Как изготовить муфельную печь своими руками

При производстве разных изделий из керамики или металла, требующих температурной обработки, применяется муфельная печь. При обработке изделий может использоваться модель, сделанная на заводе или самодельная муфельная печь с соблюдением всех требований и регламентов по безопасности. Муфельная печь своими руками должна оснащаться тенами высокой мощности для выполнения операций разного типа, связанных с термообработкой изделий.

Производство и использование

Муфельные печи применяются в производстве различных изделий на промышленных предприятиях, в учебных заведениях, ремонтных предприятиях и ювелирных мастерских.

Для проведения лабораторных исследований применяется муфельная печь Снол, позволяющая производить закалку, обжиг и нагревание различных материалов. Обработка материалов, которая ведется с помощью Cnol, позволяет плавить металлы, изготавливать стоматологические протезы, закаливать керамику.

Оборудование Cnol производятся ЗАО «Напал» расположенным в г. Солнечногорске Московской области. В список оборудования входят модели с объемом рабочей камеры от 3 до 40 л и включают модели:

• пм Cnol 10/10;
• пм Cnol 10/11;
• пм Cnol 6/10;
• пм Cnol 3/10;
• пм Cnol 30/13;
• пм Cnol 40/118;
• пм Cnol 7.2/13.

с рабочими температурами 1050-1300 °С (в зависимости от модели). Для регулировки температурного режима применяется специальный терморегулятор, позволяющий менять температуру в камере. Для выполнения всех операций, с образованием большого количества продуктов сгорания, необходим специальный вытяжной шкаф, куда помещается муфельная печь Cnol.

На промышленных предприятиях производятся различные муфельные печи ЭКПС 50 3У, МИМП-10П, МП-2УМ, ЭМП 12.1 М «Аверон».

При производстве керамических изделий применяются муфельные печи Naberthem (Германия) используемые в более чем 100 странах. В перечне производимого оборудования главное место занимают модели для обжига керамики с объемом рабочей камеры в 16-2200 л и температурой нагрева до 1340°С:

• Top 16/R+B400 Naberthem;
• Top 45+B400 Naberthem;
• Top60L+B400 Naberthem;
• Top 80+B400 Naberthem;
• Top 130+B400 Naberthem;
• Top 160+B400 Naberthem;
• Top 190+B400 Naberthem;
• Top 220+B400 Naberthem.

Компания Naberthem предлагает широкий перечень лабораторного оборудования:

• лабораторные плавильные;
• паяльные;
• камерные (с волокнистой или керамической изоляцией);
• агломерационные;
• муфельные;
• для озоления;
• для обжига керамики.

Типы муфельных печей

Модели печей делятся по 2 признакам:

• источнику энергии;
• конструкции корпуса.

В муфельных печах применяются 2 основных источника энергии:

• электричество;
• газ.

Когда изготавливается муфельная печь делается самостоятельно, лучше всего использовать в качестве нагревательного элемента тэны, потому что при использовании газа требования и нормы, предъявляемые к устройству, создают большие трудности при сборке.

Конструктивно печи делятся на:

• трубчатые;
• вертикальные;
• колпаковые;
• горизонтальные.

Нагрев или обжиг изделий осуществляется в различных средах, согласно применяемой технологии:

• в газовой среде;
• в вакууме;
• в воздушной среде.

Наиболее доступный и простой вариант изготовления муфельной печи — нагрев изделий в воздушной среде не требующий лишнего оборудования и финансовых затрат.

Устройство печей

Печь состоит из таких основных элементов:

• Корпус.
• Теплоизоляционный внутренний слой.
• Теплоизоляционный внешний слой (огнеупорный кирпич, керамика).
• Нагревательный элемент.
• Элементы управления и электропроводки.

Корпус делается из металла толщиной более 2 мм, согласно заранее подготовленным схеме.

Теплоизоляция внутреннего слоя производится из огнеупорного кирпича с рабочей температурой до 1000°С.

Для внешнего изоляционного слоя используется перлит или базальтовая вата, являющиеся отличными изоляторами. Отдельно стоит отметить, что материалы содержащие асбест использовать запрещено, потому что при высокой температуре нагревания из нее выделяются токсичные вещества.

Нагревательный элемент — спираль изготавливается из нихрома или фехралевой проволоки диаметром 1 мм. Нихромовая проволока состоит из никеля и хрома, имеет хорошие антикоррозийные свойства. Фехралевая проволока содержит металлы — железо, алюминий и хром и стоит намного дешевле. Оба вида проволоки могут выдерживать температуру нагрева и длительную эксплуатацию без изменения характеристик.

Процесс изготовления

Наиболее оптимальным вариантом для изготовления муфельной печи является вертикальная или горизонтальная модель с производственным процессом в воздушной среде при использовании в качестве источника энергии электричества.

Весь процесс состоит из таких операций:

1. Из листового железа вырезают части корпуса и сваривают между собой. Швы зачищаются, а корпус покрывается огнеупорной краской в несколько слоев.
2. Изготавливается дверца из стали, привариваемая с помощью шарниров к корпусу и устанавливается запорный механизм.
3. Внешняя теплозащита делается из перлита.
4. Из огнеупорного кирпича без раствора собирается рабочая камера. Делается разметка для прокладки спирали в пазах и специальные выводы к блоку управления и источнику энергии.
5. В кирпичах пробивают канавки для укладки спиралей.
6. Изготавливается нагревательная спираль накручиванием нихромной проволоки на стержень диаметром 6 мм.
7. Выкладывается внутри корпуса из кирпича камера на раствор, по разметке прокладки спиралей и схемы.
8. Просушивается печь, укладывается спираль, соединяется электропроводка и заземление.
9. Монтируется изоляция на дверцу.

Для регулировки температуры в муфельной печи, спирали прокладываются в 2 контура, способные работать в трех режимах:

1. Первый режим — два контура спиралей подключаются последовательно.
2. Второй режим — подключается нижний контур спиралей.
3. Третий режим — два контура подключаются параллельно.

Корпус тщательно изолируется глиной, огнеупорным клеем и термостойким силиконом. После высыхания кладки и изоляционных материалов, проводится настройка оборудования с проверкой в трех режимах функционирования.

Заключение

Муфельную печь можно довольно легко изготовить из простых материалов. Только следует заранее продумать ее параметры и способ подачи энергии. Также нужно произвести хорошую изоляцию, от которой зависит эффективность такого оборудования.