Направете муфелна пещ за метал със собствените си ръце. Муфелни пещи: принцип на работа и обхват. Минуси на маслената баня

Имайки муфелна пещ в домашната си работилница, вече можете сериозно да овладеете топлинната обработка на метали, която е необходима при производството на ножове, части от механизми и технология на инструментите. Предлагаме прост и евтин дизайн за автоматична пещ за втвърдяване.

Части на тялото

Нагревателни елементи

Първият етап от производството на самата пещ за втвърдяване ще бъде изчисляването и търсенето на нагревателни елементи с последващото им сглобяване в един горивен контур. Това може да стане по два начина: като изберете готови нагревателни намотки или като ги направите сами.

Изборът на спирали не е много труден, просто трябва да се уверите, че са направени от правилния материал и имат достатъчно напречно сечение. За втвърдителни пещи не се препоръчва използването на телени нагревателни елементи с дебелина на проводника по-малка от 0,4 mm. Оптималната версия на спиралния материал е fechral X27Yu5T или Kh23Yu5-N-VI. Най-важното правило при работа с такива сплави е да не се нагряват до окончателното формиране и сглобяване на горивния контур.

Изчисляването на нагревателните елементи трябва да се извърши индивидуално, като се вземат предвид размерите на пещта и съответната отоплителна мощност. Като пример можете да вземете пещ с размери на нагревателна камера 150x100x300 mm. За да се затопли такова пространство до температура от 1100 ° C, ще е необходима обща мощност на нагревателните елементи от около 4 kW, но най-икономичното отопление ще бъде с обща мощност на намотките от 5,5-6 kW. Когато е свързан към мрежа 220 V, токът ще бъде 28 A, а общото съпротивление на нагревателя е 7,86 Ohm.

Използвайки тези данни, можем лесно да намерим необходимата дължина на проводника с известна електрическа проводимост. Средното съпротивление на фехрал е 1,25 Ohm · mm 2 / m. Ако използвате проводник с диаметър 0,9 mm, напречното му сечение ще бъде 0,64 mm 2, което означава, че съпротивлението на един метър ще бъде равно на 0,8 Ohm. По този начин е необходимо да се създаде нагревателен елемент с обща дължина на проводника 9,83 м. За да завъртите спиралата, трябва да използвате прът на дорника, като предварително сте изчислили дължината на един завой. Ако бобината има външен диаметър 8 mm, дължината на намотката ще се окаже малко повече от 25 mm, тоест целият нагревателен елемент ще се състои от 393 завъртания.

В напречно сечение периметърът на камерата е 500 mm, с нормална плътност на опаковане в горивна камера с дълбочина 300 mm, спиралата е поставена на 5 реда с отстъп от предния ръб 40 mm. По този начин общата дължина на спиралата е 2,5 метра, намотката трябва да бъде равномерно опъната до тази дължина. Ако изчислите грубо, тогава след разтягане разстоянието между завоите на спиралата ще се окаже малко повече от 5 мм, което ще осигури достатъчна плътност на нагряване. Ако стъпката се окаже по-висока от 8 mm, диаметърът на проводника трябва да бъде намален, а ако стъпката на завоите е по-малка от 3 mm, трябва да се увеличи.

Облицовка и подреждане на пещта

Самата концепция за муфелна пещ предполага наличието на муфел - вътрешна термоустойчива капсула, която затваря спиралата на отоплителния кръг, предпазвайки го от фини отломки и котлен камък. Муфелът, като правило, се сваля в пещи, което позволява ремонт и подмяна на нагревателни елементи.

Основната трудност е да се изработят едновременно муфелът и тялото на нагревателния модул. За да направите това, имате нужда от два вида топлоустойчива керамика: едната за направа на корпус с жлебове, другата за тънкостенен муфел. За керамична основа е по-добре да използвате смес от огнеупорна глина със съдържание на алуминиев триоксид най-малко 30%. Глината трябва да се разреди с излишната вода и да се остави да набъбне за един ден, след което отстранете утаената вода отгоре и оставете само набъбналата утайка.

Керамичното тяло на нагревателя е масивно, следователно не може да бъде направено от чисто свързващо вещество, необходим е пълнител. Като последното са подходящи стъклени влакна, сух кварцов пясък или натрошен шамот. Общото съдържание на глина в разтвора не трябва да бъде по-малко от 50% от обема, в резултат на което сместа придобива консистенцията на вискозна пластмасова паста. Ако съставът се окаже по-течен, излишната влага се отстранява чрез добавяне на малки порции мазилка непосредствено преди употреба.

Корпусът на нагревателя е направен върху обемен шаблон, изработен от велпапе, чиито размери трябва да са с 15-20 мм по-големи от планираните размери на камината от всяка страна. Първо, върху шаблона трябва да се навие шнур или силиконов маркуч с подходящ диаметър, образувайки необходимия брой канали за спиралата. След това шаблонът с шнур трябва да бъде залепен с глина от всички страни, като се избягва образуването на кухини и се постига дебелина на стената от най-малко 40 mm. Добавянето на алабастър помага на парчето да запази формата си преди изпичане. Внимателно извадете картонената вложка от изсушеното керамично тяло и издърпайте кабела от жлебовете.

