Как сделать муфельную печь своими руками — устройство и принцип работы

Муфельная печь – потрясающее изобретение, призванное усилить прочностные характеристики различных материалов и для других целей.

Назначение оборудования

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

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

Что такое муфельная печь

Муфельная печь — нагревательное устройство, предназначенное для нагрева чего-либо до заданной температуры

Муфельная печь — это термический прибор, предназначенный для нагревания материалов до заданной температуры. Состоит из нагревательной камеры и капсулы (муфеля), в которую помещается обрабатываемый предмет.

Сфера применения устройств довольно обширна:

  • Лабораторный анализ. Свойства многих минералов проявляются при высокой температуре.
  • Кузнечное дело. Разогрев заготовок при сохранении их формы и отсутствии окалины.
  • Закаливание металла. При термической обработке меняется кристаллическая структура, повышается прочность и жесткость.
  • Плавка. Выделение нужной субстанции из неоднородного сырья. Так получают слитки алюминия, золота и серебра.
  • Отжиг. Способствует достижению заданной микроструктуры при создании деталей из нескольких компонентов.
  • Обжиг. Придание предметам нужных свойств, таких как твердость, презентабельность, устойчивость к влаге и химическим реагентам.
  • Термообработка. Удаление из вещества воды, кислоты, масел и прочих жидкостей с целью полного высушивания.
  • Отпуск. Снятие внутренних напряжений после проведения плавления или закалки, достижение пластичности.
  • Озоление. Удаление посторонних примесей путем их сжигания. Определение наличия минералов в исследуемом сплаве.

Использование функций устройств позволяет получать красивую керамику, сувениры, уникальные изделия из металла.

Покупать или делать?

Изготовить печь своими руками – значит, прилично сэкономить, но есть два «но»:

  1. самодельная муфельная печь имеет ограничение по объему – не более 5 – 7 литров;
  2. изготовление муфельной печи, способной обеспечивать высокое качество обработки изделий, – процесс достаточно трудоемкий и непростой.

Целесообразнее купить муфельную печь б/у, потратив ненамного больше, чем при изготовлении, но получив несравнимо более высокое качество.

Объем камеры электрической муфельной печи ПМ-8 – 6,5 литра. Этот ветеран знаком всем, кто сталкивались в своей работе с муфельной обработкой.

Основное достоинство ПМ-ки в практически вечной камере муфеля из жаропрочной керамики, отлитой шлинкерным методом.

Цифра 8 в модели – это число температурных режимов от 100 до 900 °. Печь может работать от розетки в квартире.

Даже отдельно камера среди специалистов стоит не менее половины стоимости всей печи. Цены начинаются от 40 тысяч рублей, с рук можно брать спокойно, конструкция практически вечная, но не стоит рассчитывать, что стоимость будет намного ниже.

У ПМ-8 и ПМ-10 есть недостаток – сильный нагрев дверцы, но опасность ожогов – единственный минус.

Примерно по такой же цене можно купить СИКРОН российского производства. Пальцы она не обожжет, но муфельной эту печь можно назвать с натяжкой, поскольку устройство предполагает спираль нагрева внутри самой камеры.

Операции с металлом в ней стоит проводить с оговорками, для переплавки она не предназначена в принципе, но муфельная печь для обжига керамики подходит вполне.

О дверцу муфельной печи SNOL тоже можно обжечься, хоть боковое открывание дверцы теоретически должно было бы предотвращать подобные неприятности.

Основное преимущество оборудования от этого производителя – широкий выбор типоразмеров, начиная от весьма компактных, которые подходят для домашнего использования. Однако эти печи из более высокой ценовой категории.

Самые бюджетные варианты для бытового использования – муфельные печи МИМП и Накал.

Они более чем в два раза дешевле, чем ПМ-ки, но, в отличие от последних, их муфели значительно менее долговечны. Это вариант для тех, кто планируют заниматься обжигом лишь время от времени.

Читайте также:  Печь для гаража своими руками самодельные печки и схемы изготовления

В сегменте профессиональных моделей наиболее доступны печи израильского производителя Shenpaz.

Видео:

Они специально предназначены для керамики, пользуются спросом у зубных техников. Однако цена начинается от трех тысяч долларов.

Материалы и элементы

Для самостоятельного изготовления муфельной печи потребуются следующие материалы:

  • стальной лист толщиной 2,5 мм или корпус от газовой плиты, стиральной машины или небольшого холодильника;
  • металлические уголки или труба;
  • шамот – огнеупорный кирпич;
  • связующий раствор с огнеупорными свойствами;
  • силикон или термостойкие прокладки;
  • терморегулятор и автомат-стабилизатор (25 А)
  • нихромовая проволока с сечением 1-2 мм, из которой делают спираль;
  • базальтовая вата;
  • петли, розетка, электрические провода.
Материалы и элементы

Материалы и элементы
Материалы и элементы
Материалы и элементы

Простая мощная муфельная печь

Dmitrij 16-11-2018, 23:09 3 098 Приспособления

В этой инструкции мы разберем, как своими руками сделать простую муфельную печь для плавки металлов. За 3 часа печь способна разогреваться до температуры около 800°C и это не предел. В ней легко можно плавить алюминий.

Собирается печь довольно легко, все материалы можно достать и стоят они недорого. В качестве изолятора используется печной кирпич и стекловата, а корпусом выступает кастрюля из нержавеющей стали.

Рассмотрим более подробно, как такая печь работает и как ее собрать!

Список материалов:

– печной кирпич (шамотный);- стекловата (или другой изолятор);- кастрюля из нержавеющей стали (подходящих размеров);- нагревательный элемент – проволока х23ю5т длиной 18 метров и сечением 1 мм;

– контроллер температуры REX C-100;

– реле FOTEK SSR-40 DA;– термопара для высоких температур;- корпус блока питания от компьютера.

Список инструментов:

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

Процесс изготовления печи:

Шаг первый. Работаем с кирпичом

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

Шаг второй. Всего такой проволоки диаметром 1 мм понадобилось 18 метров. Из нее понадобилось изготовить спираль. Тут на помощь пришел токарный станок.

В итоге изготовленная спираль потребляет 1.7 кВт тока.

Совет

Чтобы вся эта конструкция не рассыпалась до установки в кастрюлю, стягиваем ее проволокой, желательной стальной.

Шаг третий. Сборка печиВ качестве корпуса для печи используется кастрюля из нержавеющей стали. Плюс в этом таков, что нержавейка не боится сильного нагревания.

Между кирпичом и кастрюлей есть зазор в 3 см, сюда укладывается изолятор в виде минеральной ваты. Конечно, такой изолятор слабоват и печь имеет повышенную теплопотерю. Не забываем также установить кирпичи на дно печи и установить изолятор.

В стенках кастрюли сверлим отверстия и выводим концы спирали для подключения ее к источнику питания.

Шаг четвертый. Установка электроники и испытанияДалее нам нужно установить контроллер, с помощью которого мы будем управлять температурой в печи.

К контроллеру подключен термометр (термопара) для печей, который способен выдерживать температуру от 600°C до 1000°C. А так как подключить к контролеру нагревательный элемент не получится напрямую, нам понадобится еще силовое реле.

Электроника устанавливается в корпус от компьютерного блока питания, который прикручивается на некотором расстоянии от печи, чтобы избежать перегрева. На выходящие из печи концы проволоки устанавливаем керамические изоляторы.

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

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

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Идея

Описание

Исполнение

Итоговая оценка:

Видео о тестировании и работе самодельной муфельной печи

Основное назначение:

Видео о тестировании и работе самодельной муфельной печи
  • Для термической обработки металлов;
  • Получения восковых предметов, с использованием литейных форм;
  • Обжига различных изделий из керамики;
  • Плавки различных цветных металлов и т.д.
Видео о тестировании и работе самодельной муфельной печи

Можно такую печь применять для обогрева небольших помещений и сушки древесных материалов.

Видео о тестировании и работе самодельной муфельной печи

Необходимые материалы

Видео о тестировании и работе самодельной муфельной печи

1. В качестве материала для муфеля, используются разные огнеупорные вещества: кирпич из шамотной глины, керамические плиты или волокно, электроизоляция и огнеупорные засыпки в виде пены.

Видео о тестировании и работе самодельной муфельной печи

2. Кожух муфельной печи чаще изготавливается из листов конструкционной стали. Пустоты, образующиеся при сборке конструкции, заливаются огнеупорным и теплоизолирующим материалом.

Видео о тестировании и работе самодельной муфельной печи

3. В качестве электронагревательных элементов рекомендуется использовать спирали из проволоки, стержни или ленту из молибдена, вольфрама, фехрали, тантала или нихрома, а также мощные ТЭНы. Источником энергии служит домашняя электрическая сеть, с напряжением 220В.

Видео о тестировании и работе самодельной муфельной печи

Видео о тестировании и работе самодельной муфельной печи

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

Видео о тестировании и работе самодельной муфельной печи

Как проверить безопасность и надежность печи, сделанной своими руками

Для проверки надежности муфельную печь испытывают. Во время пробного включения прибор тестируют на низких температурах, затем — в максимальном режиме. При работе устройства в помещении не должны срабатывать автоматические выключатели. Это говорит о неправильном подключении электрооборудования.

Читайте также:  Как выбрать качественные и прочные трубы для отопления

Статьи из рубрики Муфельная

Как проверить безопасность и надежность печи, сделанной своими руками

Самая простая муфельная печь для керамики

Для изготовления такого простейшего прибора понадобится только обычная электрическая плитка, глиняный горшок и кусок шамотного кирпича.

  • Ставите на печку кусок кирпича так, чтобы обжигаемая керамика не касалась спирали на плитке и закрываете ее горшком. Мощность регулируете терморегулятором.
  • Теперь наблюдаете за горшком – как только сквозь его стенки начинает словно просвечиваться красный свет, засекаете время на обжиг. Как правило, это 10-12 часов.

Муфельная печь из горшка

Как проверить безопасность и надежность печи, сделанной своими руками

Видео – Большая и мощная печь

Техника безопасности

  1. Работать с печкой можно только при условии, что есть заземление.
  2. Запрещено приступать к работе, если есть сколы или трещины на корпусе.
  3. Запрещено прикасаться к прибору во время работы.
  4. Категорически запрещено трогать работающую спираль.
  5. Во время работы за печью необходим постоянный присмотр.

Несмотря на относительную простоту изготовления, среди домашних мастеров такой прибор не сильно распространен. «Виной» этому высокие расходы на электричество. Кто-то считает, что можно сделать муфельную печь и на дровах – ну если получится найти полено, у которого теплотворная способность 14000 ккал/кг, тогда да, получится. Хотя все же лучше в качестве таких «дров» использовать кузнечный горн – именно в таких условиях и была изобретена первая в истории подобная печь.

Как проверить безопасность и надежность печи, сделанной своими руками

Если у вас еще остались вопросы, как сделать муфельную печь своими руками, посмотрите видео инструкцию.

Видео 2 Муфельная печь своими руками

Кол-во блоков: 25 | Общее кол-во символов: 27735Количество использованных доноров: 7Информация по каждому донору:

  1. -pech-svoimi-rukami/: использовано 6 блоков из 9, кол-во символов 4545 (16%)
  2. -pech/: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 5153 (19%)
  3. -pech/: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 3838 (14%)
  4. -izgotovit-mufelnuyu-pech-svoimi-rukami-02/: использовано 5 блоков из 7, кол-во символов 4578 (17%)
  5. : использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 2814 (10%)
  6. : использовано 4 блоков из 8, кол-во символов 3625 (13%)
  7. -svoimi-rukami/pech/vidi-pechey/mufelnaya/: использовано 4 блоков из 7, кол-во символов 3182 (11%)

Возможные сложности и проблемы при создании печи

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

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

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

Классификация муфельных печей

По типу нагревательных элементов муфельные печи подразделяют на:

По предназначению они делятся на:

  1. для плавки металла;
  2. для обжига керамики;
  3. для плавки стекла;
  4. для закалки металла;
Классификация муфельных печей

Бывают также промышленные и самодельные муфельные печи.

Промышленная муфельная печь с автоматикой

Но печи, работающие на газу сделать в домашних условиях невозможно, хотя газ и дешевле электричества, так как подобные эксперименты запрещены законодательством. Электрическое управление печью обеспечивает удобство регулирования температурного режима.

По конструктивному типу муфельные печи делят на:

  • горизонтальные (наиболее простые);
  • вертикальные или горшкового типа;
  • колпаковые;
  • трубчатые.
Классификация муфельных печей

Нагрев может производиться в воздушной среде, в вакууме или в газовой среде. В домашних условиях есть возможность только для конструирования печи с термической обработкой изделий в воздушной среде.

При самостоятельном выполнении муфельной печи ей можно придать желаемую форму и объем, оформить ее в подходящем для интерьера стиле.

Читайте также:  Легкая самодельная походная печка из консервных банок

Основные части конструкции

  1. Внешняя часть печи, оболочка (корпус).В качестве корпуса для будущей муфельной печи удобно использовать вышедшую из употребления газовую плиту, точнее духовку от нее или электрическую печку. Для их использования демонтируют все пластиковые детали. В случае, когда нет возможности использовать такие варианты корпуса, его сваривают из листового металла (толщина не менее двух миллиметров).
  2. Теплоизоляционный слой. Эта часть конструкции крайне важна. От ее качества зависит КПД печи и теплопотери, которые она понесет. Внутренний слой термоизоляции – это огнеупорный (шамотный) кирпич, способный выдержать температуру до одной тысячи градусов.

Огнеупорный шамотный кирпич для внутренней отделки муфельной печи

Классификация муфельных печей

Спирали скрученные из нихромовой или фехралевой проволоки

Список материалов и инструментов для сборки конструкции

  1. болгарка (машинка для шлифовки и резки материалов) с отрезными кругами для металла;
  2. сварочный аппарат;
  3. листовая сталь толщиной >2мм;
  4. металлические уголки;
  5. шамотный огнестойкий кирпич;
  6. огнеупорная смесь;
  7. силикон термостойкий;
  8. базальтовый термоизолятор (вата, плотностью 200 кг/м 3 ) или перлит;
  9. защитные очки и респиратор;
  10. нихромовая (фехралевая) проволока сечением 1 мм;
  11. кусачки или ножницы по металлу.

Необходимые материалы

Непосредственно для изготовления печи понадобятся материалы:

  • шамотный кирпич
  • спираль на полтора кВт
  • жаропрочная глина или мертель

После ее изготовления она помещается в кожух. Его можно сварить из 2 или 3 мм листов стали. Размеры его берутся исходя из размеров печи. Также в виде кожуха можно использовать старую газовую или электрическую духовку, предварительно удалив с нее все пластиковые детали и элементы. Место между печью и кожухом заполняется изолирующим материалом, таким как минеральная вата.

Рассмотрим пошагово пример выполнения муфельной печи

В данном случае для кожуха используется старый железный прямоугольный бак. Его следует немного доработать и он будет полностью пригоден для своей роли. Обрезав болгаркой край от бака, на котором круглое отверстие, шириной 5-10 см. По краям сверлим отверстия для крепежа дверцы к корпусу на завесах.

Работу следует начать с планирования: Собрать из кирпича печь на сухо, сделать на нем изнутри разметку, в тех местах, где нужно будет уложить спираль. В кирпиче по произведенной ранее разметке, с помощью дрели, используя победитовое сверло, следует сделать углубления. На иллюстрации ниже дрель поставлена под углом к пазу, именно так оптимально можно достичь требуемого результата.

Подготовленный кирпич складываем в печь, из уголка следует выполнить внешний каркас для нее. В пазы вкладываем спираль. Обмазываем всю конструкцию раствором мертеля на воде. Замазать следует все щели.

Далее следует сделать электронный блок, который будет управлять нагревом спирали. При чем нагреваться печь будет не просто, а это будет ступенчатый нагрев. Для этого используется ступенчатый терморегулятор. Под муфельную печь следует изготовить подставку во избежание потерь внизу. Рамка из уголка вырезается и сваривается по углам, по бокам на нее привариваются ножки, также из уголков. Сверху навариваются ряд из пластин.

Используем специальную стекловолоконную термоусадку. Она служит для защиты термопары, характеристики которой следующие: хромель-алюмель (ТХА) диаметр 0,5 мм, длинна 1м. Также используем керамическую трубочку с двумя отверстиями под термопару. Потребуется еще толстая термоусадка, для питания спирали. На термопару одеваем теплостойкий кембрик из стекловолокна, ее концевик вставляем в керамическую трубочку. Вверху печки, обычным сверлом делается отверстие и туда надо вставить термопару и замазать мертельным раствором. Дать просохнуть.

Для подключения потребуется специальный термостойкий провод для электрических печей. Обмазанная печь прячется в кожух, ее теплоизоляция будет обеспечиваться базальтовой ватой. Вверху корпуса кожуха нужно сделать отверстие для вывода проводов питания и термопары для управления ею. Перед окончательной упаковкой в вату следует сделать тестовое подключение печи.

Само устройство устанавливается на лист асбеста. Укладку ваты следует проводить в медицинских перчатках. Блок управления для печи. Далее приступаем к изготовлению блока управления печью.

Набор комплектующих состоит из:

  • корпуса (взят от маленькой электрощитовой)
  • контактер электромагнитный (в данном случае еще «советский»)
  • клемники (один керамический для соединения спирали нихромовой из муфельной печи к проводам питания, и побольше из огнестойкой пластмассы для основной коммутации)
  • автомат на 16А; болты, гайки, гравера; провод с толстым сечением и вилку
  • терморегулятор Профиль-М-1К многоступенчатый одноканальный

Терморегулятор может нагревать по сложному графику, можно задавать время и температуру нагрева в этот интервал.

Так выглядит готовое устройство: