Плавильная печь для ювелиров — начните создание шедевра!

Для чего необходима муфельная печь

Муфельная печь используется:

1. Для термообработки.

   В термообработку муфельных печей входит (закалка, отжиг, отпуск, нормализация, обжиг).

   Термическая обработка металлов и сплавов в ней производится с целью улучшения их служебных свойств.

2. Для отжига (гомогенизация и нормализация).

   Целью является получение однородной зёренной микроструктуры и растворение включений. Последующее охлаждение является медленным, препятствующим образованию неравновесных структур типа мартенсита.

3. Дисперсионное твердение (старение).

   После проведения отжига проводится нагрев на более низкую температуру с целью выделения частиц упрочняющей фазы. Иногда проводится ступенчатое старение при нескольких температурах с целью выделения нескольких видов упрочняющих частиц.

4. Для закалки материала.

   Закалку в муфельной печи проводят с повышенной скоростью охлаждения с целью получения неравновесных структур типа мартенсита (повышение твёрдости). Критическая скорость охлаждения, необходимая для закалки зависит от материала.

5. Для отпуска материала.

   Отпуск в муфельной печи необходим для снятия внутренних напряжений, внесённых при закалке. Материал становится более пластичным при некотором уменьшении прочность.

6. Для сжигания (озоление).

   Метод применяется тогда, когда имеется специальное задание исследовать объекты биологического происхождения на наличие марганца, меди и некоторых других металлов.

7. Для высушивания.

   Высушивание в муфельной печи — намеренное удаление влаги (обычно воды, иногда — жидкой фракции произвольного химического состава) из материала.

В муфельных печах чаще всего проводят обжиг.

При обжиге керамических изделий в муфельной печи, происходят сложнейшие физико-химические процессы, в результате которых керамическая масса – механическая смесь минеральных частиц – становится камнеподобным материалом – прочным, твердым, химически стойким, с присущими только ему эстетическими свойствами.

Обжиг керамических изделий — это важная и завершающая стадия технологического процесса керамических изделий, конечная и важная стадия любого керамического производства.

Так же обжиг применяют ювелиры для обжига ювелирных и художественных изделий из цветных металлов.

При обжиге сырца в муфельной печи образуется искусственный каменный материал, который в отличие от глины не размывается водой и обладает относительно высокой прочностью. Это объясняется физико-химическими процессами, происходящими в глине под влиянием повышенных температур.

При нагреве в муфельной печи сырых керамических изделий до 110 градусов удаляется свободная вода и керамическая масса становится непластичной. Суммарные затраты на обжиг достигают 35-40 % себестоимости товарной продукции.

Лабораторная муфельная печь предназначена для лабораторных анализов (купелирование).

Лабораторные анализы — окислительное плавление сплава свинца с золотом или серебром с целью выделения их в чистом виде.

Купелирование в муфельной печи основано на том, что свинец и другие неблагородные металлы при высокой температуре легко окисляются кислородом воздуха, тогда как золото и серебро не изменяются.

Канальные печи индукционной плавки

Такой тип нашел широкое применение в плавильном деле цветных металлов. Эффективно используется для меди и медных сплавов на основе латуни, мельхиора, бронзы. Активно плавят в канальных агрегатах алюминий, цинк и сплавы в составе этих металлов. Широкое использование печей этого типа ограничено из-за невозможности выполнить футеровку, стойкую к разрушениям, на внутренних стенках камеры. Расплавленный металл в канальных печах индукционного типа совершает тепловое и электродинамическое движение, что обеспечивает постоянную однородность смешивания компонентов сплава в печной ванне. Использование канальных печей индукционного принципа оправдано в случаях, если к расплавленному металлу и изготовленным слиткам предъявляются особые требования. Сплавы получаются качественными в плане коэффициента насыщения газами, присутствия в металле органических и синтетических примесей.

Индукционные канальные печи работают по типу миксера и предназначаются для выравнивания состава, поддержки постоянной температуры процесса, и выбора скорости разлива в кристаллизаторы или формы. Для каждого сплава и состава литья существуют параметры специальной шихты.

Достоинства

• подогревание сплава происходит в нижней части, к которой нет воздушного доступа, что уменьшает испарение с верхней поверхности, нагретой до минимальной температуры;
• канальные печи относят к экономичным индукционным печам, так как происходящее расплавление обеспечивается маленьким расходом электрической энергии;
• печь имеет высокий коэффициент полезного действия благодаря применению в работе замкнутого контура магнитного провода;
• постоянная циркуляция в печи расплавленного металла вызывает ускорение плавильного процесса и способствует однородности перемешивания компонентов сплава.

Недостатки

• стойкость каменной внутренней футеровки снижается при использовании высоких температур;
• футеровка разрушается при плавлении химически агрессивных сплавов из бронзы, олова и свинца.
• при плавлении загрязненной низкосортной шихты происходит засорение каналов;
• поверхностный шлак на ванне не нагревается до высокой температуры, что не позволяет проводить операции в промежутке между металлом и укрытием и расплавлять стружку и скрап;
• канальные агрегаты плохо переносят перерывы в работе, что заставляет постоянно хранить в жерле печи значительное количество жидкого сплава.

Полное удаление расплавленного металла из печи ведет к ее быстрому растрескиванию. По этой же причине невозможно выполнить быструю перестройку с одного сплава на другой, приходится делать несколько промежуточных плавок, получивших название балластных.

Особенности установки металлической печи

Такие печи выполняются небольшими по размерам. В дополнение их можно оборудовать варочными панелями и водонагревательными баками. Принцип работы основан на излучении поверхностями тепловой энергии, распространяемой по помещению.

В довершение некоторые модели оснащаются устройством конвекции воздуха. Такое дополнение позволяет использовать тепло от сгорания дров для обогрева холодного воздуха, проходящего или сквозь трубы или воздушную полость между стенками и экранами печи.

Исходя из этих качеств определяется место установки металлических обогревателей:

• Если агрегат оснащен варочной панелью – его место на кухне.
• Если планируется покупка камина или металлической печи со стеклянной дверцей, такой прибор можно установить в гостиной. Главное выдержать безопасные расстояния до деревянных поверхностей и защитить их экранами или плитами теплоизоляции.
• Установка обогревателей со стальными поверхностями не рекомендуется в узких коридорах или маленьких комнатах.  В этом случае может помочь покупка печи с выносной топкой.  Такой агрегат можно установить в маленькой комнатке, а топку вывести на кухню.
• Для безопасного использования и минимального отступа от стены можно добиться, просто сделав защитные экраны из шамотного кирпича. Такая конструкция позволит установить печь практически вплотную к стене и способствует накоплению экранами тепла и постепенной отдачи его в помещение после сгорания дров.

Краткая характеристика различных печей

Разновидности приборов

• Тигельные индукционные печи используют для расплавки металлов, главным их принципом, отличным от работы других агрегатов, является отсутствие сердечника.
• Канальные агрегаты индукционного действия представляют собой своеобразный трансформатор, которая имеет стальной наконечник – магнитный привод. Нагрузка подается через вторичную обмотку, выполненную одним витком.
• Индукционные приборы вакуумного действия, который процесс плавки выполняют в условиях полного вакуума, который буквально вытягивает из металла все примеси.
• Плавильные тигельные печи – индукторы на массу плавки от 5 до 200 кг с преобразователем по принципу транзистора.

Охлаждение

Этот вопрос, наверное, самый сложный из всех тех, которые ставятся перед человеком, решившим самостоятельно собрать плавильный аппарат на основе индукционного принципа. Дело в том, что ставить вентилятор непосредственно вблизи печи не рекомендуется. Металлические и электрические части охлаждающего устройства могут негативно сказаться на работе печки. Стоящий же в отдалении вентилятор может не обеспечить нужное охлаждение, что приведёт к перегреву.

Второй вариант – это провести водяное охлаждение. Однако качественно и правильно выполнить его в домашних условиях не только сложно, но и финансово не выгодно. В этом случае стоит задуматься: не экономнее ли будет приобрести промышленный вариант индукционной печи, выпущенный на заводе, с соблюдением всех необходимых технологий?

Области применения вторичного черного металла

Металлолом после переплавки приобретает свойства, присущие первичному сырью. Из него получается качественный металлопрокат, который можно использовать повсеместно.

Добыча металлических руд является сложным делом, поэтому вторичная переработка лома намного выгоднее для отрасли.

