Какие бывают печи.
Печь для фьюзинга предназначена для нагрева стекла по определенному закону (программе) до температуры спекания. Существует два типа печей - электрические и газовые. Газовые печи обычно используются на предприятиях, но известны производители, которые делают газовые печи для фьюзинга для небольших мастерских. Применительно к России я не знаю ни одного случая использования газовой печи для фьюзинга стекла.
Итак электрические печи. Нагрев осуществляется от ТЭНов, теплэлектронагревателей. Особенностью печей для фьюзинга является тот факт, что нагрев - всегда сверху. В некоторых типах печей имеется помимо верхнего нагрева есть и боковой и нижний подогрев, но верхний подогрев есть всегда.
Рис.3. Печь Nabertherv GF-600
Наибольшее распространение в печах для фьюзинга нашли ТЭНы из проволочных спиралей, они представляют собой спираль из специальной жаропрочной проволоки, чаще всего нихрома или фехраля.. Спираль чаще всего располагается внутри трубки из кварцевого стела. В этом случае окалина, которая может образовываться на поверхности проволоки не будет падать на поверхность стекла, а останется внутри трубки. В некоторых печах спираль располагается открытым способом в специальных каналах. Также иногда спирали одеваются на керамические трубки.
Надо сказать, что открытые спирали способствуют попаданию на поверхность стеклянного изделия окалины и пыли (ведь открытую спираль не протрешь, в отличии от кварцевой трубки).
Но и у кварцевых трубок есть недостаток -трубку можно разбить, чаще всего это происходит при резком закрывании крышки печи, особенно это актуально для печей большого размера чемоданного типа. Другой недостаток нагревателей в кварцевых трубках - это постепенный прогиб трубок, особенно при значительной длине трубки и частой работе на высоких температурах.
По конструкции печи для фьюзинга стекла бывают следующих видов.
1. Чемоданного типа. Небольшие печи в большинстве случаев делаются именно такими.
Печь чемоданного типа состоит из пода и крышки. Под чаще всего плоский, поверхность пода, на которую кладется стекло, немного выступает над конструкцией. Крышка крепится к поду на петлях и открывается вверх, как крышка чемодана. Отсюда и название, печь чемоданного типа.
Преимущества
- это наиболее простая конструкция печи, простота положительно сказывается на цене.;
- удобство подготовки пода к укладке стекла, под легко выровнять, загладить или зафактурить;
- можно использовать почти всю поверхность пода для укладки стекла, оставив минимальное расстояние до края;
- удобство укладки стекла на под; если печь установлена на правильный стол-подставку, то уровень пода находится на оптимальной высоте для работы стоя (для меня ростом 175 см это - 98 см);
Недостатки
- крышка печи достаточно массивная и для открывания и закрывания печи приходится прикладывать достаточно большие усилия, использование газовых пружин позволяет снизить усилие на ручке;
- необходимы устроиства фиксации крышки печи в верхнем положении во избежание падения крышки и травмы работающего;
- при открывании печи в верхнем положении крышки возникает опрокидывающий момент, если печь не прикрепить к столу-подставке - она может опрокинуться и упасть;
- при открывании печи передняя кромка крышки нависает над изделием и разделитель, прилипший к нижней части крышки может упасть на стекло. Это имеет очень большое значение при закрывании крышки. Необходимо соблюдать осторожность и быть аккуратным.
- при работе в печи нависающая крышка создает определенные неудобства и мешает;
- при неплотном прилегании крышки щель между подом и крышкой может привести к неравномерному прогреву стекла;
- доступ к стеклу в печи возможен с трех сторон. При шири не печи более 500 мм это создает неудобства и ограничения в работе.
Печь с выкатным подом. Чаще всего выкатной под делают для печей чемоданного типа большого размера.
В печах данной конструкции под печи устанавливается на тележке и может быть выкачен из под печи для обеспечения доступа к стеклу с четырех сторон.
Конструктивно крышка печи закреплена на массивной и неподвижной подставке, которая стоит на полу. Конструкции могут быть разными, общее у них одно - конструкция должна обеспечить устоичивость крышки в открытом положении и фиксацию выкатного пода для правильного прилегания крышки в закрытом положении.
Механизм открывания крышки может быть ручным с газовыми пружинами, облегчающими открывание крышки либо с использованием гидравлики или пневматики.
Выкатной под сильно облегчает работу со стеклом, стекло удобно доставать (при больших размерах - это серьезная проблема. Со стеклом очень удобно работать - ведь выкатной под становится как бы рабочим столом.
При наличии двух выкатных подов может быть увеличена производительность печи и сокращено время простоя печи.
Достоинства:
- удобство в работе;
- доступ к стеклу с четырех сторон;
- не мешает нависающая крышка;
- при наличии двух подов - существенное ускорение в работе и сокращение простоя печи.
Недостатки:
- сложная конструкция и как следствие существенное удорожание;
- необходимы дополнительные площади под выкатывание пода;
- при закатывании пода возможны сотрясения, в результате которых геометрия стекла, предназначенного для фьюзинга, может нарушится;
- при установке пода под крышку нужно обеспечить точное соответствие пода крышке для плотного закрывания и отсутствия зазора;
- необходимо иметь перед печью очень ровный и чистый пол, случайное падение кусочка стекла или еще чего-нибудь может воспрепятствовать закатыванию пода.;
-некоторые печи предполагают наличие рельсовых путей для выкатывания пода, это требует очень точного планирования площадей, переставить печь с рельсами уже не получится.
Печь колодезного типа.
Такие печи часто делают для обжига керамики. Печи для фьюзинга колодезного типа - обычно небольшого размера. Очень часто такие печи используют для работы на “горячем” стекле, когда нужно открыть крышку на рабочем режиме.
Также колодезный тип обычно у самых простых и “недорогих” печей, очень часто такая конструкция - у американских печей из легковесного кирпича.
По конструкции печь представляет из себя корпус колодезного типа с установленными по стенкам спиралями и простую откидную крышку, опять же с установленными в ней спиралями. Спирали часто бывают открытыми, это связано с особенностями использования легковесного кирпича в качестве теплоизоляции.
Такая конструкция очень проста для изготовления печи из кирпича, это также сказывается и на относительной дешевизне (к сожалению привоз такой печи из США в Россию делает ее самой дорогой на нашем рынке). Печи такой конструкции очень популярны в США.
Очень часто у больших печей под делают заглубленным, т.е. колодезного типа, иногда такой под назывют ванной. Такая конструкция облегчает изготовление печи, т.к. часть необходимой высоты рабочего пространства делается неподвижной, или иначе говоря, уменьшается высота и вес крышки. Это упрощает жизнь для производителя (но создает проблемы для исполнителя, работающего со стеклом).
Очень часто такие поды делаются из легковесного кирпича. Преимуществом такого пода является его жесткость, непосредственно на такой под можно положить ( с использование керамобумаги и разделителя) тяжелое и толстое стекло.
Достоинства:
- простота конструкции и относительная дешевизна;
- легкая крышка;
- боковые спирали обеспечивают дополнительный нагрев, что особенно ценно при работе на “горячем” стекле.
- колодезная конфигурация способствует более медленному охлаждению “горячего” стекла при открытой крышке, что облегчает работу на “горячем” стекле.
- колодезная конструкция позволяет сделать печь высокой, что открывает очень широкие возможности по моллированию и литью стекла.
Недостатки:
-стекло приходится опускать вниз в колодец, это накладывает ограничения на размеры стекла его конфигурацию, нужно обеспечить зазор от стенки печи до стекла, для руки, которая держит стекло;
- очень сложно обработать поверхность пода (с использованием разделителя), нужны специальные приспособления и навыки, выходом из этой ситуации является использование одноразовой керамобумаги.
- откидывающаяся крышка обычно довольно хрупкая и требует к себе очень аккуратного отношения, ремонт крышки проблематичен;
- использование легковесного кирпича для футеровки (внутренней жаростойкой части печи) означает большие тепловые потери вследствие самой высокой теплопроводности из всех используемых для футеровки материалов, из-за этого электрическая мощность таких печей делается увеличенной, следовательно и расход электроэнергии за один обжиг будет больше.
Печь с вертикальным подъемом крышки.
Вертикальный подъем крышки печи обычно используют у больших печей. Это самая сложная по конструкции печь. Помимо пода и свода у печей такой конструкции имеется механизм подъема крышки.
Под в таких печах обычно плоский Рабочая поверхность обычно немного возвышается над боковыми стенками .
Крышка поднимается вертикально вверх. Высота крышки обеспечивает необходимое расстояние от стекла до спиралей.
Достоинства:
- удобство работы со стеклом, подход к стеклу с четырех сторон;
- удобство выравнивания пода, возможно использование направляющих, выравненных по уровню (горизонтально);
- площадь помещения, занимаемая печью, минимальна, что особенно важно для больших печей;
Недостатки:
- сложная конструкция, вследствие чего высокая стоимость;
- нависающая крышка создает некоторые неудобства в работе.
1.2.5. Печь шкаф.
Это самая распространенная форма печей для всех видов работ, кроме фьюзинга, а именно обжига керамики, термообработки и т.п.
По конструкции состоит из корпуса и открывающейся вбок дверцы.
Нагрев осуществляется спиралями или нагревателями другого типа, которые всегда находятся на боковых и задней стенках корпуса, и очень часто на дверце, также иногда спирали (нагреватели) располагаются и на своде и поде.
Особенности конструкции печи-шкафа подразумевают наличие полок, на которых и устанавливаются изделия, предназначенные для обжига.
Поскольку для фьюзинга критически важно иметь равномерный нагрев по всей поверхности стекла такая печь малопригодна для фьюзинга, хотя в некоторых случаях, например при изготовлении фьюзинговых наклеек, или обжига росписи, использование таких печей может быть рационально
1.2.6. Муфельная печь.
Вообще говоря это разновидность печи-шкафа.
Муфель - это керамичекий короб, внутреннее пространство которого является рабочим пространством печи. На этот короб, обычно, наматывается нагревательный провод (нагрев может осуществляться и другими способами).
Муфельные печи используются для термообработки металлов, а также в самых разных лабораториях для нагрева чего-либо.
Муфельные печи обычно имеют небольшое рабочее пространство и могут использоваться для фьюзинга стекла небольшого размера.
В силу своей конструкции муфельные печи малопригодны для фьюзинга, их можно использовать только во вспомогательных целях (для проб).
Продолжение здесь
Полный текст статьи здесь
Печи нашего производства здесь http://fuseitpro.com/kilns-2/