За облицовката на пещта се използва керамика от по-качествен каолин. Най-подходяща е обогатената глина от марката KFN-2; като пълнител е по-добре да се използва натрошен шамот с висока чистота със съдържание около 20-25% обемни сухи компоненти. Сместа се запечатва по описания по-горе начин и се използва за оформяне на вътрешната облицовка.

За лесно отделяне на муфела в керамичното тяло се вкарват предварително спирали. След това вътрешната повърхност се залепва с парченца вестникарска хартия по принципа на папие-маше. Трябва да получите поне 8-10 слоя, докато вътрешната повърхност трябва да съдържа възможно най-малко неравности. След като хартията изсъхне, отвътре се нанася огнеупорна смес за облицовка. По-добре е да направите това на няколко прохода, като оставите време за изпаряване на излишната влага; в резултат на това стената на муфела трябва да достигне дебелина 15-20 mm. В това състояние целият монтаж се суши в продължение на няколко дни до пълната загуба на пластичност и появата на звучен звук при почукване.

След изсушаване се извършва първичното изпичане - подава се напрежение върху спиралите и горещият продукт се държи 4-6 часа. По време на процеса на изпичане фехралът преминава прага на кристализация и, ставайки по-крехък, приема формата на канали. Глината в керамичната вложка и муфела се изпича и витрифицира, придобивайки устойчивост на циклични температурни промени. Е, остатъците от хартия и лепило просто изгарят, като същевременно образуват минимална технологична празнина за лесно отстраняване и монтаж на муфела.

С този метод на производство можете да използвате някои трикове. Например, за оформяне на керамично тяло върху заострен шаблон, за да се улесни отстраняването на муфела. Също така не би било излишно да удължите предната част на монтажа, където няма нагреватели, или да поставите малка спирала на дъното на камерата. Сами като муфели за една пещ, можете да направите няколко копия наведнъж.

Топлоизолация на пещта

В резултат на описаните действия се получава почти завършена горивна камера на пещта за втвърдяване, тя трябва само да бъде поставена в кутията, надеждно закрепена и минимизирана загуба на топлина. За това ще ви бъде полезен предварително направен контейнер с крака.

Вътрешният обем на контейнера трябва да бъде напълнен с минерална вата с плътност 45-50 kg / m 3. Памучната вата трябва да се навие на спирала, като първо се постави под външните стени и постепенно се придвижва към центъра. Плътността на опаковката трябва да бъде възможно най-висока, но в същото време самата памучна вата не може да бъде повредена. В резултат на това цялата горивна камера трябва да бъде поставена в централната гънка. Ако плътността на памучната вата е достатъчна, нагревателната част няма да смачка изолацията с тежестта си. Всички спирални проводници трябва да бъдат внимателно увити в фибростъкло, вмъкнати между тях дистанционери, направени от парчета минерална вата, и след това изведени през задната стена, свързани към задната част на шпилките и инсталирани на панела на място.

За да фиксирате надеждно камината и да монтирате вратата, памучната вата трябва да бъде смачкана и потопена с 6-8 см по-дълбоко от страните. Повърхността на изолацията трябва да се поръси с алабастроно мляко няколко пъти, така че памучната вата да се втвърди и да спре интензивно да абсорбира влагата. След това предната част на пещта се запълва със смес от алабастър, пясък и минерални влакна. Докато съставът не е замръзнал, в него са вградени врата на пещта или ипотеки за нейното закрепване.

Автоматизация със задачи за температура-време

Има три вида автоматизация на пещта за втвърдяване. Разходите за организиране на управлението на фурната се увеличават заедно с комфорта на използване. Най-простият вариант е по-прост термостат с термодвойка като температурен сензор. Това устройство просто ще поддържа зададената температура с хистерезис от около 30-50 ° C. Времето на задържане се контролира ръчно, както и момента, в който се достига температурната точка.

По-усъвършенствана автоматизация се разработва специално за електрически фурни. Термоконтролерите от типа Autonics TCN4 имат функцията за пропорционален контрол на мощността, осигурявайки регулируем хистерезис до 1°C. Също така устройството е оборудвано с допълнителни функции, като аларма, че е достигната предварително зададена температура. Ако желаете, аларменият канал може да се използва за активиране на реле за забавяне на времето последователно с термостата.

Най-напреднали в това отношение са устройствата за автоматизация за пещи от типа "Профил-М". Те се различават не само по вградените силови релета, но и по възможността за по-гъвкава конфигурация. В такива контролери е предварително зададен таймер, а също така е възможно да се настрои топлинна обработка със сложен температурен профил, като последователно се задава дължината на интервалите от време, през които трябва да се поддържа определена температура.

Муфелната пещ е специализиран дизайн, който позволява нагрявайте различни метали до необходимата температура.

Муфелът има свойството да пази метала от директен контакт с гориво или газове. Пещите със стационарна нагревателна камера и сменяеми муфели работят на подобен принцип.

Методи за втвърдяване на метал

Има няколко начина за обработка на метали с това устройство:

Топлинна обработка:отгряване, закаляване, темпериране, стареене.
Работа с ценни материали, претопяване на метали, когато използването на открит огън е неприемливо.
Получавам равномерен повърхностен тон, особено при обработка на керамика (силно художествена), се използва муфелна пещ.
Изсушаване на диелектрици.
Кремация, изгаряне до минерални компоненти.

Как работи муфелната пещ?

За да разберем как работи устройството за метално втвърдяване, протича процесът на взаимодействие на различни елементи, ще разгледаме внимателно неговата структура:

Корпус на пещта... Ако е останала стара газова печка с вградена фурна, тогава тя е идеална за основата на устройството. Най-добрият размер за тази фурна: 70см-50см-60см.Такива размери са удобни за работа с топлинна обработка.

Внимание!Ако решите да използвате бившата газова печка като основна конструкция, тогава направете демонтаж на пластмасови компоненти... В противен случай всички материали ще се стопят.

Вътрешният слой... Директен контакт с повърхността на пещта. Ефективността зависи от тази част от конструкцията, затова трябва да се използват огнеупорни шамотни тухли.

Снимка 1. Огнеупорната шамотна тухла е незаменим елемент за вътрешния слой, когато правите пещ със собствените си ръце.

Външен слой... Целта му е да намали загубите при топлопреминаване. За постигане на ефекта широко се използват преливник и базалтова вата.

Съвет!Не използвайте азбест като външен слой. При нагряване този материал отделя канцерогени.

Отопление на работното пространство.Спирали, създадени от нихром или фехрал, са отговорни за процеса на нагряване на цялата газова печка. По-добре е да използвате фехрал, тъй като те са по-пластмасови, но нихромите са по-евтини.

Устройство за топене на алуминий и мед

Нискотопимите метали са крехки. Важно е да следвате моделите на работас този вид метал.

Така че, например, за топене на мед или алуминий, муфелната пещ трябва да се затопли до 1083 г, а за топене на бронз - 930 по Целзий.

Тези материали, наред с другите нискотопими материали, имат най-високи точки на топене.

Това означава, че заключението се подсказва: за работа с нискотопими метали е необходима пещ, която се нагрява до максимум до 1100 градуса.

Нюанс!За големи отливки при работа с нискотопими метали се монтира рог. И можете да разтопите метал в контейнер с "чучур"(тигел). Това е най-лесният начин да му го дадете в последваща форма.

Етапи на работа с нискотопими материали

Калциниране в пещза изливане при температура 600 градуса.
Форма за потапяне.
Загряване на температурата до 900 градуса.
Намерихме времето за престой на формата във фурната - 120 минути.
Изваждаме формата и охлаждаме 500 градуса.
Топимият материал се поставя във формата.

Топене на злато

Огнеупорните метали като златото имат висока точка на топене при употреба. Така че за успешното решаване на проблема ще е необходимо предварително загрейте фурната до 1300 градуса, при условие че работим със стомана (за други материали трябва да погледнете коефициента на огнеупорност).

Трябва да се вземе предвид фактор на запалителния материал... Така че можете да затоплите печката с всички ненужни домакински материали, с изключение на токсичните, тоест отделящи токсични вещества по време на процеса на горене.

Може да се интересувате и от:

Етапи на работа с огнеупорни материали

Направи си сам индукционна муфелна пещ

Муфелните пещи са задължителен дизайн за творчеството на бижутери, ковачи, други майстори, работещи с керамика, със закаляване на стомана. Обикновено индукционната муфелна пещ за топене е скъпа, но е възможно да я направите сами.

Необходими материали и инструменти

Изработка на конструкция

Монтаж на основната част.Изрязваме напречни отвори от вътрешните страни на шамотни тухли. Използват се за монтаж на отоплителната спирала. Такива канали увеличават обема на пещта, тоест вътрешното пространство, с което е по-ефективно да се работи. Сгънете тухлите и ги фиксирайте под формата на призма. Ние ликвидираме пукнатините.
Производство на стени.Използвани материали: кантал, фехрал, нихром. Можете да инсталирате материали по абсолютно всякакъв начин, но е по-добре да ги сгънете в кръг. Така че няма да има температурна разлика, което ще повлияе негативно на процеса на топлинна обработка.

Снимка 2. Основната част на муфелната пещ е сглобена от шамотни тухли, в които се изрязват дупки.

Монтаж на топлоизолация.Ефективността зависи от степента на задържане на температурата в структурата. Самата изолация е смес, състоящ се от 0,8 части цимент и 0,2 части перлит... Сместа между призмата и стените трябва да се влива около 48 часа.
Изработка на дъното.Създайте извита заготовка за дъното на продукта, прикрепете четири малки парчета стоманена тръба - това са краката, върху които ще се опира фурната. Изсипете циментовата смес вътре в продукта, след втвърдяване нанесете тел под формата на мрежа, за да създадете равномерен и едноизмерен слой. В края нанесете талк на прах.
Изработка на корици.Създаваме заготовка със същия размер с дъното, прикрепяме дръжки към нея. Напълнете капака с хоросан с цимент и прелейте.
Изработване на спирала.Нихромова тел със сечение 0,1 сми пръчка с железен радиус 3 мм... След като извадим жицата от пръта, получаваме спирала. Завоите не трябва да се докосват. Готовата спирала се поставя в слотовете, направени в първите етапи на производство.

Снимка 3. Спирала от нихромова тел се поставя в специални прорези в огнеупорни тухли, така че завоите да не се докосват.

Муфелната пещ се използва главно за топене на цветни метали и изпичане на керамика. Същността на неговата работа е следната, преработеният продукт е в камера, затворена от източника на горене и продукти от горенето, топлината и топлината преминават в него през стена или преграда.

У дома е напълно възможно да се направи такава пещ с достъп на въздух до нея, само в промишленото производство можете да намерите пещ, където топлинната обработка на продуктите ще се извършва в камера без въздух, тоест във вакуум или във загрята газова среда.

Индустриалните пещи използват газ като гориво. В занаятчийски условия не се препоръчва да се прави такава газова печка. В тази статия ще разгледаме муфелна пещ, базирана на електрическа енергия.

Необходими материали

Материалите ще са необходими директно за производството на пещта:

шамотна тухла
една и половина kW спирала
топлоустойчива глина или хоросан

След производството му се поставя в кожух. Може да се заварява от 2 или 3 мм стоманени листове. Неговите размери са взети въз основа на размерите на фурната. Също така, под формата на корпус, можете да използвате стара газова или електрическа фурна, като предварително сте отстранили всички пластмасови части и елементи от нея. Пространството между фурната и корпуса е запълнено с изолационен материал като каменна вата.

Пещите с горно зареждане са най-подходящи за изпичане на керамика. В пещи, където ще се извършва основно работа с топене, закаляване или друга обработка на метали, процесът на нагряване на продукта трябва да се контролира с помощта на температурен сензор, заготовките се зареждат в такива камери хоризонтално.

Нека разгледаме стъпка по стъпка пример за муфелна пещ

В този случай за корпуса се използва стар железен правоъгълен резервоар. Тя трябва да бъде малко преработена и напълно подходяща за ролята си. Изрязване на ръба на резервоара с мелница, на която има кръгъл отвор, широк 5-10 см. Пробийте дупки по краищата за закрепване на вратата към корпуса на завесите.

Работата трябва да започне с планиране: Съберете тухлена фурна на сухо, направете маркировки върху нея отвътре, на местата, където ще трябва да поставите спирала. В тухлата, според маркировките, направени по-рано, с помощта на бормашина, с помощта на победна бормашина, трябва да се направят вдлъбнатини. На илюстрацията по-долу свредлото е поставено под ъгъл спрямо жлеба, така можете оптимално да постигнете желания резултат.

Поставяме подготвената тухла във фурната, външна рамка за нея трябва да бъде направена от ъгъла. Поставяме спирала в жлебовете. Покриваме цялата конструкция с разтвор на хоросан върху вода. Всички пукнатини трябва да бъдат покрити.

След това трябва да направите електронен блок, който ще контролира нагряването на спиралата. Освен това няма да е лесно да загреете фурната, но ще бъде стъпаловидно нагряване. За това се използва стъпаловиден термостат. Трябва да се направи опора за муфелната пещ, за да се избегнат загуби на дъното. Рамката от ъгъла е изрязана и заварена в ъглите, краката са заварени към нея отстрани, също от ъглите. Отгоре се заваряват ред плочи.

Използваме специално термосвиване от фибростъкло. Той служи за защита на термодвойка, чиито характеристики са следните: хромел-алумел (TXA) диаметър 0,5 mm, дължина 1 m. Използваме и керамична тръба с два отвора за термодвойка. Ще ви трябва още едно дебело термосвиване, за да захранвате спиралата. Поставяме топлоустойчив кембрик от фибростъкло върху термодвойката, вкарваме върха му в керамична тръба. В горната част на печката се прави дупка с обикновена бормашина и там трябва да се постави термодвойка и да се покрие с хоросан. Оставете да изсъхне.

За да свържете, имате нужда от специален топлоустойчив проводник за електрически фурни. Печката с покритие е скрита в кожух, нейната топлоизолация ще бъде осигурена от базалтова вата. В горната част на корпуса трябва да направите отвор за изхода на захранващите проводници и термодвойката, за да го управлявате. Преди окончателното опаковане във вата трябва да се направи пробно свързване на фурната.

Самото устройство е монтирано върху азбестов лист. Памучната вата трябва да се полага с медицински ръкавици. Блок за управление на фурната. След това пристъпваме към производството на блока за управление на пещта.

Комплектът аксесоари се състои от:

корпус (взет от малка електрическа стая)
електромагнитен контактьор (в този случай все още "съветски")
клемни блокове (една керамика за свързване на нихромовата спирала от муфелната пещ към захранващите проводници и повече от огнеупорна пластмаса за основното превключване)
машина за 16А; болтове, гайки, гравьор; дебел проводник и щепсел
термостат Профил-М-1К многостепенен едноканален

Термостатът може да се загрява по сложен график, можете да зададете времето и температурата за нагряване през този интервал.