Она позволяет добиться:

1. Экономии энергетических ресурсов.
2. Уменьшения негативного воздействия на окружающую среду. Добыча сырья из руды наносит в 10 раз больше вреда.
3. Сохранения природных запасов (железной руды).
4. Ускорения добычи сырья. Переработка лома — процесс более быстрый, чем добыча и использование железной руды.

После переработки металлических отходов черные металлы могут быть использованы для создания любых изделий, необходимых человеку.

В этом видеоролике показана работа линии по переработке черного металла:

Индукционная печь своими руками

Благодаря пошаговому руководству можно самостоятельно создать достаточно хорошие и продуктивные агрегаты разных размеров. Для работы с мелкими и крупными деталями потребуется предварительно продумать все нюансы, касающиеся будущего корпуса установки и важных составляющих.

Простая схема индукции

Подготовительные моменты также требуют особого внимания, прежде чем приступать к сборке, стоит закупить все составляющие в специализированных магазинах. Если точно придерживаться алгоритма действий, то печь для плавки металла, получится сконструировать своими руками за короткий промежуток времени.

Конструкция из транзисторов

Из инструмента понадобится паяльник и плоскогубцы, место для работы также нужно подготовить заранее, удобство и скорость создания агрегата напрямую зависит от этого фактора. Питание аппарата предполагает подключение к сети в 220 В, не будет лишним использовать выпрямители. Закупить нужно такие составляющие как:

1. Диоды, в количестве 2 шт.(UF4007).
2. Конденсаторы.
3. Два полевых транзистора.
4. Резистор(470 Ом).
5. Дроссельные кольца(2 штуки).
6. Провод с сечением в 2 мм.

Без специальной схемы не обойтись, на ней наглядно можно увидеть все интересующие нюансы, бумаги лучше держать перед собой и в случае необходимости сразу заглянуть туда.

Транзисторы необходимо расположить на радиаторы, параметры которого должны соответствовать возможным повышениям температур, ведь в момент работы агрегата схема будет греться. После чего переходят к изготовлению дросселя, для этого на кольца наматывают медную проволоку, не стоит делать больше 15 витков.

Конденсаторы следует объединить, чтобы получилась батарея, благодаря параллельному соединению элементов можно достичь показателей в 4,7 мкФ.

Индикатор также обматывается проволокой диаметром 2 мм, 8 витков будет достаточно, концы необходимо оставить длинные, благодаря этому дальнейшее подключение не вызовет проблем.

С графитовыми щетками

Подобная конструкция отлично подойдет для выплавки сплавов из любого металла, прежде чем приступать к работе потребуется приобрести следующий список составляющих:

1. Щетки.
2. Гранит порошкового типа.
3. Трансформатор.
4. Шамотрые кирпичи.
5. Проволоку из стали.
6. Алюминий тонкого образца.

За основу стоит взять бокс, он конструируется из кирпича, который следует положить на плитку огнеупорного типа. Поверх кладут асбестокартонный лист, чтобы придать элементу нужную форму, стоит только смочить поверхность водой. Размеры конструкции напрямую зависят от мощности, которую будет выдавать трансформатор. Если деталь берется из сварочного аппарата старого образца, то ее следует предварительно перемотать.

Чтобы не допустить перегрева, потребуется обмотать корпус тонким алюминием, который возьмет лишнюю температуру на себя. Глиняная подложка достаточно практична, ее укладывают, чтобы расплавленный металл не растекался по поверхности. На последнем этапе устанавливают графитовые щетки, этот элемент при необходимости можно заменить новым.

Печь на лампах

Я всегда советую перед началом конструирования любого устройства сделать подробную разработку будущей модели, составить схему и спроектировать работу. Без минимального опыта в физике и электричестве лучше не браться за изготовление, а изначально найти хорошую и полезную информацию как сделать индукционную печь.

Медную проволоку необходимо согнуть так, чтобы получилась спираль, витки не стоит делать слишком близко, 5 мм считается минимальным показателем. Диаметр готового элемента варьируется от 8 до 16 см. Индуктор следует подбирать так, чтобы тигель достаточно легко помещался.

Схема печи на лампах

Созданную схему обрамляют корпусом из графита или текстолита, материал в обязательном порядке не должен проводить ток. Для удобства большинство экземпляров оснащают лампой-индикатором, а благодаря подстроечному конденсатору получится регулировать мощность.

