Как своими силами сделать муфельную печь

Практически для каждого из нас муфельная печь является ненужным устройством. А нужны такие печи исключительно людям тех профессий, которые связаны с выплавкой, обжигом керамики или же изготовлением ювелирных украшений. Помимо этого, при помощи муфельных печей можно создавать монокристаллы, а в медицине – применять их для стерилизации при высокой температуре. Самый дешевый «магазинный» вариант прибора стоит примерно 30 тысяч рублей, что, безусловно, по карману далеко не каждому. Но если в памяти сохранилось что-то с курса физики в школе (речь идет преимущественно о термодинамике), то можете сделать муфельную печь своими руками.


Муфельная печь своими руками

Классификации таких печей

Существует несколько классификаций описываемых приборов. Так, по конструктивным особенностям такие печи бывают:

  1. цилиндрическими;
  2. трубчатыми;
  3. горизонтальными (это самый простой вариант);
  4. вертикальными.

Более того, термическая обработка изделий может совершаться не только в воздухе, но и в специальном газе или же вакууме. Но, что характерно, дома возможно применение только воздуха.

Есть еще одна классификация. По типу нагревательного элемента описываемые приборы могут быть:

  • электрическими;
  • газовыми.

Применение газовых печей обходится существенно дешевле, но делать их своими руками нельзя – это запрещается законодательством. Что же касается электрических приборов, то они будут стоить дороже, зато обладают одним важным достоинством – пользователь сможет самостоятельно регулировать температурный режим.

Обратите внимание! Муфельная печь, изготовленная собственноручно, может иметь любые размеры и форму, ее можно сделать в таком стиле, какой идеально подошел бы для конкретного дизайна дома.

Теперь – непосредственно к процессу изготовления!

Вариант №1. Изготовление вертикальной муфельной печи

Такой вариант наиболее удобен в использовании, поэтому начнем именно с него. Сама процедура изготовления (при условии наличия качественной инструкции, разумеется) не представляет собой ничего сложного. Традиционно, работа начинается с подготовки всего необходимого.

Этап 1. Оборудование и расходные материалы

Для создания печи вертикального типа потребуется следующий перечень оборудования/материалов.

  1. Болгарка, «металлические» круги к ней.
  2. Пластиковые очки.
  3. Кусачки.
  4. Респиратор.
  5. Сварочный аппарат.
  6. Огнеупорная смесь.
  7. Проволока из нихрома (диаметром 0,1 сантиметра).
  8. Герметик, выполненный на основе силикона.
  9. Стальной лист (толщина его должна составлять 0,25 сантиметра).
  10. Огнеупорный кирпич.
  11. Каменная минеральная вата.
  12. Металлические уголки.

Также этап подготовки включает в себя знакомство с основными конструктивными элементами прибора. Таковых есть несколько, ознакомимся с ними.

  1. Корпус. В качестве данного элемента может быть использована старая духовка или же электрическая печка (оба вариант можно приобрести посредством объявлений в газетах по весьма низким ценам). Все элементы, выполненные из пластика, необходимо удалить, затем – обработать корпус антикоррозийным средством. В случае, если чего-то подходящего найти не удалось, можно изготовить корпус самому из листов 2,5-миллиметровой стали, причем стыки в таком случае нужно дополнительно укрепить при помощи металлических уголков. К слову, вариант №2 предпочтительнее, поскольку муфельная печь своими руками в таком случае может иметь любые габариты и будет сделана в соответствии со свободным пространством.
  2. ТЭН. Ключевым элементом конструкции считается нагревательный элемент. В качестве такового может послужить 1-миллиметровая спираль, выполненная из нихрома. Что же касается длины этой спирали, то она зависит, прежде всего, от желаемого температурного режима.
  3. Обратите внимание! Для работы прибора требуется достаточно большое количество электрической энергии. Так, например, для печи, способной нагреваться до 1000 градусов, необходимо примерно 4 киловатта. Электрическая проводка, посредством которой устройство подключается к сети, должна переносить достаточно большие нагрузки. Помимо того, понадобится еще и автомат на 25 ампер.

  4. Термоизоляция. Такая изоляция будет состоять из внешнего и внутреннего слоев. В качестве внутреннего будет использоваться огнеупорный кирпич, который, как известно, может выдерживать высокую температуру. Кладка будет осуществляться с использованием огнестойкого клея, а нарезка самого кирпича будет выполняться болгаркой. Что касается внешнего слоя, то он будет выполнен из каменной ваты.

