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.
Фото 1 Муфельная печь для обжига
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.
.jpg "Фото 2 Схема промышленной муфельной печи")
Фото 2 Схема промышленной муфельной печи
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.
.jpg "Фото 3 Старая духовка в виде корпуса муфельной печи")
Фото 3 Старая духовка в виде корпуса муфельной печи
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».
.jpg "Фото 4 Нагревательный элемент")
Фото 4 Нагревательный элемент
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.
.jpg "Фото 5 Огнестойкий клей Терракот")
Фото 5 Огнестойкий клей Терракот
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.
Фото 6 Корпус печи из бочки
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
- По периметру конструкции выкладывается базальтовая (каменная) вата.
Фото 7 Высокотемпературные маты
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
Фото 8 Крепим вату к корпусу печи
- 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.
Фото 9 Разметка огнеупора муфельной печи
Когда кирпичи нарезаны и собраны, стягиваете их проволокой и проверяете, насколько симметричной получилась конструкция.
- 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.
Фото 10 Прокладка нагревательной спирали
- 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.
Фото 11 МП сделана своими руками
- Выводите концы спирали и подключаете их к автомату 25 А.
- 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.
Муфельная печь из горшка
Техника безопасности
- Работать с печкой можно только при условии, что есть заземление.
- Запрещено приступать к работе, если есть сколы или трещины на корпусе.
- Запрещено прикасаться к прибору во время работы.
- Категорически запрещено трогать работающую спираль.
- 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
Меня тоже привлекает муфельная печь для обжига керамики, которую можно сделать своими руками – все просто и понятно. Кто уже делал? Скажите, какая инерция получается? И сколько уходит на разогрев до 900 градусов, а через сколько остывает до 500 градусов? Кто-то делал такие замеры, наблюдения? Есть цифры?
Ох, Илья, моя муфельная печь своими руками тоже сделана. Все зависит от мощности. У меня – 4000 вт, а подключена к 220. И когда только начал ее использовать, делал все замеры и даже графики рисовал, только вот потерял где-то. А по памяти уже не помню. Единственное что скажу – сколько нужно от 900 до 500 не помню, но если прогрелась больше 860 градусов, то ровно через сутки в ней еще остается 280!!! Естественно, если дверку держать закрытой.
Увидел как-то объявления продам муфельную печь б у и подумал, а зачем покупать старую, если можно сделать новую? Уважаемое собрание, статья тут хорошая написана, но может кто сам уже делал – то есть, реальный опыт хочется узнать.
У меня муфельная печь для керамики сложена из традиционного огнеупорного кирпича. Поставил внутрь три спирали – нихромные. Мощность каждой из них – 6 киловатт. Примерный внутренний объем всей конструкции – около одного куба. До 1000 градусов никак прогреть не могу. Не пойму, почему так.
Олег, вариантов тут не много – или диаметр нагревательной проволоки маленький или мощность слабая. Посмотрите видео, как делается муфельная печь своими руками, изучите, как правильно делать расчеты. Ну и еще вариант – слабая теплоизоляция. От нее тоже многое зависит.
Боря, спасибо за ответ. Понятно, что муфельные печи для обжига керамики должны быть хорошо теплоизолированы. Я выбирал для этого толстые кирпичи, огнеупорные. Толщина кладки – аккурат в один кирпич. После включения стенки прогревались отлично, только вот беда – на них скапливалось много влаги, но при этом керамика, которая ставилась на обжиг, была отлично просушена. Может ли быть проблема в том, что сама печка не обшита и именно из-за этого не хочет набирать нужной температуры?
Конечно, это возможно. Печь для обжига керамики сделанная своими руками должна хорошо изолироваться. Поэтому начните сначала с хорошей изоляции. И помните, что каждый рубль затраченный на создание хорошей изоляции в итоге позволит существенно сэкономить на электричестве.
А из чего сделать термоизоляцию для муфельной печи лучше сделать? Посоветуете?
Я когда-то ходит даже на мастер-класс, как сделать муфельную печь своими руками – мужичок один рассказывал, показывал. Так он настоятельно советовал делал два слоя. Первый он же внутренний слой – это обязательно огнеупорный кирпич. Как я понял, у тебя он уже есть. Для его укладки нужно брать такую же огнеупорную смесь, чтобы выдерживал высокую температуру и устойчивый к высокой температуре силикон. Тогда кладка точно будет нерушимой!
А вот снаружи, как можно ближе к стене рекомендовал брать перлит. А еще лучше базальтовую вату. Но смотри на ее плотность – должна быть не меньше 200 килограмм на каждый квадратный метр.
Ну и не в коем случае не бери асбест – это очень плохой материал в этом случае. Когда он греется – а греться он будет обязательно – из него выделяются отравляющие газы.
Ну вот я посмотрел видео, как сделать муфельную печь своими руками – скажу честно, новичок в этом всем. Поэтому не смейтесь, если что)) А если поставить ТЭН для нагревателя? Что в этом плохого будет? По моему мнению – тут только плюсы прослеживаются. Это и размеры подходящие, и купить их можно фактически в любом хозмаге, и менять не сложно.
Ну а чего смеяться то? Изготовление муфельной печи своими руками – занятие не такое уж и простое, чтобы каждый смог собрать моментально. Знания все-таки нужны – мы ведь тоже когда-то не знали, а спрашивать не боялись. По поводу ТЭН – проблема в том, что они температуру дают не ту, что нужно. Большинство моделей прогревают до 450 градусов, не более. Только отдельные, редки могут до 750, но это уже исключение.
Я примерно понял, как в домашних условиях сделать муфельную печь, но сомнения по поводу надежной термоизоляции будущей дверки остаются. Как делали? Кто расскажет?
Конечно, расскажу! Я однажды нашел видео, как сделать муфельную печь в домашних условиях – там и подсмотрел. Жалко, сейчас не могу найти его. Перескажу. Обязательно должен быть сделан уголок, чтобы лучше крепилось. По контору также выкладывается огнеупорный кирпич, как и на стенках. Чтобы кладка была надежнее, по краю контура тоже можно приварить уголок из металла. Такой же уголок для дверки крепится на кирпич после его укладки. И смотри, чтобы петли были надежными, мощными, могли вес дверки выдержать. Следующий шаг – избежать щелей в местах соприкосновения дверки. Я брал специальный уплотнитель резиновый, термостойкий – есть такой, делается для духовок. Ну и все)
А меня заинтересовала газовая муфельная печь – посоветуйте, как лучше горелку сделать?
Просто! Трубка из металла, длинной не больше 15 сантиметров. Диаметр не сильно большой. Одну дырку высверливаешь на одном боку, а потом еще три чуть дальше, но чтобы они располагались к первому под углом в 90 градусов. К первой дырке будет газ подводиться, а через другие три – поджигать его. Вообще скажу, что газовая муфельная печь своими руками просто делается. У кого еще вопросы будут – задавайте!
Та я как раз и пытаюсь понять, как делается муфельная газовая печь своими руками. Скажите, а из чего корпус для муфеля делали?
У меня муфельная печь на газу сделана полностью своими руками, в качестве корпуса использовал обычную кастрюлю, но может подойти и тазик. Внутри нужно сделать все из огнеупорного материала и конечно же не металлического. Я отделывал смесью огнеупорной глины, песка и добавлял цемент. Внизу, на дне кастрюле сделал дырку под горелку. И смотри, когда все сделаешь, выложишь, обязательно прокали печку, чтобы смесь сразу застыла, а то если не сделать внутренний слой твой может обсыпаться или потрескаться.
Печка вертикальная, пол бочки, внутри муфель из шамотной глины и жс, спираль ф1, 8 мм. На 16 трубу мотал длиной 1600 мм потом растянул, регулирую термостатом и термопарой, мощность 1 кВт час, спираль супер фехраль, плавил 10 л алюминия за 7 часов. Температура 860 гр, по факту 1057 гр, потратил 50-70 рублей за свет. Остывает с 900 до 300 за 3-4 часа. Внизу печи есть отверстие на случай прогара тигля, тигль 200х500 из нержавейки стенка 2 мм с обмазкой, печь собственной конструкции, спираль легко заменяемая, крышка тоже из куска бочки, термоизоляция из каменной ваты примерно 1200 мм. Кому интересно пишите на почту LEV-1224@mail.ru
Доброго времени суток. Подскажите какой лучше использовать шамотный кирпич или плиту(маркировка). Где его можно заказать?
Как фото прикрепить сюда?
Вы дико безграмотные, когда с ехидцей пишете о теплотворной способности дров. Важна не теплотворная способность, а теплотворная способность в единицу времени, и она легко увеличивается даже для дров, если их принудительно обдувать.