Содержание
Виды и условия обработки сырья
Муфельная печь для закалки металла
В процессе обработки заготовок могут использоваться различные способы обработки по времени и степени нагрева, длительности и способам охлаждения. Также могут применяться те или иные способы защиты заготовок.
Технология обработки материалов применяется следующая:
- Керамика. Открыто, 600ºС.
- Фарфор. Открыто, 800ºС.
- Фаянс. Открыто, 1000ºС.
- Майолика. Открыто, 1200ºС.
- Закалка режущих металлических изделий. Аргон 800ºС.
- Плавка цветных металлов. Аргон 800-1200ºС.
Отклонение от инструкции приводит к ухудшению качества готовой продукции или порче загруженного вещества.
Как выбрать подходящую печь?
Производители муфельных печей постоянно совершенствуют свою продукцию, так как высокая конкуренция на рынке стимулирует к постоянному удовлетворению клиентских запросов. Чтобы не терять своих покупателей и завоевывать новые рынки сбыта необходимо идти в ногу со временем. При этом и ценовая политика должна быть адекватной, иначе уровень продаж будет невысоким не зависимо от качества продукции. Муфельные печи ЭКПС комплектуются многоступенчатыми системами регулировки и настройки рабочих режимов.
При их изготовлении используются только современные экологически чистые материалы. Печи обладают двухэтапным циклом работы, когда на первом этапе происходит нагрев, а на втором — стабилизация полученной температуры. Блок управления позволяет запоминать выставленные настройки при отключении электроэнергии. Конкурентная модель — муфельная печь МИМП также обладает всеми перечисленными достоинствами. Между этими двумя производителями идет основная борьба за отечественный рынок. И ни одному сопернику не удается добиться решающего перевеса. По отзывам пользователей продукция обеих компаний находится на высшем уровне, поэтому они и являются ведущими поставщиками в отрасли.
Очень часто пользователи приобретают термопару для муфельной печи. Это устройство служит для измерения точной температуры. В основном оно необходимо, когда сама печь лишена встроенного термометра и не показывает текущее значение температуры. Для безопасной работы персонала пригодится вытяжной шкаф для муфельной печи. Это специальный элемент технической мебели, внутрь которого помещают рабочее устройство. Он необходим, чтобы человек случайно не обжегся об устройство, которое сильно нагревается во время работы.
Внутренняя температура муфельной печи может составлять от 400 до 2500 градусов по Цельсию, так что даже касание внешней поверхности может быть весьма неприятным. Из остального дополнительного оборудования большим спросом пользуются муфели из разных материалов. Они применяются в зависимости от условий работы с тем или иным материалом.
Цена муфельной печи зависит от ее размеров, рабочих параметров и функционального оснащения. Самые простые модели можно приобрести за 20-25 тысяч рублей. А устройства с высокотехнологичными блоками управления, большой рабочей камерой и разнообразными режимами работы будет стоить свыше 1 миллиона рублей. Что касается покупки прибора на вторичном рынке, здесь можно выбрать хорошую модель с неплохим функционалом за 100-120 тысяч рублей. Но стоит понимать, что покупая товар с рук, никто не даст на него гарантию и в случае поломки ремонт придется осуществлять за свой счет.
https://youtube.com/watch?v=4r4Bcj5g_Gg
https://youtube.com/watch?v=cU7iuetDum8
Печи для термообработки металла
Камерные печи для термической обработки металлов используются для различных видов термообработки с учётом требований, предъявляемых к конечным свойствам металла. Рабочая температура колеблется от 50°С до 1200 °С (1250°С максимальная). В отдельных случаях по запросу заказчиков максимальную температуру можно повысить до 1300°С.
В меню слева вы можете посмотреть и выбрать различные виды печей.
Самый распространённый вид термообработки металлов это закалка, которая производится посредством закалочных печей, в результате чего повышается прочностная характеристика закаливаемого материала.
Посмотреть самые востребованные модели вы можете на страницах: печи камерного типа -здесь представлены печи со стационарным подом, печи с выкатным подом — здесь представлены камерные электропечи с электрическим или ручным выкатом пода, печи шахтного типа , где вы можете посмотреть шахтные печи. Кроме того, мы предлагаем изготовление печи по вашим размерам. Отпускные печи вы можете посмотреть в разделе печи для отпуска.
Камерные печи для термообработки совсем небольших деталей можете посмотреть на вкладке малые печи.
Прочный каркас такой печи изготовлен из профильной стали. Теплоизоляция рабочей камеры электропечи выполнена из нескольких слоёв и такая качественная и надежная изоляция приводит к серьёзному уменьшению потерь тепла через стенку, что уменьшает затраты электроэнергии и защищает персонал от ожогов и перегрева. Спирали пода закрыты плитами из карбидкремния. Также по запросу можем дополнительно предоставить плиту из жаропрочного чугуна.
Нагревательные элементы спирального типа, расположенные на огнеупорных керамических трубках, позволяют легко выполнить их замену.
Контроль и регулирование температуры в рабочей камере осуществляется при помощи новейшего микропроцессорного оборудования.
Наша компания уже много лет занимается проектированием и изготовлением электрических печей, как камерных, так и шахтных, для различных процессов термообработки, таких как закалка, отжиг, отпуск, нормализация. Печи для термообработки металлов спроектированы именно для работы с металлом. Это не адаптация печей для обжига керамики под работу с металлом, а создание совершенно другого продукта, чтобы обеспечить долговременную работу камерных печей или шахтных печей
Печи компании Термал отличает уменьшенное энергопотребление, простота эксплуатации и ремонта. Также наши специалисты достаточно быстро консультируют заказчиков по всем возникающим вопросам, касающихся эксплуатации, неполадок или ремонта ранее приобретённых печей.
Разновидности муфельных печей
По конструктивным особенностям устройства подразделяются на:
- трубчатые или цилиндрические;
- горизонтальные или вертикальные.
По виду термообрабатывающего состава:
- воздушные;
- вакуумные;
- на основе инертного газа.
Изготовить в домашних условиях можно только лишь воздушную муфельную печь, поэтому именно о ней и пойдет речь в статье.
По особенностям термоэлектрического нагревателя:
- газовые;
- электрические.
Безусловно, газовая печь обойдет в эксплуатации в 3-4 раза дешевле электрической, за счет экономии топлива, но такую печь, во-первых, запрещено по закону изготавливать и использовать, во-вторых, сделать муфельную печь своими руками на газу технически крайне сложно.
Фото 2 Схема промышленной муфельной печи
Изготовление устройства
В данном случае мы расскажем, как сделать вертикальную муфельную печь для обжига керамики своими руками.
Для этого вам понадобятся следующие инструменты:
- углошлифовальная машина (болгарка) и 1-2 круга;
- электро-дуговая сварка и электроды;
- слесарный инструмент, в том числе кусачки;
- 2-миллиметровая нихромовая проволока.
и материалы:
- 2,5 мм стальной лист или корпус б/у духовки;
- уголок;
- арматура;
- базальтовая вата;
- огнеупорный шамотный кирпич;
- огнеупорный раствор;
- герметик силиконовый.
Основные элементы
Корпус
Идеально в качестве основы самодельной муфельной печи для фьюзинга или купелирования подойдет корпус электрической духовки или чудо-печки, поскольку в ней уже предусмотрена вся необходимая изоляция. Понадобится только снять или удалить все пластиковые элементы.
Фото 3 Старая духовка в виде корпуса муфельной печи
Если не получилось найти такую духовку, корпус можно сварить из листа, предварительно нарезанного на заготовки. Свариваете все боковины, зачищаете металлической щеткой или болгаркой швы и покрываете грунтовкой.
Нагревательный элемент
Ключевой компонент устройства, поскольку именно от него зависит температура в печи и скорость нагрева. Также нужно будет сделать и терморегулятор для муфельной печи своими руками, либо приобрести уже готовый. В качестве нагревательного элемента будет выступать нихромовая проволока, диаметр которой подбирается в зависимости от максимальной температуры. Минимальный и самый расходный диаметр – 1,5-2 мм.
Фото 4 Нагревательный элемент
Термоизоляция
Важнейший аспект работы, который отвечает за целостность и эффективность всей конструкции. Внутри муфельной печи устанавливается на огнестойкий клей шамотный кирпич. По размеру печи его обрезают болгаркой. Сверху используется базальтовая вата.
Фото 5 Огнестойкий клей Терракот
Первый пункт можно пропустить тем, кто в качестве корпуса использует старую духовку.
Муфельная печь – универсальный помощник
Муфельная печь – это устройство, которое упростит жизнь тем, кто работает с металлами. Это практически незаменимый инструмент. Сегодня современные муфельные устройства – это дорогая техника, со своими нюансами, сложностями и особенностями.
Легче сделать это своими руками, тем самым уберечь себя от заводского брака, понять технологию производства, получить новый опыт, необходимый для развития.
Если у вас есть необходимость в отжиге металлов, создании керамики, плавке цветных и том числе драгоценных металлов, можете соорудить себе вот такую простую печь. Большинство подобных печей стоит кучу денег, по словам автора, в его регионе цены находятся в районе 600-12000 $ за печь. В нашем же случае печь обошлась всего в 120 $, не считая регулятора температуры. Эта небольшая печь может выдавать температуру в районе 1100 o C.
Собирается самоделка просто, все детали стоят не дорого, а еще их можно быстро заменить при неисправности печи.
Некоторые умельцы умудряются изготавливать в таких печах обручальные кольца, серьги, различные талисманы, кастеты и многое другое.
Материалы и инструменты для самоделки:
Материалы:
– болты и гайки (8×10, 1/4 дюйма); – семь огнеупорных кирпичей (они должны быть мягкими, так как в них нужно будет проделать канавки, размеры 4 1/2″ x 9 «x 2 1/2»); – уголок для создания рамы; – квадратный лист металла для двери (автор использовал алюминий); – нагревательный элемент (можно купить для печи уже готовые спирали, или же намотать свою собственную из нихрома) – жаропрочные винты-контакты для крепления спирали; – кусок хорошего кабеля (должен выдерживать как минимум 10А).
Из инструментов:
– ручной бур с подходящей насадкой для вырезки канавок в кирпиче; – гаечный ключ; – плоскогубцы; – ножовка; – дрель; – кусачки и другое.
Процесс изготовления самодельной печи:
Шаг первый. Делаем канавки
Сперва нужно определиться с тем, какой ширины спираль, в зависимости от этого определяется глубина и ширина будущих канавок в кирпичах. Далее их нужно нарисовать на кирпиче карандашом. У автора канавки имеют форму в виде буквы «U», всего канавки такой формы две штуки, то есть вырезаны на двух кирпичах. На том кирпиче, который будет находиться в задней части печи, нужно проделать две параллельные канавки как на фото. В итоге после сборки печи, спираль получит примерно «П»-образную форму.
Ну а далее можно устанавливать спираль. Скорее всего, ее предварительно нужно растянуть до нужной длины. Если спираль вы будете наматывать сами, то нужно рассчитать, какой длины и толщины должна быть проволока, в интернете для этого есть масса информации.
Ну а далее можно укладывать печь в канавку. Для фиксирования спирали автор использует металлические скобки, под которые в кирпиче нужно будет проделать отверстия
Особое внимание нужно уделить подключению спирали к проводу. Здесь должны использоваться специальные винты с керамическими шайбами, причем винты нужно брать подлиннее
В противном случае будет либо постоянно гореть и вонять изоляция провода, или он вовсе будет постоянно гореть из-за высокой температуры.
Как работают муфельные печи для эмалирования с программатором
Муфельная печь — приспособление для нагревания металла до нужной температуры. Свое название агрегат получил благодаря присутствию муфеля, необходимого для защиты материала, подвергающегося обработке.
Замкнутая камера предохраняет эмаль от прямого контакта с топливом. При термическом воздействии материал располагается внутри герметичного короба, поэтому процедура продолжительна по времени.
Однако рабочий процесс проходит более качественно. На металле не образуются разнообразные окалины, он сохраняет чистую поверхность.
Печь для эмалирования включает в свою конструкцию вентилятор, при помощи которого осуществляется отвод вредоносных веществ, выделяемых при нагревании. Аппарат также оборудуется регулятором, позволяющим устанавливать необходимый температурный режим для работы. В современных моделях присутствуют компьютерные технологии (программатор), автоматизирующие процесс. Так, программу, выполняющую определенные операции, можно задавать.
Разогрев металлических объектов, помещенных в короб, проводится специальными нагревательными элементами. Как правило, их несколько. Количество подобных компонентов напрямую зависит от размеров внутреннего пространства. Нагреватели подразделяются на два типа:
- Открытые. Для них характерны высокая скорость нагревания и выделение вредоносных веществ, неблагоприятно действующих на качество металла.
- Закрытые. Они не допускают негативного влияния внешних факторов. Такие компоненты могут размещаться в муфелях и делать процесс обработки более тщательным.
Важно! Муфель изготавливается из разнообразных материалов, которые позволяют производить термическую обработку на основе уникальных методик
Устройство и разновидности. Насколько «горячими» бывают печи?
В зависимости от способа нагрев, агрегаты работают как на газу, так и на электричестве.
Все модели подобных термических приспособлений объединяет присутствие муфеля, который представляет собой специальную камеру для нагревания.
Она является основным составляющим элементом прибора.
Муфельная печь производится с использованием огнеупорных материалов и сталей конструкционной разновидности.
Основные элементы агрегата:
- Корпус, который изготавливается из листового железа.
- Днище, вырезанное из стали.
- Базальт выкладывается с внутренней стороны металлического корпуса.
- Кирпичи состыковываются по 7 штук в виде трубы, образуя пространство, которое в будущем станет нагревательной камерой.
- Проволокой обматывается конструкция, выложенная из кирпича.
- Теплоизоляционный слой опускается в металлический корпус вслед за кирпичной кладкой. КПД всей установки напрямую зависит от этого элемента.
- Рабочую камеру монтируют в корпусе печи с установленной тепловой изоляцией.
- Нагревательные элементы представляют собой спирали, изготовленные из нихромовой проволоки.
Фото 1. Схематичное изображение устройства муфельной печи. Отмечены основные элементы конструкции.
Муфельные печи подразделяются в зависимости от температурного режима:
- На умеренные, где температура колеблется от 100 до 500 градусов.
- На средние, которые разогреваются до 400—800 градусов.
- На высокотемпературные. Способны давать от 400 до 1400 градусов.
- На сверхвысокотемпературные. Предназначаются для особых случаев и нагреваются до 2000 градусов.
Важно! Принадлежность печи к одному из описанных типов определяется за счет нагревательных элементов. Чем больше подобных компонентов входит в состав устройства, тем выше температура и больше габариты. Каждая упомянутая разновидность используется для определенных задач и имеет положительные и отрицательные стороны
Более мощное устройство стоит дороже и требует больше топлива для эффективного выполнения своих функций. При покупке следует учитывать все эти факторы
Каждая упомянутая разновидность используется для определенных задач и имеет положительные и отрицательные стороны. Более мощное устройство стоит дороже и требует больше топлива для эффективного выполнения своих функций. При покупке следует учитывать все эти факторы.
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
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
Классификация
Камеры могут работать на:
- Электричестве.
- Газе.
- Угле.
Но газовый агрегат в домашних условиях собрать не получится, поскольку это опасно и запрещено законом. Вариант на угле может работать только с наддувом. Но если есть подобный горн, то проще поместить в него муфель, а не сооружать специальную печь. Электрический вариант позволит контролировать температуру нагрева и применять компактный агрегат даже в квартире (мощность таких устройств около 2,5 – 4 кВт, так что подойдёт обычная розетка с заземлением и надёжным проводом).
Существуют различные формы печей:
- Горизонтальные.
- Вертикальные (горшковая).
- Трубчатые.
- Колпаковые.
Первый вариант наиболее простой для самостоятельного воспроизведения.
Изготовление самодельной муфельной печи
Для изготовления печи понадобится болгарка
Муфельная печь своими руками изготавливается с помощью таких инструментов:
- шуруповерт;
- рулетка;
- молоток;
- уровень;
- паяльник;
- плоскогубцы;
- болгарка;
- электродрель.
После подготовки необходимого имущества нужно сделать чертеж и уже на его основе заняться подготовкой комплектующих.
Под самодельный корпус можно использовать неисправную или старую бытовую технику, которая долго простаивает без дела — микроволновая печь, духовка, морозильная камера. Из кожуха нужно удалить все наполнители, которые могут плавиться и гореть при сильном нагревании. Если под руками нет таких объектов, корпус делается самостоятельно. Для этого берется стальной лист толщиной не менее 2 мм и сваривается в прямоугольную или круглую конструкцию. В качестве готового шаблона целесообразно использовать газовый баллон или стальную трубу с толстыми стенками. Для защиты от коррозии и придания изделию презентабельного вида его нужно покрыть огнеупорной краской.
Печь лепят из шамотной глины, смешанной с песком и асбестом
Другим способом изготовления печи является ее лепка из смеси шамотной глины, песка и распушенного асбеста. Предварительно делается форма из воска, на которой делаются выступы для ножек. Смесь консистенции пластилина равномерно распределяется по лекалу, затем сушится при комнатной температуре на протяжении двух недель. Потом воск вытапливается феном, а форма прокаливается в углях в течение 6 часов.
Если рядом есть трансформаторная подстанция, задача значительно упрощается. Там за умеренную плату или даром можно раздобыть трубки от плавких вставок. Изделия сделаны из прочной субстанции, рассчитаны на сильный жар и перепады температуры. Все, что останется мастеру — немного поработать болгаркой и шамотной глиной.
Следующим пунктом будет установка нагревательного элемента и термостата (датчиков блока управления). На корпусе печи крепятся две газовых горелки или электрические элементы. Горелки устанавливаются снизу и сверху. Электронагреватели фиксируются в зависимости от их конфигурации. Проволока обматывается по спирали, ТЕНы ставятся по бокам, а если нужен жар 1500ºС и выше, то на полу и своде. В обязательном порядке предусматривается земля, чтобы исключить поражение работника током. Затем нагреватели закрываются стальным кожухом, в котором делается отверстие под воздушный клапан.
Термоизоляция накладывается на внешний кожух максимально плотно к его поверхности. Лучшим вариантом на сегодня считается базальтовая вата в рулонах. Чтобы достаточно надежно закрыть камеру, хватит слоя толщиной 20 мм. Зафиксировать теплоизоляцию можно алюминиевым скотчем или намотанной частыми витками медной проволокой. Готовая конструкция помещается в корпус, если выбрана такая модель печки.
Предпоследним этапом перед установкой электроники является изготовление крышки.
Последовательность процесса:
- Подгонка, закрепление и регулировка петель. Применяются винтовые или клиновые запирающие устройства.
- Берется шамотный кирпич и подрезается по размеру. Края стачиваются, чтобы обеспечить закрывание крышки.
- Готовится раствор из глины, песка и цемента в соотношении 1:3:1. Наносится на дверку, кирпич плотно прижимается, сверху ставится гнет.
- После высыхания крышка вешается на место и проводится уплотнение стыков. Используется термостойкий силикон, наносимый по периметру створки.
Пользоваться прибором можно через 2-3 часа.
История возникновения
В конце XVII — начале XVIII вв. французский каретный мастер Жанто приступил к изобретению рулевой трапеции, получившей его имя, но начать практические испытания ему не удавалось, ведь оси опытных образцов постоянно ломались. Жанто, который был уверен, что изобретение принесёт ему огромные прибыли, совсем отчаялся, ведь кареты, поставленные на его ось, постоянно опрокидывались прямо во время поездки. Однако дело существенно продвинулось, когда в мастерскую к Жанто наведался русский дворянин, желающий заказать по приказу Петра Первого роскошную карету от лучшего европейского мастера на подарок хану из Бухары.
Попробовав изделие на прочность, дворянин посоветовал Жанто сначала выполнять цементирование в муфеле с рогами крупного скота, истолчёнными в порошок, а только потом приступать к закалке. Благодаря этому способу внутри сталь должна была остаться вязкой, а снаружи — покрыться твёрдой калёной коркой, которая прослужит много лет, прежде чем сотрётся.
Несмотря на то, что муфельная печь для обжига керамики существенно видоизменилась за прошедшее время, она продолжает сохранять свои основные характеристики. Муфель представляет собой контейнер, устойчивый к высоким температурам и имеющий непроницаемую структуру. В нём деталь проходит необходимую термообработку благодаря тому, что он полностью изолирует её от внешних воздействий, обеспечивая в то же время равномерный нагрев со всех сторон.
Со временем требования к качеству термообработки существенно увеличились, что позволило уже в начале XIX века начать массовое применение печей в промышленных масштабах. На сегодняшний день появилась даже низкотемпературная муфельная печь, в которой элементы проходят процедуру горячего отверждения.
