Муфельная печь для обжига керамики собственными руками

Сам термин «муфельная печь» для многих людей ни о чем не говорит. Нет, это не на очереди разновидность приборов отопления, разрешающих сэкономить на топливе. Это прибор, который предназначен для обжига изделий из керамики, выплавки металлов, купелирования, создания монокристаллов и т.д. В медицине применяются для обеззараживания инструментов.

Фото 1 Муфельная печь для обжига

Не обращая внимания на небольшие размеры, бытовой аппарат обойдется в 35-48 тысяч рублей, что очень затратно для производства hand-made и керамики. Благодаря этому многие и занимаются поисками, как выполнить муфельную печь собственными руками. Рекомендуем вооружиться рядом инструментов, припомнить школьный курс физики по термодинамике и приступить к изготовлению.

Разновидности муфельных печей

По особенностям конструкции устройства делятся на:

• трубчатые или цилиндрические;
• вертикальные или горизонтальные.

По виду термообрабатывающего состава:

• воздушные;
• вакуумные;
• на основе благородного газа.

Сделать дома можно лищь лишь воздушную муфельную печь, благодаря этому собственно о ней и пойдёт речь в публикации.

По свойствам термоэлектрического нагревателя:

Несомненно, печь работающая на газу обойдет в работе в 3-4 раза доступнее электрической, за счёт экономии топлива, но подобную печь, во-первых, запрещено Согласно закону делать и применять, второе, сделать муфельную печь собственными руками на газу технически весьма тяжело.

За счёт обычных материалов печь можно сделать в любой удобной форме, также и такой, которая прекрасно подходит к дизайну помещения.

Фото 2 Схема промышленной муфельной печи

Изготовление устройства

В этом случае мы постараемся рассказать, как сделать вертикальную муфельную печь для обжига керамики собственными руками.

Вам для этого потребуются такие инструменты:

• углошлифовальная машина (угловая шлифовальная  машинка) и 1-2 круга;
• электро-дуговая сварка и электроды;
• слесарный инструмент, также кусачки;
• 2-миллиметровая нихромовая проволока.

• 2,5 мм лист стали или корпус б/у духовки;
• уголок;
• арматура;
• базальтовая теплоизоляция;
• жаростойкий огнеупорный кирпич;
• жаростойкий раствор;
• силиконовый герметик.

Важные элементы

Замечательно в виде основы самодельной муфельной печи для спечного витража или купелирования подойдёт корпус электрической духовки или чудо-печки, потому как в ней уже предусматривается вся нужная изоляция. Нужно будет только снять или удалить все пластиковые детали.

Фото 3 Старая духовая печь в виде корпуса муфельной печи

Если не вышло отыскать такую духовку, корпус можно сварить из листа, заранее нарезанного на заготовки. Свариваете все боковины, зачищаете железной щеточкой или угловой шлифмашиной швы и покрываете грунтовочной смесью.

Изготовление корпуса из листов, хотя и чуть очень сложное, но дает возможность сделать ту конструкцию, она подходит по размеру под определённое помещение.

ТЕН

Основной элемент устройства, потому как конкретно от него зависит температура в печи и быстрота нагрева. Также необходимо будет сделать и внешний водяной термостат для муфельной печи собственными руками, либо приобрести уже готовый. В качестве элемента нагрева будет выступать нихромовая проволока, диаметр которой выбирается в зависимости от самой большой температуры. Самый маленький и очень расходный диаметр – 1,5-2 мм.

Нихром на типовой спирали выдержит 1100 градусов, однако нужно убрать попадание воздуха, иначе он сгорит. Наиболее целесообразно в муфельную печь подойдёт фехраль — его температура работы 1300 градусов, да и с воздухом он «дружит».

Фото 4 ТЕН

Любая электрическая муфельная печь, даже очень маленькая, сделанная собственными руками, при разогреве до 1000 градусов затрачивает около 4 кВт. Перед применением необходимо проверить всю проводку и установите автомат-стабилизатор на 25 А.

Термическая изоляция

Самый важный нюанс работы, он отвечает за цельность и результативность всей конструкции. В середине муфельной печи ставится на огнезащитный клеевой состав огнеупорный кирпич. По размерам печи его отрезают угловой шлифмашиной. Сверху применяется базальтовая теплоизоляция.

Фото 5 Огнезащитный клеевой состав Терракотовых плиток

На отдельных форумах по изготовлению муфельных печей советуют применять для кладки асбест. Это на самом деле огнезащитный материал, однако уже при температуре 650 градусов+ он начинает выделять канцерогены.

Изготовление самодельной муфельной печи

Первый пункт можно пропустить тем, кто в качестве корпуса применяет старую духовку.

Как выполнить корпус

Вырезаете из листа прямоугольник необходимого размера, загибается в цилиндр и заваривается шов. Дальше из такого же листа вырезаете круг соответствующего диаметра и привариваете его к цилиндру. У вас выходит подобие железной бочки, стороны и ее дно стоит увеличить арматурой и уголками.

Объем бочки рассчитывается так, чтобы много места было и для изолирования (ваты и кирпичей) и для обжигаемых материалов.

Фото 6 Корпус печи из бочки

Корпус может быть и прямоугольным – форма совсем не влияет на качество печи и результативность разогрева. На видео вы посмотрите, как выполнить прямоугольную муфельную печь собственными руками из тех же материалов.

