Муфельные печи своими руками

Вам нужно расплавить куски цветного метала или закалить стальной инструмент? Решили начать маленький семейный бизнес по выплавке восковых предметов в литейных формах? Сделать всё это можно только в специализированной муфельной печи, температура в которой может достигать 660 градусов. Естественно, что такую конструкцию можно использовать и для обогрева помещений. Муфельные печи своими руками будет легче сделать тем, у кого есть хотя бы начальные технические понятия, кроме того, цена на покупные печи достаточно высока. А теперь немного терминологии. Муфель – это контейнер, камера печи, в которой, собственно говоря, и расплавляется цветной металл.

Не так страшен черт, как его рисуют!

Несмотря на кажущуюся сложность, сделать муфельную печь своими руками вполне возможно. Главная проблема такой конструкции – теплопотери, поэтому, чтобы печь была эффективной, нужно это учитывать. (См. также: Как эффективно использовать печи-камины для дачи)

Перед тем как сделать муфельную печь, нужно подготовить необходимый материал. Так для самого муфеля нужно использовать огнеупорные материалы:

• Шамотный кирпич
• Огнеупорная засыпка (пена)
• Проволочная спираль
• Конструкционная сталь
• Листы толстой фанеры/ДСП
• Металлическая лента шириной 3 см

Для кожуха муфельной печи используют конструкционную сталь, листы которой свариваются между собой, а если при сборке образовывается пустота, то её заливают огнеупорным и теплоизолирующим материалом. Электронагревательными элементами муфельной печи являются проволочная спираль, стержень, лента молибдена, вольфрама, фехрали, тантала, нехрона, ну и, конечно же, мощные тэны. Электрической сети в 220 Вт вполне достаточно, чтобы печь нормально функционировала.

Этапы постройки печи.

Сборка самодельной муфельной печи начинается с подготовки специального огнеупорного кирпича с фасками, чтобы при сборке стыки лучше прилегали. Специальные формы заливаются раствором шамотной глины. Эти формы, предназначенные для заливки раствора, предполагают скосы в нужных местах, иначе, если формы будут с прямыми углами, придётся их спилить с помощью ручного инструмента или болгарки. (См. также: Глина для печей)

Перед тем, как начать сборку,6-7 заготовок из такого шамотного кирпича подгоняются стык в стык. Напоминаем, что щели равнозначны потере тепла, а значит, плохой функциональности муфельной печи. Когда кирпичи подогнаны и мы уверенны, что муфель получился без щелей, нужно скрепить их между собой фасками, зафиксировав конструкцию стяжкой. Как вариант, для этого можно использовать ленту из металла, шириной 3 см, на концах которой нужно стянуть ленту и натянуть её. В итоге мы получаем шестигранную или семигранную, в зависимости от количества заготовок, камеру.

Следующим этапом является поперечный пропил в огнеупорных кирпичах с помощью абразивной пилы. В каждом шамотном кирпиче укладывается спиральный нагревательный элемент. В одном из кирпичей канавку надо выпилить с наклоном, в то же время, как в остальных канавки ровные и горизонтальные. Канавки пропиливаются на расстояние двух сантиметров, при этом глубина должна совпадать с диаметром нагревательного спирального элемента.

Когда муфель собран, начинаем собирать каркас (так званый кожух). Как вариант, можно использовать металлическую трубу такого диаметра, чтобы расстояние между заготовками и каркасом составляло минимум 15 см. Если такой трубы не нашлось, то каркас можно сделать их из листов оцинкованной стали. (См. также: Печь для обжига керамики)

На следующем этапе собираем каркас и муфель. Сначала устанавливаем нашу конструкцию на ровную площадку. В двух листах ДСП или фанеры прорезаем отверстия, которые будут отвечать диаметру каркаса. Нижнюю часть каркаса продеваем в один лист, а во второй продеваем трубу. Листы закрепляем таким образом, чтобы фанера (или ДСП) не сползала по гладкой металлической трубе. Таким образом, исключается деформация металла, а также становится невозможным сдвиг его с места во время дальнейшего процесса. Когда листы закреплены, в пустоту между заготовками и каркасом заливаем жаропрочный и теплоизолирующий материал.

Маленькие секреты, большого труда.

Собирается самодельная муфельная печь следующим образом. Вначале готовим цилиндр из листа оцинкованной стали, диаметр которого отвечает диаметру кожуха. Высота его должна составлять около30 см. К цилиндру прикрепляем ножки из трубы. Снизу с торца заготовки делаем отверстия и проводим сквозь них проволочную сетку, которая будет удерживать залитый и затвердевший раствор теплоизолирующего и жаропрочного материала. В такой же способ нужно сделать крышку для печи, в которой необходимо предусмотреть отверстие для вентиляции конструкции.

Помещаем в канавки контейнера нагревающую спираль таким образом, чтобы витки проводов не соприкасались, концы проволоки выводится через керамические трубки. К ним надо подвести провода и опробовать получившуюся конструкцию. (См. также: Лабораторные печи)

Завершающий этап работы с керамикой, либо фотокерамикой – обжиг готовых изделий в специальной муфельной печи при очень высоких температурах, в среднем, от 800 до 1000 градусов Цельсия. Таким образом, обрабатывают изделия их фарфора, эмалированные, фехральные вещи, керамика, таблички, фотоовалы на памятники и т.д. Существуют два типа электрических печей для обжига: камерная и муфельная печь. Разница между ними в том, что у муфельной печи элементы нагревания опоясывают муфель(камеру) из огнеупорного материала, а камерные печи имеют нагревательный элемент внутри камеры. Что касается теплопотери, то у муфельной печи она немного выше. Тем не менее, муфельная печь для керамики имеет очевидные преимущества. Большинство фирменных печей, предоставленных на современном рынке, небольших, стандартных размеров, а если сделать муфельную печь самостоятельно, то можно изготовить её по тем размерам, что требуется производству.

Если вам нужна муфельная печь для обжига керамики, то для создания самодельной конструкции вам подойдёт обычная электрическая плитка, точнее её нихромовая спираль.

Постройка печи небольшого объема.

Для создания самодельной муфельной печи небольшого объёма(0.5 литра) материала нужно совсем немного. Несмотря на маленький объём, такая печь достаточно мощная, а температура достигает 1200 градусов. Для начинающих в сфере работы с керамикой, это именно то, что нужно, чтобы попробовать свои силы. (См. также: Колпаковые печи)

Итак, потребуется:

• 1 метр квадратный асбеста;
• Труба из циркониевой керамики( длина 15 см, диаметр 5 см);
• Каолиновая глина;
• Несколько стаканов шамота;
• Жестяная банка объёмом 5 литров.

Порядок изготовления муфельной печи.

1. Готовим обмазку для камеры (муфеля): разводим шамотную глину до состояния густой сметаны, в которую примешиваем четвёртую часть асбестовой крошки. В итоге, получаем что-то вроде шпатлёвки.
2. Глиняную массу аккуратно намазываем на нихромовую проволоку, натянутую на камеру. Слой глины должен быть в пределах полтора сантиметра. Эта проволока наматывается муфель с натягом, отступив полтора сантиметра от края, оставив вывод начала и конца обмотки по пятнадцать сантиметров. Чтобы избежать замыкания между витками, возьмите медный провод, диаметр которого совпадает с диаметром обмотки. Надо намотать обмотку в два повода, затем медный провод понемногу аккуратненько сматываем, и получаем равное расстояние между витками нихромовой проволоки.
3. Обмазываем всю обмотку глиняно-асбестовым материалом, придерживаясь слоя в полтора сантиметра. Не забываем таким же образом обработать дно муфеля.
4. Выжидаем пять дней, чтобы всё хорошенько высохло, после чего просушиваем изделие ещё и в духовом шкафу.
5. Проверяем муфель: подложив под созданное сооружение подставку из теплоизоляционного материала, подсоединяем выходы к ЛАТРу. Напряжение постепенно увеличиваем и наблюдаем, как обмазка начинает выпускать пар. Через 2 часа такого состояния муфель прогревается окончательно и издаёт насыщенно красное свечение.
6. В корпусе из жестянки проделываем отверстия для выводов, используя фарфоровые проходные изоляторы. Как вариант, пойдут такие же фарфоровые трубки.
7. Внутри корпуса укладываем пятисантиметровый слой асбестовых листов, сверху засыпаем трёхсантиметровый слой асбестовой крошки.
8. Устанавливаем муфель точно в середину, выводим выводы наружу.
9. Аккуратно засыпаем и утрамбовываем крошку в пространстве между муфелем и корпусом до самого верха.
10. Из асбестового листа нужно вырезать вставку и сделать отверстие, отвечающее диаметру муфеля.
11. Закрываем этим листом засыпку, фиксируем крышку, поверх которой надо положить несколько слоёв листов асбеста и какой-то груз. Подойдёт 4-5 килограммовый чугунный лист.
12. Перепроверяем проводку: подключаем к ЛАТРу на 70-80 вольт один час, если ничего непредвиденного не случилось, через каждые полчаса повышаем электрическое напряжение на 40 вольт. Через три часа такой работы температура должна достичь 1000-1100 градусов. После этого печь выключаем, проверку прошла.

Вот, самодельная муфельная печь для керамики и готова, пользуйтесь на здоровье.