Муфельна піч металу власноруч. Виготовлення муфельної печі для плавки та загартування металу своїми руками. Особливості збирання муфельної печі

Зробити просту муфельну піч для плавки металів. За 3 години піч здатна розігріватись до температури близько 800 ° C і це не межа. У ньому легко можна плавити алюміній. Збирається пекти досить легко, всі матеріали можна дістати і коштують вони недорого. Як ізолятор використовується пічна цегла і скловата, а корпусом виступає каструля з нержавіючої сталі. Для контролю температури піч обладнана спеціальною електронікою, яку автор замовив із Китаю, коштує вона недорого. Розглянемо докладніше, як така піч працює та як її зібрати!

Матеріали та інструменти, які використовував

Список матеріалів:
- пічна цегла (шамотна);
- скловата (або інший ізолятор);
- каструля з нержавіючої сталі (відповідних розмірів);
- Нагрівальний елемент - дріт х23ю5т довжиною 18 метрів і перетином 1 мм;
- ;
- Реле;
- ;
- Корпус блока живлення від комп'ютера.

Список інструментів:
- болгарка з диском по бетону;
- креслярське приладдя та папір;
- затискачі;
- токарний верстат;
- дриль.

Процес виготовлення печі:

Крок перший. Працюємо з цеглою
Для початку нам потрібно особливим чином обрізати цеглу, щоб викласти з неї пекти. Автор спорудив для цього спеціальну станину для болгарки. Цегла використовується шамотна, така продається в багатьох будівельних магазинах. Ріжеться цегла дуже просто за допомогою болгарки та диска по бетону. Загалом автор використав для свого проекту 6 цеглин.

Не забуваємо також встановити цеглу на дно печі та встановити ізолятор. У стінках каструлі свердлимо отвори та виводимо кінці спіралі для підключення її до джерела живлення.

Звичайно, для більш ефективної роботи потрібно буде ще покращити ізоляцію та виготовити кришку для печі. В цілому,

Муфельна піч для розплаву або загартування металевих виробів – прилад, який дозволяє домашньому майстру виконати певну роботу. Простий агрегат, здатний працювати на різних видах палива, для самостійного виготовлення достатньо мати навички виконання слюсарних та електрозварювальних робіт.

Згорнути

Пристрій та схема

Влаштування муфельної печі для плавки металу складається з:

• здебільшого сталевого корпусу. Для домашнього використання краще виконати його із жаростійкого металу або нержавіючої сталі. Але можна використовувати конструкційну сталь. Товщина листа 15-2 мм;
• шару внутрішньої теплоізоляції. Для домашніх печей використовують шамотну цеглу або інший теплоізоляційний матеріал, що витримує температури нагріву до 1000 0 - 1200 0;
• сталевий корпус можна обкласти зовнішнім шаром керамічних плиток або вогнетривкою цеглою;
• електричних чи газових нагрівальних елементів. Газові пальники краще купувати у спеціалізованих магазинах. Електрична піч може оснащуватися саморобними спіралями з ніхрому або фехралю. Товщина дроту – 1 мм. Фехралевий дріт дешевше, але він поступається ніхрому за рівнем опору впливу агресивного середовища та довговічності спіралі;
• системою автоматичного чи ручного управління роботою техніки. Встановивши теплові датчики, ви зможете легко керувати температурним режимом і часом підтримки заданої температури.

Висновок

Саморобні або промислові печі для загартовування металу або його плавлення – всі ці конструкції повинні забезпечувати безпеку та комфортність у роботі з нагрівальними приладами. Зробити конструкцію самостійно нескладно, впоратися зможе навіть новачок. Головне уважно та відповідально виконувати всі рекомендації та правила виконання робіт.

У муфельній печі піддають термічній обробці різні матеріали. У ній можна випалювати, випалювати, загартовувати, виплавляти метали, скло, кераміку, воск. Багатофункціональність агрегату забезпечується більшим діапазоном нагріву: 20-1000 ºC. Необхідність мати пристрій призводить до рішення зробити його самостійно, так як у торговій мережі ціни на такі агрегати високі. Збирається муфельна піч своїми рукамидосить швидко, якщо підготовлено всі матеріали. Декілька днів займе просушування, тому що потрібно робити кладку з шамотної цегли.

Як працює муфельна піч?

Для того щоб зробити муфельну піч, треба представляти принцип її роботи. Паливом можна використовувати газ, вугілля, електрику та навіть дрова. При цьому самостійно краще створити електричний агрегат. Він складається з нагрівальної камери та теплоізоляції, що зберігає тепло. Акумулятором цього тепла є вогнетривка цегла. Термообробку здійснюють у робочій камері – муфелі, саме тому піч отримала таку назву.

У домашніх умовах для муфеля використовують будь-яку вогнетривку форму, наприклад, порцелянову, з керамічних плит. Також її можна зробити із шамотної глини або цегли. Слід враховувати, що температура плавлення форми повинна бути вищою за температуру плавлення використовуваного для термообробки матеріалу. У домашніх умовах саморобна муфельна піч застосовується для плавки невеликої кількості металу або загартовування інструменту. Саме тому достатньо зробити її невеликих розмірів.

Матеріали для збирання муфельної печі

Для складання агрегату знадобляться такі матеріали та обладнання:

• болгарка,
• вогнетривка цегла,
• зварювальний апарат,
• металевий корпус, наприклад відро; листова сталь, якщо корпус доведеться робити своїми руками,
• сталеві куточки як ребер жорсткості для днища корпусу (приварюються зовні),
• теплоізоляція, наприклад, азбестові листи, крихта, мотузка або базальтова вата,
• дріт перерізом 1 мм для спіралі ТЕНу, наприклад, ніхромова; краще купити готову спіраль.

Насамперед визначаються з корпусом. Від його розмірів залежить габарити робочої камери. Це стосується готової конструкції, наприклад, якщо використовують сталеве відро або стару газову духовку. Корпус можна зварити самостійно з листової сталі, тоді спочатку роблять муфель, потім визначають які габарити повинні бути у корпусу.

Також муфельна піч своїми руками може виготовлятися в інший спосіб. Робочу камеру можна зліпити із шамотної глини або роздобути керамічну трубу середнього діаметра. Залежно від цього технологія робіт відрізнятиметься.

Виготовлення спіралі для муфельної печі

Дріт з ніхрому перетином 1 мм намотують на сталевий прут із гладкою поверхнею. Достатній діаметр витків 6 мм. Треба стежити, щоб вони не стикалися під час намотування. Спіраль укладають у підготовлені в цеглах канавки. Далі слід запобігти їх випаданню з цих канавок при нагріванні. Для цього можна зробити тонку замазку із шамотної глини або використовувати дріт. Якщо для муфеля застосовується керамічна труба, дріт намотується з зовнішнього боку. Слід дотримуватися відстані між витками 2 мм.

Закінчення збирання муфельної печі

Цегляну або керамічну робочу камеру поміщають у сталевий або чавунний корпус, на дно якого попередньо укладено утеплювач. З зовнішнього боку дно зміцнюють сталевими куточками, так як шамотна цегла ускладнить конструкцію. Між стінами камери та корпусу має бути простір від 4 см. Саме в нього закладається утеплювач. Кришку виготовляють із 2-х шарів металу та утеплювача між ними. Потрібно передбачити ручку для відкривання.

Далі в корпусі печі свердлять отвори та протягують назовні висновки спіралі. Крім цього, треба зробити отвори для термодатчика. Підключення проводів здійснюється до окремого кабелю. Він для безпеки електромережі підключається до автомата на 20А. З'єднання висновків та кабелю можна зробити за допомогою керамічного патрона. У такий спосіб вдасться уникнути скручування проводів. Ніжки для корпусу роблять із сталевих труб. Їх приварюють або прикручують болтами з гайками, але тоді дно грубки має бути піднятим, щоб шурупи виявилися зовні.

Якщо для виготовлення муфельної печі використовували стару газову або електричну духовку, то її не потрібно утеплювати. У конструкції теплоізоляція передбачена виробником. Слід зазначити, що такий агрегат вигідно виготовляти, якщо потрібна пекти середніх розмірів. Пази для спіралі роблять у бічних та задній стінках. Висновки підключають до вимикача, розташованого із зовнішнього боку герметичних дверцят.

