Самодельная муфельная печь на газу – изготовление газового прибора, как сделать устройство для фьюзинга

Содержание

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

секреты изготовления » Сделай камин

Муфельная печь

Как это ни удивительно, но есть в наше прагматичное время люди, которым интересно заниматься обжигом любительской керамики, ювелирными самоделками или проводить физические опыты. Для этого энтузиастам необходима высокотемпературная газовая или электрическая муфельная печь. Но готовая печь в магазине стоит совсем недёшево. Поэтому может быть изготовлена муфельная печь своими руками. Тем домашним мастерам, которые сами привыкли делать ремонт и монтировать оборудование, выполнение этой работы своими руками не окажется слишком сложным.

Принцип работы муфельной печи

В домашних условиях может быть изготовлена муфельная печь своими руками, работающая на электричестве или на газу. Но монтаж газового оборудования своими руками прямо запрещен действующим в России законодательством, поэтому оптимальный вариант – сделать электрическую муфельную печь.

Загрузка этих печей бывает:

вертикальная, она же горшковая;
колпаковая;
горизонтальная, самая простая.

Наша самодельная муфельная печь будет иметь горизонтальную загрузку. Хотя очень неплохая идея — сделать печь муфельную своими руками с вертикальной загрузкой, примерно по такому принципу, как на фото внизу.

Гексагональная рабочая камера с канавками под спираль

Огнеупор

Сначала необходимо определиться с материалом огнеупора, который сможет выдерживать воздействие тепла. Самым оптимальным по цене представляется шамотный огнеупорный кирпич. Можно также использовать асбестовые плиты и асбестовое волокно. Но идут очень настойчивые публикации о вреде асбеста. Поэтому вторым слоем изоляции от тепла мы поставим перлит или базальтовое волокно.

Корпус

Следующий вопрос – это корпус, который будет иметь муфельная печь. Если вы недавно делали ремонт в квартире и меняли бытовую технику, то муфельная печь своими руками может быть изготовлена из старого холодильника или газовой плиты. Если дома нет «запасов» старой бытовой техники, можно очень дешево купить нерабочий агрегат, ремонт которого невозможен (или ремонт стоит столько, что проще купить новую вещь).

Но можно обойтись и без старых вещей, а просто сварить или склепать корпус из листовой стали. Конструкция будет достаточно тяжёлая, поэтому корпус от бытового холодильника надо укрепить, особенно его донышко. Например, обварить стальным уголком или стальной трубой прямоугольного сечения. Корпус изнутри облицовывается слоем базальтовой ваты, плотностью

не менее 200 кг/куб.м. Эта вата используется в качестве верхнего слоя в утеплении плоских кровель, то есть материал достаточно жёсткий. Даже называется минеральная вата жёсткая или базальтовая плита. Толщина слоя минеральной ваты- 10 или 20 миллиметров. Базальтовую вату можно приклеить изнутри к металлическому корпусу на специальный клей, используемый при фасадных работах, а можно и просто на силикон. В данном случае можно и на простой силикон, поскольку у нас задача — просто зафиксировать утеплитель на металле, а потом этот утеплитель будет дополнительно прижат шамотным кирпичом.

Кладка огнеупора

На строительном рынке покупаем шамотный кирпич. Этот кирпич предназначен для кладки топок печей и каминов. Данный кирпич способен выдерживать длительное воздействие тепла при температуре 1000 градусов и многократные циклы остывания и нагрева, обладает высокой теплоёмкостью и тепловой инерцией. В качестве связующего лучше всего купить специальную огнеупорную сухую смесь для кладки шамота.

Подгонка и разметка

Раскладываем на ровном полу боковые и заднюю стенки будущей камеры таким образом, чтобы задняя стенка оказалась между боковыми, как бы получилась «развёртка».
Толщину будущих швов имитируем проволокой диаметром 3-5 мм.
Подгоняем кирпичи друг к другу. При необходимости кирпичи подрезаем на камнерезном станке или болгаркой
Затем размечаем на стенках трассу будущей нагревательной спирали.
На кирпичах прорезаем канавки под спираль.

Вид рабочей камеры изнутри. Верх выполнен в виде свода.

Камера

Кладка кирпичей должна быть очень плотная. Толщина швов — не более 5 миллиметров

Кладочная смесь разводится водой в соответствии с инструкцией завода-производителя.
Каждый кирпич перед кладкой погружаем в ёмкость с водой на 15-30 секунд, для того чтобы вода заполнила поры кирпича.
Выкладываем донышко будущей печки.
Затем выкладываем стенки.
Вертикальные швы кладки не должны совпадать между собой.
Верх выкладываем в виде свода с замковым камнем.

Дверца

На дверке тоже надо закрепить шамотный кирпич.