Ето как изглежда готовото устройство.

Муфелната пещ е основна част от оборудването в бижутерските или керамични работилници. Това устройство ви позволява да създадете необходимите температурни условия за нагряване и топене на метал, изпичане на керамика или свързване на емайл със стъкло. Муфелната пещ се използва и при производството на плочки, при втвърдяването на тези продукти и за укрепване на емайловия слой. Има много други възможности за използване на такова оборудване.

Сглобяемите устройства имат достатъчно високоцена. Но е напълно възможно да се направи такова оборудване с характеристиките, необходими за работа и самостоятелно. Муфелна пещ "направи си сам" често се сглобява от майстори, които се занимават с един от горните видове работа.

И за да може устройството да функционира ефективно, е необходимо не само да изберете правилния материал и да направите самата високотемпературна камера, но и да изчислите правилно работните параметри на електрическата част, да закупите необходимите компоненти и да направите компетентен инсталация.

Всичко това ще бъде обсъдено в тази публикация.

Какво е муфелна пещ?

Разновидности на муфелни пещи

Има доста голямо разнообразие видове муфелни пещи, коитосе подразделят по редица критерии - според източника на енергия и мощността, използвани за отопление, според линейните параметри и местоположението на работната камера и други характеристики.

По естеството на енергийния източник, използван за отопление, такива пещи могат да бъдат разделени на три варианта - това са (обикновено въглища), газови и електрически.

Разбира се, в днешно време електрическите муфелни пещи се считат за най-ефективните модели. Тяхното удобство се състои във възможността за постигане на необходимата висока температура в най-кратки срокове, както и в относителната безопасност при правилен монтаж и спазване на всички експлоатационни изисквания. При използване на електрически фурни е възможно много точно да се настрои и контролира температурата на нагряване в работната камера. Такива устройства са компактни и могат да се използват за работа дори в малка работилница (или дори в апартамент) от мрежово напрежение от 220 волта, ако, разбира се, мощността на електропровода позволява. Гнездото, през което се планира да се свърже устройството към мрежата, трябва непременно Трябва да е ОКзаземен. Всъщност няма други изисквания, така че инсталирането на такава електрическа пещ няма да изисква никакви административни процедури, като получаване на съответните разрешителни за експлоатация.

Силно не се препоръчва да сглобявате устройство, захранвано с газ в занаятчийски условия. Факт е, че домашните газови уреди са строго забранени за употреба поради повишената им опасност и могат да възникнат много сериозни проблеми с регулаторните организации.

Пещта, загрята от изгарянето на въглища, не е достатъчно ефективна, тъй като влиза в режим на работа за дълго време, се нуждае от отделно помещение и ще се появят допълнителни проблеми, свързани с доставката на твърдо гориво и организацията на правилното му съхранение. Истина, честно казано, трябва да се отбележи, че муфелните пещи на въглища се нагряват дълго, но от друга страна поддържат постигнатата температура по-дълго. И по отношение на икономическата работа, те също имат полза в сравнение с електрическите уреди.

Но предимствата на електрическата муфелна пещ все още далеч надвишават единствения й значителен недостатък - високата цена на електроенергията. Следователно в бъдеще разговорът ще се фокусира само върху тази опция.

В зависимост от предназначението на муфелната пещ, тя може да има вертикално или хоризонтално положение на пещта. Освен това устройствата могат да бъдат разделени на тръбни, камбанови и други специфични форми.

Фурните с хоризонтално разположена камера са по-лесни за производство и удобни за работа. Те имат достатъчна функционалност, например могат да топят много метали, да изгарят керамика и да закаляват стоманени продукти.

Цени за муфелна пещ

муфелна пещ

Дизайн на муфелна пещ

Веднага трябва да решите какво е муфел, така че в бъдеще да няма въпроси относно името на устройството. И така, този термин се разбира като затворена камера, в която се създава температурата, необходима за определен технологичен процес, но в същото време се изключва контактът на обработвания материал със самото гориво или с продуктите от неговото изгаряне. В случая с електричеството продуктите от горенето вече не могат да бъдат прости по дефиниция, но въпреки това името "муфелна пещ" остана - те се дължат на сходството на технологичните операции, извършвани с помощта на такова оборудване.

Муфелната пещ може да бъде с различен дизайн. При създаването на електрическата му версия се използват определени нагревателни елементи, в зависимост от това каква температура трябва да се достигне в работната камера. По правило температурният диапазон е в диапазона от 200 до 1000 ÷ 1100 градуса - това е достатъчно за висококачествено изпичане на керамика, топене или втвърдяване на много метали. Но в някои случаи е необходимо да се достигне нагряване до 1300 ÷ 1500 градуса - обаче такива пещи обикновено вече се използват в производствени или лабораторни условия.

Пример за общ дизайн на муфелна пещ.

Нагревателната камера е изработена от шамотни огнеупорни тухли или плочи SHPGT-450, устойчиви на изключително високи температури и химически неутрални към основи или киселини. Плочите са по-удобни за използване, тъй като имат достатъчно голямлинейни размери. Следователно, за разлика от тухлите, една стена на камерата може да бъде направена веднага от една плоча. В допълнение, те имат оптимална дебелина, състав и структурна структура за такива условия на работа, което ви позволява бързо да изпомпвате и поддържате необходимата температура вътре в пещта.
За да се намалят топлинните загуби отвън, муфелната камера е обвита в топлоизолационен топлоустойчив материал. Най-често за тази цел се използва минерална вата на базалтова основа, като най-устойчива на синтероване. Чрез намаляване на топлинните загуби, ефективността на устройството се увеличава - пещта се нагрява много по-бързо, задържа високи температури по-дълго и консумира по-малко енергия от външен източник.

Ако за оформяне на камерата се използва шамотна тухла, топлоизолационният слой става по-дебел. Това е разбираемо – плочите имат по-високи топлоизолационни характеристики и имат по-малко челни фуги, които също често са причина за загуба на топлина.

Преди това азбестът беше широко използван за изолация на муфелната камера. Днес той практически не се използва по две причини - при нагряване отделя доста значително количество вредни вещества и, нагрявайки до температура от 1000 градуса или повече, губи вътрешните си връзки, като постепенно се превръща в трохи.

Като нагревателен елемент, инсталиран вътре в камерата, най-често се използва спирала. При самостоятелно сглобяване пещта и спиралата обикновено се правят сами от специална тел, чиито характеристики ще бъдат разгледани по-долу.
За муфелната камера се произвежда метал чрез заваряване рамка от стоманен ъгъл, койтослед монтиране на изолираната муфелна камера в нея, тя се покрива с метален лист с дебелина 1,5 ÷ 2 mm.
Вратата на камерата трябва да бъде със същата дебелина като стените и допълнително оборудвана със слой топлоизолация, например от същата минерална вата. Освен това на вратата е монтирана надеждна ключалка, която ще я притисне здраво към предната част на нагревателната камера. Като ключалка се използват ключалки, усуквания, привличащи куки и други подобни устройства.

Вратите са монтирани на панти, които се закрепват към касата чрез заваряване. Вратата може да бъде на панти, панти или дори подвижна, ако например е предназначена да се направи фурна, която се отваря отгоре. Последният вариант е по-вероятно да се нарече капак, отколкото врата. Доста е удобен за работа, но едва ли можете да го наречете практичен - когато махнете капака, камерата веднага се отваря по цялата си дължина, което допринася за бързото и масово изтичане на генерираната топлина.

За електрическата версия на муфелната пещ една от най-важните й единици е системата за управление на устройството, която включва много елементи. То има доста трудноконструкция, която се сглобява според изчисленията, извършени съгласно предварително изготвена схема. Не липсват обаче готови решения на този проблем.

Изчисляване на електрически нагревател за домашна муфелна пещ

Поради факта, че тази част от конструкцията може да се нарече най-сложната, отделен раздел от статията трябва да бъде посветен на нейните изчисления и сглобяване.

За извършване на такива изчисления ще са необходими някои първоначални данни. Те включватразмерите на създаденото устройство и неговата прогнозна мощност, материалът на нагревателя, нивото на необходимите температури в муфелната камера, разположението и конструктивните характеристики на нагревателните елементи. Резултатът от изчисленията ще бъде диаметърът на проводника, използван за нагревателния елемент, и необходимата му дължина.

Мощността на пещта директно зависи от размера на муфелната камера и материала, използван за нейното производство. Обем на камерата определят самостоятелно, зависи от параметри на продуктите, коитоще бъде поставен в него за обработка.

Поради факта, че стените на муфела най-често се изграждат от шамотни тухли или от плочи ШПВ-350, които имат високи топлоизолационни качества, и материали като мулит-силициевфилц (MKRV) или минерална вата на базалтова основа, можете да работите с някои емпирични препоръки (тоест оправдани от опита от практическото приложение на такива структури).

И така, при определяне на мощността на бъдещата пещможе да се базира на размерите на муфелната камера (в литри) и следните емпирични стойности на специфичната мощност (W / l):

За да определите обема на камерата в литри, просто умножете нейните линейни размери (ширина, височина и дълбочина), разбира се, като вземете предвид използваните мерни единици. Не забравяйте, че 1 литър е равен на 0,001 m³, или 1 dm³, или 1000 cm³, или 1 000 000 mm³.
Въз основа на намерения обем на камерата определяме оптималната стойност на специфичната мощност, умножаваме я по обема - и получаваме необходимата стойност на мощността на пещта във ватове.

Има един нюанс - диапазонът от посочените стойности, посочени в таблицата, е доста широк. Можете да вземете или средната стойност, или да приложите интерполация, тоест да я доведете до индикатора за силата на звука, колкото е възможно повече.

След това трябва да намерите силата на тока, преминаващ през нагревателния елемент, за да осигурите изчислената мощност. Просто е: заместваме стойностите във формулата на закона на Ом - и определяме стойността на силата на тока в ампери:

I = P / U.

аз -силата на тока, преминаващ през нагревателя.

