Печь для плавки металла своими руками

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 19.08.2024

Кто следит за БЖ, наверное помнят, про мой КОМПРЕССОР… Давно я про него ничего не писал, так как писать особенно нечего было. Он работает, проблем не наблюдается. Единственное, что немного не устраивало, так это то, что расчетное значение мощности на выходе, не соответствовало фактическому. Объяснение простое — обороты на шкивах двух компрессоров составляет: у Первого — 1650 об/мин., у Второго 1750 об/мин. Поднимать обороты — значит менять как минимум две пары шкивов. А их ну просто не найти в таком размере.
Поэтому давно задался такой целью, на ту же раму компрессора поставить третий компрессор от ЗИЛ 131… и крутить его от того же двигателя.
Так как компрессоров у меня было с запасом, спасибо за это Азату, он же Yasny , было решено до оснастить установку этим самым компрессором.
Проблема вылезла "неожиданно" — нужна еще пара шкивов на двигатель и на компрессор.
С учетом того что места не много, они должны быть не стандартного размера. Делать придется на заказ.
Поговорив с токарями всех уровней, выяснилось, что выточить одноручейковый шкив стоит 300 руб. Но болванка из цвет. мета такого диаметра стоит от 3-5 тыс. :(

Было решено сделать болванки своими руками и на шкивы потратить всего 300 руб.

Начало у нас как всегда стандартное:
В хламе берем ненужный газовый баллон

По старой схеме спиливаем ему голову (по верхний кант) и не выбрасываем — это наша крышка…

Верхнюю часть крышки (краник) спиливаем болгаркой и ввариваем кусок трубы такого же диаметра

Если Поставить крышку на место, то выглядит все примерно так

Снимаем опять крышку и ввариваем армированный пояс.

Прилаживаем крышку на баллон на петлю со смещенной втулкой — при повороте крышка должна подняться на 1-2 см от края баллона.

В черновом варианте крышка печи открывается примерно так

Примеряем его в наш баллон

Далее берем на полке метровую 5-и литровую пластиковую бутылку и вставляем ее в тот же баллон.

Центруем все с помощью пружин из той же сетки

Далее оставляем все как есть и готовим гипсовую смесь.
В интернете полно всяких пропорций огнеупорных смесей. Я делал все из того что было.
Купил 25 кг. гипса строительного ГВ-5, 10 кг огнеупорной смеси (осталось от кладки печи на отработке), песок около 1 ведра и воды 20 литров.
Все это размешиваем строительным миксером (быстро, чтобы гипс не начал густеть) и выливаем в нашу будущую печь

И в крышку будущей печи…

Через пол часа, после заливки, пока цемент не застыл полностью, удаляем лишний цемент и подрезаем края.

Аккуратно вынимаем бутылку (путем пробивания в ней дырок, выпускания воздуха, комканья и вынимания на свет).

Далее все закрываем и наполняем емкость горячим воздухом на протяжении часа-полутора с помощью строительного фена.

Если вы не использовали огнеупорную смесь, то можно и не греть, но так как у меня она в составе цемента есть — нагрев нужен, так как основа смеси застывает при температуре 100-120 градусов.
Время от времени открывая крышку, наблюдаем на то как влага испаряется из цемента

Время высыхания нашего изделия 2-3 суток…
Поэтому, пока мы про него забываем и отправляемся на заготовку алюминия.
На вскидку в хламе было найдено около 10 кг алюминиевого хлама…

На этом пока все… Чуть позже будем вваривать систему вентиляции печи и делать пробный запуск…
Всем добра…

Муфельная печь для расплава или закалки металлических изделий – прибор, позволяющий домашнему мастеру выполнить определенную работу. Простой агрегат, способный работать на разных видах топлива, для самостоятельного изготовления достаточно обладать навыками выполнения слесарных и электросварочных работ.

Устройство и схема

Устройство муфельной печи для плавки металла состоит из:

в большинстве случаев стального корпуса. Для домашнего использования лучше выполнить его из жаростойкого металла или нержавейки. Но можно использовать конструкционную сталь. Толщина листа 1,5-2 мм;
слоя внутренней теплоизоляции. Для домашних печей используют шамотный кирпич или другой теплоизоляционный материал, выдерживающий температуры нагрева до 1000 0 – 1200 0 ;
стальной корпус можно обложить наружным слоем керамических плиток или огнеупорным кирпичом;
электрических или газовых нагревательных элементов. Газовые горелки лучше приобретать в специализированных магазинах. Электрическая печь может оснащаться самодельными спиралями из нихрома или фехраля. Толщина проволоки – 1 мм. Фехралевая проволока дешевле, но она уступает нихрому по уровню сопротивлению воздействия агрессивной среды и долговечности спирали;
системой автоматического или ручного управления работой техники. Установив тепловые датчики вы сможете легко управлять температурным режимом и временем поддержания заданной температуры.

Материалы и элементы для работы

Муфельная печь для плавки алюминия своими руками или закаливания стальных деталей – для производства подготавливаем полный набор материалов. Нам потребуется:

шамотный кирпич;
теплоизоляция;
листовой металл или любой подручный материал. Если есть старый сейф с внутренним слоем песка, значит вам повезло. Такая печь прослужит долгий срок и позволит сэкономить на наружном слое теплоизоляции;
огнеупорная глина, песок или готовая смесь для кладки кирпича. Для заделывания щелей и пустот можно приобрести огнестойкий герметик или использовать раствор;
электрический кабель, керамические изоляторы, автомат для подключения в щитке.

Необходимые инструменты

Инструмент должен быть исправным:

инструмент электрика;
инструмент каменщика, шпатель;
сварочный аппарат и средства защиты сварщика;
сварочные электроды для сваривания конструкционной стали;
болгарка с защитными очками;
зачистной и отрезные диски;
электродрель с набором сверел.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Муфельная печь для плавки металла своими руками – для такого прибора лучший вид топлива электричество. С его помощью можно разогреть металл до температуры плавления. Разберем подробно этапы проведения работ по самостоятельному изготовлению нагревательного агрегата.

Изготовление конструкции муфеля

В зависимости от материала и конфигурации корпуса начинаем делать отсек для нагрева металла. Можно сделать печь и без стального каркаса, но тогда потребуется уложить печь в слой теплоизоляции. Используем материалы, способные выдерживать высокие температуры. Но лучше сделать коробку из листового металла или из старой бочки или даже холодильника. Этапы работ:

Начинаем готовить блоки для обкладки огнеупорной камеры. Для небольшой камеры понадобится 7 шамотных больших кирпичей. С их помощью можно соорудить прямоугольную или цилиндрическую камеры нагрева и закаливания металла. Если требуется соорудить круглый отсек, понадобится болгаркой вырезать трапециевидные заготовки и предварительно укладывать их в конструкцию, намечая каждую деталь.
Подрезав грани, устанавливаем детали на ровную поверхность и несильно стягиваем их проволокой. Проверяем плотность прилегания граней блоков и отсутствие больших зазоров. Если нужно подрезаем блоки и снова собираем всю конструкцию на проволоке.
Обеспечив плотность прилегания деталей, выкладываем их в ровный ряд и длиной линейкой размечаем пазы для укладки нагревательных элементов печи – спиралей из нихромовой проволоки. В зависимости от диаметра самодельной или покупной спирали размечаем ряды так, чтобы они не соприкасались между собой. Если это произойдет – это грозит коротким замыканием и сработкой автомата и это в лучшем случае. Минимальный зазор – 20-30 мм.
Канавки выбираем дрелью с шарошкой или сверлом или болгаркой. Борозды лучше сделать под небольшим уклоном вниз, чтобы спирали не могли выпасть. Работа кропотливая и требует внимательности, не торопимся.
После проверки точности пропилов и исправления, неточных мест стыковки пазов переходим к сборке муфельной конструкции. Закрепляем блоки с помощью термостойкого клея или раствора. Самодельную смесь готовим из равных частей шамотной глины и просеянного кварцевого песка.

