DIY muffelugn

Att ha en muffelugn i en hemverkstad är det redan möjligt att allvarligt behärska värmebehandlingen av metaller, vilket är nödvändigt för tillverkning av knivar, delar av mekanismer och verktygsteknologi. Vi erbjuder en enkel och billig design för en automatisk härdugn.

Kroppsdelar

En elektrisk härdningsugn kan enkelt byggas på basis av en tunnväggig behållare med en volym på 15 liter eller mer. För de mest kompakta alternativen är en vanlig galvaniserad hink lämplig, för större kan du använda en tvättmaskinstank, tekniska behållare, eller till exempel rulla ett plåt takjärn till en cylinder och fälla botten med en enda vikning. Höljet behöver inte vara brandsäkra, det räcker för att det tål temperaturer på 80–100 ° С.

Kroppen ska installeras på ett sådant sätt att frigången från ytan är cirka 100 mm, för vilken du behöver fästa de enklaste benen. Eftersom dessa, gängade stavar böjda med en konsol, vars kanter är förs in i hålen i kroppen och dras åt med muttrar på båda sidor, kommer att passa. Benens höjd måste omedelbart justeras och muttrarna måste vara ordentligt låsta.

Ett elektriskt anslutningshål måste göras på baksidan av höljet. Det är bäst att klippa ett fönster med måtten 50×70 mm och sedan installera en glasfiberpanel på denna plats med måtten cirka 100×120 mm. Anslutningen av värmeelementen utförs på stift, medan två eller flera par kan tas ut för att organisera flera steg eller arbeta från ett trefas nätverk.

Värmeelement

Det första steget i tillverkningen av själva härdningsugnen är beräkning och sökning efter värmeelement med deras efterföljande montering i en enda bränsleslinga. Detta kan göras på två sätt: genom att välja färdiga värmespolar eller genom att göra dem själv..

Att välja spiraler är inte särskilt svårt, du behöver bara se till att de är gjorda av rätt material och har ett tillräckligt tvärsnitt. Det rekommenderas inte att använda trådvärmeelement med trådtjocklek mindre än 0,4 mm för härdningsugnar. Den optimala varianten av spiralmaterialet är fechral X27Yu5T eller Kh23Yu5-N-VI. Den viktigaste regeln när du arbetar med sådana legeringar är att inte värma dem förrän den slutliga formningen och montering av bränsleslingan..

Beräkningen av värmeelementen måste utföras individuellt med hänsyn till ugns dimensioner och motsvarande värmekraft. Som exempel kan du ta en ugn med en värmekammares mått på 150x100x300 mm. För att värma ett sådant utrymme till en temperatur av 1 100 ° C krävs en total effekt av värmeelementen på cirka 4 kW, men uppvärmningen är mest ekonomisk när den totala effekten hos spolarna är 5,5-6 kW. När du är ansluten till ett 220 V-nät kommer strömmen att vara 28 A, och värmarens totala motstånd är 7,86 Ohm.

Med hjälp av dessa data kan vi enkelt hitta den önskade trådlängden med en känd elektrisk konduktivitet. Den genomsnittliga resistiviteten för en fechral är 1,25 Ohmmm²/ m. Om du använder en tråd med en diameter på 0,9 mm blir dess tvärsnitt 0,64 mm², vilket betyder att en meters motstånd kommer att vara lika med 0,8 ohm. Därför krävs det att skapa ett värmeelement med en total trådlängd på 9,83 m. För att vrida spiralen måste du använda en dornstav, som tidigare beräknat längden på en varv. Om spolen har en ytterdiameter på 8 mm kommer spirallängden att bli något mer än 25 mm, det vill säga det totala värmeelementet kommer att bestå av 393 varv.

I ett tvärsnitt är kammarens omkrets 500 mm, med en normal packningstäthet i en eldbox med ett djup av 300 mm, spiralen placeras i 5 rader med ett indrag från framkanten på 40 mm. Således är spiralens totala längd 2,5 meter, spiralen måste sträckas jämnt till denna längd. Om du beräknar grovt så kommer avståndet mellan spiralens varv att vara lite mer än 5 mm efter sträckning, vilket kommer att ge tillräcklig värmetäthet. Om tonhöjden visade sig vara högre än 8 mm, måste tråddiametern minskas, med en vridhöjd på mindre än 3 mm – för att öka.

Ugnsfoder och arrangemang

Själva konceptet med en muffelugn innebär närvaron av en muffel – en inre värmebeständig kapsel som stänger värmekretsens spiral och skyddar den mot fint skräp och skala. Muffeln är som regel borttagbar i ugnarna, vilket möjliggör reparation och utbyte av värmeelement.

Den huvudsakliga svårigheten är att tillverka ljuddämparen och uppvärmningsenheten samtidigt. Detta kräver två typer av värmebeständig keramik: en för att skapa ett hus med spår, den andra för en tunnväggig muffel. För en keramisk bas är det bättre att använda en blandning av eldfast lera med en aluminiumoxidhalt av minst 30%. Leran bör spädas med överflödigt vatten och låta svälla i en dag, varefter det avskiljda vattnet tas bort från ovan och endast det svullna sedimentet lämnas.

Den keramiska kroppen på värmaren är massiv, därför kan den inte tillverkas av ett rent bindemedel, ett fyllmedel behövs. Som den senare är glasfiber, torr kvartssand eller krossad chamotte väl lämpade. Den totala lerahalten i lösningen bör inte vara mindre än 50 volymprocent, vilket resulterar i att blandningen får konsistensen av en viskös plastpasta. Om kompositionen visar sig vara mer flytande, avlägsnas överskottsfuktighet genom att tillsätta små delar av stuckatur omedelbart före användning..

Chamotte pulver

Värmekroppen är tillverkad i en volymmetrisk mall av wellpapp, vars mått ska vara 15–20 mm större än de planerade måtten på eldstaden på varje sida. Först måste en sladd eller en silikonslang med lämplig diameter lindas på mallen och bilda det erforderliga antalet spår för spiralen. Därefter måste mallen med en sladd limmas med lera från alla sidor, undvik bildandet av håligheter och uppnå en väggtjocklek på minst 40 mm. Tillsatsen av alabaster hjälper biten att behålla sin form före avfyring. Ta försiktigt bort pappskäret från den torkade keramiska kroppen och dra sladden ur spåren.

För foder i ugnen används keramik tillverkad av kaolin av högre kvalitet. Anrikad lera av KFN-2-märket är bäst lämpad; som fyllmedel är det bättre att använda krossad högrenhetskamotte med ett innehåll på cirka 20–25 volymprocent av torra komponenter. Blandningen förseglas såsom beskrivits ovan och används för att bilda det inre fodret..

För att enkelt kunna separera ljuddämparen sätts spiraler in i den keramiska kroppen på förhand. Sedan klistras den inre ytan över med massor av tidningspapper enligt papper-mâché-principen. Du bör få minst 8-10 lager, medan den inre ytan ska innehålla så lite råhet som möjligt. Efter det att papperet har torkat appliceras en eldfast foderförening från insidan. Det är bättre att göra detta i flera passeringar, vilket ger tid för överskottsfuktighet att avdunsta, som ett resultat av att muffelväggen ska nå en tjocklek på 15-20 mm. I detta tillstånd torkas hela aggregatet i flera dagar tills den totala förlusten av plastisitet och utseendet på ett ringande ljud när man tappar.

Efter torkning utförs primär avfyrning – spänning appliceras på spiralerna och den varma produkten hålls i 4–6 timmar. Under avfyrningsprocessen passerar Fechral kristallisationsgränsen och blir mer ömtålig i form av kanaler. Leran i keramikinsatsen och muffeln är bakad och glasartad och får motstånd mot cykliska temperaturförändringar. Tja, pappers- och limresterna bränner helt enkelt ut, samtidigt som de bildar ett minimalt tekniskt gap för enkel borttagning och installation av muffeln.

Med denna tillverkningsmetod kan vissa trick användas. Till exempel för att bilda en keramisk kropp på en avsmalnande mall för att underlätta avlägsnande av muffeln. Det kommer inte att vara överflödigt att förlänga framsidan av aggregatet, där det inte finns några värmare, eller placera en liten spiral i botten av kammaren. Själv som ljuddämpare för en ugn kan du göra flera kopior samtidigt.

Värmeisolering av ugnen

Som ett resultat av de beskrivna åtgärderna erhålls en nästan färdig eldbox i härdningsugnen, den behöver endast placeras i fodralet, säkert fästas och minimeras värmeförlusten. För detta kommer en färdigbehandlad behållare med ben till hands.

Behållarens inre volym måste fyllas med mineralull med en densitet på 45-50 kg / m³. Bomull måste rullas upp i en spiral, först lägga den under ytterväggarna och gradvis flytta mot mitten. Förpackningstätheten bör vara så hög som möjligt, men själva bomullen bör inte skadas. Som ett resultat måste hela brännkammaren placeras i den centrala vikningen. Om bomullens täthet är tillräcklig, krossar inte uppvärmningsdelen isoleringen med sin vikt. Alla spiralledningar måste försiktigt lindas med glasfiber, sättas in mellan dem avståndsdelar gjorda av rester av mineralull och sedan bringas ut genom bakväggen, anslutna till baksidan av tapparna och installeras panelen på plats.

För att säkert fixa eldboxen och installera dörren måste bomullsullarna krossas och sjunka 6–8 cm djupare än sidorna. Ytan på isoleringen måste ströas med alabastermjölk flera gånger så att bomullsvärdet härdar och slutar intensivt absorbera fukt. Därefter fylls ugns främre del med en blandning av alabaster, sand och mineralfiber. Medan kompositionen inte är fryst inbäddas en ugndörr eller inteckningar för fixering av den i den.

Automation med temperatur-tidsuppgifter

Det finns tre typer av härdningsugnsautomation. Kostnaden för att organisera kontrollen av ugnen stiger tillsammans med användarkomforten. Det enklaste alternativet är en enklare termostat med termoelement som temperatursensor. Denna enhet behåller helt enkelt den inställda temperaturen med en hysteres på cirka 30-50 ° C. Hållningstiden styrs manuellt, liksom i det ögonblick då temperaturpunkten uppnås.

Mer avancerad automatisering utvecklas specifikt för elektriska ugnar. Termokontroller av typen Autonics TCN4 har en effektproportionell styrfunktion som ger en justerbar hysteres upp till 1 ° C. Dessutom är enheten utrustad med ytterligare funktioner, till exempel ett larm för att nå en förinställd temperatur. Om så önskas kan larmkanalen användas för att aktivera ett tidsfördröjningsrelä i serie med termostaten.

De mest avancerade i detta avseende är automatiseringsenheter för ugnar av typen ”Profil-M”. De skiljer sig inte bara i de inbyggda kraftreläerna, utan också i möjligheten till mer flexibel konfiguration. I sådana styrenheter är en timer förinställd, och det är också möjligt att ställa in värmebehandling med en komplex temperaturprofil, varvid sekvensiellt ställs in varaktigheten av tidsintervall i vilka en viss temperatur bibehålls.