Муфельная печь своими руками — устройство, расчеты и инструкция по изготовлению печи для плавки

Муфельная печь является неотъемлемым оборудованием мастерских, занимающихся ювелирным искусством или изготовлением керамических изделий. Этот прибор позволяет создать необходимые температурные режимы для нагревания и плавления металла, обжига керамики или соединение эмалей со стеклом. Используется муфельная печь также при изготовлении изразцов, при закалке этих изделий и укрепления эмалевого слоя. Немало и других вариантов использования такого оборудования.

Муфельная печь своими руками

Приборы заводского изготовления имеют достаточно высокую стоимость. Но ведь вполне возможно изготовить подобное оборудование с необходимыми для работы характеристиками и самостоятельно. Муфельная печь своими руками довольно часто собирается мастерами, занимающимися одним из названных выше типов работ.

А для того чтобы прибор функционировал эффективно, необходимо не только правильно подобрать материал и изготовить саму высокотемпературную камеру, но и правильно просчитать рабочие параметры электротехнической части, приобрести требуемые комплектующие и произвести грамотный монтаж.

Обо всем этом и пойдет речь в данной публикации.

Что такое муфельная печь?

Разновидности муфельных печей

Существует довольно большое разнообразие типов муфельных печей, которые подразделяются по целому ряду критериев — по источнику используемой для нагрева энергии и мощности, по линейным параметрам и расположению рабочей камеры и другим признакам.

Один из многочисленных примеров самостоятельно изготовленной муфельной печи

• По роду используемого источника энергии для осуществления нагрева подобные печи можно подразделить на три варианта — это твердотопливные (как правило, угольные), газовые и электрические.

— Безусловно, в наше время самыми эффективными моделями считаются электрические муфельные печи. Их удобство состоит в возможности достичь необходимо высокой температуры в кратчайший срок, а также в относительной безопасности при правильной сборке и соблюдений всех требований по эксплуатации. При использовании электрических печей предоставляется возможность очень точно устанавливать и контролировать температуру нагрева в рабочей камере. Такие приборы отличаются компактностью и могут применяться для работы даже в небольшой по площади мастерской (или даже в квартире) от сетевого напряжения в 220 вольт, если, конечно, позволяет мощность линии питания. Розетка, через которую планируется подключать прибор в сеть, должна в обязательном порядке должна быть заземлена. Других требований, по сути и нет, так что установка такой электрической печи не потребует никаких административных процедур, вроде получения соответствующих разрешений на эксплуатацию.

— Собирать в кустарных условиях прибор, работающий на газе — настоятельно не рекомендуется. Дело в том, что самодельные газовые приборы категорически запрещены к эксплуатации из-за их повышенной опасности, и могут возникнуть очень серьезные проблемы с контролирующими организациями.

— Печь, нагреваемая от сгорания угля, недостаточно эффективна, так как долго входит в рабочий режим, для нее необходимо отдельное помещение, а также появятся дополнительные хлопоты, связанные с доставкой твердого топлива и организацией его правильного хранения. Правда, справедливости ради, следует отметить, что угольные муфельные печи долго нагреваются, но зато и дольше поддерживают достигнутую температуру. И в плане экономичности эксплуатации они тоже выигрывают по сравнению с электрическими приборами.

Но преимущества электрической муфельной печи все же значительно перевешивают ее единственный существенный недостаток – высокую стоимость электроэнергии. Поэтому в дальнейшем разговор пойдет только об этом варианте.

• В зависимости от предназначения муфельной печи, она может иметь вертикальное или горизонтальное расположение топки. Кроме этого приборы могут подразделяться на трубчатые,  колпаковые, иметь иные специфические формы.

Печи с горизонтально расположенной камерой более просты в изготовлении и удобны в эксплуатации. Они обладают достаточной функциональностью, например, позволяют плавить многие металлы, обжигать керамику, закалять стальные изделия.

Цены на муфельную печь

муфельная печь

Конструкция муфельной печи

Сразу нужно определиться с тем, что же такое муфель, чтобы в дальнейшем не возникало вопросов по названию прибора. Итак, под этим термином понимают закрытую камеру, в которой создается необходимая для того или иного технологического процесса температура, но при этом исключается контакт обрабатываемого материала с самим топливом или с продуктами его сгорания. В случае с электричеством продуктов сгорания уже не может быть просто по определению, но все же название «муфельная печь» прижилось – их за сходности технологических операций, выполняемых с помощью такого оборудования.

Муфельная печь может иметь разную конструкцию. При создании ее электрического варианта используются те или иные нагревательные элементы, в зависимости от того, какая температура должна быть достигнута в рабочей камере. Как правило, диапазон температур лежит в диапазоне от 200 до 1000÷1100 градусов — этого бывает достаточно для качественного обжига керамики, плавления или закалки многих металлов. Но в некоторых случаях необходимо достичь нагрева и до 1300÷1500 градусов — правда, такие печи уже обычно используются в производственных или лабораторных условиях.

Пример распространённой конструкции муфельной печи.

• Нагревательная камера изготавливается из шамотного огнеупорного кирпича или же плит ШПГТ-450, устойчивых к экстремально высоким температурам и химически нейтральных к воздействию щелочей или кислот. Плиты более удобны в использовании, так как имеют достаточно большие линейные размеры. Поэтому, в отличие от кирпича, из одной плиты можно сразу изготовить одну стенку камеры. Кроме того, они обладают оптимальной для подобных условий эксплуатации толщиной, составом и структурным строением, что позволяет быстро нагнетать и поддерживать внутри печи необходимую температуру.
• Для снижения теплопотерь с наружной стороны муфельная камера оборачивается теплоизоляционным жаростойким материалом. Чаще всего для этой цели используется минеральная вата на базальтовой основе, как самая устойчивая к спеканию. Сокращением теплопотерь повышается КПД прибора — печь значительно быстрее нагревается, дольше удерживает высокие температуры и расходует при этом меньше энергии из внешнего источника.

Если для формирования камеры используется шамотный кирпич, то теплоизоляционный слой делается толще. Это и понятно — плиты обладают более высокими термоизоляционными характеристиками и имеют меньшее количество стыковочных швов, которые также часто являются причиной теплопотерь.

Ранее для изоляции муфельной камеры широко использовался асбест. Сегодня же его практически не применяют по двум причинам – он при нагревании выделяет довольно значительное количество вредных веществ, и, нагреваясь до температуры в 1000 и более градусов, теряет свои внутренние связи, постепенно превращаясь в крошку.

• В качестве нагревательного элемента, устанавливаемого внутри камеры, чаще всего используется спираль. При самостоятельной сборке печи и спираль обычно изготавливают своими силами из специальной проволоки, о характеристиках которой будет сказано ниже.
• Для муфельной камеры с помощью сварки изготавливается металлический каркас из стального уголка, который после монтажа в него утепленной муфельной камеры обшивается металлическим листом толщиной в 1,5÷2 мм.
• Дверца камеры должна иметь такую же толщину, что и стены, а также дополнительно оснащена слоем термоизоляции, например, из той же минеральной ваты. Кроме того, на дверцу устанавливается надежный запор, который будет плотно прижимать ее к передней части нагревательной камеры. В качестве запора используются задвижки, закрутки, притягивающие крюки и другие подобные приспособления.

Монтируются дверцы на навесные петли, которые фиксируются на каркасе с помощью сварки. Дверца может быть распашной, откидной или даже съемной, если, например, предполагается изготовить печь, открывающуюся сверху. Последний вариант скорее можно назвать крышкой, нежели дверце. Он довольно удобен в эксплуатации, но вот практичным его никак не назовешь — при снятии крышки камера сразу открывается по все длине, что способствует быстрой и массовой утечке выработанного тепла.

• Для электрического варианта муфельной печи одним из важнейших ее узлов является система управления прибором, включающую в себя достаточно много элементов. Имеет достаточно сложную конструкцию, которая собирается согласно проведенным расчетам по заранее составленной схеме. Впрочем, нет недостатка и в готовых решениях этой проблемы.

Проведение расчетов электрического нагревателя для самодельной муфельной печи

В связи с тем, что эту часть конструкции можно назвать самой сложной, ее расчетам и сборке стоит посвятить отдельный раздел статьи.

Для проведения подобных расчетов потребуются некоторые исходные данные. К ним  относятся размеры создаваемого прибора и его предполагаемая мощность, материал изготовления нагревателя, уровень необходимых температур в муфельной камере, размещение и особенности конструкции нагревательных элементов. Результатом же проведения расчетов станет диаметр используемой для нагревательного элемента проволоки и ее необходимая длина.

Нагреватели для муфельной электрической печи чаще всего делаются спиральными – навиваются из проволоки с высокими показателями сопротивления и термостойкости.

Мощность печи напрямую зависит от размера муфельной камеры и материала, применяемого для его изготовления. Объем камеры определяется самостоятельно, в зависимости от параметров изделий, которые в нее будут помещаться для обработки.

В связи с тем, что стенки муфеля изготавливаются чаще всего шамотного кирпича или из плит ШПВ-350, которые обладают высокими теплоизоляционными качествами, а в качестве дополнительного теплоизолятора используются такие материалы, как муллитокремнеземистый войлок (МКРВ) или минеральная вата на базальтовой основе, можно оперировать некоторыми эмпирическими рекомендациями (то есть обоснованными опытом практического применения подобных конструкций).

Итак, при определении мощности будущей печи можно отталкиваться от размеров муфельной камеры (в литрах) и следующих эмпирических значений удельной мощности (Вт/л):

Объем муфельной камеры печи (литры)	Рекомендуемая удельная мощность печи (Вт/л)
1÷5	300÷500
6÷10	120÷300
11÷50	80÷120
51÷100	60÷80
101÷500	50÷60

• Чтобы определить объем камеры в литрах, просто перемножают ее линейные размеры (ширину, высоту и глубину), естественно, с учетом используемых единиц измерения. Не забываем, что 1 литр равен 0,001 м³, или 1 дм³, или 1000 см³, или 1000000 мм³.
• По найденному объему камеры определяем оптимальное значение удельной мощности, умножаем его на объем – и получаем искомую величину мощности печи в ваттах.

Есть нюанс – диапазон указанных значений, указанный в таблице, довольно широк. Можно взять или среднее значение, или применить интерполяцию, то есть в максимальной степени привести к показателю объема.

• Далее нужно найти силу тока, проходящего через нагревательный элемент, для обеспечения рассчитанной мощности. Это просто: подставляем значения в формулу  закона Ома – и определяем значение силы тока в амперах:

I = P / U.

I – сила тока, проходящего через нагреватель.

Р – определённая выше мощность муфельной печи;

U – напряжение питания. Расчёты проводим в данном случае для однофазной сети, то есть напряжение равно 220 вольт.

Упростим несколько читателю задачу – ниже размещен калькулятор, который позволит быстро и точно найти мощность муфельной печи, исходя из размеров рабочей камеры, и силу тока на нагревательном элементе.

Калькулятор расчета мощности электрической муфельной печи и силы тока на ее нагревательном элементе

Перейти к расчётам

• Итак, эти два параметра найдены. Но вопрос – а зачем они нужны далее?

— Во-первых, по этим исходным значениям несложно определить требуемое сопротивление нагревательного элемента.

R = U : I

R – общее сопротивление нагревательного элемента.

Имея значение общего сопротивления и зная удельное сопротивление проволоки, которая используется для изготовления нагревательных спиралей, можно найти длину проводника, из которого эта спираль будет навиваться.

— Во-вторых, есть еще один важный момент – сила тока напрямую влияет на выбор сечения проволоки. Дело в том, что если применить материал с заниженными возможностями, то слишком большой ток вызовет его быстрый перегрев, плавление или перегорание.

Можно воспользоваться таблицей, приведенной ниже.

Таблица допустимого соответствия сечения нихромовой проволоки силе тока в цепи и температуре нагрева.

D (мм)	S (мм ²)	Температура разогрева проволочной спирали, °C
		200	400	600	700	800	900	1000
		Максимальная допустимая сила тока, А
5	19.6	52	83	105	124	146	173	206
4	12.6	37	60	80	93	110	129	151
3	7.07	22.3	37.5	54.5	64	77	88	102
2.5	4.91	16.6	27.5	40	46.6	57.5	66.5	73
2	3.14	11.7	19.6	28.7	33.8	39.5	47	51
1.8	2.54	10	16.9	24.9	29	33.1	39	43.2
1.6	2.01	8.6	14.4	21	24.5	28	32.9	36
1.5	1.77	7.9	13.2	19.2	22.4	25.7	30	33
1.4	1.54	7.25	12	17.4	20	23.3	27	30
1.3	1.33	6.6	10.9	15.6	17.8	21	24.4	27
1.2	1.13	6	9.8	14	15.8	18.7	21.6	24.3
1.1	0.95	5.4	8.7	12.4	13.9	16.5	19.1	21.5
1	0.785	4.85	7.7	10.8	12.1	14.3	16.8	19.2
0.9	0.636	4.25	6.7	9.35	10.45	12.3	14.5	16.5
0.8	0.503	3.7	5.7	8.15	9.15	10.8	12.3	14
0.75	0.442	3.4	5.3	7.55	8.4	9.95	11.25	12.85
0.7	0.385	3.1	4.8	6.95	7.8	9.1	10.3	11.8
0.65	0.342	2.82	4.4	6.3	7.15	8.25	9.3	10.75
0.6	0.283	2.52	4	5.7	6.5	7.5	8.5	9.7
0.55	0.238	2.25	3.55	5.1	5.8	6.75	7.6	8.7
0.5	0.196	2	3.15	4.5	5.2	5.9	6.75	7.7
0.45	0.159	1.74	2.75	3.9	4.45	5.2	5.85	6.75
0.4	0.126	1.5	2.34	3.3	3.85	4.4	5	5.7
0.35	0.096	1.27	1.95	2.76	3.3	3.75	4.15	4.75
0.3	0.085	1.05	1.63	2.27	2.7	3.05	3.4	3.85
0.25	0.049	0.84	1.33	1.83	2.15	2.4	2.7	3.1
0.2	0.0314	0.65	1.03	1.4	1.65	1.82	2	2.3
0.15	0.0177	0.46	0.74	0.99	1.15	1.28	1.4	1.62
0.1	0.00785	0.1	0.47	0.63	0.72	0.8	0.9	1
D — диаметр нихромовой проволоки, мм
S — площадь поперечного сечения нихромовой проволоки, мм²

Обратите внимание – допустимая сила тока для нихромовых проводников различного сечения зависит еще и от температуры нагрева. Таким образом, в таблице необходимо выбрать то значение сечения нихромовой проволоки, которое будет соответствовать и температурному режиму, в котором планируется эксплуатация муфельной печи, и рассчитанной величине силы тока.

При этом оба исходных параметра должны приводиться к табличным в большую сторону. То есть, если температурный режим предполагается, скажем, в 640 градусов, используем столбец для 700 градусов. И если рассчитанная сила тока, например, 13,1 А, то ближайшее большее значение в таблице – 13.9 А. Продолжая приведенный пример, в левой части таблицы находим, что потребуется нихромовая проволока диаметром не менее 1.1 мм, и, соответственно, с площадью поперечного сечения 0,95 мм².

Такое приведение к ближайшим табличным значениям не особо скажется на точности результата. Но зато тем самым будет задан и определенный эксплуатационный запас возможностей нагревательного элемента.

Важный нюанс. В таблице указан и диаметр проволоки (первый столбец), и площадь ее поперечного сечения (второй столбец). Почему важно знать еще и площадь сечения проводника? Потому что расчет дальше будет вестись с опорой на величину удельного сопротивления, которое выражается в Ом×мм²/м, то есть учитывающее именно площадь и длину проводника (которую нам как раз и требуется найти).

• Итак, сопротивление нагревателя выражается формулами:

— через силу тока и напряжение:

R = U / I

— через характеристики проводника

R = ρ × L / S

ρ — удельное сопротивление нихромового проводника, Ом×мм²/м;

L — длина проводника, м;

S  — площадь поперечного сечения проводника, мм².

Отсюда недолго получить и интересующую нас в конечном счёте формулу:

L = (U / I) × S / ρ

• Итак, почти все величины известны, за исключением удельного сопротивления нихромовой проволоки. А это – табличная величина, которая зависит от марки применяемого сплава, и, в незначительное мере, еще и от диаметра проволоки.

Оговоримся сразу, что просто для упрощения изложения ранее и далее упоминается нихромовая проволока. Но на практике для изготовления нагревательной спирали может быть использована как  нихромовая (чаще всего используются сплавы Х20Н80-Н, Х15Н60 или Х15Н60-Н), так и фехралевая (самая распространенная – из сплава Х23Ю5Т).

— Нихромовая проволока (из названия понятно, что доминирующими компонентами сплава являются никель и хром) — более прочная, долговечная, не меняет существенно своих качеств при сильном нагреве, пластичная, хорошо поддаётся обработке. Недостаток – высокая цена. Кроме того, по показателям жаропрочности проигрывает фехралю.

— Фехралевая проволока (фехраль – от сокращений феррум, то есть железо, хром и алюминий) обладает более высоким сопротивлением, то есть при других равных показателях обеспечивает большее выделение тепла. Жаропрочность тоже выше, чем у нихрома. Явным достоинством такой проволоки является ее куда более доступная цена. Но по многим другим параметрам, и главным образом – по своей долговечности, материал серьезно проигрывает. Так, при высоких температурах (свыше 1000 градусов) теряется пластичность – проволока становится ломкой. Наличие в составе железа предопределяет коррозионную неустойчивость спирали во влажной среде. Может вступать в химические реакции с шамотной футеровкой муфельной камеры. Чрезмерно большое линейное расширение при нагреве. Тем не менее, довольно популярный материал, видимо, в силу высокой теплоотдачи и доступной стоимости.

Цены на печи

печь

Фехралевая проволока значительно дешевле и обладает более высокими показателями теплоотдачи. Но по большинству важных критериев все же серьезно проигрывает нихромовой.

Ниже в таблице приведены значения удельного сопротивления для проволоки различных марок и диаметров:

Марка нихромового сплава, из которого изготовлена проволока	Диаметр проволоки, мм	Величина удельного сопротивления, Ом×мм²/м
Х23Ю5Т	независимо от диаметра	1.39
Х20Н80-Н	0,1÷0,5 включительно	1.08
	0,51÷3,0 включительно	1.11
	более 3	1.13
Х15Н60 или Х15Н60-Н	0,1÷3,0 включительно	1.11
	более 3	1.12

Как видно, для проволоки из наиболее распространённых нихромовых сплавов и в диапазоне самых употребляемых диаметров, этот показатель равен 1,11 Ом×мм²/м. то есть можно без особого риска потерять в точности вычислений остановиться именно на этом значении. Впрочем, если есть необходимость и желание, можно оперировать и более точными цифрами, взяв их из таблицы.

 И вновь, чтобы не утруждать нашего читателя расчетами «на бумажке» предложим воспользоваться онлайн-калькулятором:

Калькулятор расчета длины нихромовой или фехралевой проволоки для изготовления нагревателя муфельной печи

• Итак, длина проводника для навивки спирали определена. Можно выполнить еще одно действие. Дело в том, что очень часто нихромовую проволоку реализуют не метражом, а катушками или бухтами определённого веса. Стало быть, может понадобиться перевод линейной величины в весовой эквивалент. В этом поможет следующая таблица:

Таблица для перевода длины нихромовой проволоки в ее вес

Диаметр проволоки, мм	Вес погонного метра, г			Длина 1 кг, м
	Х20Н80	Х15Н60	ХН70Ю	Х20Н80	Х15Н60	ХН70Ю
0.6	2.374	2.317	2.233	421.26	431.53	447.92
0.7	3.231	3.154	3.039	309.5	317.04	329.08
0.8	4.22	4.12	3.969	236.96	242.74	251.96
0.9	5.341	5.214	5.023	187.23	191.79	199.08
1	6.594	6.437	6.202	151.65	155.35	161.25
1.2	9.495	9.269	8.93	105.31	107.88	111.98
1.3	11.144	10.879	10.481	89.74	91.92	95.41
1.4	12.924	12.617	12.155	77.37	79.26	82.27
1.5	14.837	14.483	13.953	67.4	69.05	71.67
1.6	16.881	16.479	15.876	59.24	60.68	62.99
1.8	21.365	20.856	20.093	46.81	47.95	49.77
2	26.376	25.748	24.806	37.91	38.84	40.31
2.2	31.915	31.155	30.015	31.33	32.1	33.32
2.5	41.213	40.231	38.759	24.26	24.86	25.8
2.8	51.697	50.466	48.62	19.34	19.82	20.57
3	59.346	57.933	55.814	16.85	17.26	17.92
3.2	67.523	65.915	63.503	14.81	15.17	15.75
3.5	80.777	78.853	75.968	12.38	12.68	13.16
3.6	85.458	83.424	80.371	11.7	11.99	12.44
4	105.504	102.992	99.224	9.48	9.71	10.08
4.5	133.529	130.349	125.58	7.49	7.67	7.96
5	164.85	160.925	155.038	6.07	6.21	6.45
5.5	199.469	194.719	187.595	5.01	5.14	5.33
5.6	206.788	201.684	194.479	4.84	4.95	5.14
6	237.384	231.732	223.254	4.21	4.32	4.48
6.3	261.716	255.485	246.138	3.82	3.91	4.06
6.5	278.597	271.963	262.013	3.59	3.68	3.82
7	323.106	315.413	303.874	3.09	3.17	3.29
8	422.016	411.968	396.896	2.37	2.43	2.52
9	534.114	521.397	502.322	1.87	1.92	1.99
10	659.4	643.7	620.15	1.52	1.55	1.61

Подробнее на этом расчете останавливаться не будет – чтобы перемножить длину проволоки на удельный вес ее погонного метра, наверное, дополнительного калькулятора не требуется.

• Казалось бы – расчет окончен. Но следует провести еще одну проверку. Дело в том, что иногда можно прийти к таким результатам, что нагреватель рассчитанной длины и сечения или просто не будет справляться с поставленной задачей, или моментально оплавится, или «век его будет крайне недолог». Необходимо оценить нагревательный элемент еще и с позиций допустимой удельной поверхностной мощности. Это, по сути, количество ватт тепловой энергии, которое способен вырабатывать нагревательный проводник на единицу своей поверхностной площади без потери своих механических и эксплуатационных качеств. Превышать это допустимое значение – нельзя, так как затраченные средства и усилия на изготовления спирали будут затрачены впустую.

Итак, откуда взять значение допустимой удельной поверхностной мощности? Оно вычисляется по формуле:

βдоп = βэф × α

βдоп – допустимая удельная поверхностная мощность, Вт/см²

βэф – эффективная удельная поверхностная мощность, зависящая от температурного режима работы муфельной печи.

α – коэффициент эффективности теплового излучения нагревателя.

βэф можно взять из таблицы. Здесь используются два исходных параметра:

— В столбцах указана температура, до которой будет разогреваться сам нагревательный элемент.

— В строках – температура воспринимающей среды. Иными словами, какой нагрев необходимо задать помещенному в печь для термической обработки материалу.

Пересечение столбца и строки даст значение βэф.

Требуемая температура тепловоспринимающего материала, °С	Поверхностная мощность βэф (Вт/cм ²)  при температуре разогрева нагревательного элемента, °С
	800	850	900	950	1000	1050	1100	1150	1200	1250	1300	1350
100	6.1	7.3	8.7	10.3	12.5	14.15	16.4	19	21.8	24.9	28.4	36.3
200	5.9	7.15	8.55	10.15	12	14	16.25	18.85	21.65	24.75	28.2	36.1
300	5.65	6.85	8.3	9.9	11.7	13.75	16	18.6	21.35	24.5	27.9	35.8
400	5.2	6.45	7.85	9.45	11.25	13.3	15.55	18.1	20.9	24	27.45	35.4
500	4.5	5.7	7.15	8.8	10.55	12.6	14.85	17.4	20.2	23.3	26.8	34.6
600	3.5	4.7	6.1	7.7	9.5	11.5	13.8	16.4	19.3	22.3	25.7	33.7
700	2	3.2	4.6	6.25	8.05	10	12.4	14.9	17.7	20.8	24.3	32.2
800	—	1.25	2.65	4.2	6.05	8.1	10.4	12.9	15.7	18.8	22.3	30.2
850	—	—	1.4	3	4.8	6.85	9.1	11.7	14.5	17.6	21	29
900	—	—	—	1.55	3.4	5.45	7.75	10.3	13	16.2	19.6	27.6
950	—	—	—	—	1.8	3.85	6.15	8.65	11.5	14.5	18.1	26
1000	—	—	—	—	—	2.05	4.3	6.85	9.7	12.75	16.25	24.2
1050	—	—	—	—	—	—	2.3	4.8	7.65	10.75	14.25	22.2
1100	—	—	—	—	—	—	—	2.55	5.35	8.5	12	19.8
1150	—	—	—	—	—	—	—	—	2.85	5.95	9.4	17.55
1200	—	—	—	—	—	—	—	—	—	3.15	6.55	14.55
1300	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	7.95

А коэффициент зависит от особенностей расположения нагревательного элемента в камере печи. Всю таблицу приводить не будем – остановимся только на вариантах с использованием проволочной спирали.

Иллюстрация	Вариант расположения спирального нагревательного элемента	Значение коэффициента α
	Нагревательная спираль спрятана в ниши футеровки муфельной печи.	0,16 ÷ 0,24
	Нагревательная спираль заключена в кварцевые трубки и расположена на полочках по стенкам камеры	0,30 ÷ 0,36

Теперь уже не составит труда по данным этих двух таблиц определить значение допустимой удельной поверхностной мощности.

Практика показывает, что для высокотемпературных печей (с нагревом более 700 градусов) требуемую долговечность наряду с необходимой эффективностью работы показывают нагревательные элементы с показателем допустимой удельной поверхностной мощностью не более 1,6 Вт/см² — для нихромовой проволоки, и порядка 2,0÷2,4 Вт/см² — для фехралевой.

Для печей же с невысокими показателями нагрева (порядка 200÷400 градусов) этот показатель не столь критичен. Здесь вполне можно исходить из допустимых значений 4 ÷ 6 Вт/см².

Если со значением допустимой удельной поверхностной мощности определились, то можно сравнить их с аналогичным показателем нагревателя, который у нас получился в ходе ранее проведенного расчета. Предлагаем опять воспользоваться возможностями онлайн-калькулятора.

Калькулятор расчета удельной поверхностной мощности проволочного нагревателя муфельной печи

Перейти к расчётам

Если полученное значение укладывается в допустимые рамки, то расчет можно считать окончательно законченным – останется приобрести нужное количество проволоки немеченого диаметра.

Но если показатель поверхностной удельной мощности слишком велик, то следует внести коррективы. Это означает, что или придется просчитать вариант с проволокой большего диаметра или увеличит общую длину нагревательного элемента. Впрочем, с нашими таблицами и калькуляторами процесс пересчета займет буквально минуты. В итоге необходимо прийти к конечным значениям сечения проволоки и ее длины, которые бы удовлетворяли всем перечисленным выше требованиям.

• Спираль изготавливается из проволоки путем навивки ее на трубу или стержень. Работу нужно производить очень аккуратно, так, чтобы витки получались ровными и плотными. После навивки полученную спираль несколько растягивают, с таким расчетом, чтобы между витками образовывались просветы, шириной 1.5÷2 диаметра проволоки, чтобы не создавалось областей локального перегрева.

Навивку спирали можно производить с помощью специального электроинструмента, но в домашних условиях мастера обычно обходятся подручными приспособления, например, как показано на иллюстрации ниже.

Навивка спирали с помощью несложного приспособления

Проволока в данном примере подается через отверстие, просверленное в небольшом отрезке бруса. Подача идет с небольшим натягом, а свободно закрепленная труба прокручивается с помощью установленной в ее торец рукоятки. Как можно видеть, такой «станок» является весьма удобной самоделкой, которая значительно ускоряет работу, и изготовить ее — труда не составит.

Для изготовления спирали выбирается диаметр трубы или стержня D, который соответствует определенным требованиям – он зависит от типа проволоки и от ее диаметра d:

— для нихромовых спиралей – D = (7÷10) × d;

— для фехралевых спиралей – D = (4÷6) × d

Полученный диаметр спирали является минимальным.
По готовности готовая спираль будет равномерно растягивается и раскладываться внутри муфеля в проделанных для нее нишах. Эти ниши могут быть только на стенках, но нередко для большей эффективности спираль также прокладывается и по потолочной поверхности, и даже по донной.

Нагревательные элементы, растянутые и разложенные в нишах камеры муфельной печи.

Некоторые мастера наносят на спиральные нагреватели обмазку из шамотной глины, с целью увеличить их долговечность. Другие предпочитают сверху спирали надевать изоляционные керамические элементы или кварцевые трубки. Однако, в большинстве случаев при самостоятельном изготовлении муфельных печей спирали остаются открытыми.

Система коммутации и управления муфельной печьюПример комплекта для создания электротехнической части муфельной печи.

Блок управления печью включает в себя несколько приборов, которые собираются в одну общую схему. К таким составляющим электронной части муфельной печи относятся:

Иллюстрация	Основное предназначение прибора или элемента схемы
	Терморегулятор. В данном случае на иллюстрации представлен регулятор температуры RЕХ-C100, но для разных моделей могут быть использованы разные варианты этого прибора.
	Например, «бюджетная» модель терморегулятора, простая в управлении Ш-4501, которую можно поискать и на «вторичном рынке» по объявлениям. Прибор прошел «проверку временем», и хотя по нынешним временам считается уже морально устаревшим – вполне способен справиться с задачей поддержания нужного уровня нагрева в муфельной печи. Есть модели с разными диапазонами измерения температуры нагрева — от 200 и до 1600 градусов.
	Термопара – это элемент, который «в реальном времени» измеряет температуру внутри муфеля и передает данные на терморегулятор. Термопара чаще всего устанавливается в заднюю стенку муфельной камеры, в которой для этого просверливается сквозное отверстие. Для муфельной печи подходит термопара с маркировкой ПП, ХА и ХК.
	Полупроводниковое твердотельное реле на 25÷40 ампер, которое исполняет коммуникационные функции в цепи управления. Оно чаще всего устанавливается в комплексе с радиатором охлаждения.
	Радиатор с закрепленным на нем твердотельном реле.
	Один двухклавишный или два одноклавишных выключателя.
	При возможности и желании, вместо отдельных приборов, которые потребуется соединять в единую цепь, можно использовать готовый блок питания и управления со встроенным реле и терморегулятором. К нему подключается и нагревательная спираль, установленная в муфеле, и термодатчик (термопара).

Термопара, «рабочая» передняя часть которой находится в муфельной камере, проводится через заднюю стенку.

Вариант расположения термопары внутри муфельной камеры.

Сигнальные провода, идущие от термопары, подключаются к терморегулятору. Он отслеживает температуру, созданную внутри муфеля, и при достижении требуемого верхнего порога передаёт управляющий сигнал на реле, которое размыкает цепь питания нагревательного элемента. При понижении температуры до заданного уровня, происходит обратный процесс – реле включает питание нагревателя.

Реле, установленное на задней наружной стенке муфельной печи. Играет основную коммутирующую роль в электрической схеме печи.

Как правило, все коммутационные элементы электрической схемы располагают на задней стенке, непосредственно на ней, или обустроив для их закрепления ту или иную подставку (кронштейн, полку). На фасад же печи для удобства работы выносится терморегулятор, клавиши переключателей и индикаторы, показывающие режим работы прибора.

Пример расположения органов контроля и управления на лицевой стенке муфельной печи

Таких индикаторов может быть несколько. Например, общее питание, режим нагрева спирали, режим «простоя» нагревателя.

Рекомендуемая электрическая схема при использовании терморегулятора Ш-4501. Но и с другими терморегуляторами принципиальные отличия невелики.

На иллюстрации выше показана рекомендуемая схема подключения с использованием терморегулятора Ш-4501. В полной комплектации прибора он уже может быть оснащен встроенным реле, так что в дополнительном коммутационном устройстве надобность даже отпадает – останется только правильно подсоединить кабель питания, выводы нихромового нагревателя и сигнальные провода термопары.

Компактная муфельная печь с блоком коммутации и управления на базе терморегулятора Ш-4501

Муфельную печь, как уже говорилось выше, можно запитать и от более современного готового блока питания и управления. И нужно сказать, что это более безопасный и надежный вариант, правда, довольно дорогой. Удобство состоит в том, что при возникновении необходимости использовать блок управления для других нужд, его можно отключить от муфельной печи и подключить к другому прибору.

Изготовление муфельной печи

Приступая к созданию прибора, первым шагом, безусловно, необходимо составить примерный проект печи. Это необходимо и для того, чтобы рассчитать электрические параметры будущего прибора (о чем уже рассказывалось), и чтобы определиться с нужным количеством материалов для его изготовления.

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.

Инструментальный «арсенал» готов к началу работ

Из изготовления потребуется инструмент, который, как правило, есть в мастерской у каждого хорошего хозяина дома, так как без этого трудно обойтись во время ремонта или строительства. В список инструментов входит следующее:

• Электрическая дрель и набор сверл по металлу. Кроме того, потребуется также сверло по дереву длиной в 600 мм и диаметром 16 мм.

Такое сверло потребуется для проделки ниш для укладки нагревательной спирали

Цены на популярные электрические дрели

• «Болгарка» и расходные материалы к ней – отрезные и шлифовальные круги.
• Сварочный аппарат и электроды.
• Монтажные работы значительно облегчатся при использовании струбцин и магнитных уголков для сварки.
• Саморезы разной длины — от 50 до 120 мм.
• Ножовка по дереву.
• Рулетка, металлическая линейка и строительный угольник.
• Шуруповерт.

Из материалов для изготовления рассматриваемой в качестве примера муфельной печи с камерой, имеющей размер 130×130×470 мм, мастер использовал следующие материалы:

Плиты ШПГТ-450 – отличный материал для создания рабочей камеры муфельной печи

• Плиты ШПГТ-450 размером 490 × 490 толщина 100 мм. Этот материал производится из огнеупорного муллито-кремнеземистого волокна. В качестве связующего вещества, а также для придания изделиям прочности, в волокна добавляется глинистая масса. Сформованные изделия проходят прессование, а затем обжиг.

Плиты ШПГТ-450 — это легко обрабатываемый, прочный конструкционный изоляционный материал, который успешно используется для постройки печей. Плиты легко режутся обычной ножовкой, а также их можно склеить неорганическим клеем и скрепить металлическими креплениями.

Материал обладает следующими качествами, необходимыми для хорошего функционирования муфеля:

— высокая термостойкость;

— низкая теплопроводность;

— невысокая плотность;

— устойчивость к химическим веществам;

— конструктивная прочность;

— незначительная усадка в процессе эксплуатации;

— легкость обработки;

— электроизоляционные качества;

— негорючесть.

• Металлический уголок 40×40 мм для создания каркаса печи. Для приводимой в пример модели его потребуется порядка 7 метров.
• Металлический уголок 90×90 мм, длиной в 500÷600 мм для формирования углублений для установки нагревательных элементов. Вместо уголка можно использовать треугольный напильник. Этот пункт правильнее было бы даже отнести к перечню инструментов.
• Стальной лист толщиной в 1,5÷2 мм для обшивки каркаса.
• Теплоизоляционный материал – рулонная или блочная фольгированная базальтовая вата, выдерживающая нагрев до 600 градусов.
• Термостойкий герметик для склеивания плит, способный выдержать температуру как минимум в 1500 градусов.
• Текстолит, на который будут монтироваться крепления спирали.
• Наждачная бумага.
• Проволока для нагревательной спирали в данном случае мастер использовал фехраль Х23Ю5Т-д, диаметром 1,2 мм. Ее по расчетам потребуется около 25 метров. Однако, как уже говорилось выше, для изготовления спирали может быть применен и другой вид проволоки — главное, правильно рассчитать ее диаметр и длину.
• Стальная труба диаметром 12 мм для наматывания спирали.

Расходные материалы и некоторые элементы будущей электрической схемы печи

• Набор приборов и элементов для сборки схемы электрической части печи. Об этом уже рассказывалось выше.

Процесс изготовления муфельной печи – пошагово

В данном разделе статьи будет рассмотрен один из многочисленных вариантов изготовления муфельной печи. Этот пошагово показанный пример, надеемся, поможет яснее определиться с параметрами прибора, а также увидеть основные монтажные операции.

Иллюстрация	Краткое описание выполняемых операций
	Первым шагом плиты ШПГТ-450 размечаются согласно составленному чертежу и распиливаются ножовкой по дереву. Чтобы рез получился ровным, его рекомендовано производить, уложив по намеченной линии разметки стальной уголок и крепко прижав его к плите. Для создания муфеля нужно подготовить шесть деталей – четыре боковых и одна задняя стенка, а также передняя крышка.
	Следующим шагом производится примерка боковых стенок муфеля друг к другу — для этого из них «вчерне» собирается камера. При проведении такой предварительной сборки сразу будет видно, где потребуется корректировка плит, так как их поверхности должны как можно плотнее были подогнаны друг к другу. На этом же этапе определяется и размечается месторасположение нагревательных элементов.
	Далее, для лучшей стыковки плит между собой, их необходимо выровнять — этот процесс производится методом затирки, который вполне возможен благодаря низкой плотности материала. Для выравнивания поверхностей плиту двигают вперед-назад по абразивной поверхности, которую можно создать, надежно закрепив на столе или прочной панели лист наждачной бумаги с крупным зерном. Таким образом, с плиты снимаются мешающие подгонке неровности.
	Следующим шагом по поставленным на торцах плит отметкам определяется месторасположение участков нагревательной спирали, так как для них необходимо будет сделать своеобразные ниши. Чтобы они были ровными и аккуратными, на плитах вымеряются и прочерчиваются линии.
	Следующим шагом по расчерченным линиям с помощью ножовки в плите делаются запилы на глубину в 20 мм, так как диаметр нагревательного элемента в данном варианте будет составлять примерно 14÷14,5 мм.
	Расстояние между запиленными линиями будет составлять примерно 120 мм.
	Далее, в плитах необходимо просверлить сквозные каналы, которые впоследствии как раз и станут нишами для размещения нагревательных спиралей. С торцевой стороны плиты нужно найти середину высоты запила — это будет точка, в которую будет установлено острие сверла. С его помощью вдоль запила внутри плиты и будут просверлены сквозные отверстия. Материал сверлится легко, но очень важно держать инструмент ровно, чтобы сверло не ушло в сторону или вниз.
	Затем с помощью стального уголка 90×90 мм производится соединение запилов с внутренними отверстиями, то есть проделанные каналы необходимо «открыть». Для этого металлический уголок устанавливается своей вершиной в запил, и его перемещают вперед-назад, а при движении он снимает излишек материал двух сторон зазора, оставляя за собой ровные края. Вместо стального уголка, для открытия высверленных каналов может быть использован треугольный напильник.
	Результатом проведенных работ становятся открытые ниши-каналы, в которые и будут укладываться спиральные нагреватели. В данном случае таких каналов придется сделать четыре, по две на противоположных стенках муфеля. В других моделях нагревательные элементы могут быть расположены не только в боковых стенках, но и в верхней и нижней плите камеры.
	Следующим шагом производится примерка подготовленных плит, путем сборки их в единую конструкцию. При обнаружении слишком широких зазоров на их стыках, поверхности снова притираются.
	На этот раз процесс притирки производится по месту их установки, например, вертикально установленную плиту торцевой стороной двигают вперед-назад по сопрягаемой поверхности именно в том месте, где будет находиться их стык. Аналогичным образом притираются как горизонтальные, так и вертикальные стыки, если они есть.
	В результате оставшиеся просветы между деталями камеры должны иметь минимальную ширину. То есть плиты должны прилегать друг к другу как можно плотнее.
	Далее, можно переходить к склеиванию плит между собой с помощью жаростойкого герметика, который наносится полностью на всю склеиваемую поверхность. Герметик лучше всего распределять с помощью шпателя — так слой получится равномерным и будет иметь необходимую толщину.
	Когда боковые стенки муфеля будут скреплены, к ним приклеивается задняя. В результате на стыках плит должны получиться аккуратные швы. Желательно, чтобы излишки герметика как можно меньше выступали в камеру нагрева.
	После склеивания, желательно плиты дополнительно скрутить между собой длинными саморезами (скажем, 120 мм). Это сделать достаточно просто, так как крепежные элементы легко входят в материал плит и довольно надёжно в нем фиксируются.
	После склеивания все швы, как внутренние, так и наружные, а также поверхности плит зачищаются с помощью наждачной бумаги. В результате должна получиться аккуратная, с практически незаметными швами конструкция.
	Следующим шагом смонтированный из плит муфель оборачивается фольгированной каменной ватой, которая обеспечит требуемый уровень термоизоляции камеры. Закрепление материала на плитах производится с помощью термостойкого скотча, который обматывается вокруг утеплительного материала. Задняя стенка может быть утеплена тем же материалом или же жесткой плитой каменной ваты.
	Далее, идет изготовление нагревательной спирали. Для этого на трубу аккуратно накручивается проволока диметром в 1,2 мм. Процесс производится с помощью специального приспособления. Более подробно об этой операции было рассказано выше.
	Результатом работы является аккуратный нагревательный элемент, который неотличим по внешнему виду от заводских изделий. Но обойдется он гораздо дешевле, нежели приобретать готовый вариант в магазине.
	Следующим этапом идет изготовление из стального уголка рамы каркаса, в которую будет установлена уже «одетая» в термоизоляцию муфельная камера. Чтобы каркас был выполнен точно, и не возникло проблем с установкой в него муфеля, лучше всего заранее составить чертеж конструкции и проставить на нем все размеры, по которым затем и нарезаются отдельные детали. Каждый мастер-сварщик использует свой способ соединения уголков между собой. В данном случае на краях уголков делаются срезы под углом в 45 градусов. Швы получаются аккуратными и надежными.
	Чтобы сварку каркаса было производить легче, для временного скрепления металлических деталей используются специальные магнитные уголки. Эти приспособления фиксируют взаимное расположение металлических элементов конструкции, удерживают их в заданной позиции до капитального скрепления сваркой.
	Уголки помогают не только временно скрепить детали каркаса, но и идеально выставить прямые углы в узлах соединений. После того как металлические детали будут скреплены сваркой, магнитные уголки снимаются.
	В тех местах, где временное скрепление элементов каркаса с помощью магнитных уголков по тем или иным причинам невозможно, применяются обычные струбцины.
	Задняя часть каркаса изготавливается отдельно, так как предполагается съемной и закрепляться на основной конструкции будет с помощью саморезов. Чтобы она была установлена жестко, соединительные отрезки уголков, приваренные к ней, при сборке будут находиться с внутренней стороны уголков основной части конструкции.
	Для соединения частей каркаса на участках наложения уголков просверливаются сквозные отверстия «под потай», через которые и будут вкручиваться саморезы по металлу. Когда все элементы каркаса будут готовы, поверхности конструкции рекомендуется сразу обезжирить и покрыть антикоррозийным составом.
	Далее, после того как нанесенное защитное покрытие полностью высохнет, каркас «надевают» на покрытую термоизоляцией муфельную камеру. Камеру устанавливают так, чтобы ее задняя стенка оказалась с незакрытой стороны каркаса. После этого устанавливается и окончательно фиксируется саморезами задняя часть каркасной рамы.
	Чтобы ножки конструкции были устойчивы, и высоту установки прибора можно было подкорректировать, с нижней их стороны привариваются «пятачки», в которых высверливаются отверстия и нарезается резьба. Сюда будут вкручиваться регулируемые ножки. В качестве ножек вполне могут быть использованы болты с шестигранной головкой.
	Стенки печи обшиваются металлическим листом. Причем он прикручивается не только в области муфеля, но и на ножки конструкции. Фиксация листа производится с помощью саморезов с широкой шляпкой.
	Далее, в муфель в подготовленные ранее ниши раскладывается нагревательный элемент. Его концы через донную часть или заднюю стенку камеры выводятся наружу для подключения к общей электрической цепи печи.
	Следующим этапом работ идет изготовление дверцы печи. Для нее также из уголка сваривается каркас по определенным чертежом размерам, в который закладывается сначала металлическая пластина, а затем вырезанная плита.
	На предыдущем фото видно, что плита дверцы обрамлена металлическими пластинами толщиной в 2 мм. Они враспор вбиваются между плитой и уголками каркаса, и в процессе дальнейшей эксплуатации надежно предохранят плиту от механических повреждений и раскрашивания.
	Дверца закрепляется на основном каркасе печи с помощью воротных стальных петель, которые привариваются к уголку каркаса и дверцы. При желании можно использовать другой вариант петель. Главное — чтобы они выдержали немалый вес дверцы.
	Нужно отметить, что дверцу можно сделать распашной, откидной или подъемной вверх — принципиального значения это не имеет. Главное, чтобы она плотно притягивалась к муфелю, так как от этого будет зависеть время нагрева камеры и сохранение в ней достигнутой температуры.
	На этой иллюстрации показан винтовой механизм притягивания дверцы к корпусу печи.
	Здесь же демонстрируется более сложный вариант открывания дверцы – с ее подъемом вверх. Однако, нужно отметить, что данный способ, хотя и имеет более сложный механизм, но менее удобен в эксплуатации.
	Часть блока управления чаще всего устанавливается с фасадной стороны печи, под ее дверцей. Для установки терморегулятора и клавиш выключателя из металлического листа вырезается пластина, в которой, в свою очередь, делаются окошки под размер устанавливаемых приборов.
	На пластину устанавливается выключатель и терморегулятор. Затем эта панель закрепляется с лицевой части на ножках каркаса саморезами.
	Соединительные кабели от регулятора температуры и выключателя проводятся под корпусом печи к задней стенке, где располагаются остальные элементы электротехнической схемы питания и управления печью.
	В задней стенке просверливается отверстие и для термопары, концы которой также подключаются к приборам управления. Принцип подключения приборов и элементов электрической схемы был описан выше. Все соединения должны быть хорошо изолированы. На иллюстрации показано, что соединение контактов произведено через изоляционную текстолитовую пластину, закрепленную на металлических деталях каркаса.
	Не забываем про заземление. Можно непосредственно к корпусу (каркасу), например, на приваренный к нему болт, подсоединить провод заземляющего контура, если он имеется в мастерской. Другой вариант – контактное соединение корпуса с зеленым (зелено-желтым) проводом кабеля питания, если предусмотрены розетки с заземлением. После того как электрическая цепь будет собрана, рекомендуется еще раз дополнительно проверить правильность коммутации и качество изоляции. Затем можно переходить к испытаниям прибора. Сначала лучше всего выставить на терморегуляторе среднюю температуру нагрева. Если испытание пройдет удачно, можно ее повысить до максимальной.
	Результат работы – муфельная печь компактного размера с распашной, притягиваемой с помощью винтового замка дверцей.

Цены на плиты ШПГТ

Плиты ШПГТ

*  *  *  *  *  *  *

Если после ознакомления с публикацией вы пришли к выводу, что такая работа вам посильна – беритесь за дело. Правда, очень трезво оценивайте свои возможности – как видно, потребуется выполнение немалого количества разноплановых технологических операций различного уровня сложности. Был приведен лишь пример монтажа. А так каждая конкретная модель должна просчитываться индивидуально. Приобретение всей необходимой электротехнической «начинки» следует производить только после составления проекта и проведения необходимых расчетов.

И, наконец, в завершение публикации предлагаем посмотреть еще один пример создания муфельной печи – в это раз с футеровкой из шамотного кирпича.

Видео: Пример самостоятельного изготовления муфельной печи

Как сделать муфельную печь своими руками – подробная инструкция

Муфельная печь является нагревательным прибором, состоящим из огнеупорной камеры. Предмет помещается в муфель и видоизменяется под воздействием высоких температур. Сделать муфельную печь своими руками можно при помощи старой духовки или стиральной машины.

Что представляет собой муфельная печь?

Муфельные печи используются в самых разных целях:

• для переплавки металлов;
• обжига керамических изделий;
• для выравнивания деформированных поверхностей различных материалов;
• выпаривания влаги из вещества;
• быстрой и эффективной сушки различных изделий.

В зависимости от типа печи, можно нагреть объект до температуры от 100 до 2000 градусов. Муфельные печи чаще всего работают от газа или электричества. Но можно сконструировать устройство, которое будет функционировать от процесса горения дров или горючих веществ.

Муфель изготавливают из жаропрочных материалов, которые не пропускают продукты горения к помещенному в них веществу. В муфеле может происходить обработка не только в воздушной среде. Существуют муфельные печи с нагревом материала в вакууме. Вместо воздуха также могут использоваться такие газы, как водород, аргон, гелий или азот.

Герметичность камеры создает равномерное воздействие тепла на объект. Нагревается муфель достаточно долго, а также это требует больших энергозатрат.

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

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.

Изготовление муфеля

Чтобы самостоятельно сконструировать муфельную печь, в первую очередь стоит сделать огнеупорную камеру. Не каждый материал подойдет для этих целей.

Специальную камеру можно изготовить из шамотного кирпича. Он отлично подойдет как для прямоугольной, так и для цилиндрической печи. Правда, в форме цилиндра выложить кирпичи довольно сложно. Для этого необходимо вырезать при помощи болгарки одинаковые трапеции. Для небольшой печи понадобится около 7 кирпичей.

После стоит соединить их вместе при помощи проволоки, а также проверить, чтобы они плотно состыковывались. Неровности можно также подкорректировать при помощи болгарки. Далее следует выложить кирпичи в ряд и сделать несколько канавок для проволоки, которая в будущем будет нагревательным элементом. Важно сделать канавки таким образом, чтобы проволока нигде не соприкасалась. Для этого стоит на одном из кирпичей разместить углубления под наклоном. Канавки должны быть шириной в 7-8 миллиметров, расстояние между ними – не менее 2 сантиметров.

Соединяются кирпичи при помощи термостойкого клея. Также можно использовать смесь из глины, порошка шамотного кирпича и кварцевого песка.

Для изготовления муфеля подойдет и обычная глина, так как самодельная печь не будет работать с экстремальными температурами. Глина нуждается в предварительной обработке. Из картона или листа фанеры сконструируйте небольшой прямоугольник, который по размерам будет совпадать с задуманной муфельной камерой. Обязательно подсчитайте по размерам, будет ли данная камера свободно помещаться в корпус печи.

Макет камеры стоит покрыть снаружи глиной толщиной в несколько сантиметров. Глина должна высохнуть в течение 5 дней. После обязательным действием является обжиг глиняной конструкции. Лучше всего обжигать материал в угольной печи, так как необходима температура не менее 700 градусов. Если все условия будут соблюдены, получится достаточно прочная и огнестойкая камера.

Как сделать нагревательный элемент?

В качестве нагревательного элемента используется проволока. Можно использовать нихром или фехраль. Проволока из нихрома выдерживает до 1100 градусов. Но нихром может сгореть от малейшего контакта с воздухом. Фехраль может выдерживать температуру до 1300 градусов, при этом от воздуха проволока не портится.

Минимальный размер проволоки, которую нужно использовать – 1 миллиметр. В зависимости от типа муфельной камеры, различны способы прикрепления нагревательного элемента.

Муфель из керамики обматывают проволокой

Закрепляется нагревательный элемент на кожухе при помощи глины, расстояние между каждым витком должно быть около 2 миллиметров. Скрепляющий слой также следует сушить в течение нескольких дней и обжечь в угольной печи.

В шамотный муфель необходимо установить нагревательную спираль. Ее можно сделать самостоятельно из нихромной или фехральной проволоки. Для этого необходимо равномерно намотать проволоку на цилиндрический объект. Подойдет карандаш, тонкий пруток из металла или сварочный электрод. Диаметр спирали должен получиться в 6 мм.

Обязательно нужно следить за тем, чтобы витки не соприкасались друг с другом, иначе произойдет короткое замыкание. Спираль необходимо провести в специальных углублениях, проделанных в шамотном кирпиче. Обязательно нужно закрепить витки. Это можно сделать при помощи проволоки или изготовить замазку. Для замазки можно использовать глину. В корпусе сверлятся отверстия, через которые необходимо вывести концы проволоки. Для подключения спирали к сети нужно использовать кабель.

Нагрев муфеля при помощи газа

Самодельная муфельная печь может работать не только от электричества, но и под воздействием газовой горелки. Такой нагревательный элемент можно приобрести или же сделать самому.

Для создания газовой горелки необходима металлическая труба длиной в 10-15 сантиметров. Диаметр трубы не должен превышать несколько сантиметров. Сначала следует сделать возле края сквозное отверстие для подвода газовой трубки. Также перпендикулярно ему необходимо сделать несколько односторонних отверстий. Они необходимы для поджигания устройства.

Для газовой горелки вам понадобится металлическая труба длиной в 10-15 сантиметров

Газовая трубка изготавливается из меди, ее диаметр не превышает 0,8 сантиметра. На обоих концах трубки необходима резьба. Посередине устройства нужно сделать небольшое несквозное отверстие для выхода газа. Одно отверстие необходимо закрыть при помощи заглушки, к другому подвести газовый баллон. При совмещении элементов устройства обязательно следует установить клапан между шлангом и горелкой, так как он будет защищать конструкцию от возгорания.

Особенности сборки муфельной печи

Муфельную печь необходимо правильно собрать, чтобы она долго прослужила. Стоит воспользоваться несколькими основными рекомендациями:

1. Обязательно стоит укрепить наружную часть конструкции при помощи металлических вставок, так как муфельная камера является достаточно тяжелой.
2. Камера должна плотно прилегать к утеплителю основного корпуса.
3. Если вы изготавливали корпус самостоятельно, необходимо сделать дверцу из двойного листа металла, а также обязательно расположить на ней слой утеплителя.
4. При использовании в качестве основы старого духового шкафа, можно пренебречь слоем утеплителя, так как он уже предусмотрен конструкцией духовки.
5. Для безопасной работы муфельной печи необходимо подключать нагревательный элемент к автомату на 20-25 А.

Муфельная печь, сделанная своими руками, по температуре нагрева значительно уступает промышленным аппаратам. В ней нельзя переплавить металл, а также сложно работать со стеклом. Но агрегата, сделанного самостоятельно, будет вполне достаточно, чтобы совершить обжиг керамического изделия в домашних условиях. Главное не пренебрегать установкой защитных элементов от перепадов напряжения или утечки газа.

Муфельная печь своими руками – особенности изготовления устройства для обжига

Муфельную печь, в первую очередь, используют для термической обработки разнообразных вещей. В ней производят плавку, закалку и обжиг металлических, стеклянных, восковых и даже керамических материалов. Благодаря многофункциональности такого агрегата обеспечивается достаточно широкий температурный диапазон до 1000º C.

В случае необходимости иметь такой агрегат в своём арсенале его вполне можно смастерить самостоятельно, так как в магазинах цены на муфельные печные устройства достаточно высокие. Самостоятельная сборка такого агрегата достаточно быстрая, особенно если подготовить нужные материалы и инструменты.

Муфельная печь – основные разновидности

По типу элементов, используемых, для нагрева муфельных печей их классифицируют по следующим типам:

• работающие на электричестве;
• использующие для нагрева газ.

Сразу же хочется отметить, что муфельную печь, работающую на газу, соорудить своими руками не получится. В первую очередь, потому что такие домашние эксперименты наказуемы по закону. Зато электрический аналог печи доступен для самодельного производства каждому желающему. При этом по своей конструкции такие устройства делятся по следующим типам:

• горизонтальная муфельная печь как на фото;
• вертикальное или горшковое устройство для обжига;
• колпаковая печь, пример которой приведён на фото;
• трубчатая система.

Хочется отметить, что для сооружения своими руками подойдёт конструкция муфельной печи, в которой термическая обработка материалов происходит в воздушной среде. В свою очередь, устройства, работающие в вакууме, изготавливают только в заводских условиях.

Особенности работы муфельной печи

Прежде чем сооружать такое устройство необходимо разобраться с принципом его работы. Для начала, нужно определиться, на каком топливе будет функционировать муфельная печь: угле, электричестве, газе или дровах. При этом своими руками проще всего сделать электрическое устройство, состоящее из камеры для нагрева и качественной теплоизоляции.

Тепло в такой печи аккумулируется благодаря огнеупорному кирпичу, а термообработка материалов происходит в основной камере – муфеле. Для изготовления печи в домашних условиях в качестве муфеля подойдёт любая готовая огнеупорная форма или сделанная своими руками из шамотного кирпича или жаростойкой глины.

Очень важно понимать, что температура, при которой камера муфельной печи начнёт плавиться, должна быть выше, чем у обрабатываемых в агрегате материалов. При этом своими руками можно соорудить малогабаритную печь для плавки и обжига разных материалов в небольшом количестве.

Конструктивные составляющие муфельной печи

Для корпуса такого устройства подойдёт старая газовая плита, точнее сказать, её духовой шкаф или его электрический аналог. Чтобы старая духовка была пригодна для дальнейшего использования, с неё снимают все части изготовленные из пластика. Если готовой конструкции для корпуса дома не нашлось, то его сваривают из металлических листов 3 мм толщины.

Не меньшую важность имеет и теплоизоляционная часть муфельной печи, от качества которой зависит КПД и теплопотери такого устройства. В качестве внутреннего термоизоляционного слоя используют красный жаростойкий кирпич, который выдерживает высокие температуры до нескольких тысяч градусов.

Для дополнительной теплоизоляции сокращающей теплопотери по внешнему слою, прокладывают перлит или базальтовую вату. Асбестовые материалы применять не рекомендовано, так как в процессе их нагрева выделяются канцерогенные вещества.

В качестве нагревательных элементов внутри такого устройства используют спирали, для изготовления которых берут нихромовую или фехралевую проволоку толщиной в 1 мм. При этом нихромовый материал, а, точнее, проволока из никеля и хрома, достаточно пластичная и не подвержена коррозии.

Особенности и разновидности муфелей

Для изготовления муфеля могут использоваться разные материалы, при этом чаще всего применяют керамику или керамическое волокно.

• Керамика значительно снижает температурный перепад между камерой для обжига и электрическими теплонагревательными элементами, а также обладает высокими характеристиками теплопроводности. Однако нагрев керамического материала происходит очень медленно.
• Керамическое волокно, наоборот, нагревается практически моментально и поэтому можно использовать нагревательную спираль с меньшей мощностью. Однако такой материал, очень хрупкий и при максимальном нагреве, выделяет вредные вещества.

Материал и инструмент для сборки

Для того чтобы собрать печь для обжига керамики своими руками потребуется наличие следующих материалов и оборудования:

• электроболгарка;
• шамотный красный кирпич;
• электросварка;
• готовый корпус из металла или листовая сталь;
• металлические уголки;
• теплоизоляционные не горючие материалы;
• готовая нагревательная спираль или проволока из нихрома.

Для начала нужно определиться с корпусом устройства, от габаритов которого будет зависеть размер основной камеры печи. Это актуально для старой духовки или ведра. Если же корпус сваривается из листового металла, то его размеры подгоняются после сооружения муфеля.

Также рабочая камера для обжига изготавливается из шамотной глины или керамической трубы со средним диаметром. Поэтому сам процесс сборки муфельной печки своими руками имеет определённые нюансы.

1. Муфель из шамотного кирпича как на фото соединяется в круг. Для этого кирпич обрезают с помощью болгарки до образования необходимых скосов. После этого в каждом кирпиче прорезается канавка для размещения спирали. При этом на всех кирпичах, её прорезают по горизонтали, а на одном с уклоном, который обеспечивает смещение спирали уровнем ниже.
2. Если корпус изготовляется из духовки, которая обкладывается огнеупорным кирпичом, кладка выполняется раствором на основе глины, шамотного порошка и песка. При этом швы кладки не должны превышать 5 мм. После того как кладка просохнет, в ней проделываются канавки для укладки спирали. Хочется отметить, что ширина канавки должна соответствовать толщине спирали, а расстояние между соседними элементами 20 мм.

Изготовление нагревательной спирали и сборка

Нихромовая проволока толщиной в 1 мм наматывается на стержень из стали с гладкой основой. При этом диаметр спирали не должен превышать 6 мм. Также важно следить, чтобы не происходило соприкосновения соседних витков во время намотки. Готовую спираль укладывают в канавки, прорезанные в шамотном кирпиче.

Хочется отметить для того, чтобы не происходило выпадания спирали во время нагрева, производят её замазку тонким слоем жаростойкой глины или прикрепляют в нескольких местах проволокой. Если в качестве муфеля используют керамическую трубу, то спираль наматывают по наружной стороне.

Чтобы завершить сборку муфельной печи для обжига своими руками, остаётся проделать ряд несложных работ, которые под силу каждому.

1. Кирпичная или керамическая рабочая камера помещается в корпус из стали на дне, которого уложен теплоизоляционный материал.
2. По наружи днище печи укрепляется при помощи стальных уголков. Это обусловлено тем, что вес кирпича достаточно большой. Между стенками муфеля и основного корпуса должен оставаться промежуток до 40 мм, в который укладывается утеплительный материал.
3. Крышка печи изготавливается из 2-х слоёв стали и теплоизоляционного материала внутри.

Для удобства желательно закрепить ручку для открывания основной камеры муфельной печи.

Как правильно сушить готовую муфельную печь

Сушить готовую муфельную печь своими руками нужно постепенно в хорошо вентилируемом месте.

• Время высыхания конструкции от 5 дней до нескольких недель.
• В случае интенсивной принудительной сушки глина, используемая при изготовлении печи, растрескается, и такое устройство будет нельзя использовать.
• Для проверки качества сушки муфельная печь включается на минимум и если отсутствует испарение влаги, то устройство полностью высохло.

Важно помнить, что обязательно соблюдать все правила техники безопасности при изготовлении и использовании такого высокотемпературного устройства.

Мини-муфельная печь

Для миниатюрных работ в качестве готовой муфельной печи как на фото используют резистор небольшой мощности до 150 Вт. Диаметр сопротивления мощностью 150 Вт составляет приблизительно 3,8 см. Размер приблизительный, так как диметр электрофарфоровой трубки каждым заводом определяется индивидуально.

Величина сопротивления проволочного резистора в 150 Вт при напряжении 220 вольт составляет 350 Ом. При этом слабыми местами использования сопротивления в качестве муфеля считаются контактные хомуты из латуни, которые требуют дополнительного теплоотвода, для которого используют медные полосы 2 мм толщины.

После крепления теплоотвода, который служит в качестве ножек, к клеммам проволочного резистора подсоединяют провода, подающие, питание, а теплоотводы изолируют несколькими слоями, негорючего, изолирующего материала, который в дальнейшем пропитывают жаростойким лаком.

На последнем этапе на муфель надевают обечайку из тончайшей листовой стали. По краям обечайка загибается внутрь под прямым углом, чтобы не повредить изоляцию на ножках. При этом полная отбортовка внутрь не нужна, так в обечайке качественно будет удерживаться изоляционный материал. На этом мини-муфельная печка готова.

Муфельные печи своими руками

Как сделать муфельную печь своими руками

Сделанная муфельная печь своими руками позволяет в домашних условиях заниматься обжигом керамики, закалкой и плавкой металла. Для творческих и мастеровитых людей такие печи просто незаменимы в осуществлении их деятельности.

Слово «муфель» означает ограниченное пространство, изолированное как от внешней среды, так и от непосредственного контакта с топливом и продуктами горения. В камере может создаваться высокая температура — до 1250⁰С и более, чем добиваются нужных высокотемпературных изменений в структуре обрабатываемых материалов. В данной статье речь пойдет о том, как сделать муфельную печь своими руками в условиях домашней мастерской.

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.

Виды и условия обработки сырья

Основные способы обработки материалов в самодельной камере — это:

• Обжиг керамики
• Закалка металлических изделий
• Плавка цветных металлов

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

Фарфор

Высохшую глину подвергают термообработке в два этапа. Первичный обжиг производят в интервале от 800⁰ С до 1000⁰ С. Глина набирает прочность и обретает пористость. Затем её окунают в ёмкость с глазурью. Повторный обжиг осуществляют при разных температурах, в зависимости от назначения:

• натуральный фарфор — 1400⁰ С
• столовый — 1350⁰ С
• сантехнические детали — 1250⁰ С

Фаянс

Применение тугоплавкого сырья при обжиге практически не образует жидкой фазы. Для созревания черепка изделия его обрабатывают при температуре 1200 — 1250⁰ С. Повторная термическая обработка с нанесённой глазурью производится при нагреве 900 — 1000⁰ С. Если требуется нанести роспись, то в третий раз возвращаются к первичному уровню температурного режима.

Майолика

Используют красные тугоплавкие глины. Термообработка требует точного соблюдения режима нагрева. При нагреве 950⁰ С получаются рыхлые непрочные изделия. При нагреве 1050⁰ С, сырьё спекается в непригодную, плотную стекловидную массу. Чтобы точно выдержать степень нагрева 1000⁰ С, необходимо встроить в камеру термопару с подсоединением печи к цифровому дисплею.

Повторный процесс обработки глазурованных материалов производят при температуре 900 — 950 градусов.

Закалка режущих металлических изделий

Упрочнение режущих поверхностей стальных инструментов путём термообработки называют закалкой металла. Закаливание металлических изделий делали люди с древних времён. Суть процесса заключается в обжиге металла до получения изменения структуры кристаллической решётки (полиморфное преобразование).

Металл доводят в нагревательной камере до раскалённого состояния при температуре 750 −850⁰ С. Следует отметить, что некоторые марки стали закаляют в условиях более высокого нагрева, в пределах от 1250 до 1300 градусов. Затем печь для закалки освобождают от раскалённых изделий, которые после подвергают резкому охлаждению в масляной среде или в воде. Таким образом добиваются повышения твёрдости металла.

Данный процесс важен для упрочнения режущих поверхностей стальных инструментов (ножей, свёрл, зубил, фрез и прочего). Закалку (отпуск) лучше производить в масляной среде. При отпуске раскалённого металла в воде, его поверхность покрывает масса пузырьков пара, что замедляет процесс.

Как правило, закалке подвергают готовые инструменты или заготовки из нержавеющей стали. Для этих изделий обычно не требуется закалочная камера большого объёма, поэтому лучше всего для этого подходит муфельная печь из предохранителя. Описание создания такой конструкции будет дано ниже.

Плавка цветных металлов

Муфельную печь удобно использовать для плавки цветных металлов, но к олову и свинцу это не относится. Температура их плавления настолько низка, что достаточно воспользоваться газовой горелкой бытовой кухонной плиты.

Для того чтобы расплавить такие металлы, как медь, бронзу и латунь, потребуется нагревательная ёмкость. Жидкую массу металла получают в тигле, которую затем заливают в специальные формы. Домашние мастера льют различные элементы декора светильников, мебели, статуэтки и многие другие поделки.

Температура плавки цветных металлов:

• медь — 1080⁰
• бронза (в зависимости от марки) — от 930⁰ до 1140⁰
• латунь в пределах от 880 до 950 градусов

Варианты самодельных муфельных печей

Наиболее популярные варианты муфельных печей — это конструкции, изготовленные из корпусов высоковольтных предохранителей, духовок, старых стиральных машин и даже глиняных горшков. В качестве теплоизоляции применяют керамический огнеупорный кирпич (шамот) и минеральную вату. Рассмотрим несколько способов, как сделать муфельную печь своими руками:

• Электрические печи
• Газовые нагревательные камеры
• Камеры на твёрдом топливе

Электрические печи

При создании камеры применяют электрические нагревательные элементы (проволоки из фехраля, нихрома, ТЭНы, открытые и закрытые спирали). В качестве теплоизоляции используют огнеупорную керамику (шамотные кирпичи) или минеральную вату типа МКРР 130.

Пошаговые инструкции изготовления муфельных печей

Инструкция сборки печи из корпуса высоковольтного предохранителя

1. Фарфоровый корпус предохранителя ПКТ-103 длиной 564 мм и внешним диаметром 72 мм освобождают от контактных колпаков и внутренней плавкой вставки.
2. На концах керамической трубки делаются 2 отверстия специальным сверлом для керамики, диаметром 1,2 мм.
3. По внешней стороне колбы наматывают фехраль диаметром 1,2 мм. Между витками расстояние должно сохраняться не менее 5 мм, для чего понадобится около 2 метров проволоки.
4. Концы фехраля выводят через сделанные отверстия.
5. С тыльной стороны колбы заводят термопару, концы которой соединяют с цифровым дисплеем.
6. Корпус оборачивают ватой МКРР 130.
7. Проволоку из фехраля соединяют с электрическим проводом со штекерной вилкой для бытовой розетки. Для этого делают узкие отверстия в теплоизоляции, которые затем уплотняют ватой.
8. Для закрытия торцевых проёмов нагревательной камеры скручивают из ваты тампоны толщиной не менее 70 мм.
9. Жёсткий корпус готовят из оцинкованной жести, для чего вырезают лист металла длиной 600 мм, шириной 300 мм.
10. По краям металла вдоль длины делают загибы по 10 мм во внешнюю сторону корпуса.
11. Согнутую жесть в виде цилиндра одевают на стальную трубу. Концы трубы устанавливают на опоры.
12. Соединив загибы в замок, его простукивают киянкой по всей длине цилиндра.
13. Из жести вырезают заднюю крышку корпуса печи, в соответствии с его диаметром. В металле крышки оставляют лапки, которые загибают внутрь оцинкованной трубы.
14. Крышку крепят саморезами, через лапки к кожуху печки.
15. Из жести вырезают 4 полоски для опорных ножек корпуса. Ножки крепят саморезами.
16. При желании можно обойтись без изготовления фасадной крышки, достаточно использовать ватный тампон.

Нагреть такую камеру можно до 1300 градусов. В камере удобно производить закалку стальных инструментов, расплавлять в тигле небольшую отливку из цветных металлов.

Изготовление муфельной печи из электрической духовки

Духовка бытовой электрической плиты идеально подходит в качестве муфельной печи для обжига керамических изделий. Духовой шкаф оборудован двумя ТЭНами, установленными вверху внутри и внизу снаружи камеры. Камера изолирована фольгированной минеральной ватой. Мощности нагревательных элементов хватает для разогрева муфеля до 300 градусов. Чтобы достичь требуемого уровня нагрева до 1300⁰ С, поступают следующим образом:

1. Корпус плиты разбирают. Снимают слой теплоизоляции духового шкафа.
2. На боковых сторонах камеры с внешней стороны закрепляют два мощных ТЭНа.
3. Снятую теплоизоляцию возвращают на своё место.
4. Новые нагреватели включают в общую систему термички.
5. Подключают цифровой дисплей через существующий регулятор температуры.
6. К регулятору уровня нагрева подсоединяют резистор, который увеличивает диапазон изменения температуры в духовке.
7. Корпус плиты собирают вновь.

Сборка такой печи для обжига керамики имеет ряд премуществ:

• Корпус духового шкафа уже оборудован просторной камерой для обжига
• Шкаф не требует никаких существенных усовершенствований, что обеспечивает значительную экономию финансов и трудозатрат
• Откидная панель с панорамным стеклом даёт возможность визуально контролировать процессы обжига изделий из глины и закалки стального инструмента
• Если не удаётся воспользоваться старым регулятором нагрева, к электрической цепи подключения духовки подсоединяют трансформатор

Как сделать муфельную печь из несгораемого сейфа

Внутренняя ёмкость несгораемого сейфа — это уже готовый муфель.

1. В качестве нагревательных элементов применяют панели электрических плиток. Их размещают на боковых стенках внутри сейфа. Также вместо керамических панелей со спиралями устанавливают ТЭНы.
2. Автогеном делают прорези между двойными стенками несгораемого шкафа и удаляют песчаный наполнитель. Образовавшиеся пустоты заполняют минеральной ватой МКРР.
3. Прорези заваривают тем же автогеном.
4. Внутри сейфа устанавливают термопару для контроля температурного режима.
5. Соединённый внешний цифровой датчик с термопарой будет показывать уровень прогрева камеры.

Получается отличная муфельная печь, в которой можно плавить цветные и драгоценные металлы. Чем больше внутренний объём несгораемого шкафа, тем больше возможностей для одновременной обработки мелких деталей или обжига объёмной керамики.

Изготовление простой мини муфельной печи

Для этого понадобится:

• пластиковая труба 60 мм длиной 0,5 м
• проволока фехраль и длиной около 2,5 м
• смесь жидкого стекла с мертелем
• бумага
• минеральная вата МКРР
• термопара с датчиком
• отрезок водосточной трубы длиной 0,6 м
• кусок жести
• саморезы

Приступают к сборке, следуя пунктам инструкции:

1. На пластиковую трубу плотно наматывают спираль из фехраля. Спираль сжимают до такой степени, чтобы потом можно было свободно извлечь из нее пластик.
2. На концах трубы делают отверстия, в которых фиксируют концы спирали.
3. На лист бумаги наносят клеевой состав из жидкого стекла и мертеля, толщина слоя 5 мм. Консистенция клея должна быть густой.
4. Клей наносят на фехраль, оборачивая бумагу вокруг трубы.
5. После того, как клей застынет, бумагу пропитывают водой. Мокрую обёртку легко отделяют от спирали, затем удаляют пластиковую трубу.
6. Концы спирали соединяют с сетевым электрическим шнуром.
7. Мини муфель оборачивают минеральной ватой таким образом, чтобы свёрток плотно зашёл в корпус из водосточной трубы.
8. Внутрь, с тыльной стороны камеры, помещают термопару, концы которой подключают к датчику.
9. Заднюю часть мини печи закрывают жестяной крышкой.
10. Входное отверстие в камеру закрывают тампоном из ваты.
11. Чтобы труба в горизонтальном положении была зафиксирована, закрепляют саморезами небольшие упоры из жести на корпусе прибора.
12. Максимальная температура внутри мини муфельной печи может достигать 1200 градусов. Конструкция камеры удобна для обработки небольших порций металлического лома и закалки мелких деталей.

Инструкция сборки газовой муфельной печи

Нагрев ёмкости можно обеспечить газовой горелкой. Горелку помещают внизу шамотного колодца и подключают к газовому баллону.

Для изготовления газовой муфельной печи потребуется:

• Шамотный кирпич
• Металлическая бочка
• Большая газовая горелка от бытовой кухонной плиты
• Заполненный газовый баллон с редуктором
• Тренога из тугоплавкой арматуры
• Фитиль для розжига горелки
• Тигель

Приступают к сборке печи, следуя следующим пунктам инструкции:

1. На листе металла выкладывают из шамотного кирпича площадку, которая будет служить днищем камеры.
2. На площадке устанавливают газовую горелку.
3. Подсоединяется металлический газопровод (трубку) к горелке.
4. Вокруг горелки возводят стенки колодца из шамотного кирпича, оставляя внизу отверстие для газопровода. Кирпичи скрепляют огнеупорным раствором.
5. С внешней стороны печи, через отверстие, трубку соединяют резиновым шлангом с газовым баллоном.
6. У металлической бочки срезают днище и одевают её на огнеупорную кладку.
7. Пространство между металлическим корпусом и кладкой заполняют минеральной ватой.
8. Внутрь печи устанавливают треногу с подставкой под тигель.
9. Тигель должен располагаться на высоте не более 200 мм над горелкой.
10. Верх колодца должен оставаться открытым для поступления кислорода из атмосферы и удаления продуктов горения из муфеля.
11. Термопару устанавливают на уровне верхней опоры треноги.
12. Цифровой дисплей подключают к электросети и соединяют с термопарой.
13. Газовая горелка должна просушить кладку из шамота при температуре не более 200⁰ С. При большей степени нагрева раствор в швах кладки может растрескаться, что приведёт к утечке тепла и потере несущей способности кладки.
14. Можно изготовить верхнюю металлическую крышку с большим отверстием или обойтись без неё.
15. Тигель лучше сделать своими руками из обожжённой глины. Ёмкость делают с ушками, в которых есть отверстия. Продевая в ушки крючки, тигель легко ставят на треногу и также достают из печи.

Вместо газовой горелки в стенках из шамота закрепляют колосники от газовой водонагревательной колонки. Это даёт равномерный нагрев всего объёма ёмкости.

Нагревательные камеры на твёрдом топливе

В качестве муфеля на твёрдом топливе (дровах и угле) используют духовку домашней печи частного дома. Как правило, такая духовка может использоваться для закалки металлических изделий, приведения металлов в жидкое состояние с низкой температурой плавления. Для установления точных уровней высоких температур такая печь не годится.

Изготовление шамотной плитки своими руками

Лучший вариант — приобрести бывшую в употреблении футеровку доменных печей. Если такой возможности нет, огнеупорные кирпичи можно изготовить своими руками:

1. Изготавливают или покупают готовые формы из полиуретана или силикона для заливки шамотного раствора.
2. Готовую смесь (шамотный мертель) приобретают в строительном магазине.
3. Смесь размешивают водой до получения тестообразной массы, которую отправляют в формы.
4. В поверхности раствора делают косые канавки для установки нагревательной спирали. Горизонтальные ложбинки устраивают для крепления в них газовых колосников.
5. При использовании готового футеровочного материала, канавки в нем выпиливают абразивным кругом.
6. Сушат плитку в естественных условиях летом до 20 дней. Если есть возможность воспользоваться другой действующей печью, процесс сушки сократится в несколько раз.
7. Раствор для кладки колодца из огнеупорных кирпичей готовят из того же шамотного мертеля.

Самодельные тигли

В продаже можно найти тигли самых различных размеров. Для муфельной печи, собранной своими руками, может понадобиться тигель индивидуальной формы. Сделать самостоятельно такой сосуд нетрудно:

1. Комок тугоплавкой глины замачивают в подходящей посуде.
2. Размякшую массу помещают на деревянную доску и вручную вылепливают сосуд нужной формы.
3. Если необходимо, делают ушки с отверстиями.
4. Деревянной лопаткой, смоченной водой, формируют ровные поверхности изделия.
5. В собранной муфельной печи заготовку подвергают обжигу.
6. Остывший тигель окунают в раствор белой глазури и снова помещают в нагревательную камеру.

Процесс обжига и глазуровки детально описан в главе данной статьи «Обжиг керамики». Самостоятельное изготовление тигля не займёт много времени и сэкономит деньги.

Многообразие возможностей для изготовления различных моделей муфельных печей позволяет выбрать наиболее эффективную конструкцию для конкретного вида работы.

Как сделать муфельную печь. Изготовить муфельную печь для плавки и обжига

Сегодня мы расскажем, как сделать печь для лаборатории, которая занимается исследованием материалов при их нагреве. Муфельная печка используется для создания нужных температурных условий и позволяет проводить обжиг, закалку, старение, укрепление образцов. Чаще всего ее используют в работе со стеклянными изделиями и керамикой, а также для плавления металлов.

Муфельную печь применяют как для воздействия на материалы, так и для проверки их свойств в разных условиях 

Модели муфельных печей представлены в достаточно широком разнообразии. В зависимости от размеров и возможностей нагрева они применяются в разных отраслях:

• Научно-исследовательской деятельности.
• Медицине и фармацевтике.
• Оборонной промышленности.
• Производстве продуктов питания.
• Сельском хозяйстве.
• Косметологии.
• Нефтехимии.
• Изготовлении пластмасс.
• Электротехнике и многих других.

При таком выборе моделей, зачем поднимать вопрос о том, как сделать печь для обжига самостоятельно? Дело в том, что заводское оборудование стоит недешево, а сконструировать оборудование своими руками не так уж и сложно. Тем более что вполне возможно купить оригинальные детали для него по умеренной цене.

В этой статье мы опишем конструкцию плавильной печи, а также расскажем, как правильно произвести расчеты и подобрать подходящие материалы для изготовления прибора.

Конструкция муфельной печи

Прежде чем рассказать, из чего состоит муфельная печь, разъясним значение термина. Итак, муфель – это камера, в которой повышается температура до нужных пределов. При этом материал, который обрабатывается, не контактирует с топливом, а также с газами, испарениями и другими продуктами сгорания.

Большинство муфельных печей работают на электричестве, то есть в этом случае продуктов горения не бывает. Но термин «муфельная печь» все же продолжает использоваться

Проще всего собрать печь, работающую с использованием электроэнергии, поэтому давайте разберем ее устройство. Конструкция муфельной печи включает:

• Нагревательную камеру. Для ее создания применяется шамотный огнеупорный кирпич или плиты ШПГТ-450.
• Теплоизоляцию. Располагается по наружной стороне камеры. Для уменьшения теплопотерь чаще всего берется базальтовая минеральная вата.

Если основным материалом выступает кирпич, то изоляционный слой делается толще, чтобы компенсировать потери тепла через стыковочные швы

• Греющий элемент. В качестве источника нагрева выступает спираль, которая устанавливается на внутренних стенках камеры. Ее можно изготовить из проволоки самостоятельно.
• Каркас. Сваривается из стального уголка и обшивается листовым металлом после установки камеры.
• Дверцу. Имеет одинаковую толщину со стенками, на ней также прокладывается теплоизоляция. Снабжается запором для плотного прижатия к корпусу печки.
• Систему управления. Для контроля нагрева необходимо выбрать терморегулятор. Подключение проводится по составленной схеме или приобретается готовый блок управления.

Инструменты и материалы для изготовления печи

Рассмотрим, как изготовить плавильную печь своими руками для керамики, старения материалов или для обжига готовых изделий. Приведем перечень инструментов, которые понадобятся для работы:

• Электродрель, сверла по металлу.
• Болгарка и шлифовальные круги.
• Сварочный аппарат, набор электродов.
• Саморезы.
• Ножовка по дереву.
• Шуруповерт.
• Рулетка.
• Линейка и угольник.

Сверло по дереву (16 мм) тоже пригодится – для выбивания ниш для греющей спирали

Перечислим также материалы, необходимые для того, чтобы самому сделать печь:

• Огнеупорные плиты ШПГТ-450.
• Стальной уголок и листовой металл.
• Базальтовая вата с фольгой (в рулонах или блоках).
• Термостойкий герметик.
• Текстолит.
• Наждачная бумага и круги.
• Проволока и стальная труба (для самостоятельного изготовления спирали).
• Элементы управления.

Что влияет на расчет электрического нагревателя для муфельной печи

Если Вы намерены сконструировать плавильное устройство полностью самостоятельно, то расчет муфельной печи будет включать также изготовление нагревательного элемента. Для того чтобы все правильно просчитать, понадобятся такие данные:

• Габариты печки и внутренние размеры камеры.
• Желательная мощность прибора.
• Материал для создания спирали.
• Максимально возможная температура нагрева.
• Способ размещения нагревателя.

В результате этих расчетов спирали для муфельной печи определяется диаметр греющего элемента и длина проволоки для его создания.

Нагреватели чаще всего имеют спиральную форму и изготавливаются из термоустойчивой проволоки с высоким сопротивлением 

При составлении расчетов нагревателя муфельной печи одним из важнейших компонентов является выбор материала для спирали. Чаще всего применяется проволока:

• Нихромовая. Название образовано от сочетания компонентов сплава – никеля и хрома. Основные достоинства – пластичность, прочность и долговечность. При нагреве качественные характеристики не меняются. Недостатком можно считать высокую стоимость.
• Фехралевая. Называется по сокращениям феррум-хром-алюминий. Отличается доступной ценой, высоким сопротивлением, выделяет большое количество тепла. Жаропрочность выше, чем у идентичной спирали из нихрома. Нельзя превышать температуру нагрева в 1000ºС, поскольку материал становится хрупким. Может подвергаться коррозии в условиях повышенной влажности.

Как собрать систему управления муфельной печью

Сконструировать управление муфельной печью своими руками, как говорится, сложно, но можно. Расскажем, как сделать электрическую часть. Схема включает несколько элементов, соединенных в один блок. Его основные составные части:

• Терморегулятор с нужным диапазоном нагрева. Бывает механическим или электронным.
• Термопара. Предназначена для текущего измерения температуры внутри камеры и передачи данных на регулятор тепла. Устанавливается на заднюю стенку муфеля в специальное сквозное отверстие.
• Твердотельное реле. Используется для стабилизации подачи электричества. Чаще всего крепится на радиатор охлаждения.
• Выключатель. Устанавливается один прибор с двумя клавишами или два одноклавишных устройства.

Если есть возможность, то проще всего купить готовый блок питания со всем встроенным оборудованием, описанным выше, чем собрать блок управления муфельной печью самостоятельно.

Еще одна выгода от приобретения готового устройства в том, что при необходимости его можно использовать для других целей, отключив от муфельной печки

Пошаговая сборка муфельной печи

Прежде чем начать изготовление муфельной печи, стоит уделить внимание составлению проекта. На этом этапе определяются основные параметры устройства и проводятся все необходимые расчеты. По их результатам выясняется количество материалов, нужных для сборки прибора.

Приведем пошаговую инструкцию по изготовлению муфельной печи своими руками:

• Разметка плит ШПГТ-450 согласно чертежа и их распил ножовкой по дереву.
• Черновая сборка камеры, подгонка плит друг к другу.
• Определение и разметка расположения нагревающей спирали.
• Выравнивание поверхности плит методом затирки их поверхностей.
• Создание запилов под укладку греющего элемента с соблюдением расстояний между полосами.
• Высверливание сквозных отверстий для спирали вдоль разметки.
• Соединение запилов с внутренними отверстиями – открытие каналов.
• Финальная примерка подготовленных плит, при необходимости повторное притирание слишком больших зазоров между ними.
• Склеивание боковых стенок и задней части при помощи термоустойчивого герметика.
• Скручивание плит длинными саморезами.
• Зачистка внутренних и наружных швов и поверхностей наждачной бумагой.
• Обертывание печки фольгированной теплоизоляцией.
• Изготовление каркаса. Лучше всего его собирать по чертежу, составленному заранее. При этом задняя часть собирается отдельно. Вся конструкция обезжиривается и покрывается составом, защищающим от коррозии.
• Установка муфельной печи в каркас.
• Наружная обшивка листовым металлом, его фиксация при помощи саморезов.
• Укладка нагревательной спирали, выведение концов наружу через дно или заднюю стенку.
• Навешивание дверцы на петли. Как сделать дверку для муфельной печи, описывалось выше. По этому вопросу можно найти немало видео в интернете.
• Монтаж металлической пластины под дверцу для установки регулятора тепла и выключателя.
• Подключение кабелей терморегулятора, выключателя и термопары к блоку управления.
• Проведение заземления.

Конструирование муфельной печки включает множество разноплановых работ, не всем они под силу

После всех этих действия можно проводить предварительные испытания прибора. При первом включении выставляется средняя температура нагрева. Если устройство работает стабильно, ее можно повышать до максимальной.

По всем вопросам создания муфельной печи своими руками обращайтесь к консультантам  ТД «Лабор».

Муфельная печь своими руками: как сделать правильно?

Муфельная печь

Как это ни удивительно, но есть в наше прагматичное время люди, которым интересно заниматься обжигом любительской керамики, ювелирными самоделками или проводить физические опыты. Для этого энтузиастам необходима высокотемпературная газовая или электрическая муфельная печь. Но готовая печь в магазине стоит совсем недёшево. Поэтому может быть изготовлена муфельная печь своими руками. Тем домашним мастерам, которые сами привыкли делать ремонт и монтировать оборудование, выполнение этой работы своими руками не окажется слишком сложным.

Принцип работы муфельной печи

В домашних условиях может быть изготовлена муфельная печь своими руками, работающая на электричестве или на газу. Но монтаж газового оборудования своими руками прямо запрещен действующим в России законодательством, поэтому оптимальный вариант – сделать электрическую муфельную печь.

Загрузка этих печей бывает:

• вертикальная, она же горшковая;
• колпаковая;
• горизонтальная, самая простая.

Наша самодельная муфельная печь будет иметь горизонтальную загрузку. Хотя очень неплохая идея — сделать печь муфельную своими руками с вертикальной загрузкой, примерно по такому принципу, как на фото внизу.

Гексагональная рабочая камера с канавками под спираль

Огнеупор

Сначала необходимо определиться с материалом огнеупора, который сможет выдерживать воздействие тепла. Самым оптимальным по цене представляется шамотный огнеупорный кирпич. Можно также использовать асбестовые плиты и асбестовое волокно. Но идут очень настойчивые публикации о вреде асбеста. Поэтому вторым слоем изоляции от тепла мы поставим перлит или базальтовое волокно.

Корпус

Следующий вопрос – это корпус, который будет иметь муфельная печь. Если вы недавно делали ремонт в квартире и меняли бытовую технику, то муфельная печь своими руками может быть изготовлена из старого холодильника или газовой плиты. Если дома нет «запасов» старой бытовой техники, можно очень дешево купить нерабочий агрегат, ремонт которого невозможен (или ремонт стоит столько, что проще купить новую вещь).

Но можно обойтись и без старых вещей, а просто сварить или склепать корпус из листовой стали. Конструкция будет достаточно тяжёлая, поэтому корпус от бытового холодильника надо укрепить, особенно его донышко. Например, обварить стальным уголком или стальной трубой прямоугольного сечения. Корпус изнутри облицовывается слоем базальтовой ваты, плотностью не менее 200 кг/куб.м. Эта вата используется в качестве верхнего слоя в утеплении плоских кровель, то есть материал достаточно жёсткий. Даже называется минеральная вата жёсткая или базальтовая плита. Толщина слоя минеральной ваты-  10 или 20 миллиметров. Базальтовую вату можно приклеить изнутри к металлическому корпусу на специальный клей, используемый при фасадных работах, а можно и просто на силикон. В данном случае можно и на простой силикон, поскольку у нас задача — просто зафиксировать утеплитель на металле, а потом этот утеплитель будет дополнительно прижат шамотным кирпичом.

Кладка огнеупора

На строительном рынке покупаем шамотный кирпич. Этот кирпич предназначен для кладки топок печей и каминов. Данный кирпич способен выдерживать длительное воздействие тепла при температуре 1000 градусов и многократные циклы остывания и нагрева, обладает высокой теплоёмкостью и тепловой инерцией. В качестве связующего лучше всего купить специальную огнеупорную сухую смесь для кладки шамота.

Подгонка и разметка

• Раскладываем на ровном полу боковые и заднюю стенки будущей камеры таким образом, чтобы задняя стенка оказалась между боковыми, как бы получилась «развёртка».
• Толщину будущих швов имитируем проволокой диаметром 3-5 мм.
• Подгоняем кирпичи друг к другу. При необходимости кирпичи подрезаем на камнерезном станке или болгаркой
• Затем размечаем на стенках трассу будущей нагревательной спирали.
• На кирпичах прорезаем канавки под спираль.

Вид рабочей камеры изнутри. Верх выполнен в виде свода.

Камера

Кладка кирпичей должна быть очень плотная. Толщина швов — не более 5 миллиметров.

• Кладочная смесь разводится водой в соответствии с инструкцией завода-производителя.
• Каждый кирпич перед кладкой погружаем в ёмкость с водой на 15-30 секунд, для того чтобы вода заполнила поры кирпича.
• Выкладываем донышко будущей печки.
• Затем выкладываем стенки.
• Вертикальные швы кладки не должны совпадать между собой.
• Верх выкладываем в виде свода с замковым камнем.

Дверца

На дверке тоже надо закрепить шамотный кирпич.

• Для этого внизу дверки привариваем или закрепляем на клёпки тонкий уголок или квадратную трубу. Уголок будет принимать на себя вес кладки, то есть будет работать не только раствор.
• В кладочный раствор добавляем цемент, до 20%.
• На металлическую поверхность дверки прикрепляем оцинкованную сетку с ячейкой 20×20 миллиметров.
• Дверку снимаем, кладём горизонтально и на ней укладываем шамотный кирпич.

Уплотнение

Для повышения эффективности работы печи, нужно исключить потери тепла через неплотности дверцы. Герметичность можно увеличить термостойким силиконом.

• Для этого тщательно обезжириваем кромки кирпича в местах примыкания.
• Наносим разделительное средство на торцы стенок камеры в местах примыкания. Это может быть даже солидол.
• Наносим «колбаску» из термостойкого силикона на дверку.
• Закрываем дверь.
• Силикон приклеится на дверку, а на торцы стенок камеры не приклеится из-за разделительного средства. Фактически получится уплотнительная силиконовая лента на дверке.
• Разделительное средство с торцов камеры отмываем, например, спиртом.
• Силикон не сможет долгое время выдерживать воздействие тепла, поэтому периодически нужно будет делать ремонт для восстановления герметичности дверцы. Заключается ремонт в том, что прокладку из силикона изготавливают повторно так же, как описано выше.

Для исключения потерь тепла очень важно плотно и надёжно запирать дверку рабочей камеры. В полукустарных условиях возможно изготовление винтового или клинового запирающего устройства.

Запирающее устройствоВинтовое запирающее устройство

Нагревательная спираль

Прокладываем нагревательную спираль

Для выработки тепла, нам понадобится нагревательный элемент. Его можно сделать из спиралей нихромовой или фехралевой проволоки. Диаметр проволоки — 1 миллиметр, диаметр спирали — 6 миллиметров. Можно приобрести уже готовые спирали, а можно и сделать их самостоятельно. Два электрических контура спиралей позволят ступенчато регулировать тепловую мощность печи. Спирали в канавках закрепляем скобками из этой же проволоки, которые заделываем в шов.

Электрическую часть коммутируем таким образом, чтобы получились три ступени мощности:

• Первая ступень мощности: два контура спиралей включаются последовательно.
• Вторая ступень мощности: нижняя спираль подключается отдельно. Нижняя ступень предпочтительнее, для того чтобы происходил более равномерный прогрев по высоте камеры.
• Третья ступень мощности: оба контура включаются параллельно.

Важно! Не включайте спирали до полного высыхания кладочного раствора, иначе спирали сгорят и потребуется ремонт печи еще до начала ее эксплуатации. Подключение прибора должно быть через автомат. Обязательно заземление!

Сушка печи

Сушить печку надо в сухом тёплом месте с вентиляцией.

• Продолжительность процесса сушки может быть до нескольких недель.
• Не нужно стремиться быстрее высушить печку путем воздействия тепла, если сушить интенсивно и принудительно, то может потрескаться шамотная глина и потребуется ремонт с повторным выполнением кладки.
• Перед работой включите самую слабую ступень, и если нет пара, значит, печь просохла.

Итак, мы с вами обсудили как сделать муфельную печь, работающую на электричестве, в кустарных условиях. Не забывайте, что обязательно соблюдение правил техники безопасности выполняя монтаж и ремонт данного высокотемпературного отопительного устройства.

Как вам статья?

Мне нравитсяНе нравится

Алексей Петрович

Задать вопрос

Изготовление муфельной печи своими руками

В нашей повседневной жизни часто возникают ситуации, когда ломаются какие-нибудь дорогостоящие запчасти, и первая мысль, которая приходит в голову в таких случаях: — кусок алюминия, а стоит как… В такие моменты мы жалеем о том, что не знаем как изготовить такую, казалось бы, простую деталь самостоятельно. Все есть, и алюминий, и форму при огромном желании сделать можно, но, как довести метал до жидкого состояния, чтобы отлить эту самую деталь? В этом нам поможет муфельная печь. Не стоит пугаться того, что это дорогостоящее оборудование, и вы не сможете позволить себе его приобрести, ведь в данной статье мы рассмотрим, как самостоятельно изготовить муфельную печь , ограничившись небольшими затратами.

Сборка газовой горелки

В своем примере мы рассмотрим, как можно сделать муфельную печь, работающую на газу своими руками. Она отлично подойдет для плавки металлов, температура плавления которых находится в пределах 1300°F. Печь состоит из корпуса  и  горелки.

Для изготовления газовой горелки нам понадобится кусок трубы диаметром примерно 1,5-2 см. и длинной 10-15 см., с одной стороны которой мы сделаем внешнюю резьбу, а с другой просверлим ряд отверстий.

Самое первое отверстие от края должно быть сквозным. В него будет вставлена трубка, через которую будет подводиться газ. Остальные три отверстия находятся немного дальше от края, они будут служить для поджига горелки, а также забора воздуха. Сквозное отверстие для газоподводящей трубки должно быть перпендикулярно остальным трем отверстиям. Если присмотреться на рисунке видно еще одно небольшое отверстие с краю, его ось пересекается с осью сквозного отверстия, оно предназначено для затяжного болта газоподводящей трубки.

Газоподводящая трубка представляет собой кусок медной трубы диаметром примерно 0,8 см., с обоих торцов которой нарезана резьба, а посередине сделано несквозное отверстие (для выхода газа). С одной стороны трубки на резьбу с использованием ФУМ-ленты навинчена заглушка, а с другой уголок с внутренней и наружной резьбой. В дальнейшем к уголку будет присоединяться шланг от газового баллона. Для того чтобы избежать проворота газоподводящей трубки в горелке, с боку на ней делается неглубокий спил – место для фиксации затяжным болтом горелки.

В сборе горелка с газоподводящим шлангом выгладит, как показано на рисунке ниже. Там же можно увидеть и газовый баллон с пропаном и две жестяные бадьи, которые будут использованы для изготовления корпуса печи.

Важным моментом, при соединении газового шланга с горелкой, является то, что для обеспечения безопасности между ними нужно поставить огнепреградительный клапан.

Отлив корпуса муфельной печи

Кожух печи мы будем изготавливать из двух жестяных тазов. Первый будет служить основанием, а второй обрежется, и будет служить в качестве крышки с вентиляционным окошком. Корпус необходимо делать из огнеупорного материала. В данном случае им будет выступать раствор, приготовленный из огнеупорной глины, песка и цемента, смешанных в равных количествах.

В боковой стенке кожуха и в муфеле вырезаем отверстие для насадки горелки, которая будет проводить пламя в рабочую камеру печи, затем на основание таза выкладываем толстым слоем часть раствора, он будет служить основным упором для муфеля. Устанавливаем муфель служащий рабочей камерой (в данном случае это труба из огнеупорного материала) и насадку горелки.

Затем, пространство между муфелем и кожухом засыпаем приготовленным раствором. Таз, который обрезан под крышку также заполняется до краев огнеупорным раствором. При заливке крышки для печи, в ней необходимо предусмотреть вентиляционное отверстие.

Готовый корпус печи.

После того, как все подготовительные работы завершены и в кожух залит огнеупорный раствор, готовому корпусу необходимо дать выстоятся (высохнуть) 1-2 недели.

Когда корпус затвердел, необходимо собрать печь и прокалить ее пару раз при небольшой температуре. Для этого необходимо собрать горелку, вкрутить ее в насадку, забетонированную в корпусе печи, подсоединить к горелке газовый шланг от баллона с газом, со всеми необходимыми элементами (огнепреградительный клапан и газовый редуктор), открыть вентиляционное окошко в крышке и зажечь горелку. После того, как прокаливание будет произведено несколько раз, можно приступать к испытаниям муфельной печи собственного производства.

Необходимо чтобы в рабочей камере печи поднялась температура. Этого добиваются увеличением или уменьшением подачи газа. Когда температура становится достаточно высокой, через вентиляционное окошко можно заложить в печь первый «опытный» брусок алюминия, ну или кусок алюминиевого профиля.

Вам будет приятно наблюдать, как после стольких стараний он начнет плавиться.

Наконец, можно с уверенностью сказать, что вы добились поставленной цели – расплавить металл. Теперь у вас есть не только желание, но и возможность чинить поломанные вещи, механизмы и вообще любое оборудование у себя в гараже, ведь из расплавленного металла можно отливать не только слитки.

Вы вполне можете отливать черновые заготовки деталей, которые после соответствующей обработки будут практически неотличимы от настоящих.

Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами 😉

Рекомендуем другие статьи по теме

Настольная муфельная печь

Описание

Длительный срок службы и простота обслуживания

Точный контроль температуры Наши настольные печи оснащены современным цифровым микропроцессорным регулятором температуры для задания уставки.

Специально разработанные рифленые кирпичи оптимизируют теплопередачу и полностью поддерживают нагревательные элементы FeCrAl, обеспечивая максимальный срок службы. «Открытые нагревательные элементы змеевика» легко доступны для обслуживания.

Качественная изоляция

Огнеупорные кирпичи высочайшего качества с низкой плотностью, использованные при строительстве камеры, обеспечивают максимальную изоляцию при минимальном цикле нагрева или охлаждения.

Superior Heat Distribution

Особое внимание уделяется распределению нагревательных элементов для обеспечения оптимальной однородности температуры по всей печи.

Повышенная универсальность

Широкий выбор опций дает нашим установкам гибкость для использования в различных коммерческих, промышленных и лабораторных условиях термообработки.

Характеристики муфельной печи

• Конструкция и конструкция шкафа на выбор: сталь с эмалированным покрытием 16 калибра или нержавеющая сталь (304)
• Горизонтально открывающаяся дверь Дверь с тяжелыми петлями С открыванием на 180 °
• Изоляция 4 ½ дюйма / 11 см предварительно рифленые огнеупорные кирпичи (за исключением f50, который составляет 2 ½ дюйма)
• Контроллер температуры, микропроцессорный регулятор температуры, с автонастройкой параметра pid, обеспечивающий возможность программы линейного изменения температуры / выдержки
• Нагревательные элементы Fecral нагревательные элементы низкой плотности
• Печь камерная подовая плита. Печь стандартно комплектуется подовой плитой из кордиорита.

Опции печи

• Дверца с вертикальным открыванием Уравновешенная подъемная дверь гильотины с «позиционированием нулевого веса»
• Напольная подставка для печи Прочная подставка для печи
• Ni-cr нагревательные элементы Специальные нагревательные элементы, используемые в агрессивной среде
• Программируемые Контроллер 2 программы с 8-сегментным наклоном / выдержкой
• Твердотельное реле (ssr) Для повышения точности температуры и бесшумной работы
• Регулируемое выпускное отверстие Сдвижная заслонка, расположенная в верхней части печи, для выпуска коррозионных паров, также имеет глазок в дверце Регулятор верхнего предела Автоматическое отключение нагревательных элементов при превышении максимальной температуры
• Дверной предохранительный выключатель Автоматическое отключение нагревательных элементов при открытии двери
• 3 фазы 208-240 В Доступно для F300 / F400
• Нагревательные элементы в двери Предлагает лучшее распределение тепла

Представленная температурная кривая на этих графиках основано на испытаниях, проведенных на печах без дымохода, для печей с опцией дымохода время повышения температуры увеличится на 15%.

---

Стандартная лабораторная муфельная печь Модель

• ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОДУКТА: все модели изготовлены из стали толщиной 14 г (зеленая эмаль).
• КАЧЕСТВЕННАЯ ИЗОЛЯЦИЯ: огнеупорных кирпичей с низкой плотностью, толщиной 4½ дюйма, номинальной температурой 2300 ° F.
• ДЛИТЕЛЬНЫЙ СРОК СЛУЖБЫ И ПРОСТОТА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ кирпичей с пазами оптимизируют теплопередачу и значительно упрощают техническое обслуживание. FeCrAl-нагревательные элементы расположены в пазу кирпича (но не впрессованы в кирпич) и могут быть заменены, не вынимая кирпичей.Находясь в канавке для кирпича, лучистое тепло от элемента снижается, что обеспечивает лучшую однородность температуры. Элементы защищены от любого контакта, который может произойти во время загрузки печи. Такая конструкция также позволяет оператору при необходимости заменять всего несколько кирпичей.
• ТОЧНЫЙ КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ: Стандартный контроллер — это модель Watlow PM6 (1/16 DIN) (контроллер с одной уставкой). Базовый блок для простых приложений. Просто введите свою рабочую температуру, и пусть Watlow EZ-Zone PM6 выполнит свою работу с помощью точного контура обратной связи ПИД-регулирования.Это устройство также включает встроенную защиту от перегрева по верхнему пределу (HL). HL легко программировать и сбрасывать.
• ДВЕРЬ ГОРИЗОНТАЛЬНО ОТКРЫВАЮЩАЯСЯ: дверь с тяжелыми петлями и открыванием на 180 °. Мы предлагаем промышленные ворота повышенной прочности.
• ПЛИТА СЕРДЦА КАМЕРЫ ПЕЧИ: все печи поставляются с подовой плитой из кордиерита.

Модель Выходная мощность

• МОДЕЛИ «HP»: время нарастания выше, чем у стандартных моделей (см. Брошюру, чтобы узнать время Vs.Температурные кривые). Версия «HP» особенно подходит при заказе варианта дымохода с задвижкой, описанного ниже.

Опции

Controls & Instruments

• ПРОГРАММИРУЕМЫЙ КОНТРОЛЛЕР ТЕМПЕРАТУРЫ (4P / 10S) : В основном тот же блок, что и блок с одной уставкой, но с программируемыми возможностями. У вас есть четыре (4) программы по 10 сегментов в программе, всего 40 сегментов. Вы можете запрограммировать время увеличения, выдержки и снижения температуры.Эта система позволяет вам определять программы, связанные с вашими процессами и потребностями в лечении. Это устройство также включает встроенную защиту от перегрева по верхнему пределу (HL). HL легко программировать и сбрасывать.
• СВЯЗЬ USB: Этот дополнительный порт USB подключается к вашему программируемому контроллеру температуры. Используя бесплатное программное обеспечение Watlow и ноутбук, вы можете быстро изменять или устанавливать рецепты и изменять желаемые параметры.
• ТАЙМЕР ПРОЦЕССА: Этот блок в сочетании со стандартным регулятором температуры с одной уставкой обеспечивает самый простой способ использования нашей печи при выполнении простых требований технологического процесса.Просто установите количество и желаемые единицы, обратный отсчет начнется, когда будет достигнута заданная температура, что даст вам постоянное время замачивания. По истечении времени выдержки установка отключается и ожидает следующей команды от оператора.
• 7-ДНЕВНЫЙ ТАЙМЕР: Эта опция позволяет вам запускать печи автоматически в определенное время. Идеально подходит для предварительного нагрева печи.
• SSR: Эта электронная часть повышает точность контроля замачивания и работает намного тише механических контакторов.Делает электрическую систему более прочной, потому что вы не включаете контактор.
• РЕГУЛЯТОР / РЕГИСТРАТОР ТЕМПЕРАТУРЫ: Предстоящая информация
• ЗАПИСЬ БУМАГИ: Предстоящая информация

Дверь печи

• ДВЕРЬ ВЕРТИКАЛЬНОГО ОТКРЫТИЯ: Дверь с вертикальным открыванием с противовесом предлагается на всех моделях. Делает загрузку деталей в печь проще и безопаснее. Обе руки можно использовать для обработки деталей.
• НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ В ДВЕРИ: Элементы в двери доступны только для моделей F300 и F400.Эта опция обычно нужна покупателям для дожигания или для предотвращения конденсации на двери. Также может помочь в снижении однородности температуры (около 1100 ° F).
• ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ДВЕРИ: автоматически отключает питание элементов при открытии двери и восстанавливает его при закрытии двери. Предотвратите случайное попадание электрического тока в носки, если оператор касается токоведущего элемента металлическими клещами. В этом варианте также предусмотрена горизонтальная распашная дверь с элементами в двери для предотвращения случайного ожога.

Другие опции

• РЕГУЛИРУЕМАЯ ВЫТЯЖНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ: — это задвижка наверху печи на случай, если необходимо отвести коррозионные пары. Когда выбрана эта опция, включен глазок.
• NiCr НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ: без дополнительной оплаты. Эти элементы обычно используются в коррозионных средах, в азотной атмосфере и в стоматологических лабораториях.
• ГОФРИРОВАННАЯ ПЛИТА СЕРДЦА: Эта плита пода гофрирована, что позволяет завершить процесс выплавляемого воска, таким образом позволяя расплавленному воску течь на дно печи.
• КОРПУС SS 304: Эта опция особенно подходит для зуботехнических лабораторий и коррозионных применений.
• ПЕЧЬ НАПОЛЬНАЯ: мы предлагаем напольную стойку для тяжелых условий эксплуатации. Можно заказать по определенной цене.
• ИНЕРТНАЯ АТМОСФЕРА (ОПЦИЯ): Эта опция позволяет создать в духовке защитную атмосферу при высокой температуре. Такой тип атмосферы сводит к минимуму окисление стальных деталей. Эта опция включает в себя следующие элементы:
  • Панель газа N2
  • Регулятор давления — 30ZAA201595680100000 Расходомер
  °, калиброванный для азота (N2) со встроенным регулятором расхода — MAX 9.5 стандартных кубических футов в минуту (N2)

Другие газы

• Необходимые клапаны и трубопроводы; монтажная печь
• Порты: вход / выход

Обслуживание настольной муфельной печи

Давайте поговорим на минутку о некоторых частях, которые необходимо обслуживать в вашей печи. Во-первых, это нагревательные элементы. Мы используем проволоку большого сечения с малой нагрузкой на выступ для увеличения срока службы. Провода поддерживаются съемными пластинами. Когда проволока перегорает, вся сборка с проволокой выдвигается, а новая пластина с проволокой вставляется обратно.Вам не нужно прикасаться к изоляции или снимать изоляцию при замене одного из наших нагревательных элементов.

Далее идет жесткая пластина. Полы в наших камерах выровнены с помощью плотной плиты, которую мы называем твердой плитой. Он защищает находящийся под ним более мягкий изоляционный огнеупорный кирпич и поддерживает рабочие нагрузки. Если пластина треснет, ее можно снять, она выскользнет через переднюю часть, а новые пластины снова войдут внутрь. Далее идет изоляция. Изоляция в наших печах всегда состояла из изоляционного огнеупорного кирпича.Наши модели — это сухая посадка; он заклинивает, что лучше для термического сжатия и расширения при нагревании и охлаждении печи. Кирпичи можно заменять индивидуально. Нанесение строительного раствора не требуется и не рекомендуется.

Кроме того, чтобы развеять опасения по поводу белого изоляционного материала, обратите внимание, что изоляционный огнеупорный кирпич не содержит и никогда не содержал асбеста. Наконец, и, возможно, самое важное, это ваша тепловая пара. Тепловая пара — это зонд, который определяет тепло в камере и посылает сигнал контроллеру температуры, сообщая печи о включении и выключении.Мы рекомендуем заменять тепловую пару каждые 6 месяцев или год, чтобы обеспечить точный контроль и помочь вашим нагревательным элементам работать более эффективно и дольше.

У нас есть запасы всех этих запчастей, о которых я говорил, и они обычно могут быть отправлены в течение одного-двух дней. Установка проста с минимальным временем простоя и поможет вашей печи работать долгие годы.

---

Ситуация с ломом цинковой основы

Примерно в 1935 году ситуация с ломом литья под давлением стала для дилеров все более острой.Этот лом накапливался от демонтажа автомобилей и бытовой техники, которые содержали литые под давлением детали. Активизировались усилия по поиску сбыта для этого вида лома.

Компания International Smelting and Refining Co. начала изучать возможности коммерческого процесса извлечения ценностей из литого под давлением лома. В то время большая часть регенерированного литого под давлением металла

переплавлялась в небольших котлах вместимостью от одной до пяти тонн, причем железные вставки удалялись путем снятия шлама.Окалина была снята и утилизирована как цинковая окалина. Из окатанного металла были отлиты плиты, получившие торговое название «литые под давлением плиты».

Американские технологические эксперименты

Метод, рассматриваемый для производства оксида цинка из литого под давлением лома, представлял собой адаптацию стандартного американского процесса производства оксида цинка. Таким образом, некоторое количество литого под давлением лома было смешано с окисленными цинковыми материалами и загружено в решетки Wetherill. Цинк окислился до оксида цинка, но, хотя алюминий и медь в значительной степени остались в остатке, цвет полученного оксида цинка был ухудшен из-за загрязнения медью.По мере увеличения доли лома, полученного литьем под давлением, происходила ликвация; то есть металл просачивался через заряд, а затем затвердел в отверстиях решеток.

Дистилляция в бельгийских ретортах

Затем было решено, что вместо того, чтобы пытаться использовать металлический лом, литой под давлением, или лом цинка для производства оксида цинка, было бы целесообразно повторно перегонять литой под давлением металлический сляб в бельгийской реторте. печь.

Весь произведенный цинк содержал различные количества меди, олова и алюминия в количествах, достаточных для того, чтобы он не продавался.Однако произведенные металлы были признаны подходящими для использования в производстве оксида цинка при условии, что используемые количества были ограничены небольшой долей всего загруженного металла.

Экспериментальные муфельные печи

Первоначальные исследования начались с использования лабораторной муфельной печи. Это был прямоугольный муфель из карборундовой плитки, зацементированной на стыках. Были предприняты попытки удерживать уровень жидкого металла

на глубине не более 2 дюймов.Даже при такой небольшой глубине металла произошла серьезная утечка.

Примерно в то же время была построена пилотная установка, которая обеспечила средства нагрева металлической ванны сверху и снизу. Тепло подводилось под ванну с помощью газового пламени внутри огнеупорного туннеля. Эта печь сильно протекала после того, как были приложены все усилия, чтобы сделать ее достаточно герметичной, чтобы в ней находился расплавленный металл, отлитый под давлением.

Вскоре после этого была построена и испытана более крупная экспериментальная установка длиной 5 футов с карборундовой аркой шириной 3 фута.Этот блок показан на рис. 1, на котором показаны поперечный и продольный разрез печи.

Эта экспериментальная установка установила тот факт, что цинк может испаряться практически с помощью большой мелкой ванны, и что такое испарение менее интенсивно и его легче контролировать, чем в более ограниченных областях маленьких реторт.

Коммерческая муфельная печь

Первая коммерческая установка, производящая от 5 до 7 тонн оксида цинка в сутки, была оборудована вертикальным стояком.Этот кирпичный стояк принимал пары цинка из испарительной камеры и обеспечивал контакт паров цинка и воздуха с образованием оксида цинка. Оксид цинка подавали по стальному каналу в рукавный фильтр.

Используемый в настоящее время плавильный агрегат состоит из наклонного пода, наклоненного к центральной точке, который выходит в желоб к испарительному агрегату. При контролируемой температуре плавильного агрегата окисление цинка поддерживается на минимальном уровне. Результаты, полученные с помощью этой плавильной установки, показаны в таблице 3.

Муфельная печь

Сборочный чертеж Рис. 2 и разрезы (Рис. 4, 5 и 6) в плоскостях, как показано на плане, как показано на Рис. 3, могут быть полезны при более подробном изучении конструкции печи. Буквы относятся к рисункам с 1 по 6 включительно.
A — плавильный агрегат
B — камера сгорания
C — испарительная камера
D — стояк
D2 — конденсатор

и обеспечивает проверку дна поддона печи.

Порядок работы

Печь предварительно нагревают газовым пламенем, постепенно повышая температуру до 1600 ° F.Затем запускаются масляные горелки, и температура в камере сгорания повышается до 2400 ° F. Для предварительного нагрева требуется около десяти дней.
Зарядка металла начинается при 2400 ° F, и производство паров цинка начинается почти сразу. Загрузка продолжается с максимально возможной скоростью до тех пор, пока в испарительной установке не накопится металл толщиной 5½ дюйма.

Условия, определяющие конец цикла: скорость образования паров цинка для экономичной работы печи, низкое содержание цинка в остаточном металле, выпускаемом из печи, и достаточно низкое содержание свинца, чтобы соответствовать требованиям. конкретного производимого оксида цинка.

Цикл завершается выпуском остаточного металла из испарительной камеры с опорожнением насколько это возможно. Этот металл сливают через кран (не показан) в литейные формы. Во время опорожнения температура печи поддерживается постоянной.

Производство цинка

Из различных типов стояков, опробованных в Восточном Чикаго, некоторые из них указали на возможность того, что металлический цинк можно легко получить из муфельной печи. Относительное положение стояка по отношению к ванне расплавленного металла в испарительной установке казалось идеальным для исключения или, по крайней мере, уменьшения загрязнения металлического цинка медью, алюминием и оловом.

Цинк, произведенный из вторичного металла

С этим типом стояка на печи, дистилляция цинка из вторичных металлов стала коммерческой возможностью, поскольку цинк, полученный в ходе испытаний, был Prime Western, Brass Special или Intermediate оценка. Результаты такого экспериментального эксперимента приведены в таблице 5. В этом эксперименте в качестве источника цинка использовались литые под давлением слябы и литой лом.

.

Подробнее

Эта конкретная модель имеет камеру размером 12 дюймов в высоту, 14 дюймов в ширину и 18 дюймов в длину. Это универсальные модели, предлагающие недорогие средства для проведения термообработки на дому; идеально подходят для большинства применений в инструментальных помещениях, поскольку они объединяют высокотемпературную камеру закалки, установленную над закалочной или вытяжной печью.

Термическая обработка большинства обычных инструментальных сталей включает в себя трехэтапный процесс первой закалки стали при высокой температуре в камере печи под действием лучистого тепла.Обычно это делается в диапазоне температур 16-1900 градусов. После затвердевания детали будут сняты, и они будут закалены на воздухе, в масле или в воде. После цикла закалки детали загружаются в камеру печи, чтобы удалить твердость из стали при низкой температуре под действием конвекционного тепла. Духовка оборудована вентилятором для рециркуляции воздуха, что имеет решающее значение для достижения равномерного нагрева при низких температурах.

Наши модели оснащены спиральными нагревательными элементами большой толщины, установленными в съемных панелях на боковых стенках.Камеры облицованы слоем огнеупорного кирпича с горячей облицовкой, подкрепленным минеральной стенкой для сохранения тепла. Пол камеры имеет жесткую доску, которая выдерживает рабочую нагрузку и защищает изоляцию пола. Дверцы на моделях топок — горизонтально распашные, для быстрой работы. Микровыключатель отключает нагревательные элементы, когда дверь открыта. Обе камеры работают независимо друг от друга с использованием цифрового контроля температуры. Печи полностью смонтированы и собраны, проходят тестовые испытания, и мы отправляем их прямо на ваш завод.

Эти модели компактны, просты в установке и эксплуатации. Использование собственного оборудования для термообработки позволит вам сэкономить деньги за счет устранения текущих затрат на коммерческое оборудование для термообработки, сэкономит время на выполнение работ и поможет лучше контролировать производственный график.

Сегодня мы хотим поговорить об экономичных коробчатых печах. Эти модели предлагают недорогие средства удовлетворения ваших требований к термообработке на дому. Модели рассчитаны на работу при температуре до 2200 градусов по Фаренгейту на воздухе и идеально подходят для упрочнения мелких деталей и обработки легких нагрузок.В сочетании с обертыванием инструментальной стали фольгой можно достичь степени 3. Большинство деталей будут иметь матово-серый цвет с твердой поверхностью.

В моделях используются толстые спиральные нагревательные элементы с малой нагрузкой ватт для увеличения срока службы элементов. На обеих боковых стенках элементы закреплены в съемных держателях. Камера облицована комбинацией горячей поверхности из огнеупорного кирпича с дополнительным слоем минеральной стенки для лучшего хранения тепла и низкой наружной температуры оболочки.Плита пода на полу камеры выдерживает нагрузку и защищает изоляцию пола. Горизонтальная распашная дверь с кулачковой защелкой обеспечивает плотное прилегание кирпича к кирпичу, а микровыключатель автоматически отключает питание нагревательных элементов, когда дверь открыта.

Все модели стандартно оснащены цифровым регулятором температуры Honeywell. Печи полностью подключены, собраны и отправлены прямо на ваш завод, готовые к подключению к вашему основному источнику питания.Эти конкретные модели также оснащены десятикратным регистратором и выключателем с плавким предохранителем. Доступны дополнительные аксессуары, в том числе системы безопасности, программаторы, таймеры и различные дверные устройства. Эти модели компактны, просты в установке и эксплуатации. Использование собственного оборудования для термообработки сэкономит вам деньги за счет устранения минимальных затрат на срок службы вашего коммерческого термообработки, сэкономит время на выполнение работ, поможет лучше контролировать производственный график и улучшить качество вашей продукции.

Что такое муфельная печь?

Хотя термин «муфельная печь» или «ретортная печь» все еще используется сегодня, на самом деле это не то же самое, что и в начале 20-го ^{-х годов} века, когда древесина и уголь были основными способами нагрева печь.

Главным отличием муфельной печи является то, что она имеет отдельные камеры сгорания и нагрева. «Реторта» представляет собой газонепроницаемую камеру, в которую помещается нагреваемый материал. Это было действительно важно в «старые времена», потому что в противном случае побочные продукты сгорания загрязнили бы процесс нагрева.Однако с изобретением высокотемпературных электрических нагревательных элементов в начале 50-х годов большинство производителей печей быстро переоборудовали муфельные печи на электрические, в которых побочные продукты нагрева для большинства процессов незначительны. Электрические печи нагреваются за счет процессов теплопроводности, конвекции или излучения черного тела, ни один из которых не создает побочных продуктов сгорания, и эти конструкции теперь позволяют гораздо лучше контролировать однородность температуры и гарантировать изоляцию нагретого материала от загрязняющих веществ сгорания.

Муфельные печи сегодня

Сегодня муфельная печь обычно представляет собой коробку или трубу с фронтальной загрузкой, используемую для высокотемпературных применений, таких как плавление стекла, создание эмалевых покрытий, техническая керамика или пайка и пайка. Они также используются во многих исследовательских центрах для определения того, какая часть образца негорючая и нелетучая (например, зола). Достижения в материалах для нагревательных элементов, таких как дисилицид молибдена, используемый в нашей серии высокотемпературных печей Rapid Temp, теперь могут обеспечивать рабочие температуры до 1800 градусов по Цельсию (3272 градусов по Фаренгейту), что облегчает более сложные металлургические применения, такие как удаление связующего, спекание и т. Д. и сквозные процессы литья металлов под давлением.

Муфельные печи CM Furnace

Хотя многие из наших печей могут соответствовать широкому классу применений, когда-то обслуживаемых «муфельными печами», все еще существуют отрасли и процессы, требующие жесткой изоляции, обеспечиваемой формальной конструкцией на основе реторты.

Для этих отраслей CM предлагает серию CM-300, высокотемпературную муфельную печь с молибденовым покрытием, способную выдерживать температуру до 1800 ° C в водороде, диссоциированном аммиаке, образующемся газе или любой другой восстановительной атмосфере.Такие функции, как секции предварительного нагрева, секции удаления связующего, управление несколькими зонами, функции низкой или высокой точки росы и автоматизированные системы выталкивания под ключ, делают эту печь универсальным средством решения проблем, подходящим для различных процессов, таких как:

• Огнеупорные металлы
• Порошковые металлы
• Техническая керамика
• Стеклообразование
• Утилизация ядерного топлива
• Спекание
• Металлизация
• Сжигание и совместное увольнение
• Отжиг
• Пайка
• Переход

Нужна муфельная печь?

Как ведущий производитель муфельных печей и десятков других типов печей на протяжении более 70 лет, CM обладает качеством и опытом, чтобы спроектировать печь, которая вам нужна, и когда она вам нужна.

Позвоните в нашу группу инженеров сегодня, чтобы обсудить требования к вашей печи.

Коробчатые, муфельные и трубчатые лабораторные печи

Печи являются частью лабораторий на протяжении сотен лет. Некоторые из первых химиков, которые экспериментировали со сверхвысокими температурами, действительно проявили смелость, учитывая воспламеняемость многих веществ (в те дни, возможно, было известно, или нет…). Тем не менее, даже сегодня с нашими самыми современными процессами и оборудованием сверхвысокие температуры все еще используются в химии и производстве.За прошедшие годы, безусловно, были достигнуты успехи в области печей, что повысило их эффективность и безопасность. По мере того, как промышленность росла и развивалась, мы также расширили спектр применения печей.

Здесь мы рассмотрим некоторые типы лабораторных печей — как они работают и как используются.

Коробчатые и муфельные печи

Коробчатая печь Thermo Scientific

Коробчатые печи

(также называемые зольными печами) находят множество применений в современных исследовательских и химических лабораториях.Эти печи используются для определения количества негорючего и нелетучего (золы) материала в образце. Для определения количества золы образец помещается в печь и подвергается воздействию высоких температур (обычно до 1100 ° C) в течение определенного периода времени. Горючие и летучие материалы в образце сжигаются и удаляются из печи, как правило, в виде газа.

Во время работы печь помещается в вытяжной шкаф, чтобы обеспечить безопасный отвод газа. Остающийся в печи материал после завершения процедуры полностью состоит из золы, которая не сгорает при высоких температурах.Этот процесс обычно используется для озоления угля и нефтяного кокса.

Муфельная печь Thermo Scientific

Муфельная печь используется для многих протоколов того же типа, что и печь для озоления. Использование механической конвекции в этих печах направляет поток воздуха из выхлопного муфеля, поэтому обычно не требуется помещать печь в вытяжной шкаф.

Общие области применения муфельной печи включают высокотемпературные области применения, такие как плавление стекла, создание эмалевых покрытий, керамика, а также изделия для пайки и пайки твердым припоем.Кроме того, усовершенствования в материалах, используемых для нагревательных элементов, таких как негорючий дисилицид молибдена, теперь могут обеспечивать рабочие температуры до 1800 градусов по Цельсию (3272 градуса по Фаренгейту), что облегчает более сложные металлургические применения.

Трубчатые печи

Трубчатые печи используются для синтеза и очистки соединений, в первую очередь неорганических. Эти печи состоят из цилиндрической полости, которая нагревается одним или несколькими нагревательными элементами вне камеры.Температура камеры может достигать 1100 ° C. Кроме того, трубчатые печи обычно имеют одну (или несколько) нагревательных полостей, которыми можно управлять с помощью обратной связи термопары, подвергая материалы воздействию различных температур в течение различных периодов времени. Транспортные реакции, например, требующие нескольких температурных зон в одном и том же отсеке, могут проводиться в трубчатых печах. Производство кристаллов также происходит в результате транспортных реакций.

Трубчатая печь Thermo Scientific

Примером материала, приготовленного с использованием трубчатой ​​печи, является сверхпроводящий оксид иттрия-бария-меди (YBa ₂ Cu ₃ O ₇ ), смесь CuO, BaO и Y ₂ O ₃ .Смесь нагревается в трубчатой ​​печи до нескольких сотен градусов с использованием кислорода для достижения желаемого результата. Другие сверхпроводники создаются с использованием специальных «рецептов» трубчатых печей в зависимости от их индивидуальных характеристик реакции и критериев контроля.

Заключительные замечания

При выборе прибора, отвечающего вашим потребностям, необходимо изучить множество факторов, будь то лабораторная печь для металлургии, полупроводников или химических исследований.Во-первых, что наиболее важно, вам нужно выбрать печь, которая предлагает подходящий диапазон температур для вашего применения.

Кроме того, многие эксперименты требуют введения технологического газа для транспортных процессов. Если ваше приложение требует инертного газа, вам нужно выбрать печь, которая позволяет вводить газы с использованием градиента нагревания. Наконец, необходимо определить конфигурацию печи: муфельные, коробчатые или трубчатые печи предлагаются в широком диапазоне конфигураций

Посещение лаборатории-оборудование.com, чтобы увидеть ассортимент печей , которые мы предлагаем, и узнать о них больше.

Как выбрать муфельную печь | Использование и процессы

Что такое муфельная печь?

A Муфельная печь обеспечивает быстрый высокотемпературный нагрев, восстановление и охлаждение в автономных энергоэффективных шкафах. Муфельная печь отделяет нагреваемый объект от всех побочных продуктов сгорания от источника тепла. В современных электрических печах энергия излучения или конвекции передает тепло в камеру с помощью высокотемпературной нагревательной спирали внутри изолированного материала.Изоляционный материал эффективно действует как муфель, предотвращая отвод тепла

Обычная муфельная печь, использующая

Современные электрические муфельные печи нагревают за счет процессов теплопроводности, конвекции или излучения черного тела. Этот процесс исключает образование побочных продуктов сгорания, обычных в неэлектрических муфельных печах начала 20-х, ^{-х годов} -го века.

Кроме того, достижения в области материалов для нагревательных элементов, таких как дисилицид молибдена, могут обеспечивать рабочие температуры до 1800 градусов по Цельсию (3272 градусов по Фаренгейту).Эта высокая температура способствует более сложным металлургическим применениям, таким как удаление связующего, спекание и сквозные процессы литья металла под давлением.

Применения с использованием муфельных печей

В муфельных печах

теперь используются технологии и конструкция, позволяющие добиться большего контроля над однородностью температуры и изолировать нагретые материалы от загрязняющих веществ при горении. Это делает муфельные печи идеальными для озоления образцов, термической обработки и исследования материалов.

Промышленные производители или лаборатории обычно используют муфельные печи для высокотемпературных применений.Эти приложения включают:

Муфельные печи для технологических процессов по индивидуальному заказу

Для уникальных применений или производств рассмотрите изготовленную по индивидуальному заказу высокотемпературную муфельную лабораторную печь. Создайте индивидуальную высокотемпературную муфельную печь, которая точно соответствует спецификациям или требованиям вашего приложения или производства. Специальное оборудование защищает успех разработки продукта или результаты процесса тестирования.

Узнайте о наших муфельных печах по индивидуальному заказу

Муфельные печи Sentro Tech

Sento Tech — семейная компания, базирующаяся на северо-востоке штата Огайо. Она производит высокотемпературные промышленные и лабораторные печи для различных отраслей и сфер применения.Sentro Tech начинала как разработчик и производитель нагревательных элементов из силицида молибдена и связанных с ними нагревательных панелей. В 2004 году компания начала производство лабораторных и производственных печей по индивидуальному заказу для удовлетворения конкретных потребностей применения и производства.

Техническое обслуживание муфельной печи Sentro Tech

Sentro Tech предоставляет своим клиентам качественную техническую поддержку и обслуживание. Мы производим и отправляем продукцию из нашего головного офиса в Огайо. Получите необходимые запасные части быстро.Все запасные части мы храним на складе. Нагревательные элементы, установка из фибрового картона, термопары и другие электрические детали отправляются в кратчайшие сроки.

Мы с гордостью обслуживаем наших клиентов и предлагаем 100% гарантию на все наши высокотемпературные муфельные печи. Свяжитесь с торговым представителем Sentro Tech, если у вас есть конкретные вопросы о наших продуктах или ваших производственных потребностях.

Поговорите с экспертом сегодня

Термодинамика

— Какой толщины мне нужно сделать изоляцию в моей самодельной печи?

(Вероятно, это простой вопрос, но я так долго смотрел на него, что не уверен, что знаю, как это делать.У меня есть электронная таблица Excel с 3 разными способами вычисления, и все они дают разные результаты, поэтому я знаю, что где-то облажался.)

Я хотел бы построить самодельную электрическую муфельную печь с температурой 1700 градусов Цельсия (хотя я довольствуюсь 3000F), потому что мне нравится электричество и игры с огнем. Я пытаюсь понять стоимость, а это значит, что мне нужно знать, какой толщины должна быть изоляция.

К сожалению, материалы, рассчитанные на такие температуры, как правило, являются дорогими и имеют относительно высокие значения теплопроводности, поэтому я планирую использовать достаточно высокотемпературной изоляции, чтобы снизить температуру камеры примерно до 1300 ° C / 2400 ° F, в окружении более дешевых, более низких температур. проводящая изоляция для снижения внешней температуры до заданной.Коэффициент теплопередачи 2К, так как он будет отдельно стоящим. Я также предполагаю, что комнатная температура составляет 21 ° C, и я бы хотел достичь максимальной температуры 43 ° C на внешней поверхности.

В моих текущих расчетах используется топочная камера размером 12 дюймов x 12 дюймов x 8 дюймов, хотя я, вероятно, соглашусь на то, что, оказывается, я могу себе позволить.

Я рассматриваю следующие огнеупорные материалы в качестве изоляции:

• Kast-O-Lite 30 LI Изоляционная заливка: макс. 3000F / 1650C, макс. ~ 0,75 Вт / мK
• ДВП из глинозема: макс. 3100F / 1700C, макс. ~ 0.45 Вт / м · K
• NC-28 Изоляционный огнеупорный кирпич: макс. 2800F / 1540C, макс. ~ 0,44 Вт / м · K
• NC-26 Изоляционный огнеупорный кирпич: макс. 2600F / 1430C, макс. ~ 0,32 Вт / м · K
• NC-23 Изоляционный огнеупорный кирпич: макс. 2300F / 1260C, макс. ~ 0,27 Вт / м · K
• 8 # Керамическая вата: макс. 2000F / 1100C, макс. ~ 0,3 Вт / м · K

(Я подумываю об использовании Satanite, ITC-100HT и ITC-296A в качестве материалов для покрытия, но я не могу найти данных о том, насколько это улучшило бы рейтинги проводимости.)

Я тоже новичок в этом, поэтому приветствую любые советы.(Черт, может быть, я слишком много думаю об этом, рейтинги ничего не значат, и я должен просто поставить «кучу» изоляции, чтобы посмотреть, что произойдет.) Я планирую использовать элементы MoSi2 и азотную атмосферу, и буду спекать различные порошки. металлы, в том числе сталь. Я поставлю на него ПИД-регулятор для контролируемых фаз замедления.

Настольная муфельная печь с камерой 550 кубических дюймов

Описание

Настольные муфельные печи серии LMF имеют камеру объемом 550 кубических дюймов с волокнистой изоляцией и нагревательными плитами из огнеупорного кирпича.Шкаф печи изготовлен из стали 16-го сорта с обожженным эпоксидным покрытием. Верхнее выпускное отверстие позволяет выпускать газы, или оно может быть закупорено во время работы, чтобы закрыть отверстие. Доступны две модели регуляторов температуры: автоматический и многоступенчатый программируемый. Печи серии LMF идеально подходят для термической обработки, исследования материалов и определения озоления проб в геологической, металлургической промышленности и в сфере очистки сточных вод. Эти печи также используются в химических, физических и инженерных лабораториях.

Модель LMF-A550 оснащена аналоговым пирометром, который отображает температуру с шагом 50 °. Температура регулируется с помощью большого диска управления с шагом 100 °. Воспроизводимость контроллера отличная.

Модель LMF-3550 имеет трехступенчатый программируемый контроллер температуры, который сохраняет в памяти до 10 программ. Любые две программы могут быть связаны для создания единой шестиступенчатой ​​программы. Одна программа предназначена для одной уставки, которая удерживает уставку неограниченное время. Цикл задержки позволяет установить печь на цикл нагрева в определенное время в будущем.ПИД-регулятор позволяет программировать в цикле скорость увеличения или уменьшения тепла.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Размеры шкафа: 41 В x 40 Ш x 39 см Г (16,0 x 15,7 x 15,3 дюйма)
Конструкция шкафа: 16-дюймовая сталь с обожженным эпоксидным покрытием
Размер камеры: 9,13 л (550 дюймов ³ )
Размеры камеры: 18 В x 23 Ш x 23 см (7 x 9 x 9 дюймов)
Электрические требования: 15 A при 120 В, 50/60 Гц; 7.5 А при 240 В, 50/60 Гц
Потребляемая мощность: 1800 Вт
Вт для поддержания температуры 1000 ° C: 1025 Вт
Диапазон рабочих температур:
LMF-a550: От 200 до 1100 ° C (от 392 до 2012 ° F)
LMF-3550: от 50 до 1100 ° C (от 122 до 2012 ° F)
Циркуляция воздуха: Верхнее выпускное отверстие
Муфель: Волоконная изоляция с нагревательными пластинами из огнеупорного кирпича

† Все суммы указаны в долларах США
Примечание: Включает керамический поддон для пола, шнур питания и полное руководство оператора.
Пример заказа: (1) LMF-3550 / 120V Муфельная печь с автоматическим управлением на 120 В, USD 3 435,00

Муфельная печь 1100 ° C 1200 ° C 1400 ° C 1800 ° C Лабораторные печи Производители Индия

Муфельная печь

— это оборудование для термообработки коробчатого типа, используемое для изменения физических свойств образцов при очень высокой температуре; например 1100 ° C, 1200 ° C, 1300 ° C, 1600 ° C и 1700 ° C.Эти лабораторные печи широко используются в научных экспериментах в лабораториях физики, рисовых лабораториях, сталелитейной и лакокрасочной промышленности, биотехнологических компаниях и небольшом промышленном производстве и т. Д. Их основные применения включают общие лабораторные испытания, отжиг, определение золы, анализ угля, карбонизацию листьев и кальцинирование извести. пр.

Мы являемся производителями и поставщиками муфельных печей, сертифицированными ISO и CE в Индии. Наша компания производит эти машины для различных температурных диапазонов и размеров камер.Каждый блок имеет прочную конструкцию и оснащен простой в использовании системой управления и предохранительными устройствами. Стандартные модели наших муфельных печей имеют максимальный температурный диапазон 1200 ° C, 1400 ° C, 1700 ° C и 1800 ° C.

Подробное описание

• Диапазон температур: В муфельной печи существует максимальный диапазон температур и непрерывный диапазон рабочих температур. Наши стандартные модели изготавливаются с максимальной температурой 1100 ° C и 1400 ° C с рабочими температурами 1000 ° C и 1300 ° соответственно.
• Нагревательный элемент: В муфельной печи с температурой 1100 ° C используются импортные резистивные проволочные нагревательные элементы Kanthal A-1; в то время как в высокотемпературных муфельных печах 1400 ° C мы используем стержни из карбида кремния и MoSi2 (дисилицид молибдена) для 1600 ° C и 1800 ° C .
• Зона нагрева: Зона нагрева — самая важная часть любой муфельной печи. Для машины на 1100 ° C мы делаем нагревательную камеру из керамического волокна, а для 1400 ° C используется плита из керамического циркония.Одеяло из керамического волокна высокой плотности используется в качестве изоляции для поддержания минимальной температуры внешней поверхности.
• Контроллер: В каждой муфельной печи в стандартной комплектации установлен ПИД-регулятор температуры на базе микропроцессора; Кроме того, мы также используем программируемый контроллер температуры профиля, имеющий 30 ступеней для скорости нарастания и времени выдержки. Эти контроллеры отличаются превосходной точностью в течение всего цикла, а также продолжают отображать заданное значение (SV) и значение процесса (PV).
• Конструкция: Эти лабораторные печи построены на толстом стальном каркасе.Внешний шкаф обычно изготавливается из холоднокатаного листа с порошковым покрытием. Мы также производим муфельные печи GMP из всех листов нержавеющей стали марки 304.
• Дополнительные аксессуары: Мы также оснащаем вашу программируемую муфельную печь выбором аксессуаров, чтобы удовлетворить особые требования наших клиентов. Эти аксессуары представляют собой контроллер HMI на базе ПЛК с регистрацией данных и ПИД-контроллер с компьютерным интерфейсом RS232. Стальные щипцы и перчатки являются стандартными принадлежностями и поставляются с каждой муфельной печью.

Если вы хотите купить стандартную или нестандартную модель или узнать цену муфельной печи, отправьте нам свой запрос по электронной почте. Наш завод находится в Дели, и мы поставляем в Дели и NCR, а также по всей Индии.

Особенности и преимущества

• Доступны при температуре 1100 ° C, 1400 ° C, 1600 ° C и 1800 ° C
• Программируемый (профильный) регулятор температуры
• Превосходная точность и однородность температуры
• ТЭНы импортные
• Прочная конструкция для длительного использования
• С предохранительными устройствами
• Настройка в соответствии с требованиями пользователя

Технические характеристики

Макс.температура	1100 ° С	1400 ° С
Непрерывная рабочая темп.	1000 ° С	1300 ° С
Нагревательный элемент	Проволока кантала	Стержни из карбида кремния (SiC)
Термопара	K Тип	R Тип
Камера MOC	Керамическая плита	Керамическая плита из циркония
Внешний MOC	Мягкая сталь с порошковым покрытием	Мягкая сталь с порошковым покрытием
Изоляция	Одеяло из керамического волокна	Одеяло из керамического волокна
Регулятор температуры	ПИД-регулятор с регулятором мощности SCR	ПИД-регулятор с регулятором мощности SCR
Блок питания	220 В 50 Гц	3 фазы 440 В 50 Гц (с энергосберегающим трансформатором)
Принадлежности	Одна пара перчаток для печи Один тигельный ключ из стали
Дополнительно	Внешний вид из SS 304 / SS316 (модель GMP) Регулятор профиля 30 сегментов для скорости нагрева и охлаждения ПЛК с цветным ЧМИ (регистрация данных и интерфейс USB) RS485 с интерфейсом ПК Регистратор данных с интерфейсом ПК / USB Сертификат калибровки Дверной выключатель безопасности Нижняя пластина из карбида кремния Ролики с тормозом

Муфельная печь 1100 ° C

Модель	Размер камеры (дюйм)	Размер камеры (мм)	Объем (литры)
STXMF112	4 х 4 х 9	100 х 100 х 225	2 литра
STXMF114	5 х 5 х 10	125 х 125 х 250	4 литра
STXMF115	5 х 5 х 12	125 х 125 х 300	5 литров
STXMF117	6 х 6 х 12	150 х 150 х 300	7 литров
STXMF1112	8 х 8 х 12	200 х 200 х 300	12 литров
STXMF1119	8 х 8 х 18	200 х 200 х 457	19 литров
STXMF1128	12 х 12 х 12	300 х 300 х 300	28 литров
STXMF1142	12 х 12 х 18	300 х 300 х 457	42 литра
STXMF1156	12 х 12 х 24	300 х 300 х 609	56 литров

Муфельная печь 1400 ° C

Модель	Размер камеры (дюйм)	Размер камеры (мм)	Объем (литры)
STXMF142	4 х 4 х 9	100 х 100 х 225	2 литра
STXMF144	5 х 5 х 10	125 х 125 х 250	4 литра
STXMF145	5 х 5 х 12	125 х 125 х 300	5 литров
STXMF147	6 х 6 х 12	150 х 150 х 300	7 литров
STXMF1412	8 х 8 х 12	200 х 200 х 300	12 литров
STXMF1419	8 х 8 х 18	200 х 200 х 457	19 литров
STXMF1428	12 х 12 х 12	300 х 300 х 300	28 литров
STXMF1442	12 х 12 х 18	300 х 300 х 457	42 литра
STXMF1456	12 х 12 х 24	300 х 300 х 609	56 литров

.