Для изготовления муфеля, небольшого по габаритам, можно использовать простую глину. Для этого выполняем несколько дополнительных операций:

Из картона или тонкого пластика делаем опалубку для заливки жидкого раствора глины, либо можно использовать обрезанную бочку. Учитываем толщину стенок и размеры корпуса печи.
Замачиваем раствор на 2-3 дня, чтобы он растворился и разбух. Такая смесь становится пластичной.
После этого заливаем в опалубку раствор. Толщина стенок – 50-70 мм. Обязательно уплотняем и протыкаем его тонким стержнем для удаления пузырей воздуха и монолитности конструкции.
Оставляем деталь до полного засыхания глины. Делаем пазы для укладки спиралей или отверстия для установки газовых горелок и вывода проводов.
Готовый глиняный муфель обязательно закаляем в печи и только после этого устанавливаем в корпус.

Такая монолитная обожженная конструкция будет прочной и не уступит по характеристикам муфелю из шамотного кирпича.

Готовим и устанавливаем нагревательную спираль

Спираль можно приобрести в магазине или намотать самостоятельно (толщина проволоки нужна – 1,2 мм.):

Понадобится запас проволоки из нихрома или другого сплава и простой пруток, подходящего сечения. Зажимаем конец прутка и проволоки в тисках и начинаем плотно наматывать спираль.
Витки можно укладывать вплотную, но без перехлестов. После намотки спираль немного растягиваем по длине, чтобы между витками был определенный зазор.

Готовые спиральки укладываем в подготовленные пазы в корпусе муфеля и фиксируем скобками из нихрома. Устанавливая скобки, следим, чтобы они не перемкнули виточки между собой. Для крепления еще используют раствор для кладки кирпича из глины и песка. Этот материал не проводит электрический ток.
Рассчитанные по мощности спирали обеспечат высокую температуру в печи. Для увеличения производительности и экономии электроэнергии советуем сделать несколько нагревательных контуров, которые можно включать отдельно. Так мы сможем поддерживать необходимую температуру в начале обжига металла и постепенно доводить ее до максимальной.
В местах выхода из корпуса закрываем проволоку керамическими предохранителями, а сразу после выхода подключаем медный электрический кабель большого сечения. Заводим кабель в электрический щиток и подключаем его к отдельному автомату. Печь должна быть надежно защищена от токов короткого замыкания, для защиты обязательно заземляем ее и подключаем к отдельному УЗО.

Важно! Для домашней печи лучше использовать нихром. Этот материал способен выдерживать высокую температуру и длительное нахождение в агрессивной среде. Минимальное сечение витков спирали – 1 мм.

Для нагрева деталей можно использовать газовые горелки.

Работы по установке в муфель газовой горелки

Если вы обладаете опытом изготовления аналогов, такую конструкцию делаем по определенной схеме:

Горелка устанавливается с помощью хомутов. Не забываем установить на подводящем шланге клапана, защищающего от обратного удара.

Финальные работы

Муфельная печь – горн своими руками почти готова. Остается собрать все детали в единую конструкцию. Полость между муфельным устройством и корпусом заполняем свободное пространство утеплителем.

Если нужна печь для плавления небольшого количества металлов, на верхней детали делаем небольшой вырез по габаритам тигля и ужесточаем края прутком или уголками. Теперь после включения печи в работу можно устанавливать тигель с медью или алюминием и расплавлять металл.

После окончания всех работ проверяем правильность сборки и включаем прибор в сеть переменного тока. Сначала печь будет сильно дымить, не пугайтесь – это выгорает смазка, краска или грязь. После первого включения дыма станет значительно меньше.

Правила эксплуатации

Электрические или газовые печи для расплавления материалов или закаливания деталей – приборы повышенной опасности.

Перед началом работ обязательно проверяем надежность подключения к газовой сети или изоляцию проводов и состояние спиралей. В помещении необходимо обеспечить надежную систему вентиляции.

Печь устанавливаем на теплоизоляционную подставку. Лучше взять несколько шамотных кирпичей и склеить их жаростойким клеем.

Не рекомендуем работать в такой одежде, как на фото:

Только спецодежда сможет защитить вас от ожогов при работе с расплавленным металлом. Только спилковые перчатки соответствуют правилам охраны труда. Одежда из плотного материала. Все участки тела должны быть закрыты, обувь из плотной кожи или заменителя. Никаких тапочек или сланцев.

Вывод

Как известно, алюминий часто используется самодельщиками, для изготовления различных самодельных деталей. Алюминиевые сплавы обладают невысокой температурой плавления и хорошей обрабатываемостью деталей. А в хозяйстве всегда найдётся много алюминиевого лома. Средняя температура плавления алюминия 650–660 ?, поэтому этот металл можно плавить и в домашних условиях, отливать чушки и заготовки для деталей.

В связи с этим мы подготовили для вас эту статью-инструкцию по изготовлению своей электрической печи для переплавки алюминиевого лома в слитки, которые затем можно подвергнуть повторной механической обработке.

Отказ от ответственности: в данном проекте используются источники питания высокого напряжения, и присутствует серьезный риск получения травм (например, нагревательный элемент находится под напряжением при использовании и может иметь электрический потенциал даже при отключении). Также электрическая печь для плавки металла создает чрезвычайно высокие температуры и расплавленный металл, что также представляет серьезный риск получения травм. Используйте соответствующие меры предосторожности, защитное оборудование и обратитесь к опытному профессионалу!

Комплектующие:

Вот список расходных материалов, которые мы использовали:

Изоляционные огнеупорные кирпичи;
Печной цемент;
Щипцы для тиглей;
Керамические клеммные колодки;
Высокотемпературный провод;
Форма для выпечки;
Графитовый тигель;
Термопара типа К;
Провод катушки нагревательного элемента;
ПИД-регулятор;
Угловой утюг 1 ”;
Тумблер 125/250 В;
Кабель питания 14 калибра.

Шаг 1: Изолированные огнеупорные кирпичи

Мы расположили кирпичи так, чтобы получился простой ящик для тигля, позволяющий загружать его сверху.

Шаг 2: Резка кирпичей

Мы разрезаем два кирпича пополам, чтобы поставить их в углы нашей конструкции. Эти кирпичи очень легко резать и придавать им форму, главное следить за тем, чтобы разрез оставался прямым.

Шаг 3: Делаем канавки для нагревательного элемента

Затем мы измерили три равномерно расположенных линии от пола литейного цеха до верхнего края по периметру внутренней части. Этим обозначены три ряда, в которые будет вставлена электрическая катушка.

Используя квадратный напильник, мы проделали канавки в кирпичах и использовали кусок электрической катушки, чтобы обеспечить правильную глубину.

Шаг 4: Шлифование и склеивание

Мы сделали небольшую сборочную линию, чтобы сделать процесс немного управляемым. Мы запилили пазы для всех внутренних стен, а затем склеили готовые детали печным цементом.

Шаг 5: Сверление и окончательная склейка

На одной из коротких стенок мы сделали бороздки в виде наклонной поверхности, что позволяет нагревательному змеевику достигать следующего ряда. Здесь же мы хотели, чтобы концы нагревательной спирали выходили, поэтому просверлили небольшое отверстие с помощью стандартного сверла.

Затем мы склеили все стены печным цементом и дали ему застыть в течение ночи.

Шаг 6: Создание внешней структуры

Используя стальной уголок толщиной 1 дюйм, мы измерили длину всех внешних углов и сварили их вместе.

Чтобы не усложнять, мы просто перекрыли соответствующие части, а не ослабляли каждое соединение. Если у вас нет сварщика, вы также можете использовать гайки и болты, просверлив отверстие в каждом соединении и затянув гайки и болты.

Шаг 7: Электроника - регулятор температуры

Переходим к электрической части. Мы использовали ПИД-регулятор и твердотельное реле, термоизолированный провод и термопару типа K, которая показывает 0 - 1300 ° C.

Чтобы разместить все вместе, мы напечатали на 3D-принтере корпус и установили тумблер и электрическую розетку, которые мы вытащили из старого блока питания компьютера.

Мы приложили общую схему подключения для справки, но разные ПИД регуляторы могут иметь разные инструкции по подключению, поэтому дважды проверьте свою модель.

