Изготовление муфельной печи своими руками

Сделанная муфельная печь своими руками позволяет в домашних условиях заниматься обжигом керамики, закалкой и плавкой металла. Для творческих и мастеровитых людей такие печи просто незаменимы в осуществлении их деятельности.

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.

Устройство печи

Заключительным этапом создания керамического изделия является его обжиг. В этом случае незаменимыми устройствами служат гончарные печи. Прежде чем начать сооружение собственной, или осуществить покупку уже готовой, необходимо разобраться в конструкции этого изобретения. Оно имеет очень простую структуру:

  1. Теплоизолированную камеру для обжига из огнеупорного материала

Газовую горелку, или же, нагревательное устройство

Загрузочно-разгрузочное устройство

Регулирующие устройства

Серьезный подход к выбору оборудования обеспечит производство качественной продукции. Причем важна не только конструкция, но и сопутствующие материалы, будь то смесь для каминов и печей, растворы и прочие средства. Все современное печное оборудование оснащено программной системой, благодаря которой печь для обогрева или же для обжига имеет удобное управление. С помощью этой системы, выполнение работ может регулироваться десятками специально установленных режимов, при которых возможно осуществлять обжиг самых разных материалов и предметов.

Сегодня производство кирпича и прочих материалов на глиняной основе – дело очень прибыльное. Крупные предприятия используют широкоформатные промышленные варианты печей, выполненных в самых разных размерах и формах. (См. также: Печь тандыр своими руками)

Разумеется, для собственного производства, как нельзя, кстати, подойдет малогабаритная печь. Многие предприятия сегодня занимаются изготовлением устройств на заказ по желанию потребителя. Причем данный вариант покупки оборудования самый оптимальный, поскольку печь будет выполнена под определенную работу.

Сейчас широкой популярностью обладают электрические печи. Они имеют специальную сварную камеру, выполненную из профилей металлических. Не стоит говорить о том, что она обладает высокой теплоизоляцией, поскольку здесь имеют место быть огнеупорный кирпич и различные волокнистые материалы. Для таких печей характерны небольшие габариты. Часто такую конструкцию принимают за печь декоративную, однако, это не так. Ее небольшие размеры связаны с меньшей толщиной футеровки. Оборудование оснащено поворотной дверью и нагревательными спиралями высокого уровня. Такой подход исключает возможность деформации обжигаемых изделий. Техника оснащена программной системой и микропроцессорным температурным регулятором.

Читайте также:  Пошаговая инструкция кладки барбекю из кирпича

Материалы и инструменты для изготовления

Для изготовления самодельной муфельной печи необходимо собрать ряд инструментов и материалов:

  • электросварка и электроды;
  • болгарка с кругами по металлу и кирпичу;
  • ножницы по металлу;
  • средства индивидуальной защиты – механический респиратор, очки, перчатки, закрытая одежда;
  • листовая сталь для сборки корпуса (подойдет корпус от старой духовки);
  • металлические уголки;
  • сетка из нержавейки с ячейкой 20х20 мм;
  • дверца для печи;
  • шамотный кирпич (или любой огнеупорный);
  • огнеупорная смесь;
  • термоустойчивый силикон;
  • кровельный утеплитель (перлит или базальт не менее 15-20 мм толщиной);
  • нихромовая проволока толщиной 1 мм.

Техника безопасности

  1. Работать с муфельной печью должны лишь лица, ознакомившиеся с техникой безопасности при эксплуатации электрических приборов.
  2. Нельзя приступать к работе без средств индивидуальной защиты – перчаток, очков, специальной одежды.
  3. Конструкцию можно включать только с заземлением.
  4. Нельзя начинать работу при наличии сколов, трещин и других дефектов конструкции.
  5. Печь всегда должна находиться под присмотром.
  6. После включения нельзя прикасаться к нагревательному элементу (спирали).

Несмотря на многочисленные преимущества, муфельные печи, особенно небольших размеров, пока еще мало распространены среди домашних умельцев.

Для более детального ознакомления с конструкцией посмотрите приведенный ниже видеоматериал.

Видео – Муфельная печь

Печь из фаянсового бочонка

Можно сделать и более крупную печь из фаянсового бочонка.

Этап первый. Сначала на дне бочонка алмазным сверлом проделывается небольшое отверстие для выпуска расширившегося воздуха.

Этап второй. Далее необходимо сделать под. Для этого на небольшом листе стали собирается «фундамент» из шамотного кирпича и соединяется металлическими уголками. Затем в верхней части бочонка проделываются канавки для спирали (не более трех-четырех) – в них и будет уложен нагревательный элемент необходимой мощности.

Этап третий. Остается лишь сделать внешнюю оболочку из оцинкованной стали. Она делается съемной, поскольку будет надеваться лишь после накрытия изделия муфелем (бочонком). Пространство между муфелем и внешней оболочкой засыпается асбестом.

