Как сделать муфельную печь своими руками?

В этой статье каждый найдет для себя что-то полезное. Кроме технологии шпаклевки потолка, рассматривается много смежных вопросов, касающихся подбора инструментов и материалов. Идеи для строительства, никогда не помешают. Здесь вы найдете несколько вариантов инструкций.

Подробный обзор

Назначение оборудования

Для чего нужна самодельная нагревательная камера в бытовых условиях? Она может предназначаться для различных нужд: обжига керамических изделий, закалки режущих стальных элементов и плавки металлов. Термичка камеры может нагреваться как за счёт электроэнергии, так и работать на газу.

Внешняя форма и внутренняя конструкция печи может принимать разные конфигурации. Главная задача заключается в том, чтобы добиться в ограниченном пространстве ёмкости определённого температурного режима.

Что потребуется в работе

Наиболее удобной в эксплуатации является вертикальная конструкция. Для ее изготовления потребуется:

  • болгарка, круги по металлу;
  • кусачки;
  • сварочный аппарат;
  • нихромовая проволока, ø1 мм;
  • лист стали толщиной 2,5 мм;
  • базальтовая вата;
  • уголки;
  • кирпич шамотный;
  • силиконовый герметик;
  • огнестойкая смесь;
  • респиратор, пластиковые очки.

Основные элементы конструкции

  1. Корпус. Для него подойдет старая электропечка или духовка, которые можно дешево купить по газетным объявлениям. Удаляются все пластиковые составляющие, после чего корпус покрывается антикоррозийной смесью. Если не удается отыскать что-либо подходящее, то корпус можно сварить из листов стали толщиной 2,5 мм, дополнительно укрепив стыки металлическими уголками. Второй вариант предпочтительнее, т. к. позволяет сделать печь любого размера с учетом свободного места в мастерской.

    Старая духовка может послужить корпусом для печи

  2. Нагревательный элемент является основным компонентом любой муфельной печи. Таким элементом должна стать спираль из нихромовой проволоки ø1 мм. Ее длина зависит от температуры, которую требуется достичь.

    Нагревательный элемент

Важно! Муфельная печь потребляет достаточно много электроэнергии. К примеру, устройству, способному нагреваться до 1000ᵒС, необходимо порядка 4 кВт. Электропроводка, с помощью которой печь будет подключаться к сети, должна выдерживать большие нагрузки. Также понадобится автомат со стабилизатором на 25 A.

  1. Термоизоляция конструкции должна состоять из двух слоев. Для внутреннего слоя используется шамотный кирпич, выдерживающий соответствующую температуру. Для кладки подбирается огнестойкий клей. Кирпич обрезается болгаркой. Наружный слой выполняется из базальтовой ваты.

    Огнестойкий клей

Важно! Для этого нельзя применять асбест, поскольку при нагреве он может выделять канцерогены.

Изготовление корпуса

Из стального листа вырезается прямоугольник соответствующих размеров, сгибается в радиус, а шов заваривается посредством сварочного аппарата. Полученный цилиндр покрывается огнестойкой краской и как только она высохнет, к нему приваривается дно (круг, вырезанный из того же листа). Дно и стенки дополнительно укрепляются арматурой. Объем цилиндра должен просчитываться таким образом, чтобы в нем можно было поместить термоизоляцию.

Корпус из бочки

Важно! При использовании, к примеру, духовки, дно также нужно укрепить уголками.

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.

Читайте также:  Кирпичная печь для дома своими руками пошаговая инструкция с фото

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.

Изготовление спирали для муфельной печи

Проволоку из нихрома сечением 1 мм наматывают на стальной прут с гладкой поверхностью. Достаточный диаметр витков 6 мм. Надо следить, чтобы они не соприкасались во время намотки. Спираль укладывают в подготовленные в кирпичах канавки. Далее следует предотвратить их выпадение из этих канавок при нагреве. Для этого можно сделать тонкую замазку из шамотной глины или использовать проволоку. Если для муфеля применяется керамическая труба, проволока наматывается с ее наружной стороны. Следует соблюдать расстояние между витками 2 мм.

