Изготовление муфельной печи своими руками: этапы с видео

Муфельная печь представляет собой нагревательный прибор, предназначенный для выполнения работ при очень высоких температурах. Агрегат используют ювелиры и керамисты для плавки в нем металлов, проведения работ со стеклом или обжига глиняных изделий. Цена готового устройства очень высока, потому многие считают, что муфельная печь для обжига керамики и глины своими руками  весьма выгодное изделие, особенно для маленьких мастерских.

Особенности конструкции

Муфельная электропечь для обжига керамики состоит из камеры нагрева и теплоизоляционного корпуса, сохраняющего жар и защищающего от него окружающую среду и работников. Внутри печи температура может достигать 1000°С и выше.

Самый лучший теплоизоляционный эффект получается с использованием огнеупорного кирпича, который дополнительно утепляют современными материалами. Для достижения и сохранения заданной температуры дверца печи должна герметично закрываться.

Особенности конструкции

В зависимости от конструкционных особенностей существует несколько разновидностей муфельных печей. Но самостоятельно изготовить можно только воздушный агрегат с электрическим нагревом. Такой агрегат допускается сооружать любой формы, горизонтальный или вертикальный из имеющихся материалов.

Уроки гончарного дела

Блок управления муфельной печью своими руками

Очень часто обладатели самодельной печи для обжига сталкиваются с вопросом, как автоматизировать обжиг. Как вариант, можно приобрести готовый блок управления, или же можо сделать его своими руками. Об этом сегодняшний пост.

Самый главный компонент нашего блока — терморегулятор. В нашем случае — это Варта ТП703-10. Это отечественный прибор с довольно широким функционалом — в нем можно установить любое количество программ для обжига в пределах 100 шагов. Программы разделяются шагом со значением «0». (Подробнее о программировании терморегулятора можно посмотреть здесь.)

Второй компонент блока управления — это симистор с радиатором охлаждения. В нашем случае это ТС142-80. Он позволяет работать с током до 29 ампер без принудительного охлаждения. На корпус симистора подается напряжение, поэтому, нам потребуется еще текстолитовая пластина-изолятор.

Также нам потребуется резистор на 150 Ом, 0,5 Вт, тонкий и толстый провод, винтики, гаечки для закрепления контактов. И корпус, в котором все это будет размещаться. Корпус можно взять любой, подходящий по размеру. Нам подошел обычный корпус от компьютерного блока питания.

Ниже представлена наглядная схема подключения терморегулятора Варта ТП703-10 к нагревателям печи.

Так как наша печь потребляет около 3 кВт, то сечение толстого провода  достаточно взять 2,5 мм2. Если же делать этот блок универсальным — для подключения печей до 29А, то тогда нужен провод сечением 4 мм2. Резистор желательно разместить на текстолитовой пластине, к которой будет крепиться радиатор симистора.

Пластина сначала крепится к радиатору с помощью саморезов, а затем закрепляется на корпусе винтами с гайками, при этом между корпусом и пластиной нужно разместить шайбы-проставки. Таким образом, мы изолируем симистор с радиатором от корпуса.

Уроки гончарного дела

Симистор вкручивается в отверстие на радиаторе охлаждения, поверхность прилегания при этом желательно смазать термопастой.

Читайте также:  Как выбрать угловую шлифовальную машину: болгарка для дома и работы

С помощью гравера или дрели с насадкой вырезаем отверстие для размещения терморегулятора.

Закрепляем терморегулятор с помощью штатных креплений. По габаритам прибор вписывается хорошо в корпус. Единственный момент — он довольно плотно подходит к корпусу своей задней частью, где подключаются провода — это может привести к короткому замыканию. Чтобы немного увеличить зазор, нужно добавить несколько шайбочек под гайки крепления прибора.

Для подключения термопары можно использовать специальные разъемы или же взять обычную электроклемму и закрепить ее винтом с гайкой на корпусе. Провода от прибора до клеммы можно использовать обычные медные, т.к. здесь нет перепада температуры.

Собираем корпус и проверяем работу нашего блока управления. Можно подключить, например, лампочку и полюбоваться на ее мигание) Если все нормально, то остается только соединить блок с печью — напрямую или с помощью силовых штепселя и розетки, и все, можно обжигать!

На этом я прощаюсь с вами, удачных вам обжигов и успехов в гончарном деле!