Видео 1 Муфельная печь собственными руками с описанием

Термическая изоляция печи

1. Вдоль периметра конструкции ложиться базальтовая (каменная) вата.

Фото 7 Высокотемпературные маты

Почему именно данная разновидность мин. ваты подобрана? По определенным причинам:

• негорючесть – ее используют даже в качестве преграды открытому огню. Вата выдержит температуру до 1114 градусов, после которой начинает оплавляться, однако не гореть;
• натуральные составляющие – базальт, из которого сделана вата, полностью природный материал, благодаря этому даже при нагреве не выделяет никаких вредные веществ, в отличии, к примеру, от ваты, сделанной из шлаков;
• самая маленькая проводимость тепла, которая составляет всего 0,032-0,048 Вт/м/К, что даже меньше чем у вспененного полистирола.

К корпусу вата фиксируется специализированными керамическими пуговицами

Фото 8 Закрепляем вату к корпусу печи

1. Дальше следует термическая изоляция огнеупорным кирпичом. Требуется именно материал такого рода, потому как он на 75% состоит из жаростойкой глины и не лопнет во время эксплуатации печи.

Берете 7 кирпичей, нумеруете их для комфорта, составляете в подобие трубы. Дальше обрезаете торцы угловой шлифмашиной так, что труба вышла максимально круглой.

Фото 9 Разметка огнеупора муфельной печи

Когда кирпичи нарезаны и собраны, стягиваете их проволокой и проверяете, насколько симметричной вышла конструкция.

1. Выполняете 6 мм спираль из нихромовой проволки, для чего накручиваете ее на любой, подходящий по диаметру круглый предмет, можно даже применить карандаш.

Учтите, что работа печи возможна лишь при условии непрерывного контроля температуры. Иначе это просто дорогостоящая, но крайне опасная игрушка. Единственный настоящий вариант датчика подобных больших температур (более 1000 градусов) – термопара. Платину для этого не нужно искать, прекрасно подойдет подобный вариант:

• железо-константан, 53 мВ/град, термо ЭДС;
• никель-железо, 34 мВ/град., термо ЭДС.

Фото 10 Прокладка нагревательной спирали

1. Раскручиваете кирпичи и нарезаете на внутренней стороне под маленьким углом угловой шлифмашиной борозды под спираль. Ровность их проверяете уровнем и располагаете таким образом, чтобы витки шли от самого дна до верха. Полностью запрещается допускать соприкасания витков – будет замыкание цепи. После нарезания борозд вставляете спираль и собираете всю конструкцию опять.

Фото 11 МП выполнена собственными руками

1. Выводите концы спирали и подключаете их к автомату 25 А.
2. Теперь берете подготовленный раньше стальной цилиндр, на днище его ложите огнеупорные кирпичи, нарезанные таким образом, чтобы полностью закрыть все дно, заливаете их жаропрочным клеем. Дальше помещаете собранную термоконструкцию и также заливаете пространство между бочкой и системой жаропрочным составом.

Фото 12 Готовая конструкция помещается в корпус из стали

Включать можно лищь тогда, когда окончательно высохнет вся система. Через 3-5 дней после создания включите прибор на всю мощность, но не нужно закрывать крышкой – если где нибудь начинается исчезновение, отключите и потом оставьте еще на день.

Изготовление крышки

• Вырезаете из стали круг, похожий по диаметру уже полностью конструкции которая собрана.
• Сверху на клеевую смесь «садите» огнеупорный кирпич – он обеспечит достаточную герметизацию.

• Привариваете по обоим бокам ручки, чтобы было комфортно приподнимать и снимать крышку, и щеколда для закрывания.

• По краешку покрываете жаропрочным силиконом, перед этим в первую очередь обезжиривается поверхность (подойдёт даже «Уайт-Спирит»).

Напомним, когда печь работает, она обязана быть закрыта. Лишнее попадание воздуха вовнутрь приводит к быстрому изнашиванию нихрома.

Самая примитивная муфельная печь для керамики

Для производства такого самого простого прибора нужно будет только обыкновенная электро плитка, горшок из глины и кусочек огнеупорного кирпича.

• Ставите на печку кусочек кирпича таким образом, чтобы обжигаемая керамика не касалась спирали на плитке и закрываете ее горшком. Мощность регулируете термостатом.
• Теперь наблюдаете за горшком – как только сквозь его стенки начинает будто бы просвечиваться красный свет, засекаете время на обжиг. В основном, это 10-12 часов.

Муфельная печь из горшка

Техника безопасности

1. Работать с печкой можно лишь при условии, что есть заземление.
2. Запрещено начинать работать, если есть сколы или трещины на корпусе.
3. Запрещено дотрагиваться к прибору в рабочий период.
4. Полностью запрещается трогать работающую спираль.
5. В рабочий период за печью нужен постоянный присмотр.

Не обращая внимания на относительную простоту изготовления, среди домашних умельцев этот прибор не особенно распространен. «Виной» этому высокие затраты на электричество. Кто-то считает, что можно создать муфельную печь и на дровах – ну если выйдет отыскать полено, у которого теплотворная способность 14000 ккал/кг, тогда да, выйдет. Хотя все же лучше в качестве подобных «дров» применять кузнечный горн – собственно в подобных условиях и была изобретена первая в истории такая печь.

Если у вас еще остались вопросы, как выполнить муфельную печь собственными руками, посмотрите видео инструкцию.

Tagged : муфельный / печь / самодельный / сборка / фото / чертеж