Как сделать муфельную печь для обжига керамики своими руками

История создания этой термопечи очень интересна. Она была изобретена придворным французским мастером по имени Жанто в начале 19 века. Он также известен как человек, который ввел понятие «рулевая трапеция» (трапеция Жанто). Если вы хотите узнать больше, можно посмотреть видео или найти необходимую информацию в интернете.

Заводская или самодельная печь?

Если вы задумались о том, что пора бы обзавестись печкой, сначала следует решить: хотите ли вы приобрести ее в магазине или сделать своими руками. На сегодняшний день имеется огромный выбор данного вида продукции: печи для обжига керамики, индукционные, электрические, закалочные и т. д. Однако цены на них являются достаточно высокими: самые дешевые индукционные печи стоят около 30 тысяч рублей. Своими руками, в домашних условиях можно сделать печь объемом 5-7 литров, однако изготовление агрегата потребует много затраченного труда, времени и материалов.

Человек без опыта не сможет построить качественную печку в домашних условиях. Также, есть много видео, подробно описывающих все плюсы и минусы самодельных печей. Если вы рассчитываете на собственные силы, давайте рассмотрим, какие материалы будут необходимы.

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.

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.

Читайте также:  Как выбрать в магазине паяльник для пластиковых труб?

Схема и чертеж

Конструирование нагревательного прибора самостоятельно довольно трудоемкий процесс, но сделать правильно функционирующий агрегат вполне возможно. Принципиальная схема промышленной муфельной печи представлена на рисунке 2.

Схема и чертеж

Рисунок 1. Схема муфельной печи для обжига керамики

Особенностью муфельной печи является расположение нагревательных элементов внутри камеры (муфеля).

Перед началом работы желательно набросать чертеж устройства, чтобы понимать укладку слоев и схемы соединения нагревательных элементов. Чертеж устройства может выглядеть так:

Схема и чертеж

Рисунок 2. Примерный чертеж муфельной печи для обжига керамики.

Главное, чтобы человеку было понятно строение будущего прибора до мелочей. Далее подбирают необходимые материалы, комплектующие и инструменты.

Терморегулятор электронный для муфельной печи

Аналоговый терморегулятор уже практически не используется. Он представляет собой поворотную ручку с нанесенной риской, которую устанавливают напротив требуемого значения температуры. Точность задания температуры на таких печах невелика, поскольку на установку температуры влияет масса субъективных факторов.

Цифровые терморегуляторы получили самое широкое распространение, которые, в свою очередь, подразделяются на несколько видов в зависимости от функционала.

Упрощенный терморегулятор обеспечивает отображение на дисплее заданную либо текущую температуру в камере. Некоторые производители дополнительно снабжают такие терморегуляторы таймером.

Наличие такого терморегулятора можно встретить во многих печах российского производства (без возможности задания программ).

Цифровой электронный терморегулятор имеет два дисплея, на которых одновременно отображается как заданная, так и текущая температура внутри печи. Имеется возможность задать скорость нагрева и время выдержки (с помощью встроенного микропроцессора).

Цифровой электронный регулятор температуры и таймер; позволяет вводить до 30 сегментов программирования. Одновременное отображение установленной и фактической температуры (4 цифры). В современных муфельных печах используется цифровой электронный терморегулятор.

То есть, говоря по-другому, управление нагревом рабочей камеры происходит с помощью микропроцессора.

Регулятору температуры в муфельной печи может выполнять следующие функции

Благодаря цифровому микропроцессорному регулятору температуры, муфельная печь может выполнять следующие функции:- позволяет выставить любое требуемое значение с высокой точностью;- проводит термическую обработку с высокой точностью;- проста в программировании;- имеет высококонтрастную цифровую светодиодную индикацию, удобную кнопочную клавиатуру;- удобна в эксплуатации, не требует специальных навыков.

– можно задать цикл работы печи, время и температуру нагрева, период выдержки, время охлаждения.

Терморегулятор электронный для муфельной печи

Цифровой электронный регулятор температуры в муфельной печи с хорошей функциональностью позволяет исключить необходимость постоянного нахождения человека-оператора возле нагревательного оборудования — весь цикл термообработки выполняется в автоматическом режиме.

Для муфельных печей

Показаны все товары. Всего товаров: 5

#8862; Показывать товары плиткой #8863; Показывать товары списком (с описанием)

Измеритель температуры электронный Т-1000

207 #x433;#x440;#x43D;. – 248 #x433;#x440;#x43D;.

Встраиваемый электронный измеритель температуры T-1000 предназначен для индикации температуры рабочего спая термопары хромель-алюмель (ТХА, type K). Диапазон измеряемых температур #8212; от 0 до 1000 °C, разрешающая способность #8212; 1 °С. Питание 12 V AC/DC.

  • Терморегулятор ТЕРМОТЕСТ-04/2 предназначен для применения в технологических процессах, где требуется поддержание температуры в определенном диапазоне. Предел измерения и регулирования от 0 до +1000 °C, подключаемая нагрузка #8212; до 3500 Вт (16 Ампер).

  • 1 032 #x433;#x440;#x43D;.

    Контроллер температуры Профиль-М предназначен для поддержания температуры в заданных пределах заданное количество времени и способен выполнять задачи повышенной сложности с участием функций времени, с формированием заданий многократного изменения температуры на протяжении производственного процесса. Датчик #8212; ТХА, ТХК; температура от 0 до 1300 °C.

    Читайте также:  Как выбрать строительный фен и для чего нужен
  • 1 282 #x433;#x440;#x43D;.

    Двухканальный контроллер температуры Профиль-М-2К предназначен для поддержания температуры в заданных пределах заданное количество времени и способен выполнять задачи повышенной сложности с участием функций времени, с формированием заданий многократного изменения температуры на протяжении производственного процесса. Датчик #8212; ТХА, ТХК; температура от 0 до 1300 °C.

  • 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.

    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.

    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.

    Как выбрать подходящую печь

    Для безопасной работы персонала пригодится вытяжной шкаф. 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.

    Процесс изготовления

    Наиболее приемлемым вариантом для изготовления муфельной печи своими руками является вертикальная или горизонтальная модель с протеканием процесса в воздушной среде с использованием в качестве энергоисточника электроэнергии.

    Весь процесс изготовления состоит из операций:

    1. Из листового железа вырезаются части корпуса и свариваются с помощью сварки. Сварные швы зачищаются, а весь корпус покрывается огнеупорной краской в несколько слоев.
    2. Изготавливается дверца из стали, которая приваривается с помощью шарниров к корпусу и устанавливается запорный механизм.
    3. Монтируется внешняя теплозащита из перлита.
    4. Из огнеупорного кирпича без раствора собирается рабочая камера. Делается разметка для прокладки нагревательной спирали в пазах и специальные выводы к блоку управления и источнику энергоснабжения.
    5. В кирпичах пробиваются канавки для укладки спиралей.
    6. Изготавливается нагревательная спираль путем накручивания нихромной проволоки на стержень диаметром 6 мм.
    7. Выкладывается внутри корпуса из кирпича камера с использованием раствора, с соблюдением разметки прокладки спиралей и схемы.
    8. Просушивается печь, укладывается спираль, подсоединяется электропроводка и заземление.
    9. Монтируется термоизоляция на дверцу.

    Для регулировки температуры нагревания в муфельной печи из спиралей прокладываются 2 контура, которые по схеме подключения могут работать в трех режимах:

    1. Первый режим – два контура спиралей подключаются последовательно.
    2. Второй режим – подключается нижний контур спиралей.
    3. Третий режим – два контура спиралей подключаются параллельно.

    Корпус тщательно изолируется с помощью глины, огнеупорного клея и термостойкого силикона. После полного высыхания кладки и изоляционных материалов проводится настройка работы оборудования с проверкой в трех режимах функционирования.

    Читайте также:  Лучшие бензиновые триммеры по отзывам. ТОП 25

    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.

    Изготовление муфеля

    Чтобы самостоятельно сконструировать муфельную печь, в первую очередь стоит сделать огнеупорную камеру. Не каждый материал подойдет для этих целей. Специальную камеру можно изготовить из шамотного кирпича. Он отлично подойдет как для прямоугольной, так и для цилиндрической печи. Правда, в форме цилиндра выложить кирпичи довольно сложно. Для этого необходимо вырезать при помощи болгарки одинаковые трапеции. Для небольшой печи понадобится около 7 кирпичей.

    После стоит соединить их вместе при помощи проволоки, а также проверить, чтобы они плотно состыковывались. Неровности можно также подкорректировать при помощи болгарки. Далее следует выложить кирпичи в ряд и сделать несколько канавок для проволоки, которая в будущем будет нагревательным элементом. Важно сделать канавки таким образом, чтобы проволока нигде не соприкасалась. Для этого стоит на одном из кирпичей разместить углубления под наклоном. Канавки должны быть шириной в 7-8 миллиметров, расстояние между ними – не менее 2 сантиметров.

    Соединяются кирпичи при помощи термостойкого клея. Также можно использовать смесь из глины, порошка шамотного кирпича и кварцевого песка.

    Для изготовления муфеля подойдет и обычная глина, так как самодельная печь не будет работать с экстремальными температурами. Глина нуждается в предварительной обработке. Из картона или листа фанеры сконструируйте небольшой прямоугольник, который по размерам будет совпадать с задуманной муфельной камерой. Обязательно подсчитайте по размерам, будет ли данная камера свободно помещаться в корпус печи.

    Макет камеры стоит покрыть снаружи глиной толщиной в несколько сантиметров. Глина должна высохнуть в течение 5 дней. После обязательным действием является обжиг глиняной конструкции. Лучше всего обжигать материал в угольной печи, так как необходима температура не менее 700 градусов. Если все условия будут соблюдены, получится достаточно прочная и огнестойкая камера.