После того, как все было подключено и смонтировано в корпусе, мы прикрутили к металлической конструкции литейного цеха гайки и болты. Позже мы обнаружили, что конструкция немного нагревается и смягчает корпус, напечатанный на 3D-принтере, поэтому было бы полезно иметь изоляционный слой, такой как дерево.

Мы обязательно подключили заземляющий провод к монтажному болту, чтобы конструкция могла быть электрически заземлена для безопасной работы.

Шаг 8: Установка термопары

Затем мы измерили и просверлили отверстие для термопары.

Температура измеряется всего в 1 дюйме от кончика термопары, поэтому мы хотели расположить эту область ближе к полу литейного цеха, чтобы получить наиболее точные показания.

Мы сделали небольшой рычаг с небольшой регулировкой для установки термопары. После этого закрыли корпус.

Шаг 9: Нагревательный элемент

Используя катушку из стальной проволоки в качестве нагревательного элемента, мы рассчитали сопротивление около 9 Ом, чтобы дать нам достаточную мощность, не перегружая нашу схему на 20 А и давая нам приличный запас для включения других инструментов в цепи, если это необходимо.

Чтобы рассчитать, используя нашу схему 120 В с 9 Ом, измеренным на нагревательном элементе:

Недавно я начал вникать в изготовление ножей, и часть процесса заключалась в термообработке металла. Я посмотрел разные инструкции как сделать плавильню, где для изготовления использовалась дрель с битой для сверления отверстий, но я решил сделать всё проще и менее затратно.

Для создания отверстия я использовал ножовку по металлу, отвёртку с плоским профилем и рашпиль. Для соединения кирпичей я использовал цемент для печей. Далее я понял, что в этом не было абсолютной необходимости, но для меня это стоило потраченных денег.

Шаг 1: Покупаем кирпичи

Вам нужно купить три жаропрочных кирпича (почему именно три вы узнаете позже). Они очень легко крошатся и ломаются, что делает работу с ними достаточно лёгкой.

Шаг 2: Размечаем окружности

Первое, что я сделал – положил один кирпич на другой и отметил их центр. Затем я поискал круглые объекты, которые можно использовать в качестве шаблона для разметки окружности. Мне отлоично подошла внутренняя стоона мотка изоленты и бита для создания отверстий на 5.5 см. Я уже говорил, что эта бита не понадобится для проекта и я использовал её лишь в качетсве шаблона для рисования окружности.

Вы можете поискать любую подручную круглую вещь, например стакан. Вам нужно получить большое отверстие с одной стооны и чуть более мелкое с другой – это приведёт к тому. Что отверстие будет конусообазным. Не нужно стараться сделать его идеальным – посто делайте все максимально точно.

Шаг 3: Соединяем окружности

Теперь я соединяю переднее отверстие с задним при помощи линейки. Результат вы видите на последней фотографии.

Шаг 4: Пропиливаем в кирпичах пазы

Теперь, при помощи ножовки, я делаю пропилы вдоль длины кирпича и расстояние между ними (на глаз) равно примерно 5-7 мм. Материал поддаётся очень легко и все пропилы можно сделать примерно за 5 минут, даже более того, это заняло настолько много времени, потому что я пилил аккуратно, стараясь максимально приблизиться к нарисованным радиусам. Я начинал пилить, затем проверял, насколько я близко подошел к линиям.

Еще раз повторюсь, что не обязательно всё делать идеально – вы можете слегка выйти за пределы линии, просто уделите этому процессу ваше внимание. Не забудьте одеть защитные очки, перчатки и респиратор, так как материал кирпича не очень полезен для здоровья, а распиловка производит очень мелкий порошой, который может попасть вам в легкие.

Шаг 5: Ломаем перегородки

Как только вы проделали все распилы, возьмите плоскую отвертку и вклинивайте её в пазы. Используйте её как клин, чтобы выломать нужные части. Кирпич не оказывает сопротивления и ломается очень легко.

Шаг 6: Формируем отверстия

Как только все большие перегородки выломаны, возьмите рашпиль и придайте отверстию более правильную форму. Для этого процесса вам скорее всего подойдёт и обычный круглый напильник. Не следует сильно давить на него, просто прикладывайте легкое равномерное давление. В качестве направляющих линий используйте окружности, которые вы ранее нарисовали на кирпичах.

Шаг 7: Дорабатываем отверстие

Далее я совместил кирпичи и посмотрел, какие зоны нужно доработать. Я старался, чтобы отверстие получилось максимально круглым, опять же. Я не старался сделать его идеальным. А просто скруглял его до приемлемой формы.

Шаг 8: Цемент для соединения кирпичей

Для соединения кирпичей я использовал печной цемент. В горне будет использоваться пропановая горелка, которая не превысит максимальный предел моего цемента, равный 1500 градусов Цельсия. Если вы будете соединять кирпичи подобным раствором, то почитайте инструкцию к нему.

Шаг 9: Нанесите цемент

Следуя инструкциям, нанесите цемент на соединения

Шаг 10: Соединяем кирпичи

Я нанес немного цемента также и на стороны кирпичей. Как только я соединил кирпичи вместе, то поставил сверху банку краски в качестве груза. По иснтрукции, цемент схватывается в течение одного часа.

Шаг 11: Запекаем цемент

По инструкции, после высыхания нужно запечь цемент при 260 градусах Цельсия. Я положил кирпичи в свой газовый гриль, включил горелку, дождался нужной температуры, включил вторую горелку и тоже немного подождал, а затем повторил всё с третьей горелкой. Датчик грила показывал 260 градусов, но кирпичи нагрелись всего до 150 градусов, поэтому я перенёс их прямо на огонь и с помощью лазерного термометра проверял, пока они не будут нагреты до нужной температуры. Как только датчик показал, что кирпичи нагрелич до 260 градусов, я выключил горелки и закрыл крышку гриля, оставив горн остывать до комнатной температуры.

Шаг 12: Сверлим отверстие в горне

Затем при помощи дрели с битой, диаметр которой равен диметру сопла пропановой горелки (1 см в моем случае), я просверлил отверстие под углом, на расстоянии примерно 3 см от края со стороны рта горна. Сопло горелки само по себе находится под углом. Так что возьмите это на заметку, когда будете сверлить отверстие – вам не понравится, если угол будет слишком большим или отверстие будет неудобным. Я поместил сопло горелки на кирпич, чтобы понять, какой угол будет идеальным в мом случае.

Шаг 13: Тестируем горн

Пришло время протестировать горн и вот где нам понадобится третий кирпич. Он помещается позади горна и действует в качестве регулятора. Мне еще нужно поэкспериментировать с этим процессом, но могу сказать, что если вы закрываете отверстие. То горн нагревается не очень сильно. Если же вы ставите кирпич под углом, давая воздуху проходить в горн, то горн нагревается сильнее. Также я обнаружил, что при разном расположении кирпича горн звучит по-разному. В закрытом видео звук не впечатляет вообще, но если слегка приоткрыть отверстие, то горн издаёт звук, похожий на рокот ракеты и чем круче звук, тем горячее горн.

Шаг 14: Послесловие

Я взял кусок мягкой стали, чтобы посмотреть, раскалится ли она до красна. На фотографиях вы видите, что я преуспел в этом деле. Я не знаю, сколько времени уходит на это, так как пробовал разные углы для третьего кирпича, но сталь раскалилась быстрее, чем я ожидал. На последней фотографии вы видите свечение после того, как я выключил горелку. Также я хочу заметить, что от сопла горелки зависит, насколько высокой будет температура в горне. Со своей мини печью из кирпича я успешно прокалил кусок стали и закалил нож.

Также у меня получилось создать технику Мокумэ-ганэ, объединив 8 кусков стали. В итоге я был очень доволен полученными результатами и в будущем я найду способ обернуть плавильню для алюминия своими руками в металл, чтобы повысить срок его жизни — кирпичи очень хрупкие и так и крошатся при любом сильном воздействии. Также важным будет заметить, что наружная поверхность кирпичей греется примерно до 120-190 градусов Цельия, поэтому не ставьте горн на воспламеняющиеся материалы. Также будет неплохо, если недалеко от горна будет находится огнетушитель.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Читайте также: