Муфельная печь для домашней мастерской своими руками

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.

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 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 220В.

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

Муфельная печь для плавки алюминия

Изготовить замену для сломавшейся детали или материал, чтобы ее спаять, можно самостоятельно. Ведь плавка алюминия в небольших количествах вполне осуществима даже в домашних условиях. Для этого потребуется подобрать или изготовить несколько несложных приспособлений, приобрести сырье и позаботиться о средствах индивидуальной защиты.

Процесс связан с возможностью получения ожогов от брызг раскаленного металла, а при выходе расплава алюминия высокой чистоты #8212; еще и с опасностью отравления токсичными газами. Именно поэтому изготавливать изделия из высококачественного материала, а также работать с большими объемами сырья рекомендуется только в промышленных условиях.

Инструменты, материалы, защитные средства

До начала работы нужно подготовить необходимые устройства, такие как:

  • муфельная печь. кузнечный горн или самодельный очаг;
  • тигель или другая емкость из тугоплавкого материала (фарфор, кварц, сталь, чугун);
  • тигельные щипцы;
  • сырье (проволока или лом алюминия);
  • древесный уголь для печи;
  • газовая горелка или паяльная лампа;
  • приспособление для снятия шлака;
  • форма для отливки;
  • защитная одежда, обувь, очки или маска сварщика, перчатки;
  • ведро с водой на случай возгорания.

Температура плавления сверхчистого алюминия составляет 660 ° С, а содержащего до 1% примесей #8212; еще ниже, около 643 ° С. Поэтому разогревать печь выше 700 ° С нецелесообразно. Кроме того, при перегреве металла значительно увеличивается скорость образования оксидной пленки на его поверхности.

Чтобы уменьшить выход шлака, снизить потери металла и повысить его качество, рекомендуется применять аргоновый наддув или добавлять к углю специальный флюс.

Однако при отсутствии респиратора лучше обойтись без флюса, так как в раскаленном состоянии он выделяет токсичные вещества, а фтористый натрий, входящий в его состав, приводит к быстрому разрушению зубной эмали. К тому же для бытовых нужд особо чистый металл и не требуется.

Но если требуется расплавить совсем немного металла, вместо дорогостоящих печей можно использовать простой очаг. Для этого из кирпичей сооружают «колодец», на дно которого загружается, а затем поджигается уголь. Когда образуются горячие угольки, сверху ставится емкость с алюминием.

В качестве решетки для нее можно приспособить несколько шашлычных шампуров.

Последовательность работ и меры безопасности

Под тигель не рекомендуется использовать консервные банки: они быстро прогорают, и раскаленный металл может вытечь наружу. С этой целью необходимо взять железный чайник, медный кофейник со срезанной верхней частью, самодельный стаканчик из обожженной шамотной глины, деталь стального ковша. Главное, чтобы изделие имело толстое дно и, желательно, носик для удобства выливания металла. Оно должно быть изготовлено из материала с точкой плавления, намного превышающей температуру плавления алюминия.

Тигель заполняется сырьем достаточно плотно. Проволока с этой целью разрезается на кусочки, металлический лом слегка спрессовывается. Затем тигель помещают в предварительно разогретую печь для плавки алюминия. При переходе в жидкое состояние объем сырья значительно уменьшается, поэтому металл в тигель нужно постепенно добавлять.

При этом следует соблюдать особую осторожность, так как при попадании даже незначительного количества влаги в расплав может произойти его выплескивание из в качестве лома используется окрашенный металл, нужно позаботиться о защите органов дыхания, так как из краски при высокой температуре испаряются токсичные вещества.

Металл начинает оплывать в течение нескольких секунд, но технология плавки требует выдержать его в печи не менее 15 минут, чтобы вся масса прогрелась равномерно. При высокой плотности сырья его нужно прогреть сверху газовой горелкой или паяльной лампой. В процессе плавления тигель периодически встряхивают, используя для этого специальные щипцы и толстые перчатки в качестве меры безопасности. Состав можно перемешивать стальной проволокой. В готовом виде он представляет собой однородную блестящую субстанцию. Для лучшей текучести его еще несколько минут выдерживают в печи.