Принцип работы

Несмотря на то, что принцип работы промышленных печей практически ничем не отличается от обычных устройств альтернативного типа, некоторые граждане до конца не понимают принципов их работы.

Печь по своему строению представляет собой корпус, в котором происходит процесс горения. Под действием высоких температур разрушаются молекулярные связи веществ, из которых изготовлены предметы, что позволяет нейтрализовать их опасные свойства.

Собственно непосредственно перед разведением пламени и помещением отходов в печь, они смешиваются с песком до получения однородной смеси. Этот процесс позволяет предупредить чрезмерное повышение температуры и неполное сгорание отходов. Важным условием является однородность мусора, так как для каждого вида материала выставляется строго определенная температура.

По мере нагревания смеси механизированной горелкой происходит сгорание углеводородных молекул, представляющие опасность для природы. Некоторые модели имеют два и более контура для дополнительного сжигания углерода в газах, которые образуются от первичного сжигания.

Впервые была создана промышленная печь для сжигания древесных отходов, а в дальнейшем на базе такого устройства был значительно расширен модельный ряд. Благодаря развитию современной инженерии появилось большое число дополнительных моделей.

Главными преимуществами, которыми может похвастаться печь для сжигания биологических отходов и многих других, являются:

• Компактные размеры;
• Высокие показатели экологичности;
• Простота и дешевизна эксплуатации;
• Возможность использовать энергию горения для нагрева воздуха, воды и т.п.

Для некоторых организаций и фирм применение печей приносит дополнительные преимущества. В последние годы достаточно популярной стала печь для сжигания документов, так как с ее помощью можно гарантированно сохранить конфиденциальность на предприятии. Для того, чтобы приобрести подходящий вариант, необходимо не только знать о наличии таких устройств, но и об их характеристиках, чтобы купить лучшее!

Принцип действия

Нагрев и плавка металлов в индукционных печах происходят за счет внутреннего нагрева и изменения кристаллической решетки металла при прохождении через них высокочастотных вихревых токов. В основе этого процесса лежит явление резонанса, при котором вихревые токи имеют максимальное значение.

Чтобы вызвать протекание вихревых токов через расплавляемый металл, его помещают в зону действия электромагнитного поля индуктора — катушки. Она может иметь форму спирали, восьмерки или трилистника. Форма индуктора зависит от размеров и формы нагреваемой заготовки.

Катушка индуктора подключается к источнику переменного тока. В производственных плавильных печах используют токи промышленной частоты 50 Гц, для плавки небольших объемов металлов в ювелирном деле используют высокочастотные генераторы, как более эффективные.

Дровяная печь для обжига керамики своими руками

Дровяная печь для обжига керамики своими руками – несложная работа. Такие конструкции можно выложить из кирпича или изготовить из старой трубы. Рассмотрим вариант использования стальной 200 литровой бочки. Весь процесс разбит на несколько этапов.

Материалы и инструменты

Предварительно заготавливаем необходимый материал и инструменты:

• шамотный кирпич или другой теплоизоляционный материал для обкладывания внутренней части печи;
• старая 200 л бочка;
• отрезки арматуры для изготовления решетки, на которую укладываем керамику;
• шамотная глина и песок для замешивания раствора;
• строительный уровень;
• мастерок, кирочка и другой инструмент каменщика;
• болгарка с кругами по камню и стали;
• сварочный аппарат и средства защиты;
• огнеупорный старый кирпич для изготовления фундамента.

Только заготовив материал и приготовив весь набор инструмента можно начинать делать печь для обжига глины своими руками из стальной бочки.

Инструкция по изготовлению

Предлагаем посмотреть видео-инструкцию, а ниже пошаговое описание процесса:

До начала работы выбираем место для установки печи и ее эксплуатации:

Лучше работать на улице, поэтому отсыпаем на выбранном участке слой щебня и песка.
Выкладываем ровным слоем огнеупорный кирпич

Стараемся положить слой ровно, это важно для нормальной работы оборудования.

1

Ставим на болгарку диск по металлу и аккуратно отрезаем донышко бочки. Эта часть будет использоваться нами для изготовления крышки отсека с гончарными изделиями

Отрезая деталь, обязательно надеваем очки и держим болгарку так, чтобы не закусило диск.

2

3

4

Зачищаем заусеницы. Для этого лучше использовать зачистной диск или напильник.
Размечаем полость для закладки дров. Ее размеры выбираются произвольно. В нашем случае, размечаем и аккуратно вырезаем полость 300/400 мм. Рез начинаем от кромки бочки.

5

По габаритам нашей заготовки выкладываем ряд кирпичей для подставки.

6

7

Устанавливаем печь на основание и начинаем обкладывать внутреннюю полость кирпичами. Лучше использовать половинки кирпича. Кладем блоки плашмя, все пустоты заполняем раствором из шамотной глины и песка.

8

9

Заканчиваем обкладывать внутреннюю часть в полкирпича на расстоянии 150-200 мм выше края полости для закладки дров.
Выше начинаем крепить кирпичи стоя, получается кладка в четверть блока. Теперь используем ровный кирпич, заделываем все пустоты. Малейшая свободная полость приводит к потере тепла.
Уложив 1 слой, отмеряем арматуру, отрезаем и укладываем ее на полочку из кирпича нижней части. Расстояние между прутками 40-50 мм.

10

11

На решетку укладываем лист ЦСП или другого прочного огнестойкого материала (чтобы потом туда можно было ставить рабочий материал).
Кладем кирпич до верха бочки. Если остается небольшое расстояние до верха, заполняем его раствором глины и песка.

12

13

14

Закрываем печь очищенной от заусениц деталью от донышка. Для предотвращения потерь тепла, в процессе эксплуатации ее можно будет обмазывать глиной.

15

В верхней части печи ввариваем отрезок стальной трубы для соединения с дымоходом. Для него можно использовать сэндвич – трубы или простые стальные.

21

Простая печь для обжига керамики своими руками готова.

22

Дальнейшие действия

Теперь печку обязательно нужно высушить. Закладываем в топку небольшое количество дров, запаливаем и даем им прогореть.

Не стоит пугаться дымовой завесе от каменки – это выгорает остаток масла, краски и грязи со стенок бочки и кирпичей.  После остывания поверхностей печи повторяем операцию еще несколько раз. Только после просушивания можно приступать к выполнению основной работы.

Можно сделать капитальную конструкцию из кирпича, но эта работа потребует много времени и сил для замешивания раствора и кладки блоков.

Устройство печи для плавки металла

Сталь, чугун, медь, латунь, бронза, алюминий хорошо переплавляются в индукционных плавильных печах. Работают они под влиянием электромагнитного поля, что способствует хорошему перемешиванию металла во время плавки. Печь оснащена наклонным устройством, при помощи которого происходит слив металла в литейный ковш. Гидравлическая система обеспечивает плавный наклон плавильного узла. Внутри данного узла расположен индуктор, который выполнен в виде медной катушки. Для плавки металла в плавильном агрегате используется два вида тиглей – футерованный и графитовый. Для черных металлов используют набивную футеровку, для цветных применяют графитовые тигли. Во время плавки металла происходит охлаждение двух контуров: внутренний ,в котором циркулирует дистиллированная вода, охлаждаемая внешним контуром(техническая вода).

Преимущества индукционной печи для ювелиров от «Термолита»:

Высокочастотный транзисторный генератор ВТГ используется для питания установок индукционного нагрева и индукционных печей для плавки металлов (золото, серебро). Подключается ВТГ к сети с напряжением 3х380В, имеет на выходе номинальную мощность 20 кВт, и частоту напряжения 44 кГц. Данный генератор не имеет охладительную станцию. ВТГ можно управлять с передней панели устройства, или же дистанционно – от педали. Имеет надежную систему защиты и индикации, которая может определять вид неисправности и предотвращать выход из строя силовых элементов ВТГ.

1. Надёжная и безотказная работа.
2. Высокая безопасность.
3. Высококлассное исполнение с применением передовых современных технологий.
4. Качественные комплектующие, в том числе и от зарубежных производителей.
5. Только новые экологически чистые и качественные материалы. Никакого асбеста.
6. Высокая мощность плавки.
7. Защищённость штоков гидроцилиндров от разлетающихся капель металла.
8. Агрегаты оборудованы современными надёжными высокочастотными транзисторными генераторами. Данные устройства могут автоматически подстраивать частоту во время плавки.
9. Высокая производительность, высокий КПД, а также высокая эффективность благодаря рассчитанным и оптимально подобранным индуктивностям соединительных линий и индукторов, ёмкостям конденсаторных батарей.