Процедура обжига ничем не отличается от предыдущего варианта, но регулировка температуры осуществляется при помощи термопары. Стенки бочонка толстые, пока они засветятся (даже без внешней оболочки), керамическое изделие будет уже пережженным.

Муфельная печь для обжига керамики своими руками

Сам термин «муфельная печь» для большинства людей ни о чем не говорит. Нет, это не очередная разновидность отопительных приборов, позволяющих сэкономить на топливе. Это прибор, предназначенный для обжига керамических изделий, выплавки металлов, купелирования, создания монокристаллов и т.д. В медицине используются для обеззараживания инструментов.

Муфельная печь для обжига керамики своими руками

Несмотря на компактные размеры, бытовой агрегат обойдется в 35-48 тысяч рублей, что довольно дорого для изготовления hand-made и керамики. Поэтому многие и занимаются поисками, как сделать муфельную печь своими руками. Предлагаем вооружиться рядом инструментов, вспомнить школьный курс физики по термодинамике и приступить к изготовлению.

Читайте также:  Почему плохо греет электроплита, как исправить?

Виды муфельных печей

Муфельные печи классифицируют по нескольким признакам. По способу нагрева их делят:

  • электрические;

Электрическая муфельная печь

  • газовые.

Газовая муфельная печь

По виду защитной атмосферы:

  1. Воздушные (муфель ограничивает смешивание воздуха между рабочим пространством и нагревателями).
  2. Вакуумные (внутри муфеля создают разреженное пространство — вакуум).
  3. Печи со специальной атмосферой — пространство внутри муфеля заполняют специальным газом (инертным, азотирующим, восстанавливающим и др.).

Рабочая температура внутри печи может варьироваться от +400ºC до 2500ºC. По этому признаку муфельные печи классифицируют на типы:

  1. Для умеренного нагрева — до 500ºC.
  2. Для средних температур — до 900ºC.
  3. Для высоких температур — до 1400ºC.
  4. Для сверх высоких температур — до 2000-2500ºC.

Примечание: Температура нагрева определяет цену печи. Чем сильнее нагревает печь, тем выше её стоимость. Кроме того, цены муфелей зависят от размеров и функциональной оснастки (наличия термопар, вида нагревателей, автоматики).

Муфели

Муфель керамическая Муфель может быть изготовлен из разных материалов:

  • Из керамики. Этот материал позволяет снизить температурный переход между камерой и нагревательным элементом. К преимуществам относятся также высокий коэффициент теплопроводности. Нагревается и остывает керамика медленнее, чем другие материалы, поэтому керамическая печь непригодна для эксплуатации в скоростном режиме.
  • Из керамического волокна. Печь быстро нагревается. Можно устанавливать нагреватели меньшей мощности. Недостаток – хрупкость материала и выделение вредных веществ при высокотемпературных режимах работы.

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.

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.
Читайте также:  Все о печах на дровах длительного горения

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.

Изготовление муфеля

Чтобы самостоятельно сконструировать муфельную печь, в первую очередь стоит сделать огнеупорную камеру. Не каждый материал подойдет для этих целей. Специальную камеру можно изготовить из шамотного кирпича. Он отлично подойдет как для прямоугольной, так и для цилиндрической печи. Правда, в форме цилиндра выложить кирпичи довольно сложно. Для этого необходимо вырезать при помощи болгарки одинаковые трапеции. Для небольшой печи понадобится около 7 кирпичей.

После стоит соединить их вместе при помощи проволоки, а также проверить, чтобы они плотно состыковывались. Неровности можно также подкорректировать при помощи болгарки. Далее следует выложить кирпичи в ряд и сделать несколько канавок для проволоки, которая в будущем будет нагревательным элементом

Важно сделать канавки таким образом, чтобы проволока нигде не соприкасалась. Для этого стоит на одном из кирпичей разместить углубления под наклоном

Канавки должны быть шириной в 7-8 миллиметров, расстояние между ними – не менее 2 сантиметров.

Соединяются кирпичи при помощи термостойкого клея. Также можно использовать смесь из глины, порошка шамотного кирпича и кварцевого песка.

Для изготовления муфеля подойдет и обычная глина, так как самодельная печь не будет работать с экстремальными температурами. Глина нуждается в предварительной обработке. Из картона или листа фанеры сконструируйте небольшой прямоугольник, который по размерам будет совпадать с задуманной муфельной камерой. Обязательно подсчитайте по размерам, будет ли данная камера свободно помещаться в корпус печи.

Макет камеры стоит покрыть снаружи глиной толщиной в несколько сантиметров. Глина должна высохнуть в течение 5 дней. После обязательным действием является обжиг глиняной конструкции. Лучше всего обжигать материал в угольной печи, так как необходима температура не менее 700 градусов. Если все условия будут соблюдены, получится достаточно прочная и огнестойкая камера.