Для этого внизу дверки привариваем или закрепляем на клёпки тонкий уголок или квадратную трубу. Уголок будет принимать на себя вес кладки, то есть будет работать не только раствор.
В кладочный раствор добавляем цемент, до 20%.
На металлическую поверхность дверки прикрепляем оцинкованную сетку с ячейкой 20×20 миллиметров.
Дверку снимаем, кладём горизонтально и на ней укладываем шамотный кирпич.

Уплотнение

Для повышения эффективности работы печи, нужно исключить потери тепла через неплотности дверцы. Герметичность можно увеличить термостойким силиконом.

Для этого тщательно обезжириваем кромки кирпича в местах примыкания.
Наносим разделительное средство на торцы стенок камеры в местах примыкания. Это может быть даже солидол.
Наносим «колбаску» из термостойкого силикона на дверку.
Закрываем дверь.
Силикон приклеится на дверку, а на торцы стенок камеры не приклеится из-за разделительного средства. Фактически получится уплотнительная силиконовая лента на дверке.
Разделительное средство с торцов камеры отмываем, например, спиртом.
Силикон не сможет долгое время выдерживать воздействие тепла, поэтому периодически нужно будет делать ремонт для восстановления герметичности дверцы. Заключается ремонт в том, что прокладку из силикона изготавливают повторно так же, как описано выше.

Для исключения потерь тепла очень важно плотно и надёжно запирать дверку рабочей камеры. В полукустарных условиях возможно изготовление винтового или клинового запирающего устройства.

Запирающее устройство

Винтовое запирающее устройство

Нагревательная спираль

Прокладываем нагревательную спираль

Для выработки тепла, нам понадобится нагревательный элемент. Его можно сделать из спиралей нихромовой или фехралевой проволоки. Диаметр проволоки — 1 миллиметр, диаметр спирали — 6 миллиметров. Можно приобрести уже готовые спирали, а можно и сделать их самостоятельно. Два электрических контура спиралей позволят ступенчато регулировать тепловую мощность печи. Спирали в канавках закрепляем скобками из этой же проволоки, которые заделываем в шов.

Электрическую часть коммутируем таким образом, чтобы получились три ступени мощности:

Первая ступень мощности: два контура спиралей включаются последовательно.
Вторая ступень мощности: нижняя спираль подключается отдельно. Нижняя ступень предпочтительнее, для того чтобы происходил более равномерный прогрев по высоте камеры.
Третья ступень мощности: оба контура включаются параллельно.

Важно! Не включайте спирали до полного высыхания кладочного раствора, иначе спирали сгорят и потребуется ремонт печи еще до начала ее эксплуатации. Подключение прибора должно быть через автомат. Обязательно заземление!

Сушка печи

Сушить печку надо в сухом тёплом месте с вентиляцией.

Продолжительность процесса сушки может быть до нескольких недель.
Не нужно стремиться быстрее высушить печку путем воздействия тепла, если сушить интенсивно и принудительно, то может потрескаться шамотная глина и потребуется ремонт с повторным выполнением кладки.
Перед работой включите самую слабую ступень, и если нет пара, значит, печь просохла.

Итак, мы с вами обсудили как сделать муфельную печь, работающую на электричестве, в кустарных условиях. Не забывайте, что обязательно соблюдение правил техники безопасности выполняя монтаж и ремонт данного высокотемпературного отопительного устройства.

sdelaikamin.ru

Самодельная муфельная печь

Муфельная печь предназначена для плавки алюминия, меди. Так же в ней можно обжигать керамические изделия и закалять сталь. Конструкция печи, представленная в данной статье подогнана для работы с алюминием.

Алюминий плавится при температуре выше 660 градусов, и для правильной работы печи ее нагревательные элементы должны выдавать намного большую температуру, так как даже при хорошей термоизоляции часть тепла будет рассеиваться в окружающею среду.

Существуют разные способы нагрева печей: это розжиг газом, углем, дровами. Так же используются электрические нагреватели. Нагрев печи горением (газ, дрова, угли) значительно экономичнее по сравнению электрическим, но он так же имеет и свои минусы, главный из которых это сложность в регулировке температуры плавления, что ограничивает возможности использования самой печи, такие как литье полимеров и искусственное старения металлов. Именно поэтому автор статьи выбрал для своей печи электрический способ нагрева.

Конструкция муфельной печи.

В центре печи располагается нагревательная камера, в которую и производится засыпка и плавление метала. Ее окружает так называемый «аккумулятор тепла» имеющий с наружи защитный тепловой экран, который увеличивает время его остывания.

Аккумулятор тепла нужен для сохранения нужной температуры камеры в тех случаях, когда заливку метала необходимо производить несколько раз подряд. Здесь важно не перестараться, и не сделать его слишком большим, поскольку для его разогрева при первом включении печи нужно определенное время и чем больше его размер, тем дольше печь будет выходить на нужный режим.

В качестве материала для изготовления аккумулятора был использован огнеупорный кирпич. Из него выкладывается, что-то наподобие небольшого колодца. Для того чтобы края кирпичей плотно прилегали к друг другу они подрезаются под нужным углом. Это можно сделать с помощью болгарки с алмазным кругом. Режется он довольно легко.

Корпус

Для создания корпуса печи необходим лист метала толщиной 1 – 1,5 мм. По высоте делается запас, так как на дно печи будет еще один слой кирпичей.
Затем из прута арматуры выгибается кольцо и его стык заваривается. Диаметр его делается с запасом под теплоизоляционный слой. Вокруг него по мере приваривания огибается лист метала. Стык обваривается.

Далее изготавливается дно печи. Из листа метала (той же толщины что и корпус) вырезается квадрат под диаметр корпуса.

Затем четыре выпирающих угла срезаются болгаркой.

Следующим этапом будет резка канавок под электрический тэн. Перед этим кирпичи в собранном виде пронумеровывается, затем укладываются в одну линию и выравниваются уровнем.

Спираль

В качестве материала для намотки спирали использовался нихром. Толщина проволоки 1.2 мм. Ее нагрев до 1000 градусов будет происходить при прохождении тока 20 ампер. Печь подключаться к сети 220 вольт, следовательно, мощность ее будет около 4,4 киловатта. Длина проволоки составила 1230 мм.

Для намотки спирали можно использовать металлический прут 3 – 4 мм. Проволока обматывается вокруг него, затем снимается. Спираль готова.

Провод , по которому на печь будет подаваться напряжение должен иметь сечение не меньше 2,5 мм. Это касается ВСЕГО провода, идущего до щитка и от него.

Так же не помешает поставить под печь отдельный автомат на 25 ампер.

При укладке спирали важно проследить чтобы ее витки не касались друг друга, это может повлечь за собой снижение сопротивления и перегрев спирали.

Теплоизоляция

На дно ранее заготовленного корпуса ложится листовой асбест. Поверх него льется слой огнеупорной заливки (шамотной глины). Далее ложится слой огнеупорных кирпичей, на котором будет стоять камера.

Кирпичи выкладываются на свое место в порядке нумерации и выравниваются по середине. Стыки между кирпичами промазываются шамотной глиной. По внутренней металлического корпуса укладывается слой асбеста .

В корпусе сверлятся отверстия под керамические изоляторы к проводам тэна.

Далее пространство между металлом заливается шамотной глиной перемешанной с водой. Для ускорения застывания можно немного подогреть печь, но рекомендуется делать это на свежем воздухе, так как пары асбеста опасны для здоровья. После застывания печь готова к использованию.

Источник

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Самодельные печки. Нагревательная газовая мини-печь — Общий

Решил создать новую ветку, т.как Арти уже кривится на мои сообщения в его ветке. 🙂

Эта печка была сделана с целью что — либо поделать, т.е. погреть и постучать и даже расплавить что-нибуди цветное, во время выездов на природу. Печка, 12л. газовый баллон, 30кг. наковаленка, кузнечные клещи и молоток, да пара кусочков металла,- все это свободно умещается в багажнике.

Как и обычно все начинается с эскиза.

Далее подыскивается подходящий корпус. Для него прекасно подошел пустой фреоновый баллон.

Правда его длина была немного маловата. Баллон был разрезан, в него вварено кольцо проставка удлинняющая корпус. Бали изготовлены и приварены хомутики для стяжных болтов, а также патрубок в который вставляется корундовая трубка доходящая по касательной до огневой зоны.

Далее, заранее купленные блоки «Термоизола 1400» (1400 — это рабочая температура данного огнеупора) были размечены.

Вырезано дно

И кольца создающие огневую зону

Термоизол легко режется ножевкой, строгается ножем или стамеской. Отходы, т.е. стружки и опилки термоизола не выбрасываются. Собираются, перемалываются, просеиваются. Полученный порошок далее будет необходим для изготовления огнеупорной обмазки.

Кольца вставляются в половинки корпуса. Внутренняя часть и боковые поверхности пропитываются АХФС (алюмохромфосфатным связующим) на основе порошка термоизола и АХФС делается мастика для обмазки огневой зоны и склейки колец термоизола. С АХФС термостойкость пропитанного термоизола повыщается до 1600*С

Половинки печки складываются и стягиваются болтами.

Изготавливается подставка для печки

Печка практически готова

Осталось поставить ручку для переноски, кронштейник, чтобы опирать горелку, и передний столик перед леткой с вставленной керамической пластиной. Так как это фактически газовый горн, то крышка не делается. Подставляется небольшой блок термоизола с дырочкой, для контроля за огневой зоной.

Печка в работе.

Окрашивается корпус печи термостойкой краской (до 650*С) снаружи черной, внутри аллюминизированной. Справедливости ради надо сказать, что однослойная изоляция имеет более высокий коэффициэнт теплопередачи и после получаса работы печи поверхность ее нагревается, что рука уже не терпит. Какую температуру можно получить в такой печке? Скажу, что однажды делал отжиг 4-х клинков из стали Х12МФ, зазевался и получил единый монолит. Сплавились в один кусок. Надо сказать, что в таких малых объемах газовую печь сложно контролировать с помощью термопар. В основном на глаз, по цвету раскаленного металла.

В настоящее время делаются две похожих минипечки, но центральная (огневая) зона из корундовой трубы, точнее из пенокорунда, рабочая температура до 1750*С, а далее муллитокремнеземный фетр пропитанный окисью циркония, с рабочей температурой 1400*С. По расчетам такая изоляция позволит дольше держать высокие температуры.

В такой печке можно греть металл под ковку. Даже свободно делать (сваривать) дамаск. Можно плавить цветмет в небольших тиглях. Проводить высокотемпературную пайку. Сплавлять пакеты пластин из цветных металлов, для изготовления Мокуме-гане. Проводить закалку, отжиг, термоциклирование, нормализацию, отпуск и т.д.

Изменено 4 апреля 2007 пользователем Urman

www.chipmaker.ru

Муфельная печь своими руками | ТехноБлог Dimanjy

Муфельная печь — незаменимый инструмент для литья цветных металлов в домашних условиях. Вы уже наверняка знаете, что в муфельной печи можно плавить алюминий, медь, другие цветные металлы, обжигать керамику, закалять сталь и так далее. Меня на данный момент муфельная печь интересует как печь для плавки алюминия, поэтому конструкция моей муфельной печи ориентирована на литье алюминия в домашних условиях.

Чтобы расплавить алюминий, его нужно нагреть до температуры выше 660°С. Значит наша муфельная печь для плавки алюминия должна развивать гораздо большую температуру, т.к. часть тепла будет уходить на нагрев окружающей среды (так называемые теплопотери).

Требуемой, и даже большей, температуры достаточно легко добиться самыми разными способами. Различные конструкции муфельных печей, которые я встречал в сети, позволяют использовать в качестве источника тепла практически все, начиная от электрических нагревателей, газа и угля, заканчивая дровами.

Я в качестве нагревательного элемента выбрал электрический нагреватель (ТЭН), отказавшись от газа, хотя газ гораздо более экономичен. Все дело в том, что электрическим нагревателем гораздо проще управлять, а возможность гибкого управления муфельной печью нам может потребоваться в будущем при литье полимеров, закалке и искусственном старении металлов… да мало-ли еще для чего! Лучше предусмотреть такую возможность.

Итак, перейдем непосредственно к конструкции моей домашней муфельной печи для плавки алюминия.

Попросту говоря, муфельная печь состоит из нагревательной камеры, аккумулятора тепла из огнеупорного материала и теплоизоляции, которая не дает остывать аккумулятору тепла.

Аккумулировать тепло желательно для того, чтобы обеспечить непрерывный процесс литья алюминия. Если вам нужно отлить несколько изделий, то, скорее всего, плавить алюминий придется несколько раз. Так вот, аккумулятор тепла как раз и нужен для того, чтобы муфельная печь не успела остыть между двумя последовательными закладками алюминия. Но тут тоже важно не перестараться. Сделав слишком большой аккумулятор мы рискуем сделать печь для плавки алюминия слишком инерционной. Для выходя на рабочий режим ей придется слишком долго прогреваться, что также является негативным фактором при литье алюминия в домашних условиях.

В качестве аккумулятора тепла я использовал обычный огнеупорный кирпич, который просто так валялся возле сарая (слегка переоборудованного в мастерскую). Собственно говоря, вся конструкция моей муфельной печи отталкивается от этой кучки кирпичей в количестве 7 штук.

Как видно на фото, я отсек с каждой стороны кирпича некий сектор при помощи болгарки и алмазного круга. Этот спил позволяет состыковать огнеупорный кирпич в виде своеобразной трубы, образующей рабочую камеру, в которой будет располагаться ТЭН муфельной печи. Кирпичи можно временно стянуть проволокой, чтобы они случайно не рассыпались и не раскрошились.

Кстати говоря, пилить огнеупорный кирпич болгаркой очень легко — идет, как по маслу. Однако при этом образуется фонтан пыли, которая оседает в радиусе пяти метров от места проведения работ. Некоторые советуют место пила поливать водой из шланга, но я не пробовал. Мне кажется, проще просто пилить на открытом воздухе (на даче, около гаража и т.д.).

Далее огнеупорную камеру нужно упаковать в какой-то корпус. Люди пишут, что можно использовать для этого металлическое ведро из под краски, но у меня эти кирпичи помещались в ведро впритык, и совсем не оставалось места под теплоизоляцию. Поэтому я решил изготовить свое собственное «ведро».

Для изготовления корпуса своей муфельной печи я взял отрезок старого металлического листа толщиной миллиметра полтора + слой ржавчины. Высоту ведра рассчитываем с запасом, т.к. наша рабочая камера также будет устанавливаться на слой из огнеупорных кирпичей с теплоизоляцией.

Просто так скрутить лист в трубу ровно не очень получилось, поэтому я решил использовать направляющие в виде колец из тонкой арматуры. Арматуру гнул, используя в качестве оправы бревно. Далее концы арматуры привариваются друг к другу, и получившееся яйцо доводится до формы, близкой к кольцу, при помощи обыкновенного молотка.

Полученные кольца надеваем на скрученный лист и привариваем по всей длине окружности, прижимая лист к кольцу пасатижами или клещами. Сразу хочу попросить прощения за качество сварки — варить научился всего пару недель назад, поэтому читая «приварил», в голове держим профессиональный термин сварщика — «присрал».

Дно корпуса муфельной печи изготовил из того же листа. Приварил к нижнему кольцу, а лишние углы срезал болгаркой.

Хочу еще раз обратить внимание на пространство между стенками корпуса и огнеупорным кирпичом. Оно будет заполняться теплоизоляцией и специальной огнеупорной заливкой, о которой расскажу немного позднее. Оставляя место, держите в голове то количество материала, которое вы сможете достать. Мне удалось добыть пару-тройку листов асбеста в качестве теплоизолятора, и немного асбестовой веревки. Вообще говоря, чем больше слой теплоизоляции, там лучше. На этом экономить не рекомендуется!

Далее нам нужно подготовить внутреннюю поверхность рабочей камеры нашей муфельной печи для укладки ТЭНа, который будет располагаться по спирали сверху вниз. Для этого в огнеупорном кирпиче нужно пропилить соответствующие канавки, в которые утопится ТЭН. Это позволит ему сидеть в рабочей камере муфельной печи достаточно прочно без какого-либо дополнительного крепления.

Пронумеровываем кирпичи и раскладываем на ровной поверхности один за другим плотно прижав друг к другу, подровняв их по уровню снизу.

Далее прикладываем к огнеупорным кирпичам нагревательную спираль нашей муфельной печи и отмечаем, какой ширины нужно пропилить под нее канавку. Про изготовление самой спирали ТЭНа муфельной печи для плавки алюминия в домашних условиях я расскажу ниже.

Размечаем канавки под спираль ТЭНа на двух крайних кирпичах (номера 1-ый и 7-ой), и соединяем их линиями при помощи уровня или правила со смещением в одну канавку, т.е. канавку 1 кирпича 1 соединяем с канавкой 2 кирпича 7. Разметив таким образом канавки и соединив потом кирпичи, мы получим спиральное расположение ТЭНа в рабочей камере нашей муфельной печи.

Но это потом. А пока снова займемся пропилом канавок в огнеупорном кирпиче. Поднимая столбы пыли не забываем следить за глубиной канавок. Мне в этом помог сам алмазный диск, на котором рабочая поверхность отделена от остальной поверхности четко различимой границей, до которой я и погружал диск болгарки в кирпич.

При работе с болгаркой не забывайте о безопасности! Работайте в специальных защитных очках, маске или вообще в шлеме, так как ТехноБлог Dimanjy за отпиленные руки и ноги ответственности не несет! Также хорошо использовать респиратор, чтобы не дышать пылью.

Итак, канавки готовы — пробуем, что у нас получилось…

Замечательно! Канавки довольно точно стыкуются между собой и образуют спираль внутри рабочей камеры муфельной печи.

Теперь немного поговорим о намотке самой спирали. В качестве материала для спирали можно использовать нихром или фехраль. Последнюю народ рекомендует, как более надежную, но мне удалось достать только нихромовую проволоку. В конечном счете это особого значения не имеет. Разница заключается лишь в расчете необходимой длины проволоки для спирали ТЭНа.

Температура нагрева нихрома зависит от силы тока, который протекает через проволоку (измеряется в Амперах, А). Сила тока, в свою очередь, зависит от прикладываемого напряжения (в Вольтах, В) и от сопротивления нихромовой проволоки. Прикладываемое напряжение нам известно — это напряжение питающей сети 220 В, а вот сопротивление нихромового провода зависит от диаметра сечения и его длины: чем больше длина, тем больше сопротивление; чем больше диаметр провода, тем меньше сопротивление.

Я отыскал в недрах Сети таблицу нагрева нихромовой проволоки в зависимости от силы пропускаемого тока. Из нее видно, что провод диаметром 1.2 мм (мне удалось достать именно такого диаметра) будет нагреваться до 1000°С при токе порядка 20 А. Прикинем мощность такого ТЭНа: 220В умножаем на 20А, получаем 4400 Вт (Ватт мощности) или 4.4 кВт. Ого, не кисло получается! Памятуя о том, что нас интересует плавка алюминия в домашних условиях, а температура его плавления составляет 660°С, округлим мощность до 4 кВт и будем плясать от этого значения.

Формулу для расчета необходимой длины нихромового провода для ТЭНа муфельной печи заданной мощности также очень легко отыскать в сети. Я для удобства загнал эту формулу в электронную таблицу. В ней достаточно в первой колонке указать диаметр вашего нихромового провода и требуемую мощность ТЭНа. Выкладываю для всеобщего пользования на своем ТехноБлоге Dimanjy: скачать Расчет нихромового нагревателя.

Задав диаметр 1.2 мм и мощность в 4000 Вт, я получил требуемую длину провода 12.3 метра. Далее все просто: отмеряем, отрезаем и наматываем спиральку. Нихромовую спираль я мотал на сварочный электрод диаметром 3.5 мм. Сперва удавалось зажать электрод в шуруповерт и мотать достаточно быстро в полуавтоматическом режиме, но где-то на середине намотки электрод начинал крошиться. Пришлось наматывать вручную. Долго, но зато спираль очень легко слезает с электрода, чего не скажешь при намотке с использованием шуруповерта — спираль получается плотной и крепко сидит на оправе. Приходится долго мучиться, чтобы снять уже намотанную спираль. Могу посоветовать использовать вместо электрода стальной пруток нужного диаметра. Уж он-то не будет крошиться. А я этот момент сразу не продумал, схватив что под руку подвернулось

Ток в таком ТЭНе по расчетам должен быть порядка 18 А. Хочу сразу предупредить, что такой ток накладывает некоторые ограничения на проводку сети питания 220 В. Я провел в свою мастерскую сеть проводом с диаметром всего 1.5 мм, поэтому после первых тестов муфельной печи выявился серьезный нагрев проводки. Так и пожар нетрудно устроить! Опытным путем удалось установить, что провод диаметром 2.5 мм уже не греется. Теперь придется менять всю проводку до моей мастерской Да, и не забудьте поставить соответствующий автомат. Я влепил на 25 А.

После намотки спирали, ее необходимо немного растянуть таким образом, чтобы витки не соприкасались друг с другом. Это очень важно, иначе мы рискуем получить замыкание витков, что приведет к снижению сопротивления и превышению расчетной мощности. Можно так перекоротить витки, что ток будет близок к току короткого замыкания и наш автомат будет все время выбивать, а муфельная печь так и не нагреется.

Однако что же мы видим на фото? Видно нагретую спираль ТЭНа, но она почему-то доходит только до половины рабочей камеры! Как же так? Это первый подводный камень на нашем пути! Дело в том, что рассчитанная ранее длина нихромового провода получилась таковой, что ее не хватает для изготовления спирали, заполняющей весь объем рабочей камеры муфельной печи.

На самом деле я сперва намотал ТЭН где-то на 2 кВт. Он как раз получился такой длины, что полностью укладывался в рабочий объем. Но когда я включил этот ТЭН, оказалось, что он вообще не нагревается до необходимой температуры. Визуально он не краснел, а жару давал только чтобы пожарить сосиски. Недолго думая в взял и разрезал его ровно посередине. В результате у меня получилось два ТЭНа по 4 кВт!

Тут же родилась идея. А что, если сделать муфельную печь с двумя ТЭНами? Отсюда вытекают сразу несколько преимуществ. Во-первых, мы можем включить только один нижний ТЭН, если нам надо плавить алюминий дома в небольших количествах. Во-вторых, мы можем включить параллельно оба ТЭНа, если нам нужно плавить алюминий в муфельной печи в промышленных масштабах Только нужно помнить, что потребляемая мощность такой печки перевалит за 8 кВт. Ох, держись проводка! Ну и в третьих, мы можем подключить два ТЭНа последовательно, в результате чего получится муфельная печь на 2кВт, в которой можно что-то сушить, прогревать, вытапливать воск из форм и многое другое, где нужны более низкие температуры в диапазоне до 400°С. Смотрите, как гибко получается!

Воодушевившись этой идеей, я немного модифицировал один из кирпичей рабочей камеры муфельной печи, пропилив в нем три канавки под выводы моих ТЭНов. Так как выводы будут греться не меньше самой спирали, я использовал обычную керамическую плитку для создания своеобразных каналов под выводы. Для этого от плитки отрезаются болгаркой с алмазным кругом три полоски и в них выпиливаются канавки (удобнее сперва пропилить канавку, затем отрезать полоску). Эти самодельные керамические каналы вставляются в кирпич, как показано на фото.

Применив такие керамические каналы под выводы нихромовых ТЭНов, я добился еще одного замечательного свойства моей муфельной печи — ремонтопригодности. Если какой либо из ТЭНов перегорит со временем, его очень легко можно будет заменить на новый. Просто вытаскиваем старый и вставляем новый! Вы же помните, что спираль ТЭНа никак не закреплена внутри рабочей камеры муфельной печи, а просто утоплена в канавки и надежно там сидит за счет собственной пружинистости.

Теперь переходим к завершающему этапу сборки самодельной муфельной печи — помещению рабочей камеры в корпус и теплоизоляции. Для этого берем наше изготовленное ранее ведро и укладываем на его дно листовой асбест. Поверх асбеста кладем небольшой слой огнеупорной заливки. В качестве такой заливки я использовал обычную шамотную глину, слегка разбавленную водой. Если нет шамотной глины, то можно использовать специальный огнеупорный клей, который используется при кладке каминов. Обычно его можно купить в соответствующих каминных магазинах.

На заливку устанавливаем еще пару огнеупорных кирпичей, на которые будет устанавливаться сама рабочая камера. Я взял один кирпич и распилил его продольно. В результате получилось два тонких огнеупорных кирпича. Кладем их ровной плоскостью вверх. Обратите внимание на фото — я использовал небольшую опалубку из ломаного гипсокартона. Это нужно для того, чтобы донная заливка не касалась стенок ведра — туда будет укладываться еще асбест.

Поверх донных кирпичей также наносим небольшой слой огнеупорного раствора и устанавливаем рабочую камеру. Установка камеры производится по одному кирпичу в порядке нумерации. У каждого кирпича перед установкой тем же огнеупорным раствором промазываются боковины, которые будут соприкасаться с соседними кирпичами. После установки всех кирпичей выравниваем их так, чтобы камера получилась по центру нашей конструкции.

После этого вынимаем опалубку и начинаем набивать к стенкам корпуса асбестовую теплоизоляцию. Некоторые люди советуют сперва увлажнить асбестовые листы. Но мои лежали в сарае и были уже достаточно влажные, т.к. крыша сарая слегка подтекает

После набивки теплоизоляции сверлим отверстия в боковой стенке корпуса муфельной печи под выводы ТЭНов. Отверстия лучше сделать побольше и запихнуть в них трубчатые керамические изоляторы, чтобы выводэ ТЭНа ни в коем случае не коснулись металлического корпуса муфельной печи! После этого заливаем оставшееся пространство огнеупорным раствором (в моем случае шамотной глиной с водой). Трамбуем и выравниваем при помощи шпателя.

Все почти готово. Теперь я уложил спираль ТЭНа в рабочую камеру муфельной печи и продел выводы в заготовленные керамические каналы и изоляторы. Если есть терпение ждать несколько суток, пока раствор застынет — ждите! Я же думаю, что моя шамотная глина лишь быстрее просохнет, если слегка прокалить муфельную печь. Ну максимум немного потрескается. Да и терпения у меня столько нету Врубаем!

После включения вся влага начинает интенсивно испаряться, прогорает всякий шлак, поэтому может немного попахивать. Прогревать нужно постепенно с перерывами минут по 20. Крайне рекомендую делать это на свежем воздухе, т.к. асбест вроде как считается канцерогеном, и дышать этим не следует. Я, правда, живу в одном из самых экологически грязных регионов нашей страны, где работает сразу два металлургических завода, поэтому не особо запариваюсь на этот счет. Как говорится, «поздно пить Боржоми!»

Осталось закастрюлить крышку для нашей муфельной печи. Этого сделать я пока не успел. Допишу позднее. Следите за обновлениями!

Что дальше? Дальше мы опробуем нашу печь для плавки алюминия в домашних условиях, а также изготовим нашу первую гипсовую форму для литья алюминия.

Обновление от 4.10.2016

Прошло уже больше 3-ех лет с момента создания мной электрической муфельной печи своими руками. За это время я немножко продвинулся в технологии плавки металлов и успел изготовить плавильную печь на угле, а также буквально сегодня закончил постройку самой удачной из моих плавильных печей — газовую плавильную печь, которая по всем показателям превзошла и электрическую и угольную печи. Очень рекомендую ознакомиться с ее конструкцией. Она простая и недорогая в изготовлении, зато удобство, скорость работы и эффективность использования топлива у нее максимальны!

tech.dimanjy.ru

Муфельная печь своими руками — чертеж и инструкция по сборке

Иногда в домашних условиях требуется произвести закалку стального инструмента или расплавить куски цветного металла. Для этого нужна температура около 660 градусов, достичь которой можно только в специальных муфельных печах.

Муфель — это пространство (камера) в печи, куда помещается исходный материал, требующий нагрева. Их можно изготовить в домашних условиях. При этом, чтобы печь получилась эффективной, нужно учесть ее теплопотери.

Видео о тестировании и работе самодельной муфельной печи

Основное назначение

Для термической обработки металлов;
Получения восковых предметов, с использованием литейных форм;
Обжига различных изделий из керамики;
Плавки различных цветных металлов и т.д.

Можно также такую печь применять для обогрева небольших помещений и сушки древесных материалов.

Необходимые материалы

1. В качестве материала для муфеля, используются разные огнеупорные вещества: кирпич из шамотной глины, керамические плиты или волокно, электроизоляция и огнеупорные засыпки в виде пены.

2. Кожух муфельной печи чаще изготавливается из листов конструкционной стали. Пустоты, образующиеся при сборке конструкции, заливаются огнеупорным и теплоизолирующим материалом.

3. В качестве электронагревательных элементов рекомендуется использовать спирали из проволоки, стержни или ленту из молибдена, вольфрама, фехрали, тантала или нихрома, а также мощные тэны. Источником энергии служит домашняя электрическая сеть, с напряжением 220 В.

В этом уроке мы пошагово разберем процесс создания муфельной печи своими руками. Итак поехали…

Подготовка огнеупорного кирпича

Основным и самым первым шагом на пути создания муфельной печи является подготовка огнеупорного кирпича с фасками в нужном месте, для лучшего прилегания стыков при сборке. Для этого возьмем раствор шамотной глины и зальем его в специальные формы.

Важно заметить что:

Форма для заливки раствора, в нижней части изготавливается не с прямыми углами, а со скосами под нужным углом. В противном случае, придется срезать углы с заготовки болгаркой или ручным инструментом.

Шесть или семь (по выбору) заготовок из огнеупорного кирпича необходимо очень тщательно подогнать в стыках, чтобы муфель получился без щелей. Далее требуется все кирпичи прижать друг к другу фасками и зафиксировать в таком положении специальной стяжкой. Ее можно изготовить из металлической ленты шириной 2-3 см. На концах стяжки необходимо предусмотреть приспособления, натягивающие ленту. После сборки получится шести или семигранная конструкция муфеля.
Затем, надо выполнить нескольких поперечных пропилов в каждом огнеупорном кирпиче заготовок. В них будет укладываться нагревательный элемент в виде спирали. Канавки выполняются абразивной пилой. В одной заготовке канавки делают с наклоном, а в остальных — горизонтальными. Расстояние между канавками — не менее 2 см, а конфигурация должна совпадать с диаметром укладываемой в них электроспирали.

Сборка и заливка каркаса

Собрав муфель в одно целое, нужно приступать к изготовлению каркаса (кожуха). Для этого можно подобрать металлическую трубу нужного диаметра. При этом между кирпичами и каркасом должно быть зазор, не менее 150 мм, для лучшей изоляции и снижения теплопотерь электропечи. При отсутствии готовой трубы, кожух можно изготовить самостоятельно из листовой оцинкованной стали.

Сборку муфеля и кожуха печи нужно выполнить в следующем порядке:

Установить огнеупорную конструкцию на ровную площадку.
В двух щитах из теса, толстой фанеры или ДСП вырезать отверстия, соответствующие диаметру кожуха печи.
В один щит вдеть нижнюю часть кожуха, а во второй — верхний торец трубы.
Щиты требуется скрепить так, чтобы они не сползали по гладкой поверхности металла. Это предотвратит деформирование листового металла и случайный сдвиг с места при дальнейших работах.
Затем в пространство между муфельным кирпичом и кожухом аккуратно заливается раствор из жаропрочного и теплоизолирующего материала.

Сборка и проверка печи

Сборка печи начинается с изготовления дна муфельной печи своими руками, которое можно сделать в виде отдельной конструкции. Это облегчит переноску печи по частям к месту ее использования.

Из оцинкованного листа изготавливается цилиндр с диаметром равным размерам кожуха и высотой 25-30 см. К нему приделываются ножки из трубы или профильного металла сечением 2 см, для исключения пожароопасных ситуаций.
На нижнем торце заготовки нужно сделать отверстия и сплести через них проволочную сетку. Она будет удерживающим элементом для залитого и затвердевшего раствора из жаропрочного материала. Аналогично изготавливается и крышка муфельной печи, в которой нужно предусмотреть технологическое отверстие для вентиляции.
В канавках муфеля уложить спираль нужного диаметра, длины и сечения провода так, чтобы витки не соприкасались. Вывод концов проволоки выполнить через керамические трубки. Остается подвести электропровода и испытать получившуюся конструкцию.

На этом у нас все, встретимся в следующем уроке.

Краткий видео обзор

boldproject.ru