Обратите внимание! Для термоизоляции нельзя применять асбест, т. к. он во время нагрева способен выделять канцерогенные вещества.

Теперь немного об изготовлении корпуса для будущей печки. Для этого понадобится лист металла, из которого вырезается кусок прямоугольной формы необходимого размера. Этот прямоугольник сворачивается в «трубу», а швы завариваются при помощи сварочного аппарата. Готовый цилиндр окрашивается при помощи огнестойкой краски, затем, когда она высохнет, с одной стороны приваривается заранее вырезанный из металла круг (это будет дно). После этого корпус укрепляется при помощи арматурных прутов. Важно заранее рассчитать объем корпуса – в него ведь еще нужно поместить слои термоизоляции.

Обратите внимание! Если же в качестве корпуса используется электрическая печь, то дно в таком случае будет укреплено при помощи уголков.

Этап 2. Непосредственно изготовление печи

Теперь приступаем к самому изготовлению. Алгоритм необходимых действий приведен ниже.

Шаг 1. Внутренние поверхности корпуса выкладываются при помощи каменной минеральной ваты.

Шаг 2. После этого обустраивается термоизоляция – она, как уже отмечалось выше, выполняется из огнеупорного кирпича. Процедура выглядит следующим образом: внутри цилиндра состыкуются семь кирпичей так, чтобы была образована труба. Впоследствии эта труба будет выполнять функции рабочей камеры.

Все кирпичи необходимо сложить в ряд и сделать на них отметки, согласно которым будет производиться обрезка. После этого кирпичи обрезаются так, чтобы их форма в результате позволяла сложить из них полую трубу. Для упрощения работы каждый из кирпичей желательно пронумеровать. Когда резка будет закончена, трубу следует собрать и стянуть при помощи проволоки. Затем она проверяется на предмет симметричности, при необходимости положение кирпичей корректируется.

Обратите внимание! Резать кирпич нужно на открытом воздухе или, как вариант, в хорошо проветриваемом помещении. Более того, не стоит забывать об индивидуальных защитных средствах – очках, респираторе и проч.

Шаг 3. Проволока из нихрома закручивается в спираль, диаметр которой составляет 0,6 сантиметра, посредством накручивания на любую основу (это может быть, к примеру, карандаш). Далее кирпичи вынимаются из цилиндра и повторно укладываются в ряд.

Шаг 4. Спираль следует приложить к кирпичам для того, чтобы обозначить будущие канавки. При помощи монтажного уровня проверяется правильность каждой из линий. Должно получиться так, чтобы спираль от днища к самой верхней части конструкции. Витки не должны соприкасаться, в противном случае возможен риск короткого замыкания, а муфельная печь своими руками может выйти из строя!

Шаг 5. Между двумя кирпичами необходимо вставить 3 полоски, выполненные из керамической плитки (с их помощью будут выводиться концы спирали), в которых сделан каналы из полипропилена под проволоку. Благодаря этим каналам впоследствии существенно упростятся ремонтные работы.

Шаг 6. Вся конструкция устанавливается в стальной цилиндр. Важно, чтобы перед этим на дно был уложен еще один кирпич, покрытый специальным огнеупорным клеем. Также в корпусе просверливается пара отверстий в требуемых местах для того, чтобы вывести керамические каналы.

Обратите внимание! Включение спирали допускается исключительно после полного высыхания всей конструкции, в противном случае она – спираль – будет повреждена.

Шаг 7. Крышка будет изготовлена из того же стального листа. По габаритам корпуса вырезается круг, для пущей надежности поверх крышки укладывается еще одна единица огнеупорного кирпича. После этого необходимо приварить ручку, железную щеколду, а также навес. Края круга, которые соприкасаются с корпусом, обрабатываются огнестойким силиконом. Что характерно, наносить силикон можно исключительно на обезжиренные поверхности.

Шаг 8. Конструкция практически готова, остается лишь произвести пробный запуск. Но до этого необходимо установить прибор в проветриваемом и теплом месте, чтобы тот окончательно высох. Применение каких-либо нагревательных устройств запрещается, т. к. из-за этого кладка может потрескаться. Когда конструкция высохнет, спираль необходимо подключить к автомату. После этого настраивается мощность и нужный температурный режим.

Обратите внимание! Для проверки того, насколько высохла кладка, прибор включается на полную мощность. При этом нужно наблюдать, не исходит ли из поверхности пар.

В ходе дальнейшей эксплуатации крышка в обязательном порядке должна быть плотно закрытой. Теперь ознакомимся с еще одним вариантом изготовления – в этот раз горизонтальным.

Видео – Муфельная печка

Вариант №2. Создание горизонтальной конструкции

Процедура изготовления во многом схожа с описанной выше, но существенные отличия все же имеют место быть. Корпус может быть изготовлен из старой духовки, стиральной машинки или, как вариант, листов стали (толщина последней должна составлять как минимум 0,2 сантиметра). Процедура состоит из двух этапов, ознакомимся с ними.

Этап 1. Подготовка всего необходимого

Помимо корпуса, для изготовления муфельной печи своими руками понадобится следующее оборудование.

  1. Сварочный аппарат.
  2. Средства индивидуальной защиты.
  3. Болгарка с кругами.
  4. 1-миллиметровая проволока, выполненная из нихрома.
  5. Железные уголки.
  6. Каменная вата.
  7. Огнеупорный кирпич.
  8. Ножницы для резки металла.
  9. Абразивная пила.
  10. Огнестойкий клей.

Если нечего использовать в качестве корпуса, его опять же придется делать «с нуля». Для этого нужно вырезать из листов стали стенки нужных размеров и сварить их в единую конструкцию. После этого приваривается верхняя часть и днище. Снаружи дно укрепляется при помощи металлических элементов, по углам привариваются ножки, сделанные из уголков. Теперь можно приступать к дальнейшим действиям.

Этап 2. Инструкция по изготовлению

Шаг 1. Основание корпуса укладывается 10-сантиметровым термоизоляционным слоем. Во избежание деформационных процессов поверх изоляции укладываются отрезки металлических уголков. Поверх уголков укладывается лист металла нужных размеров. Аналогичная процедура проделывается и со стенками корпуса.

Шаг 2. Теперь приступаем непосредственно к кладке и подключению нашего устройства.

Обратите внимание! Перед началом работы огнеупорный кирпич следует на полминуты опустить в воду, чтобы он не впитывал жидкость из рабочего раствора.

Кладка кирпича начинается с днища, применяется огнестойкий клеящий раствор (он замешивается так, как того требует инструкция изготовителя). Важно, чтобы ширина швов между кирпичами не превышала 5 миллиметров.

Шаг 3. При формировании кирпичный стенок используется новый раствор – в этот раз необходимо добавлять цемент. Пропорции должны быть следующими: на каждый килограмм готовой смеси должно приходиться порядка 300 граммов цемента. Выполнение кладки возможно лишь по окончании монтажа каменной ваты и металлических листов. Хотя можно обойтись и без термоизоляционного слоя, но лишь при условии, что кирпичи будут укладываться плашмя.

Шаг 4. Кирпичи укладываются сверху вниз, при этом соблюдается перевязка швов. При необходимости они обрезаются при помощи болгарки.

Шаг 5. После кладки стенок можно приступать к верхней части корпуса. Здесь крайние кирпичи необходимо уложить на ребра боковых стенок, причем должен соблюдаться незначительный подъем. Для изготовления центральной части кирпичи обрезаются до трапециевидной формы и фиксируются на раствор.

Шаг 6. Один кирпич крепится к дверке. По окончании укладки он должен создать выступ, который будет входить внутрь корпуса, когда муфельная печь своими руками будет закрыта. Далее привариваются петли, а сама дверка притирается. Важно, чтобы щели между корпусом и дверкой были минимальными.

Шаг 7. Далее по периметру дверки укладываются термоустойчивый уплотнитель, который предотвратит утечки тепловой энергии при эксплуатации. Торцевые кирпичи покрываются солидолом, а выступ двери по периметру обрабатывается силиконовым герметиком. Далее дверку следует прикрыть, чтобы силикон обрел требуемую форму. Излишки солидола удаляются при помощи спирта. Это будет своего рода уплотнитель, которые в дальнейшем нужно периодически обновлять.

Шаг 8. Начинаем изготовление спирали. Для этого проволока накручивается на какой-то основание (так же, как в предыдущем способе), после чего под полученный диаметр спирали проделываются канавки под нагревательный элемент. Спираль укладывается в эти канавки.

Шаг 9. Создается два контура, что позволит в дальнейшем регулировать температурный режим. После этого проволока выводится наружу и крепится болтами к пластинке, выполненной из керамики.

Шаг 10. Остается лишь позаботиться и переключателе. С одной стороны он оснащается двумя контактами – нулем и фазой, – а с другой тремя. Переключатель крепится таким образом, чтобы тумблер располагался снаружи, подводятся провода. В результате в первом режиме контуры будут функционировать последовательно, во втором будет работать лишь один контур (тот, что находится снизу). Наконец, в третьем режиме функционирования оба контура будут работать одновременно.

Видео – Самодельная муфельная печка

Вариант №3. Изготовление простой муфельной печи

Самой примитивной печкой для обжига небольших керамических изделий является та, что показана на изображении ниже. Как видим, для изготовления такой конструкции потребуется всего лишь глиняный горшок и электрическая плитка.

Под печку подкладывается огнеупорный кирпич, для регулировки мощности применяется тиристорный регулятор либо, как вариант, ЛАТР. Что характерно, термопару совсем необязательно помещать внутрь горшка – при таких незначительных размерах процедуру можно контролировать и визуально: в сумерках бока такого горшка будут отдавать красным свечением. При появлении такого свечения необходимо начинать отсчет – это может занимать от четырех до двенадцати часов, в зависимости от конкретного изделия. Если наблюдается перекал, то мощность следует убавить.

Если конструкция будет иметь большие размеры, то большим должен быть и муфель (смотрите следующую картинку), в идеале – бочонок, выполненный из фаянса. В дне необходимо проделать небольшое отверстие (применяйте для этого алмазное сверло) под термопару и выпуск излишков воздуха.

Основание собирается «насухую» из того же огнеупорного кирпича, фиксация производится при помощи рамы, сделанной из металлических уголков. Изнутри проделывается несколько кольцевых канавок (обязательно с переходами), в которые помещается нагревательный элемент.

Заключительный этап – это наружная обечайка с использованием оцинковки. Обечайка будет съемной, ее надевают лишь после установки прибора и накрытия муфелем. Зазор между муфелем и обечайкой следует засыпать асбестом. Сама процедура обжига изделий ничем не отличается от описанной выше, единственное отличие – температура будет регулироваться термопарой. Размеры бочонка значительные, а стенки – толстые. Поэтому даже без обечайки в тот момент, когда муфельная печь своими руками засветится, керамика попросту пережжется.

Вариант №4. Изготовление миниатюрного муфеля

Если планируется выполнение мелких работ, то в качестве муфеля можно применить проволочный резистор (либо ПЭВ, либо ПЭ) мощностью от 50 до 150 ватт. Что касается внутреннего диаметра, то он может варьироваться между 20 и 38 миллиметрами. Конкретную цифру сказать трудно, поскольку электрофарфоровые трубки разные, существуют разные их размеры (многое зависит и от производителя).

Обратите внимание! Для 220-ти вольт сопротивление должно составлять примерно 900 Ом, для 100-а – около 450 Ом, а для 150-ти – порядка 340-360-ти Ом. Не стоит пытаться ускорит нагрев, уменьшая сопротивление, поскольку такое устройство все равно не сможет дать больше девятисот градусов, зато резистор из-за этого может сгореть.

Для латунных хомутов потребуется теплоотвод. Он изготавливается из полосок меди толщиной в 0,2 сантиметра (это показано на изображении ниже). Подойдет и эмалированная шина из меди – эмаль будет дополнительно изолировать.

После монтажа теплоотводов к резистору подключаются питающие кабели. Сами теплоотводы изолируются специальной стеклолентой, причем витки в данном случае должны на 1/2 перехлестываться. Изоляционный слой обрабатывается термоустойчивым лаком.

Заключительным этапом работы является надевание обечайки и ее набивка термоизоляцией. Края заранее выгибаются под углом в 90 градусов, дабы не повредить изоляцию теплоотводов. Все, резисторная муфельная печь своими руками готова к эксплуатации!

Видео – Большая и мощная печь


Быстрый заказ

Close

Позвонить


Добавить коментарий: