Как самостоятельно построить муфельную печь для дома

Про муфельные печи слышал, наверняка, каждый, но редко кто возьмется объяснить не только строение, но и назначение данного устройства. Между тем, муфельная печь – это конструкция узкой специализации, которая предназначена для выплавки металлов, обжига глиняных или керамических изделий, стерилизации инструментов или выращивания некоторых кристаллов. Помимо производственных печей иногда встречается муфельная печь для дома, ведь широко известны изделия домашних мастеров.

Изготовление самодельной печи для плавки алюминия

На куске картона размечаем проекцию будущей печи. В сечении это будет полый цилиндр с толщиной стенок, равной толщине кирпича.

Разбиваем окружность цилиндра на шесть равных частей по количеству элементов. В очертание окружности вписываем грани кирпичей, чтобы затем сделать единый шаблон для деталей этих стенок.

Кирпичи выставляем в вертикальном положении на так называемый тычок (торец). На него выставляем шаблон подрезки и очерчиваем его по контуру карандашом. Из шести прямоугольных кирпичей (параллелепипедов) должна получиться окружность цилиндра. Стыки остаются прямыми без четвертей, однако опытные мастера подтверждают, что значительная часть теплопотерь образуется именно ввиду расширения этих зон во время нагрева внутренности печи.

Для подрезки рекомендуется использовать крупную болгарку с диском по камню. При отсутствии охлаждения водой необходимо взять диск для сухого реза по камню. На быструю руку можно сделать приспособление в виде небольшого станка с закрепленной болгаркой и подвижной кареткой для более удобной резки.

Изготавливаем спираль из нити накала (фехраль Х23Ю5Т, сечение – 1мм). Она более доступна по цене чем нихром, продается в виде проволоки. Наматываем на сердечник с помощью дрели или токарного станка. В нашем случае получился нагреватель мощностью 1,7КВт. Размещаем его внутри печки в готовых бороздах, а сами кирпичи стягиваем между собой.

Для корпуса печки была выбрана нержавеющая емкость подходящего размера. На небольшой высоте от днища закрепляем два небольших квадрата (15х15 или 20х20), а на них располагаем пару шамотных кирпичей в виде днища печи.

Корпус изнутри прокладываем теплоизолятором, для которого была выбрана минеральная вата. Такой теплоизолятор не очень долговечен, однако его при случае легко заменить.

Кирпичный цилиндр печи помещаем на его место, контакты вводим снаружи корпуса, защищая их от нагрева керамическими предохранителями.

Электронная схема данной печи не очень сложна. Все детали продаются как в местных магазинах электроники, так и на Алиэкспресс. За регулировку температуры отвечает контроллер с электронным циферблатом настройки температуры. Датчиком служит термопара, реле твердотельное с охлаждающим радиатором.

Корпус блока питания взят от стационарного компьютера, и размещен на двух угловых кронштейнах на расстоянии от корпуса. Подключаем печь к сети и пробуем прогреть ее до нужной температуры. По всем расчетам на это понадобится не менее 2-х часов.

В итоге у нас получилась отличная модель высокотемпературной печи, в которой можно не только плавить алюминий, но и производить закалку, отпуск металлов, и даже обжиг керамики.

Читайте также:  Обзор и рейтинг лучших моделей лазерных уровней

Видео по изготовлению муфельной печи для плавки алюминия

Самодельная печь для плавки алюминия в домашних условиях3.7/5 — Оценок: 3

Изготовление самодельной печи для плавки алюминия

Схема устройства электрических муфельных печей

Схема электрических печей, используемой в лабораториях, цехах и на производстве для проведения исследований, нагрева и плавки, схожа у разных производителей. Оборудование может быть разработано с камерой из керамики или волокнистых материалов. В зависимости от мощности и габаритов муфельная печь применяется для различных задач.

Стандартная схема электрической муфельной печи

  • Регулирующего милливольтметра(№1).
  • Индикаторов(№2).
  • Предохранителя(№3).
  • Выключателя(№4).
  • Управляющего блока(№5).
  • Нагревательного бокса(№6).
  • Корпуса(№7).
  • Керамического муфеля(№8).
  • Нагревательного элемента(№9).
  • Теплоизоляционного слоя(№10).
  • Противовеса(№11).
  • Двери(№12).
  • Отсека для контрольной термопары(№13).
  • Проема для терморегулятора(№14).

Подробная схема электропечи с муфелем прямоугольной формы

Особенности электрической схемы печи сопротивления

Рассматривая электрические схемы печей сопротивления можно выделить оборудование двух типов. Основным отличием является способ воздействия на обрабатываемые образцы:

1. Косвенный нагрев. Приборы подходят для плавки металлов и прочего. Конструкция состоит из:

  • Деталей нагрева(№1).
  • Футеровки(№2).
  • Теплоизолирующего слоя(№3).
  • Жароустойчивого пода(№4).