Шлак с поверхности удаляется непосредственно перед разливом в формы. Для этого используется специальное приспособление (внешне оно напоминает шумовку для снятия пены с бульона). При определенной сноровке можно произвести литье и без снятия шлака. Если емкость сильно не наклонять, выльется только металл, а окалина останется в тигле. Формы для отливки должны быть тщательно высушены, так как иначе пары воды их разорвут. При использовании расплавленного металла в качестве припоя его выливают на заранее разогретую стальную пластину.

Простая мощная муфельная печь

В этой инструкции мы разберем, как своими руками сделать простую муфельную печь для плавки металлов. За 3 часа печь способна разогреваться до температуры около 800°C и это не предел. В ней легко можно плавить алюминий. Собирается печь довольно легко, все материалы можно достать и стоят они недорого. В качестве изолятора используется печной кирпич и стекловата, а корпусом выступает кастрюля из нержавеющей стали. Рассмотрим более подробно, как такая печь работает и как ее собрать!

Список материалов:– печной кирпич (шамотный);– стекловата (или другой изолятор);– кастрюля из нержавеющей стали (подходящих размеров);– нагревательный элемент – проволока х23ю5т длиной 18 метров и сечением 1 мм;– контроллер температуры REX C-100 ;– реле FOTEK SSR-40 DA ;– термопара для высоких температур ;– корпус блока питания от компьютера.

Читайте также:  Домашнему мастеру: как обложить металлическую печь в бане кирпичом

Список инструментов:– болгарка с диском по бетону;– чертежные принадлежности и бумага;– зажимы;– токарный станок;– дрель.

Процесс изготовления печи:

Шаг первый. Работаем с кирпичомДля начала нам нужно особым образом обрезать кирпич, чтобы выложить из него печь. Кирпич используется шамотный, такой продается во многих строительных магазинах. Режется кирпич очень просто при помощи болгарки и диска по бетону.

Шаг третий. Сборка печиВ качестве корпуса для печи используется кастрюля из нержавеющей стали. Плюс в этом таков, что нержавейка не боится сильного нагревания. Между кирпичом и кастрюлей есть зазор в 3 см, сюда укладывается изолятор в виде минеральной ваты. Конечно, такой изолятор слабоват и печь имеет повышенную теплопотерю.

Не забываем также установить кирпичи на дно печи и установить изолятор. В стенках кастрюли сверлим отверстия и выводим концы спирали для подключения ее к источнику питания.

В качестве тигля была использована эмалированная кружка с отрезанной ручкой. Печь без труда справилась с такой задачей.

Конечно, для более эффективной работы нужно будет еще улучшить изоляцию и изготовить крышку для печи. В целом, самоделка получилась удачной, надеюсь, вам проект понравился. Удачи и творческих вдохновений, если решите повторить. Не забывайте делиться своими самоделками с нами!

Муфельные печи – электрические муфельные печи, горизонтальные и вертикальные муфельные печи. Применение и особенности муфельных печей

В процессе почти любого производства необходимо проводить термическую обработку детали (нагрев, закалку, отжиг). Причем нужно не только соблюдать определенный температурный режим, но и осуществлять контроль за процессом охлаждения. В этом случае лучше всего использовать муфельные печи.

Они представляют собой камеру, изготовленную из термостойких материалов для поддержания определенного температурного режима, которая защищает деталь от различных воздействий окружающей среды.

В печи деталь проходит термообработку благодаря тому, что муфель полностью изолирует её от внешних воздействий, обеспечивая в то же время равномерный нагрев со всех сторон.

Навигация:

  1. Принцип работы муфельной печи
  2. Применение муфельных печей

Муфельные печи были изобретены и стали активно использоваться в конце XVII — начале XVIII вв. французским каретным мастер Жанто, который первый произвел отжиг и закалку рулевой трапеции, которая значительно улучшила ходовые свойства кареты.

Постепенно требования к качеству термообработки существенно увеличились, и это привело к тому, что началось массовое применение печей в промышленных масштабах. Сейчас существует даже низкотемпературная муфельная печь.

В ней детали проходят процедуру горячего отверждения.

Муфельная электрическая печь

Существует печи со стационарно встроенным муфтелем. Они практичны и удобны, но довольно быстро выходят из строя и подходят для маленьких производств. На больших производствах используется устройства, которые имеют сменную набивку. Такая муфельная печь работает без перерыва, а детали в нее погружают уже вместе с муфелем (причем сами муфели изготавливаются непосредственно на производстве, так как их требуется достаточно много).

Муфельные печи – электрические муфельные печи, горизонтальные и вертикальные муфельные печи. Применение и особенности муфельных печей

Изготавливают камеры таких печей из огнеупорных материалов различного свойства:

  • тонкостенной керамики (когда технологический процесс требует быстрого остывания),
  • минеральной ваты (когда же требуется сохранять тепло в печи длительное время после ее выключения),
  • металлических сплавов (металлическая камера не эффективна, лучше всего выбрать печь с металлическим корпусом и камерой из тонкостенной керамики),
  • кирпича (шамотный кирпич),
  • асбестовые плиты,
  • глины (в последних трех случаях дополнительной теплоизоляцией все равно будет волокно).
Читайте также:  Как сделать своими руками кирпичный камин для отопления дома?

Объем камеры данной печи может варьироваться. Минимальная – 5 литров, максимальная – более 100 литров.

Ключевыми элементами нагревания печи являются система нагрева, камера и термопара, контролирующая поддержку необходимой температуры.

Способов нагрева таких печей также очень много. Они могут работать на газу, на дровах, на солярке или другом жидком топливе, но чаще всего используют электрические ТЭНы, которые нагревают печи максимально ровно, и с помощью которых можно осуществлять контроль над температурой в процессе работы. Различают муфельные печи

  • умеренного температурного режима (от 100 до 500 градусов);
  • среднего температурного режима (от 400 до 900 градусов);
  • сверхвысокого температурного режима (от 900 до 2000 градусов).

К таким печам можно подсоединить специальные приборы, с помощью которых режим нагрева и остывания может производиться автоматически.

Существуют горизонтальные и вертикальные муфельные печи. Речь идет, прежде всего, о погрузке-выгрузке продукции. Горизонтальные печи намного безопаснее. Но печи с вертикальной выгрузкой шахтного типа обеспечивают более устойчивый и равномерный нагрев продукции. Различают также трубчатые, колпаковые и камерные муфельные печи. В настоящий момент есть также высокотемпературные и низкотемпературные муфельные печи.

Горизонтальная и вертикальная муфельная печь электрическая

Печь из фаянсового бочонка

Можно сделать и более крупную печь из фаянсового бочонка.

Этап первый. Сначала на дне бочонка алмазным сверлом проделывается небольшое отверстие для выпуска расширившегося воздуха.

Этап второй. Далее необходимо сделать под. Для этого на небольшом листе стали собирается «фундамент» из шамотного кирпича и соединяется металлическими уголками. Затем в верхней части бочонка проделываются канавки для спирали (не более трех-четырех) – в них и будет уложен нагревательный элемент необходимой мощности.

Этап третий. Остается лишь сделать внешнюю оболочку из оцинкованной стали. Она делается съемной, поскольку будет надеваться лишь после накрытия изделия муфелем (бочонком). Пространство между муфелем и внешней оболочкой засыпается асбестом.

Процедура обжига ничем не отличается от предыдущего варианта, но регулировка температуры осуществляется при помощи термопары. Стенки бочонка толстые, пока они засветятся (даже без внешней оболочки), керамическое изделие будет уже пережженным.

Возможные сложности и проблемы при создании печи

При изготовлении устройства сложности возникают с подбором материала и монтажом системы контроля за температурой. Неправильно выбранные материалы приводят к быстрому разрушению муфеля. Так, некоторые мастера из экономии используют кирпич низкого качества, глиняно-песчаный раствор вместо шамотного. Это приводит к появлению трещин в муфеле и потере тепла.

Потрескавшийся муфель на время заделывают раствором шамотной глины. Камеру нужно вынуть и заменить на новую.

Если печь подключают к сети без терморегулятора, температура в муфеле не контролируется. Это приводит к порче изделий, которые требуют обжига при заданной температуре. Для решения проблемы следует приобрести терморегулятор и электрическое оборудование, собрать блок управления и подключить его к нагревательным элементам муфеля.