В муфельных печах можно достичь очень высоких температур. Такие агрегаты используют в мастерских ювелиры, мастера, создающие изразцы и другую керамику, в них плавят металлы, работают со стеклом и эмалями.
Печи заводского изготовления компактны, имеют цифровые контроллеры температуры, но стоят достаточно дорого. Даже самая маленькая печка с камерой 10 х 17 см обойдётся в 23 – 39 тыс. руб. Более крупные печи для работ с керамикой (35 х 47 см) уже стоят 60 75 тыс. руб.
Но вполне доступна для изготовления муфельная печь своими руками. Конечно по качеству она будет уступать, но можно сделать её такого размера, как нужно для работы, и обойдётся её создание значительно дешевле. Итак, рассмотрим, как сделать муфельную печь своими руками для обжига керамики и других нужд.
Классификация
Камеры могут работать на:
- Электричестве.
- Газе.
- Угле.
Но газовый агрегат в домашних условиях собрать не получится, поскольку это опасно и запрещено законом. Вариант на угле может работать только с наддувом. Но если есть подобный горн, то проще поместить в него муфель, а не сооружать специальную печь. Электрический вариант позволит контролировать температуру нагрева и применять компактный агрегат даже в квартире (мощность таких устройств около 2,5 4 кВт, так что подойдёт обычная розетка с заземлением и надёжным проводом).
Существуют различные формы печей:
- Горизонтальные.
- Вертикальные (горшковая).
- Трубчатые.
- Колпаковые.
Первый вариант наиболее простой для самостоятельного воспроизведения.
Как работает муфельная печь? Основные части конструкции
Конструкция печи – это камера (муфель), где набирается температура от 20 до 1150 °С. Нагревательным элементом служит нихромовая проволока, закрученная в спираль. Два слоя теплоизоляции позволяют долго сохранять жар (чем она надёжнее и меньше теплопотери, тем выше КПД изделия). Аккумулирует температуру слой кирпича. Можно использовать огнеупорный шамотный кирпич, или асбест (однако его применение всё чаще отвергают из-за вредных веществ, которые он выделяет при нагревании). Второй слой из базальтового волокна, или перлита.
Все слои печи размещаются в металлическом корпусе.
Процесс разогрева заготовки происходит не за счёт прямого излучения от спирали, не под влиянием открытого огня, а путём прогрева массива муфеля. Создаётся эффект духовки и обеспечивается равномерный прогрев.
Самодельная муфельная печка в металлическом корпусе
В качестве корпуса для печи, часто используют корпуса от отслужившей техники – старой духовки, холодильника и т. д. Если ничего подходящего не нашлось, покупают листовой металл и варят корпус из него.
То, что деталь прогревается ровно, и без прямого воздействия инфракрасного излучения спирали, дает:
- Плавку ценных металлов без примесей.
- Получение ровного оттенка поверхности у художественной керамики.
- Возможность сушки токопроводящих материалов и многое другое.
Материалы и инструменты для сборки конструкции
Прежде чем начать изготовление муфельной печи своими руками, необходимо обзавестись набором инструментов. Для работы пригодится:
- сварка и электроды,
- болгарка,
- кусачки и ножницы,
- респиратор, очки,
- сталь или корпус от духовки,
- уголок металлический,
- оцинкованная сетка с ячейкой 2 х 2 см,
- дверца – готовая, или самодельная,
- кирпич шамотный,
- смесь огнеупорная,
- термостойкий силикон,
- перлит или базальтовая плита (кровельный утеплитель 1 – 2 см толщиной),
- проволока нихромовая 1 мм.
Толщина металла для корпуса должна быть 2 – 2,5 мм, так как конечная конструкция будет очень тяжёлой. По этой же причине, если используется тонкостенная бытовая техника, её нужно укрепить при помощи стального уголка.
Тем, кто собирается заниматься обжигом керамики, не понадобятся температуры выше 800 °С, поэтому они могут сделать муфель из любой фарфоровой или фаянсовой посуды или старого смывного бачка.
Кладка огнеупора
Для самодельного муфеля не рекомендуется использовать глину, пусть даже шамотную. Она недостаточно хорошо проводит тепло, а чтобы её как следует обжечь, нужна температура 1900 °С, чего в домашних условиях не достичь.
Кирпичная кладка будет гораздо надёжнее, но нужно учитывать, что расположенная внутри печи спираль будет медленно испаряться, и пары эти будут попадать в изделие.
Процесс изготовления огнеупорной камеры
Так что для работы с драгоценными металлами лучше не использовать самодельные агрегаты.
Итак, приобретается шамотный кирпич и смесь для раствора, которая не боится жара.
Подгонка и разметка
Это действие необходимо выполнить для того, чтобы можно было до начала кладки, прорезать в стене муфеля канавку для спирали нагревателя.
- На ровной поверхности раскладываются будущие боковые и задняя стенка огнеупора.
- Кирпичи подгоняются, подрезаются (важно не забыть про толщину швов, 3 – 5 мм, их может имитировать проволока).
- После подгонки кирпичи нумеруются, на их поверхность наносится разметка, где будет проходить спираль (на этом этапе нужно сделать спираль своими руками).
- В очках и респираторе производится резка канавок болгаркой.
Отделка печи изразцами дорогое удовольствие, но такой декор привносит неповторимую изысканность в дизайн помещения. Для экономии средств вы можете попробовать сделать их самостоятельно. Изразцы для печи: технология производства своими руками, читайте внимательно.
Пошаговую инструкцию по сборке печи Бубафоня вы найдете тут.
Русская печь до сих пор остается актуальной, а ее постройка дело довольно трудоемкая. Но если трудности вам не страшны и вы хотите изготовить печь своими руками, вам поможет пошаговая инструкция по постройке: https://4air.ru/otopitelnoe-oborudovanie/pechi/russkie-svoimi-rukami.html. Рассмотрим правила и этапы кладки печи.
Изготовление спирали для муфельной печи
Понадобится стержень-основа, на который будет наматываться проволока. Его диаметр должен быть примерно 5-6 мм, а поверхность гладкой. Когда спираль готова, её прикладывают к кирпичной заготовке и по получившимся размерам делают метки.
Позже, когда кладка будет готова, намотку нужно будет аккуратно уложить в канавки и закрепить при помощи «скоб» из этой же проволоки. Концы скоб заделываются в швы.
Спираль ТЭНа муфельной печи
Места выхода спирали располагаются в боковой или задней стенке. Удобнее закрепить их на керамической пластине. Выключатель устанавливается на корпусе, к нему подключаются провода спирали. С одной стороны у него будет два контакта («+» и «-»). Если сделать два отдельных контура, получится три ступени мощности прибора:
- Последовательное включение двух контуров.
- Только нижняя спираль.
- Параллельное включение двух контуров.
УЗО и заземление – обязательно. Чтобы не спалить спираль при первом же подключении, нужно дождаться полного высыхания кладочного раствора.
Камера
Разводится термостойкая смесь (инструкцию можно прочитать на упаковке). Наполняется ведро водой. Кирпич будет окунаться в него на 20 секунд, перед тем, как его уложат.
Вначале выкладывается дно муфеля, затем возводятся стенки. Потолок кладётся сводом, с замковым кирпичом.
Другой вариант, когда камера делается из кирпичей, поставленных вертикально и по кругу. Должно получиться что-то вроде трубы.
Также производится нанесение канавок, а на боковых сторонах, при помощи болгарки делается скос.
Когда используется готовый корпус от духовки, производится укрепление уголками, затем на внутренние стенки клеится базальтовый утеплитель (на термостойкий силикон или спец. клей). Затем снизу вверх кладутся уже подогнанные, пронумерованные кирпичи с канавкой. Укладывать их нужно очень плотно (толщина швов – не более 5 мм).
Термопара
Контролировать степень нагрева в закрытом муфеле обязательно нужно, но делать это гораздо сложнее, чем, например, в горне кузнецы.
В высоком температурном режиме, может работать только один вид датчиков – термопара (разнородные токопроводящие детали, которые соединены вместе).
Делаются две керамические трубки, из которых наружу выводятся две проволоки: одна из алюминия, другая из сплава хромель (или никель и железо).
Один конец проволочек свивается вместе. Сваривать не обязательно, так как концы всё равно скоро обгорят. Их нужно будет «откусить» и скрутить концы снова. Другие концы подключаются к обычному бытовому тестеру.
Дверца
На дверце тоже располагается слой огнестойкого кирпича. Чтобы его закрепить, приваривается стальной уголок, который будет поддерживать кладку.
Дверка снимается, кладётся на ровную поверхность. На ней крепится сетка.
В раствор добавляется цемент, и выкладывается кирпич.
Дверца должна надёжно запираться во время плавильных работ. Можно снабдить её винтовым или клиновым механизмом.
Петли от бытовой техники могут не выдержать нагрузку дверцы с кирпичным слоем. Их лучше заменить на более мощные.
Уплотнение
Недопустимо, чтобы дверца прилегала неплотно к телу печи. Ей требуется сделать дополнительное уплотнение.
Можно воспользоваться термостойкой резинкой (используют на духовках). А можно всё тот же силикон. Дверца в местах прилегания обезжиривается, а на саму печь наносится вещество, к которому не липнет силикон (любая жирная смазка).
Силикон наносится толстым слоем на края дверки, она закрывается. В результате, уплотнитель прилипнет к дверце, но край печи останется чистым.
Уплотнитель со временем будет прогорать, поэтому силикон должен быть всегда под рукой, чтобы заменять его.
Сушка печи
Здесь главное не торопиться. Период простоя может занять две недели, но не стоит прибегать к принудительной просушке, иначе могут образоваться трещины и всю конструкцию придётся переделать.
Печь помещается в сухое проветриваемое помещение с положительными температурами.
Проверить готовность печи, можно, включив спирали на самый слабый режим мощности. Просохший агрегат не будет выделять пар.
Заключение
Если всё же требуется муфельная печь, работающая с температурами выше 1000 °, можно попробовать поискать б. у. (служить они могут очень долго, ломаться здесь практически нечему, кроме термопары, которую регулярно заменяют). Но цены на подержанные муфели скидывают не много.
Представленный же проект самодельной муфельной печи больше подойдёт для работ с t до 900 °С, что устроит художников по керамике.
Не хочется тратить время и деньги на постройку кирпичной громоздкой печи? Это совсем необязательно. Печь чугунная для дома вполне справится с функцией обогрева помещения.
Как сделать печь для бани с теплообменником своими руками, вы узнаете в этой теме.