Конструкция печи сопротивления с косвенным нагревом

2. Прямой нагрев. Электроэнергия преобразуется в тепло непосредственно в нагреваемом изделии. Это позволяет достигать нужной температуры за короткое время. Конструкцию такого оборудования вы можете видеть ниже, где:

Схема устройства электрических муфельных печей
  • Обрабатываемый образец (№1).
  • Понижающий трансформатор (№2).
  • Контакты (№3 и №4).

Конструкция печи сопротивления прямого нагрева

Муфельные печи для обжига керамики, ювелирные, мини и прочие модели с муфелем применяются для:

  • Переплавки ценных металлов.
  • Старения поверхностей.
  • Обжига стекла и керамики.
  • Сушки материалов, отличающихся высокой теплопроводностью.

Электрическая схема индукционной печи

Электрическая схема индукционной печи представляет собой сложный механизм, обеспечивающий надежность прибора при выполнении различных задач. Она состоит из:

  • Автовыключателя элементов нагрева (F1), электропривода дверцы (F2) и цепей управления техникой (F3).
  • Промежуточного реле контактора нагревательных элементов (КА).
  • Контактора элементов нагрева (KM1), электропривода открывания (KM2) и закрывания двери (KM3).
  • Печного автотрансформатора (Т).
  • Термодатчика (В).
  • Электромагнитного тормоза (Y).
  • Кнопки стоп (S1), открывания (S2), закрывания (S3), выключателей (S4) и (S5), переключения режимов работы (S6) дверцы.
  • Двигателя привода печной двери (М).
  • Терморегулятора (TRS).
  • Сигнальной лампы превышения допустимой температуры (Н1), включения (Н2) и выключения нагревателя (Н3).
  • Добавочных резисторов сигнальных ламп R1, R2 и R3.

Электрическая схема индукционной печи

Если вы хотите приобрести печь с камерой из волокна, обязательно обращайте внимание на электросхему прибора.

Изучив схему электрической муфельной печи легко подобрать оптимальный вариант теплоприбора. Подробнее об особенностях техники можно узнать у специалистов компании Labor. Для консультации звоните по указанным на странице номерам!

Печи-трубы

Для электропечи-трубы достаточно большого диаметра (скажем, из корпуса плавкой вставки) дадим прежде всего рецепт обмазки нагревателя. Состав – тот же, что и для корпуса газовой печи, но, во-первых, глину замешивают до густоты хорошей сметаны или жидкого творога. Во-вторых, наполнителя-теплоизолятора (асбест, вермикулит) дают 4-5 объемных относительно глины частей.

Следующий момент – намотка спирали. На коренной (начальный по ходу обмотки) конец трубы туго, вплотную друг к другу, мотаем 5-10 витков нихрома и туго-натуго схватываем их металлическим хомутом и винтом с гайкой и пружинной шайбой (гровером). «Уши» хомута должны быть удлиненными и с отверстиями для подвода тока и теплоотвода; об этом см. подробнее ниже, в разделе о мини-печи.

Далее мотаем в 2 провода: рядом с нихромовым укладываем медный того же диаметра. На конце обмотки делаем токосъем и закрепляем хомутом, как описано выше. Теперь снимаем медь и приступаем к обмазке. Обмазку наносим слоем в 4-12 мм, как раствор ляжет. Затем – неделя сушки, часовой прогон на половинной мощности (напряжение – в 1,4 раза меньше номинального!), и окончательная сборка печи, аналогично описанной ниже.

Недостатки самодельной конструкции

Каждое устройство не лишено определенных недостатков, а самодельное устройство их еще и преумножает. В условиях поставленной цели можно пожертвовать одними требованиями ради выполнения других. Однако перечень негативных последствий обязан знать каждый.

  • Самодельная конструкция лишена всяческих гарантий, в том числе, гарантий безопасности.
  • Испарение металла со спирали нагревателя может привести к тому, что он в виде примесей будет содержаться в составе обрабатываемого драгоценного металла.
  • Самодельная теплоизоляция не обеспечит полную концентрацию тепла в топке, поэтому корпус самодельной печи очень горячий и требует осторожного с ним обращения. Кстати, в этом заключается недостаток и некоторых фабричных моделей.
  • Отсутствие должной системы контроля и регулировки температуры может стать причиной того, что печь не сможет служить для выполнения определенной задачи, связанной с термической обработкой.

Готовые печи фабричного производства разработаны для выполнения достаточно узкого спектра задач, но это является, скорее, показателем профессионализма, нежели недостатком. Основные параметры и сфера применения конкретного устройства указаны в его паспорте.

Лидерами по производству компактных и стационарных муфельных печей являются такие компании, как TSMP Ltd (Англия), СНОЛ-ТЕРМ (Россия), CZYLOK (Польша), Daihan (Южная Корея). Представленный перечень отображает топовый список компаний по оценке поставщиков высокотемпературного оборудования на российский рынок.

Видео на тему

Сам термин «муфельная печь» для большинства людей ни о чем не говорит. Нет, это не очередная разновидность отопительных приборов, позволяющих сэкономить на топливе. Это прибор, предназначенный для обжига керамических изделий, выплавки металлов, купелирования, создания монокристаллов и т.д. В медицине используются для обеззараживания инструментов.

Несмотря на компактные размеры, бытовой агрегат обойдется в 35-48 тысяч рублей, что довольно дорого для изготовления hand-made и керамики. Поэтому многие и занимаются поисками, как сделать муфельную печь своими руками. Предлагаем вооружиться рядом инструментов, вспомнить школьный курс физики по термодинамике и приступить к изготовлению.

Материалы и инструменты для изготовления

Для изготовления самодельной муфельной печи необходимо собрать ряд инструментов и материалов:

Материалы и инструменты для изготовления
Материалы и инструменты для изготовления
Материалы и инструменты для изготовления
Материалы и инструменты для изготовления
  • электросварка и электроды;
  • болгарка с кругами по металлу и кирпичу;
  • ножницы по металлу;
  • средства индивидуальной защиты – механический респиратор, очки, перчатки, закрытая одежда;
  • листовая сталь для сборки корпуса (подойдет корпус от старой духовки);
  • металлические уголки;
  • сетка из нержавейки с ячейкой 20х20 мм;
  • дверца для печи;
  • шамотный кирпич (или любой огнеупорный);
  • огнеупорная смесь;
  • термоустойчивый силикон;
  • кровельный утеплитель (перлит или базальт не менее 15-20 мм толщиной);
  • нихромовая проволока толщиной 1 мм.
Материалы и инструменты для изготовления
Материалы и инструменты для изготовления
Материалы и инструменты для изготовления
Материалы и инструменты для изготовления

Материалы и инструменты для изготовления
Материалы и инструменты для изготовления
Материалы и инструменты для изготовления

Муфельная печь для керамики

На изображении показана примитивная муфельная печь, которую можно использовать для обжига небольших керамических изделий.

Читайте также:  Боевой топор томагавк: от истории к современности

Для ее изготовления требуется лишь глиняный горшок для цветов и электрическая плитка. На плитку кладется половина шамотного кирпича (чтобы спираль не соприкасалась с керамикой), на него ставится изделие и закрывается горшком. Для регулировки мощности используется тиристорный регулятор.

Даже при дневном освещении можно будет заметить, что в скором времени после включения бока горшка засветятся темно-красным светом. С этого момента начинается обратный отсчет обжига, от пяти до двенадцати часов, в зависимости от того, что обжигается. Если наблюдается перекал, мощность немного убавляется.

Создание корпуса муфельной печи

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

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

Для создания корпуса подойдет листовой металл

Создание корпуса муфельной печи

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

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

Материалы, предназначенные для производства муфельных печей

Итак, нам понадобятся:

  • конструкционные мягкие металлы (стали);
  • огнеупорные и термостойкие материалы: муфели (для него нужна керамика), дверцы и др.;
  • Материалы для печных электрических нагревателей.

Также, нам будут нужны ленты, проволоки и стержни из следующих металлов:

  • платина и ее сплавы;
  • вольфрам;
  • молибден;
  • нихром;
  • фехраль;
  • тантал

Трубки, стержни и профили из следующих хромитов:

  • хромит лантана;
  • иттрия;
  • скандия.

К выбору материалов стоит подходить внимательно. Также вы можете посмотреть видео с рекомендациями и ссылками на специализированные магазины.

Конструкция

Основной конструктивной особенностью печей этого типа является наличие муфеля. Снаружи от него устанавливаются нагревательные элементы. Такая конструкция позволяет обеспечить равномерный прогрев заготовки, например, керамики, со всех сторон. Для отвода продуктов сгорания устанавливается вентиляция.

Дополнительно печь оснащается регулятором температуры. Простейшие терморегуляторы, только отображающие температурный режим в печи, устанавливаются редко. Они подходят только в том случае, если прибор используется для решения простейших задач. Для профессионального использования потребуется оборудование, способное поддерживать необходимую температуру. Так, если печь применяется для обжига керамики, на терморегуляторе устанавливается температура, которая будет автоматически поддерживаться в течение всего периода работы.

Нагреватель может быть открытым или закрытым. Открытые нагреватели ставятся на печи умеренной и средней температуры, так как при достижении значительных температурных параметров начинается выделение вредных веществ. Закрытый нагреватель помещается внутрь муфеля, поэтому они безопасны с точки зрения выделения токсичных газов, но при выходе его из строя придется полностью разбирать рабочую камеру. Еще один недостаток такой конструкции – продолжительный нагрев муфеля.