Муфельная печь своими руками

Муфельная печь – это устройство для термической обработки материалов, помещенных в него.

Целью обработки чаще всего является изменение физических свойств поверхности предметов, помещенных в печь.

В муфельных печах производят закалку и упрочнение строительных и режущих инструментов или производят конечные операции изготовления керамических изделий – обжиг.

Особенность процесса – бесконтактное взаимодействие нагревательного элемента и обрабатываемого материала, обеспечивается за счет муфеля – съемной внутренней полости печи, куда и загружают изделие.

При этом нагревательные элементы (спираль или тэны) закреплены на стенках печи стационарно.

Муфель должен обладать следующими свойствами:

• Огнеупорность.
• Теплопроводность.
• Химическая нейтральность.

Муфельная печь своими руками – хороший выход для тех специалистов, кто не желает покупать громоздкие промышленные конструкции и имея опыт в изготовлении печи или сборке электронагревательных механизмов, сможет выполнить все этапы работ самостоятельно.

Цена, например, плавильных печей промышленного производства, подразумевает, что купленная печь будет приносить своему владельцу доход.

Но не всегда хобби или ремонтные вспомогательные операции, для которых бывает нужна такая печь действительно стоят финансовых затрат на покупку.

Процесс изготовления муфельной плавильной печи описан ниже. Он прост.

Аналогичные конструкции могут использоваться не только для плавления, но и для обжига, и для отпуска или закалки стали.

Хорошим материалом для муфеля служит шамотный кирпич. Шамот в порошкообразном состоянии купить на рынке затруднительно.

Главный его недостаток состоит в том, что сделать из кирпича съемный компактный муфель затруднительно, хотя и вполне возможно.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Этапы работы по изготовлению печи следующие:

Изготовление основы рабочего объема печи. Для небольшой печи объемом в 3-5 л необходимо сложить шестиугольную призму из огнеупорного кирпича. По внутренней стенки призмы выпиливаются пазы под спираль или тэны. Также эти выпилы используются для увеличения площади внутренней нагревающейся поверхности рабочего объема печи. Это один из способов повысить эффективность работы печи. Кирпичи следует зафиксировать любым доступным способом, обеспечив целостность конструкции и отсутствие щелей. Ниже на фото показана очередность действий.

Формирование стенок печи. Материалы стенок – фехраль, нихром, Кантал. Их высокие огнеупорные свойства и доступность делают их лучшими вариантами для самостоятельно изготовленной высокотемпературной печи. Из металлического листа изготавливается корпус печи и фиксируется винтами, концы которых углублены в пространство будущих стенок печи. Монтируются ручки. Стенки могут быть любой другой формы, но цилиндрическая форма позволяет теплу распространяться равномерно, не создавая зоны перепада температуры, что важно для некоторых термических технологических процессов. Для удобства выполнения дальнейших работ, полученную конструкцию стоит заключить в опалубку. Для изготовления опалубки был использован кусок ОСБ-плиты, толщиной 10 мм.

Заполнение теплоизолирующим материалом. Пространство между стенками из металлического листа и призмой из огнеупорного кирпича нужно заполнить смесью, назначение которой состоит в удержании тепла внутри печи. В данном случае была использована смесь на основе черного цемента. Цементу следует дать время выстояться в опалубке. Обычно на это уходит 2-3 дня. Материал теплоизоляции выбирают исходя из тепловых режимов, в которых в будущем должна работать печь.В данном случае раствор состоит из 1/5 части смеси «перлит» и 4/5 частей огнеупорного черного цемента.

Изготовление дна печи. В отверстие опалубки, подобной той, что использовали для изготовления стенок, вставляется металлическая заготовка для дна. К свернутому листу при помощи длинных болтов прикрепляются отрезки стальной трубы малого диаметра – это будущие ножки, на которых печь будет стоять. Болты должны быть по возможности очень длинными. После того, как они окажутся залитыми теплоизоляционным раствором, концы болтов послужат своеобразной укрепляющей арматурой.Дно заливается раствором, и выстаивается до полного затвердевания цемента. После чего по нижнему краю металлического листа монтируется сетка из тонкой проволоки. Она будет придерживать раствор цемента снизу. После полного высыхания на верхнюю часть дна наносится тальк.

Изготовление крышки печи. Так же, как и при изготовлении дна, в опалубку устанавливают металлический лист и при помощи длинных винтов к крышке прикрепляются ручки. Для дальнейшего удобства эксплуатации стоит выбрать ручки, которые выдержат вес печи и при этом будут удобными. Так же, как и дно, полость крышки заливается раствором и выстаивается до затвердения цемента. В момент заливки цементного раствора в центр крышки вставляется труба и после затвердевания раствора удаляется. Это вытяжное отверстие.

Все элементы освобождаются от опалубки и устанавливаются в сборную конструкции. В пропиленные в кирпиче пазы устанавливается тэн и монтируется его подключение к сети.

Для изготовления муфеля используют огнеупорную глину.

Представленный выше вариант изготовления муфельной печи подходит для плавильных работ, проводимых в домашних условиях.

Работает такая печь от домашней сети. Материалы, использованные при её изготовлении легкодоступны и дешевы.

Прогревается печь до рабочей температуры в течение часа. Компактна и проста в применении. Долговечна, благодаря использованному цементу.

Можно пользоваться несколькими муфелями, устанавливающимися поочередно.

К недостаткам можно отнести необходимость периодически менять чашу муфеля, поскольку она выходит из строя прогорая.

Но при работе с качественной огнеупорной глиной смена муфеля происходит реже.