У муфельних печах можна досягти дуже високих температур. Такі агрегати використовують у майстернях ювеліри, майстри, що створюють кахлі та іншу кераміку, в них плавлять метали, працюють зі склом та емалями.

Печі заводського виготовлення компактні, мають цифрові контролери температури, але коштують досить дорого. Навіть найменша грубка з камерою 10 х 17 см обійдеться в 23 - 39 тис. руб. Найбільші печі для робіт з керамікою (35 х 47 см) вже коштують 60 - 75 тис. руб.

Але цілком доступна виготовлення муфельна піч своїми руками. Звичайно за якістю вона поступатиметься, але можна зробити її такого розміру, як потрібно для роботи, і обійдеться її створення значно дешевше. Розглянемо, як зробити муфельну піч своїми руками для випалу кераміки та інших потреб.

Камери можуть працювати на:

1. Електрика.
2. Газі.
3. Вугле.

Але газовий агрегат у домашніх умовах зібрати не вийде, оскільки це небезпечно та заборонено законом.Варіант на вугіллі може працювати лише з наддувом. Але якщо є подібний горн, то простіше помістити в нього муфель, а не споруджувати спеціальну піч. Електричний варіант дозволить контролювати температуру нагріву та застосовувати компактний агрегат навіть у квартирі (потужність таких пристроїв близько 2,5 – 4 кВт, так що підійде звичайна розетка із заземленням та надійним дротом).

Існують різні форми печей:

1. Горизонтальні.
2. Вертикальні (горшкова).
3. Трубчасті.
4. Ковпакові.

Перший варіант найпростіший для самостійного відтворення.

Як працює муфельна піч? Основні частини конструкції

Конструкція печі – камера (муфель), де набирається температура від 20 до 1150 °С. Нагрівальним елементом служить ніхромовий дріт, закручений у спіраль. Два шари теплоізоляції дозволяють довго зберігати жар (чим вона надійніша і менше тепловтрати, тим вище ККД виробу). Акумулює температуру шар цегли. Можна використовувати вогнетривку шамотну цеглу, або азбест (проте його застосування все частіше відкидають через шкідливі речовини, які він виділяє при нагріванні). Другий шар із базальтового волокна, або перліту.

Усі шари печі розміщуються у металевому корпусі.

Процес розігріву заготівлі відбувається поза рахунок прямого випромінювання від спіралі, під впливом відкритого вогню, а шляхом прогріву масиву муфеля. Створюється ефект духовки та забезпечується рівномірне прогрівання.

Саморобна муфельна пічка в металевому корпусі

Як корпус для печі, часто використовують корпуси від техніки, що відслужила - старої духовки, холодильника і т. д. Якщо нічого відповідного не знайшлося, купують листовий метал і варять корпус з нього.

Те, що деталь прогрівається рівно і без прямого впливу інфрачервоного випромінювання спіралі, дає:

• Плавка цінних металів без домішок.
• Отримання рівного відтінку поверхні художньої кераміки.
• Можливість сушіння струмопровідних матеріалів та багато іншого.

Матеріали та інструменти для збирання конструкції

Перш ніж почати виготовлення муфельної печі своїми руками, необхідно придбати набор інструментів. Для роботи знадобиться:

• зварювання та електроди;
• болгарка;
• кусачки та ножиці;
• респіратор, окуляри;
• сталь чи корпус від духовки;
• куточок металевий;
• оцинкована сітка з осередком 2 х 2 см;
• дверцята – готові, або саморобні;
• цегла шамотна;
• суміш вогнетривка;
• термостійкий силікон;
• перліт або базальтова плита (покрівельний утеплювач 1 – 2 см завтовшки);
• дріт ніхромовий 1 мм.

Товщина металу для корпусу має бути 2 – 2,5 мм, оскільки кінцева конструкція буде дуже важкою.З цієї ж причини, якщо використовується тонкостінна побутова техніка, її потрібно зміцнити за допомогою сталевого куточка.

Тим, хто збирається займатися випалом кераміки, не знадобляться температури вище 800 °С, тому вони можуть зробити муфель з будь-якого фарфорового або фаянсового посуду або старого бачка, що змиває.

