.

#15 Belozeroff

Муфельная печь. Строение и эксплуатация

Муфельная печь представляет собой нагревательный аппарат, который предназначен для нагрева различных материалов до заданной температуры. Наличие муфеля является главной особенностью печи, он защищает обрабатываемый материал, является основным рабочим местом печи.

Муфель надежно предохраняет изделие или материал от соприкосновения и контакта с продуктами сгорания и топливом. Печи со сменными муфелями обычно выполнены вместе со стационарной камерой, их работа осуществляется по определенному принципу. В разогретую печь загружают муфель, после нагрева до определенной температуры необходимо муфель вынуть из печи для того, чтобы он охладился, а на его место устанавливают другой.

Рабочая камера – это самая основная часть печи, она выполняется из специальной огнестойкой глины. По статистике у нее толщина стенок – 1 сантиметр, а внутренние размеры – 21х10,5х7,5 сантиметров. Муфель изготовляют по форме, ею может быть любая коробка из картона, главное чтобы она была пропитана стеарином. Изнутри на нее наносится глина, которая защищает от прямого попадания огня.

Предназначение печи и ее строение

В печи подвергаются термической обработке металлические изделия, с ее помощью можно выполнять любые детали к самодельным конструкциям, инструменты и др. В среднем печь обладает мощностью 1,4 кВт, электрическая плитка и керамика являются основой сооружения. В корпус из железа устанавливают керамику со спиралью, к колодке от электрической плитки подключают выводы спирали. С боков и снизу обкладывают керамику небольшими слоями листового асбеста, главное, чтобы его толщина не была меньше 4 сантиметров.

Печь используется во многих отраслях промышленности, также ее применяют в быту. Печь состоит из нескольких ножек, которые выполняются из железа, они должны быть надежно закреплены к корпусу. На корпус с ручками устанавливается колпак сверху, он должен обладать асбестовой тепловой изоляцией. Для термопары и смотровой пробке в колпаке имеются несколько отверстий. Верхние слои теплоизоляции скобами из проволоки прикрепляются к колпаку, затем между ними монтируют еще скобы, они необходимы для держания следующих слоев.

Из огнеупорной замазки выполнена пробка, она способна выдержать температуру до 1550 градусов по Цельсию. В виде удлинения с трубочкой представлена термопара, которая имеет в себе отверстия, через них устанавливаются проволоки, каждая из которых изготовлена из хромеля и алюмеля. Печь включается через специальный лабораторный автотрансформатор, он должен быть рассчитан не менее чем на 1,5 кВт, с его помощью плавно регулируется напряжение. Чем выше напряжение, тем выше температура, обязательно нужно смотреть во время работы печи на металлические полоски. Свинцовая полоска расплавится первой при температуре в 325 градусов по Цельсию. Цинк станет расплавляться при температуре 415 градусов по Цельсию, алюминий при 660 градусов, а медь при 1080 градусов.

Рекомендации по эксплуатации

Иногда можно столкнуться с проблемой, когда обрабатываемая деталь не вмещается в печь. В таком случае нужно немного увеличить в размерах рабочую камеру. Данная печь незаменима, если вы работаете с металлами, занимаетесь закалкой, отжигом и отпуском стальных деталей.

Муфельные печи должны быть установлены на асбестоцементную плиту, предметы, которые легко воспламеняются, должны быть унесены как можно дальше. Рабочий должен быть всегда в сухих рукавицах, иметь при себе с длинными ручками специальные стальные щипцы. Главное всегда соблюдать и выполнять правила безопасности, потому что, работая с муфельной печью, существует большая вероятность возгорания.

Источники: http://rosuniversal.ru/index.php/mufelnaya-pech-printsip-raboty, http://www.chipmaker.ru/topic/54539/, http://specural.com/articles/8/mufelnaya-pech-stroenie-i-ekspluataciya.html


Комментариев пока нет!

www.vip-ochag.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.