Как сделать муфельную печь своими руками

Муфельная печь применяется для термической обработки материалов и будет полезна для людей, чьи профессии связаны с производством керамических, ювелирных или выплавкой металлических изделий. Такой агрегат будет выполнять много функций и обеспечит широкий температурный диапазон до 1000 градусов С.

Типы муфельных печных устройств

Термическую обработку осуществляют в воздушном, вакуумном пространствах и на основе инертного газа. В условиях дома применяют первый вариант (воздушный). По конструктивным свойствам печки бывают таких видов:

• трубчатая;
• цилиндрическая;
• вертикальная;
• горизонтальная – самый простой вид конструкции.

Муфельные аппараты отличаются по виду ТЭНа, они работают от газа или электричества. Эксплуатировать печь газовую экономней, но самодельные конструкции запрещены по закону. Электрические устройства хоть и затратнее, зато имеют множество положительных качеств. Например, функцию точной регулировки режимов температуры.

Важно! Самодельные муфельные печи бывают любых форм и размеров. Конструкция выполняется в модификации, которая наиболее будет подходить к интерьеру помещения.

Принцип работы

Устройство муфельной печи бывает разнообразным, все зависит от предназначения. Агрегат работает от электросети, и применяется для проведения высокотемпературных термических обработок различных материалов. Температурный режим нагрева ограничен до 1150 градусов. Мощность нагревательных элементов не должна быть выше указанной температуры.

Муфель должен быть из керамического материала высокого качества, это обеспечит постепенное снижение температуры между муфелем и нагревательным элементом. Во время работы печь потребляет большое количество электроэнергии, муфель имеет большой вес и свойства медленного нагрева. Благодаря таким свойствам загружаемые материалы не контактируют с веществами, которые образуются при сгорании – газы, сажа. Это уберегает металлы и химические образцы от посторонних загрязнений и вкраплений.

Прямоугольное расположение муфелей в печках вертикальной модели, схема

1- милливольтметр для регулировки;

2- сигнальная лампа;

3- предохранитель;

4- реле выключателя;

5- блок управления;

6- камера нагрева;

7- корпус;

8- керамический муфель;

9- нагревательный элемент;

10- теплоизоляционный слой;

11- противовес;

12- дверца;

13- отверстие для контрольной термопары;

14- отверстие для установки термометра регулировки.

Материалы и инструменты для сборки вертикальной модели

1. Болгарка.
2. Кусачки, слесарные инструменты.
3. Круги для резьбы по металлу.
4. Электросварка.
5. Стальной лист или готовый железный корпус.
6. Нихромовая проволока.
7. Вата базальтовая.
8. Металлические уголки.
9. Кирпичи шамотные.
10. Герметик на силиконовой основе, огнеупорный раствор.
11. Респиратор.
12. Защитные очки.

Самодельная муфельная печь должна быть сконструирована с соблюдениями всех правил техники безопасности

• потребуются защитные перчатки, очки, спецодежда;
• аппарат разрешено включать только с произведенным заземлением;
• запрещается запускать и агрегат, если в корпусе конструкции имеются сколы или трещины;
• нельзя оставлять печь без присмотра;
• после того как устройство запущено строго запрещается контактировать с нагревательной спиралью.

Части, которые должны быть сконструированы:

1) Спираль для муфельной печки изготавливают из нихромовой и фехралиевой проволоки толщина, которой не превышает 0.1 см. Положительное качество проволоки из никеля и хрома – пластичность и высокая устойчивость к коррозийным влияниям.

2) Рабочая камера должна быть помещена в железный корпус, дно которого уложено теплоизоляционным материалом.

3) Печная дверца изготавливается из двух слоев железных листов и проложенным между ними теплоизоляционным материалом.

Самостоятельная сборка

Муфельная печь, собранная своими руками состоит из таких деталей:

1. Для создания корпуса берут бывшую в употреблении электрическую печку, духовку или бочку. Вынимают все пластиковые части, после каркас покрывают антикоррозийным средством. Если нужно устройство определенного размера, рекомендуется сварить раму из стальных листов с толщиной 2.5 мм. Стыки укрепляются уголками из металла. Второй способ позволяет сконструировать муфельную печь подходящего размера.
2. Муфель керамический.
3. Нагревательный элемент — главная часть каждого муфельного нагревательного устройства. Такая часть изготавливается из нихромовой проволоки. Длина подбирается с учетом температур, которых нужно достичь.

Важно! В качестве корпуса конструкции может служить старый холодильник. В таком варианте, также потребуется демонтировать все пластиковые части и укрепить конструкцию при помощи железных трубок и уголков.

Особенности сборки

Корпус делают из стальных листов. Вырезают прямоугольники требуемых размеров. Далее заготовку сгибают по радиусу, швы заваривают при помощи сварочного агрегата. Полученную конструкцию в форме цилиндра покрывают огнеупорной краской. Когда поверхность высохнет, приступают к привариванию дна, круг для которого вырезается из той же заготовки. Рекомендуется днище, и стенки обвязать арматурой. Расчет объема цилиндра производится с учетом термоизоляционного слоя.

Ход работ

1. Внутреннюю часть корпуса выкладывают высокотемпературным материалом — базальтовой ватой, которую крепят при помощи керамических пуговиц.
2. Термоизоляционный слой сооружают из шамотного кирпича. В корпусе размещают 7 шт. кирпичей, таким образом, чтобы образовалась труба, которая будет служить камерой. На кирпичах рисуют разметку для обрезки и придания нужной формы для соединения. Чтобы упростить процедуру кирпичи рекомендуется пронумеровать. Когда стройматериалу будет придана нужная форма, его собирают в трубу и стягивают проволокой. Симметрия должна быть соблюдена, в противном случае потребуется произвести корректировку.
3. Нихромовую проволоку скручивают в спираль, диаметром 6 мм. Намотку следует производить на основу с применением электродов и карандашей. После кирпичное сооружение вынимают из корпуса и выкладывают в ряд.
4. К кирпичу прикладывают спираль, намечают места для выемок. Четкость линий измеряют строительным уровнем. В результате должна получиться укладка спирали от дна и до верха трубы. Витки не должны пересекаться друг с другом, в противоположном варианте это приведет к короткому замыканию.
5. Для прокладки спиральных кабелей между кирпичами вставляют 3 ленты, которые вырезают из керамической плитки. В каналы вставляют полипропилен. Далее производят подсоединение к автомату со встроенным стабилизатором.
6. Готовое сооружение размещают в стальном корпусе. На дно кладут кирпич, который покрывают огнеупорным клеевым раствором. Под выводы концов спиралей в корпусе просверливают в нужном месте отверстие.
7. Крышка изготавливается из листовой стали, для этого вырезают форму круга. Для лучшей фиксации, на крышку монтируют один шамотный кирпич. После приваривают ручки, навес и железный засов. Части, которые будут соприкасаться с перегородками муфельной печки должны быть покрыты огнестойким силиконом. Наносят не тонким слоем на поверхность, заранее обработанную обезжиривающими средствами.
8. Первый запуск. Конструкция обязательно должна высохнуть в проветриваемом помещении. При сушке запрещается использовать любые нагревательные приборы, потому что такой метод приводит к трещинам кладочных швов. Только после полного высыхания спирали можно подключать к автомату со стабилизатором. Далее производят настройку мощности и температуры для работы.

Что лучше сделать или приобрести муфельную печку

Стоимость готового устройства очень высока, именно по этой причине многие умельцы делают печь своими руками или обращаются за помощью к специалистам. При соблюдении правил физики и термодинамики можно соорудить качественную муфельную печь, которая будет служить долгие годы.