Муфельные печи: принцип работы, применение, заводские и самодельные варианты. Как своими руками изготавливают муфельные печи

Довольно часто в процессе различного производства требуется произвести нагрев, закалку или другую термическую обработку детали. При этом приходится не только соблюдать определенный температурный режим, но и осуществлять контроль охлаждения. Для этих целей лучше всего подходят печи муфельные.

Свое название они получили благодаря специальному устройству, которое представляет собой камеру, изготовленную из термостойких материалов, призванную защитить деталь от различных воздействий. Например, она препятствует соприкосновению изделия с защищает от воздействия окружающей среды и способствует поддержанию температурного режима.

Существует печь муфельная, в которой предусмотрено устройство такого типа, где муфель установлен стационарно. Она довольно практична и удобна, но через определенный период эксплуатации подлежит полному переоборудованию, или осуществляется замена камеры. Поэтому на больших производствах, где подобные идут без остановок, используется принципиально другой тип устройств, которые имеют сменную набивку.

Такая муфельная печь работает без перерыва, а детали в нее погружают уже вместе с муфелем. Поэтому их требуется определенное количество. Учитывая недолгий срок службы, такие предприятия обычно сами налаживают производство муфелей.

Изготавливают камеры таких печей из различного свойства. Если конкретный технологический процесс требует быстрого остывания, то используют тонкостенную керамику, когда же требуется сохранять тепло в печи длительное время после ее выключения, то применяют специальную или другую набивку из теплопроводимого и огнеупорного материала.

Существует множество способов нагрева, которые использует муфельная печь. Она может работать на газу, на дровах, на солярке или другом жидком топливе, но чаще всего используют электрические ТЭНы. Они позволяют производить нагрев печи равномерно (так же происходит и остывание), осуществлять четкий контроль над температурой в процессе функционирования. При этом к ним можно подсоединить специальные пирометрические приборы, благодаря которым весь режим нагрева и остывания может производиться автоматически. Для контроля температуры обычно используют термопары из специальных сплавов, которые находятся внутри прибора.

Самая простая муфельная печь производится с металлическим корпусом, в который устанавливают нагревательные элементы и контролирующие устройства. После чего изготавливается ее камера, которая устанавливается внутри. В домашних условиях для этого используют и глину. Они являются самыми доступными материалами и имеют хорошие технические характеристики.

Такая муфельная печь может прослужить достаточно долго, а замена самой камеры не составит большого труда и не повлечет особых материальных затрат. Стоит отметить, что большинство промышленных устройств подобного типа имеют точно такой же принцип сборки, хотя для различных условий может быть изменен материал муфеля.

Муфельная печь

Вид муфеля электрической муфельной печи ПМ-8.

Муфельная печь - нагревательное устройство, предназначенное для нагрева разнообразных материалов до определенной температуры. Главной особенностью этой печи является наличие т. н. муфеля, защищающего обрабатываемый материал и являющегося главным рабочим пространством муфельной печи (муфель предохраняет материал или изделие от контакта с топливом и продуктами его сгорания , в том числе газами).Муфельные печи со сменными муфелями и стационарной нагревательной камерой работают по следующему принципу. В постоянно разогретую печь загружается муфель с садкой. После нагрева до заданной температуры и выдержки муфель извлекается из печи для охлаждения и на его место устанавливается другой.

Типы муфельных печей

Муфельные печи подразделяются по типу нагрева:

• Электрические муфельные печи - являются разновидностью камерных электрических печей сопротивления
• Газовые муфельные печи

По защитному режиму обработки:

• Воздушные: нагрев в воздушной среде (общее назначение)
• С защитной газовой атмосферой: нагрев в специальной газовой среде (водород , аргон , гелий , азот , восстановительные газы, азотирующие газы и др.)
• Вакуумные: нагрев в вакууме

По конструкции:

• Вертикальной загрузки (горшковые)
• Колпаковые (с отделением от пода)
• Горизонтальной загрузки (простые)
• Трубчатые (поверка термопар)

Электрические муфельные печи

Материалы для муфельных печей

Материалы предназначенные для производства муфельных печей:

• Конструкционные стали: мягкие стали общего назначения для конструкции теплоизолирующих кожухов, опор, дверц и др.
• Огнеупорные материалы : высокоглиноземистые огнеупорные муфели, электроизоляция, дверцы и др. Вспененные огнеупорные засыпки для теплоизоляции печей
  • Материалы для электрических печных нагревателей:
• Сплавы типа: нихром , фехраль в виде проволоки, ленты и стержней
• Вольфрам : проволока, лента и стержни
• Молибден : проволока, лента и стержни
• Тантал : проволока, лента и стержни
• Платина и платиновые сплавы: проволока, лента, стержни
• Хромит лантана : стержни, трубки и профили
• Хромит иттрия : стержни, трубки и профили
• Хромит скандия : стержни, трубки и профили

Области использования

Основные области использования муфельных печей:

• Термообработка металлов (закалка , отжиг , отпуск , нормализация)
• Плавка металлов
• Обжиг керамических изделий
• Сжигание (озоление)
• Пробирный анализ (купелирование)
• Высушивание
• Выращивание монокристаллов

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Муфельная печь" в других словарях:

МУФЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ - камерная печь косвенного нагрева, в которой нагреваемое изделие (материал) находится в (см.) и не соприкасается с продуктами горения или окружающей средой. М. п. применяется, напр. при химико термической обработке металлов и керамики в… …

От слова муфель. Печь, в которую ставятся муфели. Объяснение 25000 иностранных слов, вошедших в употребление в русский язык, с означением их корней. Михельсон А.Д., 1865 … Словарь иностранных слов русского языка

муфельная печь - термическая печь, в которой нагреваемый материал находится в замкнутой тонкостенной камере муфеле, что обеспечивает защиту его от контакта с продуктами сгорания топлива (в топливных муфельных печах) или с воздухом (в… …

муфельная печь - mufelinė krosnis statusas T sritis chemija apibrėžtis Laboratorinė elektrinė krosnis, kurioje pasiekiama 1200 °C temperatūra. atitikmenys: angl. muffle furnace rus. муфельная печь … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Пламенная или электрич. печь, в к рой изделие нагревается внутри замкнутой тонкостенной камеры муфеля. Изделие в М. п. защищено от прямого воздействия пламени. В муфель можно подавать газ контролируемого состава (см. Контролируемая атмосфера). М … Большой энциклопедический политехнический словарь

МУФЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ - промышленная нагревательная пламенная или электрическая печь, в которой нагреваемое изделие находится внутри замкнутой камеры муфеля. Изделие в муфельной печи защищено от прямого воздействия пламени, меньше окисляется и не загрязняется сажей и… … Металлургический словарь

печь муфельная - Термическая печь, в которой нагреваемый материал находится в замкнутой тонкостенной камере муфеле, что обеспечивает защиту его от контакта с продуктами сгорания топлива (в топливной муфельной печи) или с воздухом (в электрической муфельной печи) … Справочник технического переводчика

ПЕЧЬ - сооружение различных конструкций из камня, кирпича, металла или инженерное устройство, служащее для промышленных млн. бытовых целей, когда необходимо получить и использовать теплоту(конвекционное, лучистое излучения и др.) для отопления помещений … Большая политехническая энциклопедия

ПЕЧЬ МУФЕЛЬНАЯ - термическая печь, в которой нагреваемый материал находится в замкнутой тонкостенной камере муфеле, что обеспечивает защиту его от контакта с продуктами сгорания топлива (в топливной муфельной печи) или с воздухом (в электрической … Металлургический словарь

печь электрошлакового переплава - печь сопротивления косвенного действия с жидким теплоносителем в виде расплавленного синтетического шлака, рафинирующего переплавланный металл; применяется в спецэлектрометаллургии, в машиностроении… … Энциклопедический словарь по металлургии

Практически для каждого из нас муфельная печь является ненужным устройством. А нужны такие печи исключительно людям тех профессий, которые связаны с выплавкой, обжигом керамики или же изготовлением ювелирных украшений. Помимо этого, при помощи муфельных печей можно создавать монокристаллы, а в медицине – применять их для стерилизации при высокой температуре. Самый дешевый «магазинный» вариант прибора стоит примерно 30 тысяч рублей, что, безусловно, по карману далеко не каждому. Но если в памяти сохранилось что-то с курса физики в школе (речь идет преимущественно о термодинамике), то можете сделать муфельную печь своими руками.

Классификации таких печей

Существует несколько классификаций описываемых приборов. Так, по конструктивным особенностям такие печи бывают:

1. цилиндрическими;
2. трубчатыми;
3. горизонтальными (это самый простой вариант);
4. вертикальными.

Более того, термическая обработка изделий может совершаться не только в воздухе, но и в специальном газе или же вакууме. Но, что характерно, дома возможно применение только воздуха.

Есть еще одна классификация. По типу нагревательного элемента описываемые приборы могут быть:

• электрическими;
• газовыми.

Применение газовых печей обходится существенно дешевле, но делать их своими руками нельзя – это запрещается законодательством. Что же касается электрических приборов, то они будут стоить дороже, зато обладают одним важным достоинством – пользователь сможет самостоятельно регулировать температурный режим.

Обратите внимание! Муфельная печь, изготовленная собственноручно, может иметь любые размеры и форму, ее можно сделать в таком стиле, какой идеально подошел бы для конкретного дизайна дома.

Теперь – непосредственно к процессу изготовления!

Вариант №1. Изготовление вертикальной муфельной печи

Такой вариант наиболее удобен в использовании, поэтому начнем именно с него. Сама процедура изготовления (при условии наличия качественной инструкции, разумеется) не представляет собой ничего сложного. Традиционно, работа начинается с подготовки всего необходимого.

Этап 1. Оборудование и расходные материалы

Для создания печи вертикального типа потребуется следующий перечень оборудования/материалов.

1. Болгарка, «металлические» круги к ней.
2. Пластиковые очки.
3. Кусачки.
4. Респиратор.
5. Сварочный аппарат.
6. Огнеупорная смесь.
7. Проволока из нихрома (диаметром 0,1 сантиметра).
8. Герметик, выполненный на основе силикона.
9. Стальной лист (толщина его должна составлять 0,25 сантиметра).
10. Огнеупорный кирпич.
11. Каменная минеральная вата.
12. Металлические уголки.

Также этап подготовки включает в себя знакомство с основными конструктивными элементами прибора. Таковых есть несколько, ознакомимся с ними.

Обратите внимание! Для термоизоляции нельзя применять асбест, т. к. он во время нагрева способен выделять канцерогенные вещества.

Теперь немного об изготовлении корпуса для будущей печки. Для этого понадобится лист металла, из которого вырезается кусок прямоугольной формы необходимого размера. Этот прямоугольник сворачивается в «трубу», а швы завариваются при помощи сварочного аппарата. Готовый цилиндр окрашивается при помощи огнестойкой краски, затем, когда она высохнет, с одной стороны приваривается заранее вырезанный из металла круг (это будет дно). После этого корпус укрепляется при помощи арматурных прутов. Важно заранее рассчитать объем корпуса – в него ведь еще нужно поместить слои термоизоляции.

Обратите внимание! Если же в качестве корпуса используется электрическая печь, то дно в таком случае будет укреплено при помощи уголков.

Этап 2. Непосредственно изготовление печи

Теперь приступаем к самому изготовлению. Алгоритм необходимых действий приведен ниже.

Шаг 1. Внутренние поверхности корпуса выкладываются при помощи каменной минеральной ваты.

Шаг 2. После этого обустраивается термоизоляция – она, как уже отмечалось выше, выполняется из огнеупорного кирпича. Процедура выглядит следующим образом: внутри цилиндра состыкуются семь кирпичей так, чтобы была образована труба. Впоследствии эта труба будет выполнять функции рабочей камеры.

Все кирпичи необходимо сложить в ряд и сделать на них отметки, согласно которым будет производиться обрезка. После этого кирпичи обрезаются так, чтобы их форма в результате позволяла сложить из них полую трубу. Для упрощения работы каждый из кирпичей желательно пронумеровать. Когда резка будет закончена, трубу следует собрать и стянуть при помощи проволоки. Затем она проверяется на предмет симметричности, при необходимости положение кирпичей корректируется.

Обратите внимание! Резать кирпич нужно на открытом воздухе или, как вариант, в хорошо проветриваемом помещении. Более того, не стоит забывать об индивидуальных защитных средствах – очках, респираторе и проч.

Шаг 3. Проволока из нихрома закручивается в спираль, диаметр которой составляет 0,6 сантиметра, посредством накручивания на любую основу (это может быть, к примеру, карандаш). Далее кирпичи вынимаются из цилиндра и повторно укладываются в ряд.

Шаг 4. Спираль следует приложить к кирпичам для того, чтобы обозначить будущие канавки. При помощи монтажного уровня проверяется правильность каждой из линий. Должно получиться так, чтобы спираль от днища к самой верхней части конструкции. Витки не должны соприкасаться, в противном случае возможен риск короткого замыкания, а муфельная печь своими руками может выйти из строя!

Шаг 5. Между двумя кирпичами необходимо вставить 3 полоски, выполненные из керамической плитки (с их помощью будут выводиться концы спирали), в которых сделан каналы из полипропилена под проволоку. Благодаря этим каналам впоследствии существенно упростятся ремонтные работы.

Шаг 6. Вся конструкция устанавливается в стальной цилиндр. Важно, чтобы перед этим на дно был уложен еще один кирпич, покрытый специальным огнеупорным клеем. Также в корпусе просверливается пара отверстий в требуемых местах для того, чтобы вывести керамические каналы.

Обратите внимание! Включение спирали допускается исключительно после полного высыхания всей конструкции, в противном случае она – спираль – будет повреждена.

Шаг 7. Крышка будет изготовлена из того же стального листа. По габаритам корпуса вырезается круг, для пущей надежности поверх крышки укладывается еще одна единица огнеупорного кирпича. После этого необходимо приварить ручку, железную щеколду, а также навес. Края круга, которые соприкасаются с корпусом, обрабатываются огнестойким силиконом. Что характерно, наносить силикон можно исключительно на обезжиренные поверхности.

Шаг 8. Конструкция практически готова, остается лишь произвести пробный запуск. Но до этого необходимо установить прибор в проветриваемом и теплом месте, чтобы тот окончательно высох. Применение каких-либо нагревательных устройств запрещается, т. к. из-за этого кладка может потрескаться. Когда конструкция высохнет, спираль необходимо подключить к автомату. После этого настраивается мощность и нужный температурный режим.

Обратите внимание! Для проверки того, насколько высохла кладка, прибор включается на полную мощность. При этом нужно наблюдать, не исходит ли из поверхности пар.

В ходе дальнейшей эксплуатации крышка в обязательном порядке должна быть плотно закрытой. Теперь ознакомимся с еще одним вариантом изготовления – в этот раз горизонтальным.

Видео – Муфельная печка

Учимся делать печь на отработке своими руками

Ранее мы рассказывали о том как своими силами сделать печь на отработанном масле, в дополнение к этой статье советуем вам ознакомится с данной информацией

Вариант №2. Создание горизонтальной конструкции

Процедура изготовления во многом схожа с описанной выше, но существенные отличия все же имеют место быть. Корпус может быть изготовлен из старой духовки, стиральной машинки или, как вариант, листов стали (толщина последней должна составлять как минимум 0,2 сантиметра). Процедура состоит из двух этапов, ознакомимся с ними.

Этап 1. Подготовка всего необходимого

Помимо корпуса, для изготовления муфельной печи своими руками понадобится следующее оборудование.

1. Сварочный аппарат.
2. Средства индивидуальной защиты.
3. Болгарка с кругами.
4. 1-миллиметровая проволока, выполненная из нихрома.
5. Железные уголки.
6. Каменная вата.
7. Огнеупорный кирпич.
8. Ножницы для резки металла.
9. Абразивная пила.
10. Огнестойкий клей.

Если нечего использовать в качестве корпуса, его опять же придется делать «с нуля». Для этого нужно вырезать из листов стали стенки нужных размеров и сварить их в единую конструкцию. После этого приваривается верхняя часть и днище. Снаружи дно укрепляется при помощи металлических элементов, по углам привариваются ножки, сделанные из уголков. Теперь можно приступать к дальнейшим действиям.

Как своими руками сделать походную печь

Ранее мы рассказывали о том как своими силами сделать походную печь и какие материалы для этого использовать лучше всего, в дополнение к этой статье советуем вам ознакомится с данной информацией

Этап 2. Инструкция по изготовлению

Шаг 1. Основание корпуса укладывается 10-сантиметровым термоизоляционным слоем. Во избежание деформационных процессов поверх изоляции укладываются отрезки металлических уголков. Поверх уголков укладывается лист металла нужных размеров. Аналогичная процедура проделывается и со стенками корпуса.

Шаг 2. Теперь приступаем непосредственно к кладке и подключению нашего устройства.

Обратите внимание! Перед началом работы огнеупорный кирпич следует на полминуты опустить в воду, чтобы он не впитывал жидкость из рабочего раствора.

Кладка кирпича начинается с днища, применяется огнестойкий клеящий раствор (он замешивается так, как того требует инструкция изготовителя). Важно, чтобы ширина швов между кирпичами не превышала 5 миллиметров.

Шаг 3. При формировании кирпичный стенок используется новый раствор – в этот раз необходимо добавлять цемент. Пропорции должны быть следующими: на каждый килограмм готовой смеси должно приходиться порядка 300 граммов цемента. Выполнение кладки возможно лишь по окончании монтажа каменной ваты и металлических листов. Хотя можно обойтись и без термоизоляционного слоя, но лишь при условии, что кирпичи будут укладываться плашмя.

Шаг 4. Кирпичи укладываются сверху вниз, при этом соблюдается перевязка швов. При необходимости они обрезаются при помощи болгарки.

Шаг 5. После кладки стенок можно приступать к верхней части корпуса. Здесь крайние кирпичи необходимо уложить на ребра боковых стенок, причем должен соблюдаться незначительный подъем. Для изготовления центральной части кирпичи обрезаются до трапециевидной формы и фиксируются на раствор.

Шаг 6. Один кирпич крепится к дверке. По окончании укладки он должен создать выступ, который будет входить внутрь корпуса, когда муфельная печь своими руками будет закрыта. Далее привариваются петли, а сама дверка притирается. Важно, чтобы щели между корпусом и дверкой были минимальными.

Шаг 7. Далее по периметру дверки укладываются термоустойчивый уплотнитель, который предотвратит утечки тепловой энергии при эксплуатации. Торцевые кирпичи покрываются солидолом, а выступ двери по периметру обрабатывается силиконовым герметиком. Далее дверку следует прикрыть, чтобы силикон обрел требуемую форму. Излишки солидола удаляются при помощи спирта. Это будет своего рода уплотнитель, которые в дальнейшем нужно периодически обновлять.

Шаг 8. Начинаем изготовление спирали. Для этого проволока накручивается на какой-то основание (так же, как в предыдущем способе), после чего под полученный диаметр спирали проделываются канавки под нагревательный элемент. Спираль укладывается в эти канавки.

Шаг 9. Создается два контура, что позволит в дальнейшем регулировать температурный режим. После этого проволока выводится наружу и крепится болтами к пластинке, выполненной из керамики.

Шаг 10. Остается лишь позаботиться и переключателе. С одной стороны он оснащается двумя контактами – нулем и фазой, – а с другой тремя. Переключатель крепится таким образом, чтобы тумблер располагался снаружи, подводятся провода. В результате в первом режиме контуры будут функционировать последовательно, во втором будет работать лишь один контур (тот, что находится снизу). Наконец, в третьем режиме функционирования оба контура будут работать одновременно.

Видео – Самодельная муфельная печка

Вариант №3. Изготовление простой муфельной печи

Самой примитивной печкой для обжига небольших керамических изделий является та, что показана на изображении ниже. Как видим, для изготовления такой конструкции потребуется всего лишь глиняный горшок и электрическая плитка.

Под печку подкладывается огнеупорный кирпич, для регулировки мощности применяется тиристорный регулятор либо, как вариант, ЛАТР. Что характерно, термопару совсем необязательно помещать внутрь горшка – при таких незначительных размерах процедуру можно контролировать и визуально: в сумерках бока такого горшка будут отдавать красным свечением. При появлении такого свечения необходимо начинать отсчет – это может занимать от четырех до двенадцати часов, в зависимости от конкретного изделия. Если наблюдается перекал, то мощность следует убавить.

Если конструкция будет иметь большие размеры, то большим должен быть и муфель (смотрите следующую картинку), в идеале – бочонок, выполненный из фаянса. В дне необходимо проделать небольшое отверстие (применяйте для этого алмазное сверло) под термопару и выпуск излишков воздуха.

Основание собирается «насухую» из того же огнеупорного кирпича, фиксация производится при помощи рамы, сделанной из металлических уголков. Изнутри проделывается несколько кольцевых канавок (обязательно с переходами), в которые помещается нагревательный элемент.

Заключительный этап – это наружная обечайка с использованием оцинковки. Обечайка будет съемной, ее надевают лишь после установки прибора и накрытия муфелем. Зазор между муфелем и обечайкой следует засыпать асбестом. Сама процедура обжига изделий ничем не отличается от описанной выше, единственное отличие – температура будет регулироваться термопарой. Размеры бочонка значительные, а стенки – толстые. Поэтому даже без обечайки в тот момент, когда муфельная печь своими руками засветится, керамика попросту пережжется.

Вариант №4. Изготовление миниатюрного муфеля

Если планируется выполнение мелких работ, то в качестве муфеля можно применить проволочный резистор (либо ПЭВ, либо ПЭ) мощностью от 50 до 150 ватт. Что касается внутреннего диаметра, то он может варьироваться между 20 и 38 миллиметрами. Конкретную цифру сказать трудно, поскольку электрофарфоровые трубки разные, существуют разные их размеры (многое зависит и от производителя).

Обратите внимание! Для 220-ти вольт сопротивление должно составлять примерно 900 Ом, для 100-а – около 450 Ом, а для 150-ти – порядка 340-360-ти Ом. Не стоит пытаться ускорит нагрев, уменьшая сопротивление, поскольку такое устройство все равно не сможет дать больше девятисот градусов, зато резистор из-за этого может сгореть.

Для латунных хомутов потребуется теплоотвод. Он изготавливается из полосок меди толщиной в 0,2 сантиметра (это показано на изображении ниже). Подойдет и эмалированная шина из меди – эмаль будет дополнительно изолировать.

После монтажа теплоотводов к резистору подключаются питающие кабели. Сами теплоотводы изолируются специальной стеклолентой, причем витки в данном случае должны на 1/2 перехлестываться. Изоляционный слой обрабатывается термоустойчивым лаком.

Заключительным этапом работы является надевание обечайки и ее набивка термоизоляцией. Края заранее выгибаются под углом в 90 градусов, дабы не повредить изоляцию теплоотводов. Все, резисторная муфельная печь своими руками готова к эксплуатации!

Видео – Большая и мощная печь

Муфельная печь представляет собой специальное устройство для термической обработки различных материалов. Ее главной особенностью является наличие специального отсека, называемого муфелем, который защищает обрабатываемый предмет от непосредственного контакта с топливом и продуктами сгорания. Такие печи имеют широкий спектр применения.

Назначение муфельных печей

Муфельные печи для обжига керамики используются на завершающем этапе производства. Они служат для закалки готовой продукции, а также для впекания специальной краски в поверхность керамических изделий. Технология обработки достаточно проста. Подготовленное к обработке изделие помещается в муфель, изготовленный из специальных огнеупорных материалов. Далее воздух внутри муфеля прогревается до необходимой температуры и поддерживается на таком уровне до завершения обжига. Тепловая энергия подается на муфель при помощи нагревательных элементов. Муфельные печи для керамики зачастую работают от электрической сети, так как им не требуется нагреваться до высоких температур, необходимых для обработки металлов. После процедуры обжига любое керамическое изделие приобретает дополнительную твердость и прочность, а закаленный цветной рисунок будет держаться несколько лет, не стираясь и не тускнея.

Лабораторные муфельные печи используются в ювелирном производстве, а также в пищевых, химических и медицинских лабораториях. Основной отличительной особенностью данного типа печей является высокое техническое оснащение, возможность оперативной замены муфеля и практически идеальная точность установки рабочих параметров. Лабораторное оборудование в основном предназначается для проведения опытов с целью выявления путей по повышению качества той или иной продукции. Поэтому максимальная точность всех показателей является обязательным условием. Лабораторные печи быстро прогреваются до нужной температуры, снабжены таймером и обеспечивают равномерный прогрев воздушного пространства внутри муфеля. Муфельные камеры в них подвергаются частой замене, так как приходится работать с разнообразным сырьем, которое требует использования муфелей из разных материалов.

Устройство и эксплуатация оборудования

Муфельные печи для обработки металлов зачастую работают на ископаемом горючем сырье. Их эксплуатационная температура гораздо выше, чем в электрических муфельных печах. Обработка металлов подразумевает их закалку, прожиг, нормализацию или плавку. Процесс обработки достаточно затратное дело, поэтому ему подвергаются только изделия предназначенные для работы в агрессивных средах, детали для высокоточного машиностроения, ювелирные изделия, запчасти для медицинских протезов. Обработанный металл гораздо лучше сопротивляется негативному воздействию окружающей среды, имеет улучшенные технические характеристики. А самое главное, что в процессе обработки он не находится под воздействием газов, выделяемых при сгорании топлива.

Схема муфельной печи выглядит достаточно просто. При желании упрощенную версию устройства можно собрать в домашних условиях. Самой важной частью конструкции является рабочая камера - муфель. Для его изготовления необходимо воспользоваться огнеупорной глиной или другим термостойким материалом. Для начала необходимо собрать камеру нужной формы из картона или фанеры. Затем Наружный слой полученной конструкции покрывают глиной, причем толщина стенок должна быть не менее одного сантиметра. После того, как глина затвердеет, ее необходимо обжечь при температуре 900 градусов по Цельсию. Для этой процедуры подойдет стандартная домашняя печь, протопленная углем.

После завершения процедуры и остывания заготовки, необходимо обмотать полученную камеру фехралевой или нихромовой проволокой, которая в дальнейшем будет служить нагревательным элементом. Сверху проволоки необходимо нанести еще один слой глины, не забыв при этом оставить концы для их подключения к электрической цепи. Процедура обжига снова повторяется. Корпус будущей печи изготавливают из листовой стали толщиной 1,5-2 сантиметра. В готовом корпусе проделывают отверстие для вывода контактов. Затем полученный муфель помещают внутрь корпуса и соединяют контакты с нагревательным элементом. Стоит очень аккуратно и внимательно проводить работы по соединению электрической цепи, так как неправильное подключение может стать причиной короткого замыкания. Если отсутствует опыт в подобных делах, лучше обратиться за помощью к специалистам.

Пустое пространство между стенками корпуса и внутренней камерой необходимо заполнить асбестовой крошкой. Расчет муфельной печи стоит делать заранее, чтобы в процессе изготовления не столкнуться с проблемой нехватки материалов. Также прибор можно оснастить дополнительными приспособлениями, например таймером или электронным термометром для удобства при эксплуатации. Вот и все, полученное устройство можно подвергать тестовым испытаниям и включать в работу. Для операций с металлом оно, конечно, не годится, но обжиг керамики потянет без проблем.

Как выбрать подходящую печь?

Производители муфельных печей постоянно совершенствуют свою продукцию, так как высокая конкуренция на рынке стимулирует к постоянному удовлетворению клиентских запросов. Чтобы не терять своих покупателей и завоевывать новые рынки сбыта необходимо идти в ногу со временем. При этом и ценовая политика должна быть адекватной, иначе уровень продаж будет невысоким не зависимо от качества продукции. Муфельные печи ЭКПС комплектуются многоступенчатыми системами регулировки и настройки рабочих режимов.

При их изготовлении используются только современные экологически чистые материалы. Печи обладают двухэтапным циклом работы, когда на первом этапе происходит нагрев, а на втором - стабилизация полученной температуры. Блок управления позволяет запоминать выставленные настройки при отключении электроэнергии. Конкурентная модель - муфельная печь МИМП также обладает всеми перечисленными достоинствами. Между этими двумя производителями идет основная борьба за отечественный рынок. И ни одному сопернику не удается добиться решающего перевеса. По отзывам пользователей продукция обеих компаний находится на высшем уровне, поэтому они и являются ведущими поставщиками в отрасли.

Очень часто пользователи приобретают термопару для муфельной печи. Это устройство служит для измерения точной температуры. В основном оно необходимо, когда сама печь лишена встроенного термометра и не показывает текущее значение температуры. Для безопасной работы персонала пригодится вытяжной шкаф для муфельной печи. Это специальный элемент технической мебели, внутрь которого помещают рабочее устройство. Он необходим, чтобы человек случайно не обжегся об устройство, которое сильно нагревается во время работы.

Внутренняя температура муфельной печи может составлять от 400 до 2500 градусов по Цельсию, так что даже касание внешней поверхности может быть весьма неприятным. Из остального дополнительного оборудования большим спросом пользуются муфели из разных материалов. Они применяются в зависимости от условий работы с тем или иным материалом.

Цена муфельной печи зависит от ее размеров, рабочих параметров и функционального оснащения. Самые простые модели можно приобрести за 20-25 тысяч рублей. А устройства с высокотехнологичными блоками управления, большой рабочей камерой и разнообразными режимами работы будет стоить свыше 1 миллиона рублей. Что касается покупки прибора на вторичном рынке, здесь можно выбрать хорошую модель с неплохим функционалом за 100-120 тысяч рублей. Но стоит понимать, что покупая товар с рук, никто не даст на него гарантию и в случае поломки ремонт придется осуществлять за свой счет.

Сам термин «муфельная печь» для большинства людей ни о чем не говорит. Нет, это не очередная разновидность отопительных приборов, позволяющих сэкономить на топливе. Это прибор, предназначенный для обжига керамических изделий, выплавки металлов, купелирования, создания монокристаллов и т.д. В медицине используются для обеззараживания инструментов.

Несмотря на компактные размеры, бытовой агрегат обойдется в 35-48 тысяч рублей, что довольно дорого для изготовления hand-made и керамики. Поэтому многие и занимаются поисками, как сделать муфельную печь своими руками. Предлагаем вооружиться рядом инструментов, вспомнить школьный курс физики по термодинамике и приступить к изготовлению.

Разновидности муфельных печей

По конструктивным особенностям устройства подразделяются на:

• трубчатые или цилиндрические;
• горизонтальные или вертикальные.

По виду термообрабатывающего состава:

• воздушные;
• вакуумные;
• на основе инертного газа.

Изготовить в домашних условиях можно только лишь воздушную муфельную печь, поэтому именно о ней и пойдет речь в статье.

По особенностям термоэлектрического нагревателя:

• газовые;
• электрические.

Безусловно, газовая печь обойдет в эксплуатации в 3-4 раза дешевле электрической, за счет экономии топлива, но такую печь, во-первых, запрещено по закону изготавливать и использовать, во-вторых, сделать муфельную печь своими руками на газу технически крайне сложно.

За счет простых материалов печь можно изготовить в любой удобной форме, в том числе и такой, которая идеально подойдет к интерьеру помещения.

Изготовление устройства

В данном случае мы расскажем, как сделать вертикальную муфельную печь для обжига керамики своими руками.

Для этого вам понадобятся следующие инструменты:

• углошлифовальная машина (болгарка) и 1-2 круга;
• электро-дуговая сварка и электроды;
• слесарный инструмент, в том числе кусачки;
• 2-миллиметровая нихромовая проволока.

и материалы:

• 2,5 мм стальной лист или корпус б/у духовки;
• уголок;
• арматура;
• базальтовая вата;
• огнеупорный шамотный кирпич;
• огнеупорный раствор;
• герметик силиконовый.

Основные элементы

Корпус

Идеально в качестве основы самодельной муфельной печи для фьюзинга или купелирования подойдет корпус электрической духовки или чудо-печки, поскольку в ней уже предусмотрена вся необходимая изоляция. Понадобится только снять или удалить все пластиковые элементы.

Если не получилось найти такую духовку, корпус можно сварить из листа, предварительно нарезанного на заготовки. Свариваете все боковины, зачищаете металлической щеткой или болгаркой швы и покрываете грунтовкой.

Изготовление корпуса из листов, хотя и чуть более сложное, но позволяет сделать ту конструкцию, которая подходит по размерам под конкретное помещение.

Нагревательный элемент

Ключевой компонент устройства, поскольку именно от него зависит температура в печи и скорость нагрева. Также нужно будет сделать и терморегулятор для муфельной печи своими руками, либо приобрести уже готовый. В качестве нагревательного элемента будет выступать нихромовая проволока, диаметр которой подбирается в зависимости от максимальной температуры. Минимальный и самый расходный диаметр - 1,5-2 мм.

Нихром на стандартной спирали выдерживает 1100 градусов, но необходимо исключить попадание воздуха, иначе он сгорит. Лучше всего в муфельную печь подойдет фехраль - его рабочая температура 1300 градусов, да и с воздухом он «дружит».

Любая электрическая муфельная печь, даже самая маленькая, изготовленная своими руками, при разогреве до 1000 градусов затрачивает около 4 кВт. Перед использованием проверьте всю проводку и установите автомат-стабилизатор на 25 А.

Термоизоляция

Важнейший аспект работы, который отвечает за целостность и эффективность всей конструкции. Внутри муфельной печи устанавливается на огнестойкий клей шамотный кирпич. По размеру печи его обрезают болгаркой. Сверху используется базальтовая вата.

На некоторых форумах по изготовлению муфельных печей рекомендуют использовать для кладки асбест. Это действительно огнестойкий материал, но уже при температуре 650 градусов+ он начинает выделять канцерогены.

Изготовление самодельной муфельной печи

Первый пункт можно пропустить тем, кто в качестве корпуса использует старую духовку.

Как сделать корпус

Вырезаете из листа прямоугольник нужного размера, загибается в цилиндр и заваривается шов. Далее из этого же листа вырезаете круг соответствующего диаметра и привариваете его к цилиндру. У вас получается подобие металлической бочки, стороны и дно которой стоит усилить арматурой и уголками.

Объем бочки рассчитывается таким образом, чтобы достаточно места было и для изоляции (ваты и кирпичей) и для обжигаемых материалов.

Корпус может быть и прямоугольным - форма никак не влияет на качество печи и эффективность разогрева. На видео вы посмотрите, как сделать прямоугольную муфельную печь своими руками из аналогичных материалов.

Видео 1 Муфельная печь своими руками с описанием

Термоизоляция печи

1. По периметру конструкции выкладывается базальтовая (каменная) вата.

Почему именно такая разновидность минеральной ваты выбрана? По нескольким причинам:

• негорючесть - ее используют даже в качестве преграды открытому огню. Вата выдерживает температуру до 1114 градусов, после которой начинает оплавляться, но не гореть;
• природные составляющие - базальт, из которого изготовлена вата, абсолютно натуральный материал, поэтому даже при нагревании не выделяет никаких вредные веществ, в отличие, например, от ваты, изготовленной из шлаков;
• минимальная теплопроводность, которая составляет всего 0,032-0,048 Вт/м/К, что даже меньше чем у пенополистирола.

К корпусу вата крепится специальными керамическими пуговицами

1. Далее следует термоизоляция шамотным кирпичом. Требуется именно такой материал, поскольку он на 75% состоит из огнеупорной глины и не лопнет в процессе эксплуатации печи.

Берете 7 кирпичей, нумеруете их для удобства, составляете в подобие трубы. Далее обрезаете торцы болгаркой так, что труба получилась максимально круглой.

Когда кирпичи нарезаны и собраны, стягиваете их проволокой и проверяете, насколько симметричной получилась конструкция.

1. Делаете 6 мм спираль из нихромовой проволоки, для чего накручиваете ее на любой, подходящий по диаметру круглый предмет, можно даже использовать карандаш.

Имейте в виду, что эксплуатация печи возможна только при условии непрерывного контроля температуры. Иначе это просто дорогая, но очень опасная игрушка. Единственный реальный вариант датчика таких высоких температур (более 1000 градусов) - термопара. Платину для этого не надо искать, вполне подойдет такой вариант:

• железо-константан, 53 мВ/град, термо ЭДС;
• никель-железо, 34 мВ/град., термо ЭДС.

1. Раскручиваете кирпичи и нарезаете на внутренней стороне под небольшим углом болгаркой борозды под спираль. Ровность их проверяете уровнем и располагаете так, чтобы витки шли от самого дна до верха. Категорически запрещено допускать соприкосновения витков - будет замыкание цепи. После нарезки борозд вставляете спираль и собираете всю конструкцию снова.

1. Выводите концы спирали и подключаете их к автомату 25 А.
2. Теперь берете подготовленный ранее стальной цилиндр, на дно его кладете шамотные кирпичи, нарезанные так, чтобы полностью закрыть все днище, заливаете их огнеупорным клеем. Далее помещаете собранную термоконструкцию и также заливаете пространство между бочкой и конструкцией огнеупорным составом.

Фото 12 Готовая конструкция помещается в стальной корпус

Включать можно только тогда, когда полностью высохнет вся конструкция. Через 3-5 дней после изготовления включите прибор на полную мощность, но не закрывайте крышкой - если где-то начинается испарение, отключите и оставьте еще на сутки.

Изготовление крышки

• Вырезаете из стали круг, идентичный по диаметру уже полностью собранной конструкции.
• Сверху на клей «садите» шамотный кирпич - он обеспечит достаточную герметизацию.

• Привариваете по бокам ручки, чтобы было удобно поднимать и снимать крышку, и щеколда для закрывания.

• По краю покрываете огнеупорным силиконом, перед этим обязательно обезжиривается поверхность (подойдет даже «Уайт-Спирит»).

Напомним, когда печь работает, она должна быть закрыта. Излишнее попадание воздуха внутрь приведет к быстрому износу нихрома.

Самая простая муфельная печь для керамики

Для изготовления такого простейшего прибора понадобится только обычная электрическая плитка, глиняный горшок и кусок шамотного кирпича.

• Ставите на печку кусок кирпича так, чтобы обжигаемая керамика не касалась спирали на плитке и закрываете ее горшком. Мощность регулируете терморегулятором.
• Теперь наблюдаете за горшком - как только сквозь его стенки начинает словно просвечиваться красный свет, засекаете время на обжиг. Как правило, это 10-12 часов.

Техника безопасности

1. Работать с печкой можно только при условии, что есть заземление.
2. Запрещено приступать к работе, если есть сколы или трещины на корпусе.
3. Запрещено прикасаться к прибору во время работы.
4. Категорически запрещено трогать работающую спираль.
5. Во время работы за печью необходим постоянный присмотр.

Несмотря на относительную простоту изготовления, среди домашних мастеров такой прибор не сильно распространен. «Виной» этому высокие расходы на электричество. Кто-то считает, что можно сделать муфельную печь и на дровах - ну если получится найти полено, у которого теплотворная способность 14000 ккал/кг, тогда да, получится. Хотя все же лучше в качестве таких «дров» использовать кузнечный горн - именно в таких условиях и была изобретена первая в истории подобная печь.

Если у вас еще остались вопросы, как сделать муфельную печь своими руками, посмотрите видео инструкцию.

Видео 2 Муфельная печь своими руками