Р- мощността на муфелната пещ, посочена по-горе;

У- захранващо напрежение. Извършваме изчисления в този случай за еднофазна мрежа, тоест напрежението е 220 волта.

Нека да опростим малко задачата за читателя - по-долу е калкулатор, който ще ви позволи бързо и точно да намерите мощността на муфелната пещ въз основа на размера на работната камера и тока на нагревателния елемент.

Самият термин "муфелна пещ" за повечето хора не означава нищо. Не, това не е друг тип отоплително устройство, което ви позволява да спестите гориво. Това е устройство, предназначено за изпичане на керамика, топене на метали, купелиране, създаване на монокристали и др. В медицината те се използват за дезинфекция на инструменти.

Въпреки компактния си размер, домакинска единица ще струва 35-48 хиляди рубли, което е доста скъпо за изработка на ръчна изработка и керамика. Ето защо мнозина търсят как да направят муфелна пещ със собствените си ръце. Предлагаме да се въоръжите с редица инструменти, да си припомните училищния курс по физика по термодинамика и да започнете производството.

Разновидности на муфелни пещи

По конструктивни характеристики устройствата са разделени на:

тръбни или цилиндрични;
хоризонтална или вертикална.

По вида на състава на топлинна обработка:

въздух;
вакуум;
на базата на инертен газ.

Само въздушна муфелна пещ може да се направи у дома, затова в статията ще бъде обсъдено за нея.

Според характеристиките на термоелектрическия нагревател:

газ;
електрически.

Разбира се, газовата печка ще заобиколи в експлоатация 3-4 пъти по-евтина от електрическата поради икономия на гориво, но такава печка, първо, е забранена от закона за производство и употреба, и второ, технически е изключително трудно да се направете муфелна печка със собствените си ръце, използвайки газ.

Благодарение на простите материали, печката може да бъде направена във всяка удобна форма, включително такава, която идеално подхожда на интериора на стаята.

Производство на устройството

В този случай ще ви кажем как да направите вертикална муфелна пещ за изпичане на керамика със собствените си ръце.

За да направите това, имате нужда от следните инструменти:

ъглошлайф (шлайф) и 1-2 кръга;
електродъгово заваряване и електроди;
ключарски инструменти, включително ножове за тел;
2 мм нихромен проводник.

и материали:

2,5 мм стоманен лист или използвано тяло на фурната;
ъгъл;
фитинги;
базалтова вата;
огнеупорни шамотни тухли;
огнеупорен разтвор;
силиконов уплътнител.

Основни елементи

Кадър

В идеалния случай тялото на електрическа фурна или чудотворна фурна е подходящо като основа за домашно приготвена муфелна пещ за топене или купелиране, тъй като вече има цялата необходима изолация. Всичко, което трябва да направите, е да премахнете или премахнете всички пластмасови части.

Ако не е било възможно да се намери такава фурна, тялото може да бъде заварено от лист, предварително нарязан на заготовки. Заварете всички странични стени, почистете шевовете с метална четка или мелница и покрийте с грунд.

Производството на калъф от листове, макар и малко по-сложно, ви позволява да направите дизайна, който е подходящ по размер за конкретна стая.

Нагревателен елемент

Ключов компонент на устройството, тъй като от него зависят температурата във фурната и скоростта на нагряване. Също така ще трябва да направите термостат за муфелна пещ със собствените си ръце или да закупите готов. Нихромовата тел ще действа като нагревателен елемент, чийто диаметър се избира в зависимост от максималната температура. Минималният и най-консуматив диаметър е 1,5-2 мм.

Нихром на стандартна спирала може да издържи 1100 градуса, но е необходимо да се изключи проникването на въздух, в противен случай ще изгори. Fechral е най-подходящ за муфелна пещ - работната му температура е 1300 градуса и е „приятелски“ с въздуха.

Всяка електрическа муфелна пещ, дори и най-малката, направена на ръка, когато се нагрява до 1000 градуса, изразходва около 4 kW. Проверете всички кабели и настройте автоматичния стабилизатор на 25A преди употреба.

Топлоизолация

Най-важният аспект на работата, който е отговорен за целостта и ефективността на цялата структура. Вътре в муфелната пещ са монтирани шамотни тухли върху огнеупорно лепило. До размера на фурната се отрязва с мелница. Отгоре се използва базалтова вата.

Някои форуми за производство на муфелни пещи препоръчват използването на азбест за зидария. Това наистина е пожароустойчив материал, но вече при температура от 650 градуса + започва да отделя канцерогени.

Изработка на домашна муфелна пещ

Първата точка може да бъде пропусната за тези, които използват стара фурна като тяло.

Как се прави калъф

Изрежете правоъгълник с необходимия размер от листа, огънат в цилиндър и заварете шев. След това изрежете кръг със съответния диаметър от същия лист и го заварете към цилиндъра. Получавате подобие на метална цев, чиито страни и дъно трябва да бъдат подсилени с фитинги и ъгли.

Обемът на цевта е изчислен по такъв начин, че да има достатъчно място както за изолацията (памучна вата и тухли), така и за материалите за изпичане.

Тялото може да бъде и правоъгълно - формата по никакъв начин не влияе на качеството на пещта и ефективността на отоплението. Във видеото ще видите как да направите правоъгълна муфелна пещ със собствените си ръце от подобни материали.

Видео 1 DIY муфелна пещ с описание

Топлоизолация на фурната

По периметъра на конструкцията е разположена базалтова (каменна) вата.

Защо е избран този вид минерална вата? Поради няколко причини:

негоримост - дори се използва като преграда за откриване на огън. Памучната вата издържа на температури до 1114 градуса, след което започва да се топи, но не гори;
естествени компоненти - базалтът, от който се произвежда памучна вата, е абсолютно естествен материал, следователно, дори когато се нагрява, не отделя никакви вредни вещества, за разлика например от памучната вата, направена от шлаки;
минимална топлопроводимост, която е само 0,032-0,048 W / m / K, което е дори по-малко от това на експандирания полистирол.

Памучната вата се прикрепя към тялото със специални керамични копчета

Следва топлоизолация с шамотни тухли. Този материал е необходим, тъй като се състои от 75% огнеупорна глина и няма да се спука по време на работа на пещта.

Вземете 7 тухли, номерирайте ги за удобство, направете като тръба. След това изрежете краищата с мелница, така че тръбата да е възможно най-кръгла.

Когато тухлите са изрязани и сглобени, свържете ги заедно и проверете колко симетрична е конструкцията.

Правите 6 мм спирала от нихромова тел, за която я навивате на всеки кръгъл предмет с подходящ диаметър, дори можете да използвате молив.

Моля, имайте предвид, че фурната може да работи само ако температурата се следи непрекъснато. В противен случай това е просто скъпа, но много опасна играчка. Единственият реален вариант за сензор за толкова високи температури (над 1000 градуса) е термодвойка. Не е нужно да търсите платина за това, тази опция е доста подходяща:

желязо-константан, 53 mV/deg, термо ЕМП;
никел-желязо, 34 mV / град., термо ЕМП.

Развийте тухлите и изрежете бразди за спирала от вътрешната страна под лек ъгъл с мелница. Проверете равномерността им с ниво и ги поставете така, че завоите да вървят от самото дъно нагоре. Строго е забранено да се допуска контакт на завоите - ще има затваряне на веригата. След като изрежете жлебовете, поставете спиралата и сглобете отново цялата конструкция.

Отстранете краищата на спиралата и ги свържете към 25 A машина.
Сега вземете предварително подготвения стоманен цилиндър, поставете шамотни тухли на дъното му, изрежете така, че да покриете напълно цялото дъно, напълнете ги с огнеупорно лепило. След това поставете сглобената термична конструкция и също така запълнете пространството между цевта и конструкцията с огнеупорно съединение.

Снимка 12 Готовата конструкция е поставена в стоманен корпус

Можете да го включите само когато цялата конструкция е напълно суха. 3-5 дни след производството включете уреда на пълна мощност, но не затваряйте капака - ако някъде започне изпаряване, изключете го и го оставете за още един ден.

Изработка на корици

Изрежете кръг от стомана, който е идентичен по диаметър с вече напълно сглобената конструкция.
На върха на лепилото "засадете" шамотна тухла - това ще осигури достатъчно уплътнение.

Заварете отстрани на дръжките, така че да е удобно за повдигане и сваляне на капака и резето за затваряне.

Покрийте ръба с огнеупорен силикон, преди това повърхността трябва да бъде обезмаслена (дори White Spirit ще свърши работа).

Като напомняне, когато фурната работи, тя трябва да бъде затворена. Прекомерното навлизане на въздух ще доведе до бързо износване на нихрома.

Най-простата муфелна пещ за керамика

За да направите такова просто устройство, имате нужда само от обикновена електрическа печка, глинен съд и парче шамотна тухла.

Поставете парче тухла върху печката, така че керамиката, която ще се изпича, да не докосва спиралата на плочката и я покрийте с тенджера. Регулирайте мощността с термостат.
Сега наблюдавате тенджерата - веднага щом червена светлина започне да блести през стените му, измервате времето за изпичане. По правило това е 10-12 часа.

Инженеринг за безопасност

Можете да работите с печката само ако има заземяване.
Забранено е започването на работа, ако има чипове или пукнатини по тялото.
Забранено е докосването на устройството по време на работа.
Строго е забранено докосването на работеща спирала.
Фурната изисква постоянен надзор по време на работа.

Въпреки относителната простота на производство, такова устройство не е много често срещано сред домашните майстори. Това се дължи на високите разходи за електроенергия. Някой смята, че е възможно да се направи и муфелна печка на дърва - добре, ако можете да намерите парче дърва с калоричност от 14 000 kcal / kg, тогава да, ще стане. Въпреки че все пак е по-добре да се използва ковачница за такива "дърва за огрев" - именно в такива условия е изобретена първата такава печка в историята.

Ако все още имате въпроси как да направите муфелна пещ със собствените си ръце, гледайте видео инструкцията.

Видео 2 Направи си сам муфелна пещ