Кладка вогнетриву

Цегляна кладка буде набагато надійніша, але потрібно враховувати, що розташована всередині печі спіраль повільно випаровуватиметься, і ці пари потраплятимуть у виріб.

Процес виготовлення вогнетривкої камери

Тож для роботи з дорогоцінними металами краще не використовувати саморобні агрегати.

Отже, купується шамотна цегла та суміш для розчину, яка не боїться спека.

Підганяння та розмітка

Цю дію необхідно виконати для того, щоб можна було до початку кладки прорізати в стіні муфеля канавку для спіралі нагрівача.

1. На рівній поверхні розкладаються майбутні бічні та задня стінка вогнетриву.
2. Цегла підганяється, підрізається (важливо не забути про товщину швів, 3 - 5 мм, їх може імітувати дріт).
3. Після припасування цегла нумерується, на їх поверхню наноситься розмітка, де проходитиме спіраль (на цьому етапі потрібно зробити спіраль своїми руками).
4. В окулярах та респіраторі проводиться різання канавок болгаркою.

Оздоблення печі кахлями - дороге задоволення, але такий декор приносить неповторну вишуканість в дизайн приміщення. Для економії коштів ви можете спробувати зробити їх самостійно. читайте уважно.

Покрокову інструкцію зі збирання печі Бубафоня ви знайдете.

Російська піч досі залишається актуальною, а її будівництво – справа досить трудомістка. Але якщо проблеми вам не страшні і ви хочете виготовити піч своїми руками, вам допоможе покрокова інструкція з будівництва: . Розглянемо правила та етапи кладки печі.

Виготовлення спіралі для муфельної печі

Знадобиться стрижень-основа, на який намотуватиметься дріт. Його діаметр має бути приблизно 5-6 мм, а поверхня гладкою. Коли спіраль готова, її прикладають до цегляної заготовки і за розмірами роблять мітки.

Пізніше, коли кладка буде готова, намотування потрібно буде акуратно укласти в канавки і закріпити за допомогою скоб з цього ж дроту. Кінці скоб закладаються в шви.

Спіраль Тена муфельної печі

Місця виходу спіралі розташовуються у бічній або задній стінці.Найзручніше закріпити їх на керамічній пластині. Вимикач встановлюється на корпусі, до нього підключаються дроти спіралі. З одного боку він матиме два контакти («+» і «-»). Якщо зробити два окремі контури, вийде три ступені потужності приладу:

1. Послідовне увімкнення двох контурів.
2. Лише нижня спіраль.
3. Паралельне увімкнення двох контурів.

ПЗВ та заземлення – обов'язково. Щоб не спалити спіраль при першому підключенні, потрібно дочекатися повного висихання розчину кладки.

Камера

Розводиться термостійка суміш (інструкцію можна прочитати на упаковці). Наповнюється цебро водою. Цегла буде занурюватися в неї на 20 секунд, перед тим, як її укладуть.

Спочатку викладається дно муфеля, потім зводяться стіни. Стеля кладеться склепінням, із замковою цеглою.

Інший варіант, коли камера робиться з цегли, поставленої вертикально і по колу. Повинно вийти щось на зразок труби.

Також проводиться нанесення канавок, а на бокових сторонах, за допомогою болгарки робиться скіс.

Коли використовується готовий корпус від духовки, проводиться зміцнення куточками, потім на внутрішні стінки клеїться утеплювач базальтовий (на термостійкий силікон або спец. клей). Потім знизу вгору кладуться вже підігнані, пронумеровані цеглини з канавкою. Укладати їх потрібно дуже щільно (товщина швів – не більше 5 мм).

Термопара

Контролювати ступінь нагріву в закритому муфелі обов'язково потрібно, але робити це набагато складніше, ніж, наприклад, у горні ковалі.

У високому температурному режимі може працювати лише один вид датчиків – термопара (різнорідні струмопровідні деталі, які з'єднані разом).

Робляться дві керамічні трубки, з яких назовні виводяться два дроти: одна з алюмінію, інша зі сплаву хромель (або нікель та залізо).