Окончание сборки муфельной печи

Изготовление спирали для муфельной печи

Кирпичную или керамическую рабочую камеру помещают в стальной или чугунный корпус, на дно которого предварительно уложен теплоизолятор. С наружной стороны дно укрепляют стальными уголками, так как шамотный кирпич утяжелит конструкцию. Между стенками камеры и корпуса должно быть пространство от 4 см. Именно в него закладывается утеплитель. Крышку изготавливают из 2-х слоев металла и утеплителя между ними. Следует предусмотреть ручку для открывания.

Если для изготовления муфельной печи использовали старую газовую или электрическую духовку, то утеплять ее не требуется. В ее конструкции теплоизоляция предусмотрена производителем. Следует отметить, что такой агрегат выгодно изготавливать, если нужна печь средних размеров. Пазы для спирали делают в боковых и задней стенках. Выводы подключают к выключателю, расположенному с наружной стороны герметичной дверцы.

Муфельная печь: делаем своими руками

В муфельной печи подвергают термической обработке различные материалы. В ней можно делать обжиг, выжиг, закаливание, выплавку металлов, стекла, керамики, воска. Многофункциональность агрегата обеспечивается большим диапазоном нагрева: 20-1000ºC. Необходимость иметь устройство приводит к решению сделать его самостоятельно, так как в торговой сети цены на такие агрегаты высокие. Собирается муфельная печь своими руками достаточно быстро, если подготовлены все материалы. Несколько дней займет просушка, так как потребуется делать кладку из шамотного кирпича.

Как работает муфельная печь?

Для того, чтобы сделать муфельную печь, надо представлять принцип ее работы. Топливом можно использовать газ, уголь, электричество и даже дрова. При этом самостоятельно лучше сделать электрический агрегат. Он состоит из нагревательной камеры и теплоизоляции, сберегающей тепло. Аккумулятором этого тепла является огнеупорный кирпич. Термообработку осуществляют в рабочей камере — муфеле, именно поэтому печь получила такое название.

Читайте также:  Как сделать печь для бани из кирпича своими руками

В домашних условиях для муфеля используют любую огнеупорную форму, например, фарфоровую, из керамических плит. Также ее можно сделать из шамотной глины или кирпича. Следует учитывать, что температура плавления формы должна быть выше температуры плавления используемого для термообработки материала. В домашних условиях самодельная муфельная печь применяется для плавки небольшого количества металла или для закаливания инструмента. Именно поэтому достаточно сделать ее небольших размеров.

Материалы для сборки муфельной печи

Для сборки агрегата понадобятся следующие материалы и оборудование:

  • болгарка,
  • огнеупорный кирпич,
  • сварочный аппарат,
  • металлический корпус, например, ведро; листовая сталь, если корпус придется делать своими руками,
  • стальные уголки в качестве ребер жесткости для днища корпуса (привариваются снаружи),
  • теплоизоляция, например, асбестовые листы, крошка, веревка или базальтовая вата,
  • проволока сечением 1 мм для спирали ТЭНа, например, нихромовая; лучше купить готовую спираль.

В первую очередь определяются с корпусом. От его размеров зависят габариты рабочей камеры. Это относится к готовой конструкции, например, если используют стальное ведро или старую газовую духовку. Корпус можно сварить самостоятельно из листовой стали, тогда сначала делают муфель, затем определяют, какие габариты должны быть у корпуса.

Муфельная печь: делаем своими руками

Также муфельная печь своими руками может изготавливаться другим способом. Рабочую камеру можно слепить из шамотной глины или раздобыть керамическую трубу среднего диаметра. В зависимости от этого технология работ будет отличаться.

  1. Для муфеля из огнеупорного кирпича: надо соединить кирпичи в круг. Для этого их боковые грани обрабатывают болгаркой до получения скосов. Далее на каждом кирпиче делают канавки такой ширины, чтобы в них поместилась спираль. На всех кирпичах, кроме одного, они располагаются горизонтально, а на одном — под уклоном. Он обеспечивает переход спирали на 1 уровень ниже.
  2. Если в качестве корпуса используется духовка, ее надо обложить внутри шамотным кирпичом. Кладку делают глиняным раствором, смешивая огнеупорную глину, кварцевый песок и шамотный порошок. Также можно купить специальную кладочную смесь для печей, каминов. Во всех вариантах изготовления муфеля кирпич кладут с толщиной шва не более 5 мм. После высыхания кладки в ней делают канавки для спирали шириной 6-7 мм. Между ними соблюдают расстояние 2 см.

Изготовление спирали для муфельной печи

Проволоку из нихрома сечением 1 мм наматывают на стальной прут с гладкой поверхностью. Достаточный диаметр витков 6 мм. Надо следить, чтобы они не соприкасались во время намотки. Спираль укладывают в подготовленные в кирпичах канавки. Далее следует предотвратить их выпадение из этих канавок при нагреве. Для этого можно сделать тонкую замазку из шамотной глины или использовать проволоку. Если для муфеля применяется керамическая труба, проволока наматывается с ее наружной стороны. Следует соблюдать расстояние между витками 2 мм.

Окончание сборки муфельной печи

Кирпичную или керамическую рабочую камеру помещают в стальной или чугунный корпус, на дно которого предварительно уложен теплоизолятор. С наружной стороны дно укрепляют стальными уголками, так как шамотный кирпич утяжелит конструкцию. Между стенками камеры и корпуса должно быть пространство от 4 см. Именно в него закладывается утеплитель. Крышку изготавливают из 2-х слоев металла и утеплителя между ними. Следует предусмотреть ручку для открывания.

Если для изготовления муфельной печи использовали старую газовую или электрическую духовку, то утеплять ее не требуется. В ее конструкции теплоизоляция предусмотрена производителем. Следует отметить, что такой агрегат выгодно изготавливать, если нужна печь средних размеров. Пазы для спирали делают в боковых и задней стенках. Выводы подключают к выключателю, расположенному с наружной стороны герметичной дверцы.

Муфельная печь – свойства и сфера применения промышленной муфельной печи. Главные преимущества лабораторной муфельной печи и ее использование в большой промышленности

  • 1 Промышленная муфельная печь
  • 2 Лабораторная муфельная печь

Вакуумное оборудование – это то, без чего на данный момент не может обойтись ни одно современное предприятие. Если еще пару лет назад, производства могли работать на основе обычного оборудования, то сейчас ситуация кардинально изменилась. Теперь, без наличия вакуумного оборудования. производство попросту не может конкурировать с другими производителями на рынке.

Одной из подкатегорий вакуумного оборудования, являются печи, которые на данном этапе не менее актуальны. Данный тип вакуумного оборудования активно используется на предприятиях разной направленности. Особенно актуален вопрос с печами в отрасли металлургии, где без предварительной обработки металла никак не обойтись.

Если же говорить о наиболее надежной и производительной категории вакуумных печей на данный момент, – это муфельная печь. Несмотря на огромное количество других видов печей, муфельное оборудование все равно удерживает лидерскую позицию. Причиной этому, принято считать показатели производительности муфельных печей, которые в разы превышают то, что мы можем увидеть в установках обычного типа.

Принцип работы муфельной печи, заключается в активном нагреве муфеля, который в свою очередь, перенаправляет тепло в рабочую камеру. Но стоит заранее сказать о том, что муфель – это одноразовый элемент, и он требует замены после каждого рабочего процесса. Для многих, это стало главной причиной, чтобы откататься от покупки муфельной печи. Хотя на самом деле, процесс замены муфель не столь сложен и при желании, произвести данный процесс под силу каждому пользователю.

Читайте также:  Для чего устанавливается дымник на кирпичную дымовую трубу?

Купить муфельную печь, можно без каких-либо проблем в любом специализированном магазине. Но лучше всего, перед этим уточнить несколько моментов, которые позволят вам выбрать по-настоящему качественный агрегат. К числу таковых моментов, относится: стабильность, надежность, конструкция и совместимость муфельной печи с отраслью, где она будет использоваться.

Либо же, в качестве альтернативы муфельной печи, можно приобрести лабораторную муфельную печь. Это еще более высокоточная версия вакуумной печи, применяя которую, можно извлекать из нее еще больший эффект.

Промышленная муфельная печь

Если же ваша задача заключается в применении муфельной печи в большой промышленности, то лучше всего в этом плане выбирать какую-то из промышленных муфельных печей. Муфельная промышленная печь – это устройство, которое в плане конструкции является точно той же муфельной печью. Единственное отличие промышленной вариации муфельной печи – это габариты и технические характеристики.

На данном этапе, промышленные муфельные печи активно используются на серийном производстве, где они способны демонстрировать весь свой рабочий потенциал. Что касается цены муфельной печи промышленного типа, то с этим дела обстоят уже не столь радужно. Сейчас, стоимость промышленных муфельных печей варьируется в высшем ценовом диапазоне, а это уже говорит о том, что позволить себе подобный агрегат сможет далеко не каждый.

Благо, существуют и более б бюджетные вариации промышленных печей. Конечно, в плане производительности они будут немного уступать более дорогостоящим моделям. Но за свои деньги, подобные камеры смогу демонстрировать вполне себе неплохие показатели производительности. Используя их на своем производстве, можно добиться по-настоящему высоких показателей производительности, не прикладывая для этого больших усилий.

Лабораторная муфельная печь

Еще одной эффективной вариаций муфельной печи, является лабораторная муфельная печь. Данный тип вакуумного оборудования, действительно востребован на большом рынке и активно эксплуатируется в самых разных направлениях. фишка муфельных печей лабораторного типа – это точность всех показателей, которая позволяет анализировать работу печи создавать примерный график дальнейшей активности подобного оборудования.

Немаловажным аспектом, является панель управления, которой оснащены все лабораторные муфельные печи. Нужен данный элемент для того, чтобы еще до начала работы, задавать в нем все нужные паромеры. Таким образом, удается заранее анализировать примерный темп работы, дабы на выходе получить нужные показатели производительности.

Большую роль в этом отыграл также и русскоязычный интерфейс данной панели, который позволил значительно быстрее разобраться в функционале данной установки. На самом деле, главное в использовании подобного оборудования — это следовать всем инструкциям. Так как только в таком случае, можно достичь максимально высоких показателей производительности.

Обжиг керамики

Процесс получения готовых керамических изделий связан с обжигом заготовок из сырой глины и последующим покрытием их глазурью. В домашних условиях сделанная муфельная печь своими руками может производить обжиг сразу нескольких экземпляров посуды и других поделок. В термообработке важно выдержать ровный режим нагрева камеры. Теоретически обозначить точные временные рамки обработки материала при определённой температуре невозможно — это достигается практическим путём.

Материалы из глины, помещаемые в домашнюю муфельную печь для обжига, делят на 3 группы:

  • Фарфор
  • Фаянс
  • Майолика, терракота

Примерно так может выглядеть «рукописный» чертеж самодельной муфельной печи.

Выполняется небольшой чертеж, на котором проставляются все размеры будущего изделия. Никто в данном случае не будет требовать от мастера строго соблюдения всех канонов исполнения чертежа – главное, чтобы схема была понятной для него самого и стала хорошим помощников при изготовлении деталей конструкции и выполнении монтажных работ.

Ну а размеры муфельной камеры, безусловно, будут зависеть от характера предстоящих задач, которые хозяин собирается решать с помощью создаваемой печи.

Инструменты и материалы для изготовления печи

Чтобы изготовить сам муфель и металлический корпус для него, потребуется подготовить для работы все необходимое — это инструменты и материалы.

Виды муфельных печей

Муфельные печи классифицируют по нескольким признакам. По способу нагрева их делят:

  • электрические;

Электрическая муфельная печь

Виды муфельных печей
  • газовые.

Газовая муфельная печь По виду защитной атмосферы:

  1. Воздушные (муфель ограничивает смешивание воздуха между рабочим пространством и нагревателями).
  2. Вакуумные (внутри муфеля создают разреженное пространство — вакуум).
  3. Печи со специальной атмосферой — пространство внутри муфеля заполняют специальным газом (инертным, азотирующим, восстанавливающим и др.).

Рабочая температура внутри печи может варьироваться от +400ºC до 2500ºC. По этому признаку муфельные печи классифицируют на типы:

  1. Для умеренного нагрева — до 500ºC.
  2. Для средних температур — до 900ºC.
  3. Для высоких температур — до 1400ºC.
  4. Для сверх высоких температур — до 2000-2500ºC.
Виды муфельных печей

Примечание: Температура нагрева определяет цену печи. Чем сильнее нагревает печь, тем выше её стоимость. Кроме того, цены муфелей зависят от размеров и функциональной оснастки (наличия термопар, вида нагревателей, автоматики).