P.S. Терморегулятор Варта ТП703-10 можно приобрести в нашем интернет-магазине. Также можно взять сразу набор с симистром, радиатором и резистром.

Конструкция муфельной печи своими руками

  • Корпус. Чтобы его изготовить, необходимо будет найти металлический короб нужного размера. Для большой установки можно использовать корпус вышедшей из строя бытовой техники. Это может быть морозильная камера, холодильник или стиральная машина. Для маленькой установки хорошо подойдет газовая плита, духовка или микроволновка. Если их немного переделать и заменить стеклянные дверки на металлические листы, то получится вполне подходящий закрытый короб. Если же старую технику нет возможности найти, то можно взять обычный лист из стали и при помощи сварки сделать корпус. Также берут оцинковку и, склепав листы, делают с нуля закрытую камеру. Если используется бытовая техника внушительных размеров, то корпус ее необходимо укрепить, используя для этого трубы или уголки.
  • Слой теплоизоляции. Это наиболее важная часть конструкции печи. От того, какого она качества, зависит КПД печи и понесенные теплопотери. Внутренний теплоизоляционный слой представлен в виде огнеупорного кирпича, который способен выдерживать очень высокую температуру (до 1 000 градусов). Внешний слой, который сокращает потери тепла в окружающее пространство, следует прокладывать из базальтовой ваты или перлита. Асбест лучше не использовать, потому что он в процессе нагревания начинает выделять канцерогенные вещества.
  • Нагревательные элементы печи. В качестве них выступают спирали, которые скручиваются из фехралевой и нихромовой проволоки. Такая проволока очень пластичная и устойчива к коррозии.

Материалы для изготовления муфеля и крышки печи

Для изготовления печей мы используем самые современные материалы. Для рабочего слоя футеровки (муфель и крышка печи) мы используем легковесный огнеупорный кирпич, который привозим из Германии. Данный кирпич обладает отличными термо-характеристиками, а именно имеет низкую теплопроводность, высокую термо- и жаростойкость. Классификационная температура применения данного кирпича 1430°С. При всем этом кирпич достаточно легкий за счет малой плотности и хорошо обрабатывается механически. Это позволяет фрезеровать пазы в кирпичах под установку нагревательных элементов. Фрезерование обеспечивает наивысшую точность пазов под спираль.

Читайте также:  Измельчитель веток садовый электрический: как правильно выбрать?

Легковесный огнеупорный кирпич

Материалы для изготовления муфеля и крышки печи

Легковесный огнеупорный кирпич

Легковесный огнеупорный кирпич

Крышка печи

Материалы для изготовления муфеля и крышки печи

Крышка печи изготавливается из двух слоев огнеупорного кирпича. При этом, второй слой перекрывает швы первого слоя, что позволяет увеличить прочность крышки. На большинстве печей западного и Российского производства идет только один слой кирпичей.

Так же в кирпичах выполнены фаски, что предотвращает сколы кирпичей при расширении (нагреве) материала.

Во внешних слоях муфеля и крышки печи мы применяем дополнительные изоляционные огнеупорные слои, которые имеют еще меньшую теплопроводность при значительно меньшем весе.

Материалы для изготовления муфеля и крышки печи

В качестве таких материалов могут выступать огнеупорные маты из керамического волокна, муллитокремнеземистый картон (МКРКГ) и т.д.

Таким образом, чем меньше теплопроводность материалов, тем лучше тепловые показатели печи.

Материал Максимальная температура

применения,°C

Теплопроводность, Вт/м*К Плотность материала, кг/м3
Легковесный кирпич 1430 0,28 при 600°C 770
Керамическое волокно 1260 0,27 при 1000°C 128
Картон МКРКГ-400 1150 0,11 при 600°C 400
Материалы для изготовления муфеля и крышки печи

Комплексное применение данных материалов существенно экономит энергоресурсы, а так же экономит время на разогрев и охлаждение печей. К сожалению многие современные, как западные, так и Российские производители изготавливают печи для обжига из керамики только с применением огнеупорных кирпичей, делая печи менее эффективными.

Простая мощная муфельная печь

В этой инструкции мы разберем, как своими руками сделать простую муфельную печь для плавки металлов. За 3 часа печь способна разогреваться до температуры около 800°C и это не предел. В ней легко можно плавить алюминий. Собирается печь довольно легко, все материалы можно достать и стоят они недорого. В качестве изолятора используется печной кирпич и стекловата, а корпусом выступает кастрюля из нержавеющей стали. Рассмотрим более подробно, как такая печь работает и как ее собрать!

Список материалов:— печной кирпич (шамотный);— стекловата (или другой изолятор);— кастрюля из нержавеющей стали (подходящих размеров);— нагревательный элемент – проволока х23ю5т длиной 18 метров и сечением 1 мм;— контроллер температуры REX C-100 ;— реле FOTEK SSR-40 DA ;— термопара для высоких температур ;— корпус блока питания от компьютера.

Список инструментов:— болгарка с диском по бетону;— чертежные принадлежности и бумага;— зажимы;— токарный станок;— дрель.

Процесс изготовления печи:

Шаг первый. Работаем с кирпичомДля начала нам нужно особым образом обрезать кирпич, чтобы выложить из него печь. Кирпич используется шамотный, такой продается во многих строительных магазинах. Режется кирпич очень просто при помощи болгарки и диска по бетону.

Шаг третий. Сборка печиВ качестве корпуса для печи используется кастрюля из нержавеющей стали. Плюс в этом таков, что нержавейка не боится сильного нагревания. Между кирпичом и кастрюлей есть зазор в 3 см, сюда укладывается изолятор в виде минеральной ваты. Конечно, такой изолятор слабоват и печь имеет повышенную теплопотерю.

Читайте также:  12 лучших профессиональных машинок для стрижки волос

Не забываем также установить кирпичи на дно печи и установить изолятор. В стенках кастрюли сверлим отверстия и выводим концы спирали для подключения ее к источнику питания.

В качестве тигля была использована эмалированная кружка с отрезанной ручкой. Печь без труда справилась с такой задачей.

Конечно, для более эффективной работы нужно будет еще улучшить изоляцию и изготовить крышку для печи. В целом, самоделка получилась удачной, надеюсь, вам проект понравился. Удачи и творческих вдохновений, если решите повторить. Не забывайте делиться своими самоделками с нами!

Возможные сложности и проблемы при создании печи

При изготовлении устройства сложности возникают с подбором материала и монтажом системы контроля за температурой. Неправильно выбранные материалы приводят к быстрому разрушению муфеля. Так, некоторые мастера из экономии используют кирпич низкого качества, глиняно-песчаный раствор вместо шамотного. Это приводит к появлению трещин в муфеле и потере тепла.

Потрескавшийся муфель на время заделывают раствором шамотной глины. Камеру нужно вынуть и заменить на новую.

Если печь подключают к сети без терморегулятора, температура в муфеле не контролируется. Это приводит к порче изделий, которые требуют обжига при заданной температуре. Для решения проблемы следует приобрести терморегулятор и электрическое оборудование, собрать блок управления и подключить его к нагревательным элементам муфеля.

Как сделать нагревательный элемент?

В качестве нагревательного элемента используется проволока. Можно использовать нихром или фехраль. Проволока из нихрома выдерживает до 1100 градусов. Но нихром может сгореть от малейшего контакта с воздухом. Фехраль может выдерживать температуру до 1300 градусов, при этом от воздуха проволока не портится. Минимальный размер проволоки, которую нужно использовать – 1 миллиметр. В зависимости от типа муфельной камеры, различны способы прикрепления нагревательного элемента.

Муфель из керамики обматывают проволокой

Закрепляется нагревательный элемент на кожухе при помощи глины, расстояние между каждым витком должно быть около 2 миллиметров. Скрепляющий слой также следует сушить в течение нескольких дней и обжечь в угольной печи.

В шамотный муфель необходимо установить нагревательную спираль. Ее можно сделать самостоятельно из нихромной или фехральной проволоки. Для этого необходимо равномерно намотать проволоку на цилиндрический объект. Подойдет карандаш, тонкий пруток из металла или сварочный электрод. Диаметр спирали должен получиться в 6 мм.

Обязательно нужно следить за тем, чтобы витки не соприкасались друг с другом, иначе произойдет короткое замыкание. Спираль необходимо провести в специальных углублениях, проделанных в шамотном кирпиче. Обязательно нужно закрепить витки. Это можно сделать при помощи проволоки или изготовить замазку. Для замазки можно использовать глину. В корпусе сверлятся отверстия, через которые необходимо вывести концы проволоки. Для подключения спирали к сети нужно использовать кабель.