Один кінець зволікань звивається разом. Зварювати не обов'язково, тому що кінці все одно скоро обгорять.Їх треба буде «відкусити» та скрутити кінці знову. Інші кінці підключаються до звичайного побутового тестера.

Дверцята

На дверцятах теж розташовується шар вогнестійкої цегли. Щоб його закріпити, приварюється сталевий куточок, який підтримуватиме кладку.

Дверцята знімаються, кладуть на рівну поверхню. На ній кріпиться сітка.

У розчин додається цемент, і викладається цегла.

Дверцята повинні надійно замикатися під час плавильних робіт.Можна забезпечити її гвинтовим або клиновим механізмом.

Петлі від побутової техніки можуть не витримати навантаження дверцят із цегляним шаром. Їх краще замінити більш потужними.

Ущільнення

Неприпустимо, щоб дверцята прилягали нещільно до тіла печі. Їй потрібно зробити додаткове ущільнення.

Можна скористатися термостійкою гумкою (використовують на духовках). А можна той самий силікон. Дверцята в місцях прилягання знежирюються, а на саму піч наноситься речовина, до якої не липне силікон (будь-яке жирне мастило).

Силікон наноситься товстим шаром на краї дверцят, вона закривається. В результаті ущільнювач прилипне до дверцят, але край печі залишиться чистим.

Ущільнювач з часом прогорятиме, тому силікон повинен бути завжди під рукою, щоб замінювати його.

Сушіння печі

Піч поміщається в сухе приміщення, що провітрюється з позитивними температурами.

Перевірити готовність печі можна, включивши спіралі на найслабший режим потужності. Просохлий агрегат не виділятиме пар.

Висновок

Якщо все ж таки потрібна муфельна піч, що працює з температурами вище 1000°, можна спробувати пошукати б. у. (служити вони можуть дуже довго, ламатися тут практично нема чого, крім термопари, яку регулярно замінюють). Але ціни на вживані муфелі скидають небагато.

Представлений проект саморобної муфельної печі більше підійде для робіт з t до 900 °С, що влаштує художників з кераміки.

Відео на тему

Муфельна піч - спеціалізована конструкція, що дозволяє нагрівати різні метали до необхідної температури.

Муфель має властивість зберігати метал від прямого контакту з паливом або газами. Печі зі стаціонарною нагрівальною камерою та змінними муфелями працюють за схожим принципом.

Методи для загартування металу

Існує кілька способів обробки металів за допомогою даного пристрою:

• Термообробка:відпал, загартування, відпустка, старіння.
• Робота з цінними матеріалами, переплавлення металів, коли використання відкритого вогню неприпустимо.
• Для отримання рівного тону поверхні, особливо при обробці кераміки (високохудожньої) використовується муфельна піч.
• Сушіння діелектриків.
• Кремаціяспалювання до мінеральних компонентів.

Як працює муфельна піч?

Для того, щоб зрозуміти, як працює пристрій для загартування металу, відбувається процес взаємодії різних елементів, уважно розглянемо її будову:

• Корпус печі. Якщо залишилася стара газова плита, з вбудованою духовкою, то вона чудово підійде для основи пристрою. Кращий розмір для такої духової шафи: 70см-50см-60см.Такі габарити зручні для роботи із термообробкою.

Увага!Якщо ви наважилися використати як основну конструкцію колишню газову плиту, то зробіть демонтаж пластикових складових. Інакше станеться розплавлення всіх матеріалів.

• Внутрішній шар. Безпосередній контакт із поверхнею топки. Коефіцієнт корисних дій залежить від цієї частини конструкції, тому використовувати слід вогнетривку шамотну цеглу.

Фото 1. Вогнетривка шамотна цегла - обов'язковий елемент для внутрішнього шару при виготовленні печі своїми руками.

• Зовнішній шар. Його мета – скорочення втрат передачі тепла. Широко використовуються переліт та базальтова вата для досягнення ефекту.

Порада!Не використовуйте азбест як зовнішній шар. Нагріваючись, цей матеріал виділяє канцерогени.

• Нагрівання робочого простору.Спіралі, створені з ніхромового або фехралевого дроту, відповідають за процес нагрівання всієї газової плити. Краще використовувати фехралеві, тому що вони пластичніші, але ніхромові - дешевше.

Пристрій для плавки алюмінію та міді

Легкоплавкі метали відрізняються крихкістю. Важливо дотримуватись схем роботиз цим типом металів.

Так, наприклад, для плавлення міді або алюмінію, муфельна піч має розігрітися. до 1083, а для плавлення бронзи - 930 за Цельсієм.

Ці матеріали серед інших легкоплавких мають найвищі показники температури плавлення.

Отже, напрошується висновок: для роботи з легкоплавкими металами необхідна піч, що розігрівається максимум до 1100 градусів.

Нюанс!Для великого лиття під час роботи з легкоплавкими металами встановлюється горн. А плавити метал можна у ємності з «носиком»(Тигель). Так найлегше надати йому надалі форму.

Етапи роботи з легкоплавкими матеріалами

1. Гартування печідля заливання на температурі 600 градусів.
2. Занурення форми.
3. Нагрівання температури до 900 градусів.
4. Засікаємо час перебування форми в печі. 120 хвилин.
5. Виймаємо форму та остуджуємо до 500 градусів.
6. Легкоплавкий матеріал міститься у форму.

Плавка золота

Тугоплавкі метали, наприклад, золото, у роботі відрізняються високою температурою плавлення. Так, для успішного вирішення завдання, необхідно буде розігріти пекти до 1300 градусів, За умови того, що ми працюємо зі сталлю (за іншими матеріалами треба дивитися коефіцієнт тугоплавкості).

Необхідно враховувати фактор матеріалів розпалювання. Так, протопити піч можна всіма побутовими непотрібними матеріалами, виключаючи токсичні, тобто отруйні речовини, що виділяють, в процесі горіння.

Вам також буде цікаво:

Етапи роботи з тугоплавкими матеріалами

Індукційна муфельна піч своїми руками

Муфельні печі – це конструкція, необхідна для творчості ювелірів, ковалів, інших майстрів, що працюють з керамікою, із загартуванням сталі. Зазвичай індукційна муфельна піч для плавки є дорогою, але є можливість зробити її своїми руками.

Необхідні матеріали та інструменти

Виготовлення конструкції

• Монтаж основної частини.На внутрішніх сторонах шамотної цегли випилюємо поперечні отвори. Вони служать для встановлення нагрівальної спіралі. Такі пази збільшують обсяг печі, тобто внутрішнього простору, з яким працюватиме ефективніше. Цегли складаємо та закріплюємо у формі призми. Ліквідуємо щілини.
• Виготовлення стін.Використовувані матеріали: кантал, фехраль, ніхром. Встановлювати матеріали можна будь-яким способом, але краще скласти їх навколо. Так, не буде перепаду температур, що так негативно впливають на процес термічної обробки.

Фото 2. Основна частина муфельної печі збирається з шамотної цегли, в яких випилюються отвори.

• Встановлення теплоізоляції.Ефективність залежить від рівня утримання температури всередині конструкції. Сама теплоізоляція - це суміш, що складається з 0,8 частин цементу та 0,2 частин перліту. Суміш між призмою та стінками має настоятися біля 48 годин.
• Виготовлення дна.Створюємо вигнуту заготовку для нижньої частини виробу, прикріплюємо чотири маленькі шматочки сталевої труби - це ніжки, на які спиратиметься піч. Всередину виробу наливаємо цементну суміш, після застигання прикладаємо дріт у вигляді сітки, для створення рівного та одновимірного шару. Наприкінці наносимо тальк.
• Виготовлення кришки.Одного розміру з дном створюємо заготовку, кріпимо до нього ручки. Кришку заповнюємо розчином із цементом та перелитим.
• Виготовлення спіралі.Ніхромовий дріт із перетином 0,1 смі прут із заліза радіусом 3 мм. Після зняття з дроту дроту отримуємо спіраль. Витки не повинні стикатися. Готова спіраль міститься у прорізі, зроблені перших етапах виробництва.

Фото 3. Спіраль з ніхромового дроту поміщається у спеціальні прорізи у вогнетривкій цеглині ​​таким чином, щоб витки не стикалися.