Как самостоятельно построить муфельную печь для дома

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.

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.

Изготовление самодельной печи для плавки алюминия

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.

Изготовление самодельной печи для плавки алюминия
Изготовление самодельной печи для плавки алюминия

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.

Изготовление самодельной печи для плавки алюминия
Изготовление самодельной печи для плавки алюминия

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.

Изготовление самодельной печи для плавки алюминия
Изготовление самодельной печи для плавки алюминия

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

Изготовление самодельной печи для плавки алюминия
Изготовление самодельной печи для плавки алюминия

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

Изготовление самодельной печи для плавки алюминия
Изготовление самодельной печи для плавки алюминия

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.

Изготовление самодельной печи для плавки алюминия
Изготовление самодельной печи для плавки алюминия

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.

Изготовление самодельной печи для плавки алюминия
Изготовление самодельной печи для плавки алюминия

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.

Изготовление самодельной печи для плавки алюминия
Изготовление самодельной печи для плавки алюминия

Видео по изготовлению муфельной печи для плавки алюминия

Изготовление самодельной печи для плавки алюминия
Изготовление самодельной печи для плавки алюминия

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

Изготовление самодельной печи для плавки алюминия
Изготовление самодельной печи для плавки алюминия

Как изготовить трансформатор?

Если вы не сможете купить трансформатор, обладающий достаточно высокой мощностью, его можно изготовить из нескольких однотипных трансформаторов с более низкой мощностью. Они должны быть рассчитаны на одинаковую величину напряжения в сети.

С этой целью необходимо соединить параллельно выходные обмотки этих трансформаторов.

Можно изготовить трансформатор своими руками. Для этого надо приготовить Г-образные металлические пластины, имеющие внутреннее сечение 60х32 мм. Сетевая обмотка такого трансформатора выполняется из эмалированного провода с сечением в 1 мм. Она должна иметь 620 витков. При этом понижающая обмотка выполняется из провода, имеющего прямоугольное сечение размерами 4,2х2,8 мм. Она должна иметь 70 витков.

Схема печи для плавки алюминия.

После монтажа печи ее подключают к трансформатору при помощи медного провода, имеющего толщину в 7-8 мм. Провод должен иметь наружную изоляцию, для того чтобы в процессе работы печи не произошло короткого замыкания.

Когда печь будет полностью готова к работе, ее надо хорошо прогреть. При этом должны выгореть органические вещества в составе конструкции. Во время этой процедуры помещение должно хорошо проветриваться.

Устройство будет работать без копоти. После этого проводят проверку работы печи. Если все работает нормально, то можно приступать к эксплуатации прибора.

Начало работ по сборке

Сборка самодельной печи для плавки алюминия начинается со следующего:

  • Необходимо взять заготовленные 7 кирпичей, которые будут играть роль аккумулятора температуры.
  • При помощи болгарки с каждой стороны кирпича сооружается по отсеку. Результатом должно стать пространство, которое будет использоваться для нагревателя электрического типа. Чтобы повысить прочность конструкции, можно взять проволоку и обмотать всю конструкцию ею.
  • В качестве огнеупорной камеры можно использовать металлическое ведро, которое было подготовлено. Если подходящего нет, то сделать камеру можно своими силами.
Читайте также:  Как выбрать электрическую газонокосилку: изучаем по порядку

Индукционная печь своими руками: схема, как собрать?

Домашняя индукционная печь справляется с плавкой относительно небольших порций металла. Однако такой горн не нуждается ни в дымоходе, ни в мехах, подкачивающих воздух в зону плавки. А всю конструкцию подобной печи можно разместить на письменном столе. Поэтому разогрев с помощью электрической индукции является оптимальным способом плавки металлов в домашних условиях. И в этой статье мы рассмотрим конструкции и схемы сборки подобных печей.

1 Как устроена индукционная печь – генератор, индуктор и тигель

В заводских цехах можно встретить канальные индукционные печи для плавки цветных и черных металлов. У этих установок очень высокая мощность, задаваемая внутренним магнитопроводом, который повышает плотность электромагнитного поля и температуру в тигле печи.

В промышленных масштабах производятся канальные индукционные печи для плавки цветных и черных металлов

Однако канальные конструкции расходуют большие порции энергии и занимают много места, поэтому в домашних условиях и небольших мастерских применяется установка без магнитопровода – тигельная печь для плавки цветного/черного металла. Такую конструкцию можно собрать даже своими руками, ведь тигельная установка состоит из трех основных узлов:

  • Генератора, выдающего переменный ток с высокими частотами, которые необходимы для повышения плотности электромагнитного поля в тигле. Причем, если диаметр тигля можно будет сопоставить с длинной волны частоты переменного тока, то такая конструкция позволит трансформировать в тепловую энергию до 75 процентов электричества, потребляемого установкой.
  • Индуктора – медной спирали, созданной на основе точного просчета не только диаметра и количества витков, но и геометрии проволоки, используемой в этом процессе. Контур индуктора должен быть настроен на усиление мощности в результате возникновения резонанса с генератором, а точнее с частотой питающего тока.
  • Тигля – тугоплавкого контейнера, в котором и происходит вся плавильная работа, инициируемая за счет возникновения в структуре металла вихревых токов. При этом диаметр тигля и прочие габариты этого контейнера определяются строго по характеристикам генератора и индуктора.

Такую печь может собрать любой радиолюбитель. Для этого ему нужно найти правильную схему и запастить материалами и деталями. Перечень всего этого вы сможете найти ниже по тексту.

2 Из чего собирают печи – подбираем материалы и детали

В основе конструкции самодельной тигельной печи лежит простейший лабораторный инвертор Кухтецкого. Схема этой установки на транзисторах имеет следующий вид:

Схема установки на транзисторах

На основе этого рисунка-схемы вы сможете собрать индукционную печь, используя следующие компоненты:

  • два транзистора – желательно полевого типа и марки IRFZ44V;
  • медный провод диаметром 2 миллиметра;
  • два диода марки UF4001, еще лучше — UF4007;
  • два дроссельных кольца – их можно извлечь из старого блока питания от десктопа;
  • три конденсатора емкостью по 1 мкФ каждый;
  • четыре конденсатора емкостью по 220нФ каждый;
  • один конденсатор с емкостью 470 нФ;
  • один конденсатор с емкостью 330 нФ;
  • один резистор на 1 ватт (или 2 резистора по 0,5 ватта каждый), рассчитанный на сопротивление 470 Ом;
  • медный провод диаметром 1,2 миллиметра.

Кроме того, вам понадобится пара радиаторов – их можно снять со старых материнских плат или кулеров для процессоров, и аккумуляторная батарея емкостью не менее 7200 мАч от старого источника бесперебойного питания на 12 В. Ну а емкость-тигель в данном случае фактически не нужна – в печи будет плавиться прутковый металл, который можно удерживать за холодный торец.

3 Пошаговая инструкция для сборки – несложные операции

Распечатайте и повесьте над рабочим столом чертеж лабораторного инвертора Кухтецкого. После этого разложите все радиодетали по сортам и маркам и разогрейте паяльник. Закрепите два транзистора на радиаторах. А если вы будете работать с печью дольше 10-15 минут подряд, закрепите на радиаторах кулеры от компьютера, подключив их к рабочему блоку питания. Схема распиновки транзисторов из серии IRFZ44V выглядит следующим образом:

Схема распиновки транзисторов

Теперь вы можете проводить испытания печи, подбирая правильные параметры индуктора для каждой разновидности металла или тигля. Однако во время испытаний или плавки нужно помнить о мерах безопасности при работе с электропечами.

4 Меры безопасности при плавке металла

Индукционная установка генерирует очень высокую температуру, достаточную для расплавления металла массой до 10-20 грамм. Поэтому при работе  с тиглем нужно использовать фартук из плотного материала и такие же рукавицы. Они уберегут вас от ожогов при случайном пролитии металла из емкости.

Остаточное магнитное поле может нагреть металлические детали на одежде пользователя, которые обожгут кожу. Поэтому к тиглю лучше подходить в простой одежде, без молний или металлических пуговиц. Кроме того, все электроприборы лучше удалить от индуктора, как минимум, на метровое расстояние.

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.
Читайте также:  Какие бывают скобы для мебельного степлера

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.

Устройство

Печь состоит из нескольких основных элементов:

  1. Корпуса.
  2. Теплоизоляционного внутреннего слоя.
  3. Теплоизоляционного внешнего слоя (огнеупорного кирпича, керамики).
  4. Нагревательных элементов.
  5. Элементов управления и электропроводки.

Устройство

Схема устройства муфельной печи

Корпус изготавливается из металла толщиной более 2 мм, согласно заранее подготовленным схеме.

Теплоизоляция внутреннего слоя выполняется из огнеупорного кирпича с максимальной рабочей температурой до 1000 °С.

Для внешнего изоляционного слоя используется перлит или базальтовая вата, являющиеся хорошими изоляторами. Особо стоит отметить, что материалы содержащие асбест использовать запрещено, так как при высокой температуре нагревания происходит выделение токсичных веществ.

Устройство

Схема терморегулятора муфельной печи

Нагревательный элемент – спираль изготавливается из нихрома или фехралевой проволоки диаметром 1 мм. Нихромовая проволока состоит из никеля и хрома, обладает хорошими антикоррозийными свойствами. Фехралевая проволока содержит металлы железо, алюминий и хром и стоит значительно дешевле. Оба вида проволоки способны выдержать температуру нагрева и длительной эксплуатации без изменения своих характеристик.

Электро-печь для обжига глиняных изделий своими руками

Профессия Гончар самая древняя из известных профессий древности, а так же очень почетная как и миллион лет тому назад, так и сейчас в 21 веке изделия из глины сделанные своими руками неплохо оцениваются.

Всевозможная посуда из керамики изготовленная гончаром несет и хранит в себе теплоту рук мастера, а так же частичку его души и творческого посуда 100% экологически чиста и ни содержит ничего вредоносного, а уж какая кашка получится в глиняном горшочке, словами не передать, пером не описать).

В стародавние времена мастера для обжига своих изделий использовали дровяные печи и горны. Данный процесс включал в себя и заготовку этих самых дров, мужичку требовалось заготовить дровишек, как для отопления дома, так и для обжига горшков, прямо сказать очень нелегко приходилось гончарам того времени.

Но все же электрические имеют больший спрос. Цена такой печи не всегда радует своими ноликами. А вот умельцы делают их самостоятельно, причем очень качественно, что максимально экономит бюджет гончара.

Что же далее речь пойдет именно о самодельной электро-печи для обжига керамических изделий, но перед дальнейшим повествованием, ознакомьтесь с перечнем необходимых материалов и инструментов.

Материалы

  • металлический
  • швеллер
  • оцинкованный лист металла
  • шурупы
  • огнеупорный кирпич
  • нагревательный элемент ” спираль”
  • асбест
  • металлические ручки
  • черновой металл
Электро-печь для обжига глиняных изделий своими руками

Инструменты

  • болгарка
  • сварочный аппарат
  • молоток
  • мастерок
  • отвертка
  • плоскогубцы
  • дрель
  • киянка

Для начала по совету автора стоит ознакомится с печью схематически, а вот только потом переходить к непосредственной ее сборке и подключению.

Ну что же схема есть, далее мастер объясняет что основание должно быть капитальным, выполненным из хорошего металла, как собственно он и сделал. На полученное основание требуется уложить оцинкованный лист, прикрутить шурупами.

Поверхность обкладывается огнеупорным кирпичом.

Сама печь готова, следующий шаг изготовление крышки для печи, делается все так же из кирпича в металлическом обрамлении.

Чудо-печь готова можно приступать к обжигу керамических изделий. Как видите нечего сложного здесь нет, просто нужно приложить немного усилия и все получится. Удачи вам в ваших начинаниях!Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Разновидности муфельных печей

По конструктивным особенностям устройства подразделяются на:

  • трубчатые или цилиндрические;
  • горизонтальные или вертикальные.
Разновидности муфельных печей

По виду термообрабатывающего состава:

  • воздушные;
  • вакуумные;
  • на основе инертного газа.

Изготовить в домашних условиях можно только лишь воздушную муфельную печь, поэтому именно о ней и пойдет речь в статье.

По особенностям термоэлектрического нагревателя:

Разновидности муфельных печей

Безусловно, газовая печь обойдет в эксплуатации в 3-4 раза дешевле электрической, за счет экономии топлива, но такую печь, во-первых, запрещено по закону изготавливать и использовать, во-вторых, сделать муфельную печь своими руками на газу технически крайне сложно.

За счет простых материалов печь можно изготовить в любой удобной форме, в том числе и такой, которая идеально подойдет к интерьеру помещения.

Изготовление устройства

В данном случае мы расскажем, как сделать вертикальную муфельную печь для обжига керамики своими руками.

Разновидности муфельных печей

Для этого вам понадобятся следующие инструменты:

  • углошлифовальная машина (болгарка) и 1-2 круга;
  • электро-дуговая сварка и электроды;
  • слесарный инструмент, в том числе кусачки;
  • 2-миллиметровая нихромовая проволока.
  • 2,5 мм стальной лист или корпус б/у духовки;
  • уголок;
  • арматура;
  • базальтовая вата;
  • огнеупорный шамотный кирпич;
  • огнеупорный раствор;
  • герметик силиконовый.

Основные элементы

Разновидности муфельных печей

Корпус

Идеально в качестве основы самодельной муфельной печи для фьюзинга или купелирования подойдет корпус электрической духовки или чудо-печки, поскольку в ней уже предусмотрена вся необходимая изоляция. Понадобится только снять или удалить все пластиковые элементы.

Если не получилось найти такую духовку, корпус можно сварить из листа, предварительно нарезанного на заготовки. Свариваете все боковины, зачищаете металлической щеткой или болгаркой швы и покрываете грунтовкой.

Изготовление корпуса из листов, хотя и чуть более сложное, но позволяет сделать ту конструкцию, которая подходит по размерам под конкретное помещение.

Разновидности муфельных печей

Нагревательный элемент

Ключевой компонент устройства, поскольку именно от него зависит температура в печи и скорость нагрева. Также нужно будет сделать и терморегулятор для муфельной печи своими руками, либо приобрести уже готовый. В качестве нагревательного элемента будет выступать нихромовая проволока, диаметр которой подбирается в зависимости от максимальной температуры. Минимальный и самый расходный диаметр – 1,5-2 мм.

Читайте также:  10 лучших ленточных пил: как выбрать, характеристики

Нихром на стандартной спирали выдерживает 1100 градусов, но необходимо исключить попадание воздуха, иначе он сгорит. Лучше всего в муфельную печь подойдет фехраль – его рабочая температура 1300 градусов, да и с воздухом он «дружит».

Любая электрическая муфельная печь, даже самая маленькая, изготовленная своими руками, при разогреве до 1000 градусов затрачивает около 4 кВт. Перед использованием проверьте всю проводку и установите автомат-стабилизатор на 25 А.

Разновидности муфельных печей

Термоизоляция

Важнейший аспект работы, который отвечает за целостность и эффективность всей конструкции. Внутри муфельной печи устанавливается на огнестойкий клей шамотный кирпич. По размеру печи его обрезают болгаркой. Сверху используется базальтовая вата.

На некоторых форумах по изготовлению муфельных печей рекомендуют использовать для кладки асбест. Это действительно огнестойкий материал, но уже при температуре 650 градусов+ он начинает выделять канцерогены.

Изготовление самодельной муфельной печи

Разновидности муфельных печей

Первый пункт можно пропустить тем, кто в качестве корпуса использует старую духовку.

Технология плавления алюминия в домашних условиях

Суть плавления состоит из нескольких этапов:

  1. Подготовка лома. В качестве исходного сырья используют профиль из алюминия, проволоку (ее предварительно уминают пассатижами), отслужившие детали. Кусочки должны быть небольшими. Краску, вкрапления других металлов из них не достают, все это будет в составе шлака.
  2. Подбор емкости, в которой можно плавить алюминий. Подойдет прочная посудина из стали (температура плавления 1300°С) или чугунок (1100°С), используют готовые огнеупорные тигли.
  3. Подготовка формы для расплава. В домашних условиях их делают самостоятельно. Процедура изготовления представлена ниже.
  4. Плавление лома. Предварительно определяют источник тепла.
  5. Снятие шлака, изготовление отливки. Самый простой способ плавки – аккуратно слить жидкий алюминий в подготовленную емкость или форму, шлак остается на стенках плавильной посудины. Чтобы он не прилип, требуется быстро ее охладить.

В принципе, технология промышленного и кустарного литья ничем не отличается. Лом плавят до состояния текучести. После этого отделяют расплав от шлака, сливают в заготовленные формы. Их после охлаждения отливки разбивают. Важно определить, что в результате должно получиться из жидкого алюминия. Даже если плавить металл решили ради эксперимента, емкость или форму для литья все равно необходимо приготовить. Тогда можно будет рассмотреть получившийся слиток, проверить его на пористость, чистоту, однородность структуры.

Схемы муфельных печей и особенности их конструкций

Российские и зарубежные производители предлагают десятки моделей муфельных печей, различающихся мощностью, размерами рабочей камеры, способами обогрева муфеля, требованиями к напряжению в сети, дизайном и стоимостью.

Электрическая печка

В электрических муфельных печах нагрев происходит с помощью элементов, работающих от электросети. Устройства состоят из следующих частей:

  • из корпуса с дверцей;
  • из внешнего слоя облицовки из негорючего пористого материала;
  • из внутреннего слоя облицовки из твердого огнеупорного материала;
  • из нагревательных элементов и системы подключения к сети.

Корпус сваривают из листовой стали или используют готовый кожух от старого оборудования (от электрической, газовой духовки, холодильника, стальной бочки). Чем больше корпус, тем больше рабочая камера.

Облицовывают корпус базальтовой ватой (минеральной ватой) или асбестовым волокном, перлитом, вермикулитом. Эти жаропрочные материалы хорошо сохраняют тепло.

Огнеупорный слой из шамотного кирпича выдерживает температуру 1300—1850 градусов. Для крепления кирпичей используется паста из шамотной (каолиновой) глины и шамотного песка. Твердый огнеупорный слой иногда делают из толстого слоя шамотной глины без использования кирпичей.

Нагревательные элементы, терморегулятор, прочее электрическое оборудование можно приобрести в отделах электротоваров. В продаже есть спирали, проволока и ленты из нихрома, фехрали, инфракрасные излучатели (керамические и кварцевые).

На дверце устанавливают замок, препятствующий ее случайному открыванию. На внутренней части дверцы закрепляют жаропрочную футеровку.

Газовое устройство

Газовых муфельных печей в продаже нет, так как не существует технического регламента по подключению к ним горелки. Использование газа из баллонов возможно только в заводских газовых плитах и отопительных колонках.

Мастера используют стандартное оборудование от газовой плиты или самодельные горелки. В конструкцию газового прибора для обжига входят:

  • корпус из стали;
  • слой пористого термоизолирующего материала;
  • огнеупорный твердый слой;
  • керамическая емкость для обжига изделий, вставляемая внутрь печи (муфель);
  • газовая горелка;
  • трубки для подачи газа;
  • крышка печи, армированная огнеупорным материалом.

Корпус делают из бочки или старой духовки. Его укрепляют на стойках (не на полу). Сечение корпуса может быть круглым, прямоугольным, квадратным. Крышку выполняют из стали и футеруют базальтовой ватой, слоем мертеля.

Пористый термоизолирующий уплотнитель создают из вермикулита вспученного, асбестового волокна, минеральной (базальтовой) ваты или перлита.

В качестве огнеупора чаще выбирают шамотный кирпич. Его скрепляют мертелем или глиняно-шамотным раствором.

Справка. Отверстие для горелки вырезают в стенке или днище корпуса.

Для небольшой печи подойдет горелка от бытового газового оборудования, в которой есть арматура регулирования подачи газа. Для больших приборов мастера используют горелки собственного изготовления, которые не являются безопасными.

Совет. Для выхода газов из печи в краях крышки или в краях бака создают небольшие отверстия. Их размер регулируют, закрывая кусками базальтовой ваты.

В качестве внутренней емкости, в которую помещают обжигаемые изделия, используют заводской керамический сосуд (в совсем маленьких печах — цветочный горшок). Если готовой емкости нет, ее можно заказать у гончара.