Как сделать муфельную печь для обжига керамики своими руками

Эксплуатация

Правила безопасности

Прежде чем начать применение муфельной печи, нужно удостовериться в исправности ее элементов. Это правило безопасности следует выполнять каждый, когда планируется обжиг.

Печь должна иметь заземление. Прибор устанавливают вдали от легковоспламеняющихся предметов на плиту из асбестоцемента. При обжиге все манипуляции выполняют в плотных рукавицах, используя металлические щипцы с длинными ручками.

С прибором, имеющим открытые спирали следует обращаться очень осторожно. Ни в коем случае нельзя прикасаться к спиралям работающей или остывающей печи

Правила обжига глины

До начала работ керамист должен знать, как обжигать глину в муфельной печи, подходит ли изготовленная печь для обжига керамики, эмали и других веществ.

Прежде чем приступить к обжигу, необходимо провести пробную процедуру. Если просушенный кусок глины размером с кулак при обжиге растрескался, значит надо увеличить температуру внутри камеры. Если его не разорвало, значит, режим подобран правильно.

Обжиг глины производят при увеличении температуры. Вначале просушенные глиняные изделия выдерживают при 200°С. Затем постепенно увеличивают жар в течение 6-7 часов до температуры 900-1000°С. После этого печь отключают, а изделия оставляют остыть в приборе.

Обжиг керамики (фарфора и фаянса) требует более высоких температур. Самодельные конструкции не всегда могут выдержать жар в 1200-1400°С. Вместо изготовления такого прибора лучше найти заводскую муфельную печь, бывшую в употреблении.

А муфельная печь для эмали ничем не отличается от прибора для обжига глины. Эмали запекают при температуре 600-800°С в печах с открытой спиралью. Каждый предмет помещают на подставку из никеля и его сплавов или других подходящих материалов.

При отсутствии термометра температуру можно определить по цвету каления:

• 500-600°С – слабое красное свечение;
• 600-700°С – темно-красный цвет;
• 800-900°С – светло-красный оттенок;
• 900-1000°С – оранжевое свечение.

Описание высокотемпературных печей для обжига керамики

Муфельные печи для обжига керамических изделий работают на газе и электричестве. Индукционные печи для этой цели не используют.

Электрические устройства

Электрические печи работают от сети 220 и 380 вольт. Агрегат состоит из следующих элементов:

• из муфеля (толстостенной камеры из огнеупорного материала);
• из термостойкой облицовки муфеля;
• из металлического корпуса;
• из металлической дверцы с термостойкой изоляцией;
• из нагревательных элементов;
• из приборов контроля температуры.

Корпус заводской муфельной печи изготавливают из стали. Мастера-любители нередко используют металлические кожухи электроприборов.

Муфель выкладывают из огнеупорного (шамотного) кирпича. В качестве связующего раствора берут готовую шамотно-песчаную смесь, мертель.

Теплоизолятор (базальтовую минеральную вату, распушенный асбест) набивают между корпусом и муфелем. Хорошими теплоизоляторами являются перлит и вспученный вермикулит.

Нагревательные элементы в этом варианте — спирали из нихрома или фехрали, инфракрасные нагреватели. Важными приборами для установки нужной температуры являются терморегулятор и реле.

Дверца муфельной печи прочно прижимается к корпусу с помощью замка. На ее внутренней стороне крепится слой минеральной ваты и пластина из шамотного кирпича.

Газовые печи

В газовых муфельных печах камера нагревается газом из бытового газового баллона. В качестве нагревателя используется газовая горелка от бытовой плиты или духовки.

Корпус газового муфельного прибора делают металлическим. Он может иметь квадратное или круглое сечение. В качестве корпуса любители используют стальные баки, сварные ящики из листовой стали.

Термостойкая облицовка делается из рулонной базальтовой ваты, вермикулита, асбестового волокна, перлита. Облицовка крепится на керамические крепежные детали, нихромовую проволоку.

Термостойкую облицовку обкладывают огнеупорным шамотным кирпичом. Кладка делается на шамотный раствор или мертель.

Газовая горелка крепится на дне корпуса или сбоку камеры. Она не дает равномерного нагрева, поэтому обжиг ведется в другом муфеле, который вставляется сверху внутрь камеры. В него кладут обжигаемые изделия.

Крышку армируют толстым слоем рыхлого теплоизолятора и шамота. Печные газы выходят наружу через специальные щели или зазоры между крышкой и корпусом.

Печь муфельная своими руками: инструкция по изготовлению

Этап первый. Изнутри цилиндр выкладывается базальтовой ватой.

Высокотемпературные маты

Крепление базальтовой ваты к корпусу керамическими пуговицами

Этап второй. Сооружается термоизоляция, для которой, как говорилось ранее, нужно брать только шамотный кирпич. Процедура такова: в корпусе необходимо состыковать семь кирпичей, чтобы они образовали трубу. В будущем она послужит рабочей камерой.

Разметка огнеупора муфельной печи

Кирпичи раскладываются в ряд, при этом на каждом из них делаются отметки, по которым они будут обрезаться. Далее происходит непосредственно обрезка, после которой кирпичи должны быть такой формы, чтобы их можно было соединить в одну полую трубу. С целью упрощения процедуры кирпичи можно пронумеровать. По окончании резки труба собирается, стягивается проволокой, проверяется симметричность формы. В случае необходимости проводится корректировка.

Муфельная печь своими руками

Этап третий. Нихромовая проволока закручивается в спираль ø6 мм путем наматывания на основу (использованный электрод, карандаш и т. д.). Затем кирпич извлекается из корпуса и обратно укладывается в ряд.

Прокладываем нагревательную спираль

Этап четвертый. К кирпичам прикладывается спираль и размечаются будущие канавки. Правильность линий измеряется строительным уровнем. В результате уложенная спираль должна вести от дна до верхней части трубы. Не допускается соприкосновение витков, т. к. это может стать причиной короткого замыкания.

Этап пятый. Для вывода концов спирали и их подключения к автомату со стабилизатором между парой кирпичей вставляются три полоски, вырезанные из керамической плитки, с проделанными полипропиленовыми каналами для проволоки. Эти каналы значительно упростят ремонтные работы в будущем.

Этап шестой. Готовая конструкция помещается в стальной корпус. При этом на дно корпуса кладется один кирпич, предварительно покрытый огнеупорным клеем. Для вывода керамических каналов в корпусе проделываются отверстия в соответствующих местах.

Готовая конструкция помещается в стальной корпус

Этап седьмой. Для изготовления крышки используется все та же листовая сталь. Вырезается круг по размеру конструкции, для более надежной фиксации сверху на него крепится шамотный кирпич (1 шт.). Затем привариваются ручки, навес и металлическая щеколда. Края крышки, соприкасающиеся со стенками печи, покрываются слоем огнестойкого силикона. Силикон наносится лишь на предварительно обезжиренную поверхность.

Крышка печи

Крышка печи

Крышка печи

Этап седьмой. Пробный запуск. Для полного высыхания конструкции ее устанавливают в теплое, хорошо проветриваемое место. Запрещено использование каких-либо нагревательных приборов, поскольку это может привести к растрескиванию кладки. После высыхания спирали подключаются к автомату со стабилизатором, настраивается мощность нагрева и рабочая температура.

При эксплуатации печи крышка должна быть плотно закрытой.

Производители и модели

Мини-печь для фьюзинга «Studio Pro». Производство российской компании ТД «Стекло и мир». Габариты ее рабочей камеры составляют 203 х 203 х 114 мм

Печка имеет возможность вертикальной и боковой загрузки, что особенно важно для обработки мелких деталей. Питание осуществляется от сети 220 вольт, мощность печи – 2.2 кВт, максимальная рабочая температура – 980 градусов Цельсия

Ее стоимость составляет 70000 рублей.
Фьюзинговая печь «FMGroup ПФ-1106». Производство российской компании из Пензы ООО «FMGroup».  Габариты ее составляют 1000х1500х1600 мм, максимальная толщина стекла для обработки в ней – 20 мм, размеры загружаемого стеклянного листа не более 1100 на 600 мм. Питание осуществляется от сети 380 вольт, мощность печи – 9 кВт. Цена такого аппарата – 140000 рублей.
Муфельная печка для фьюзинга и процессов моллирования ООО «ЗапСибОгнеупор». Размеры нагревательной камеры 600х600х230 мм, мощность – 4 кВт, работает от сети 220 вольт. Тэновые элементы находятся в верхней крышке, максимальная рабочая температура – 950 градусов Цельсия. Цена на печи для фьюзинга такой модели – 80000 рублей.
Установка гравитационного моллирования стекла «FMGroup ПГМ 1511». Производство российской компании из Пензы ООО «FMGroup». Она представляет собой двухкамерный агрегат, сверху которого перемещается нагревательный модуль. Печка снабжена микропроцессорным температурным регулятором. Мощность установки – 24 кВт, пространство рабочих камер 2100х1100х450 мм, питается от электросети 380 вольт, максимальная температура в камере – 1000 градусов Цельсия. Ее стоимость составляет 520000 рублей.
Печь фьюзинговая для обжига керамики ПК515К. Производство российской компании ООО «Гжельские узоры». Представляет собой печку «чемоданного» вида, нагревающий электрический элемент расположен в верхней крышке. Обладает системой программирования режимов фьюзинга. Габариты рабочей камеры 1300х750х100 мм, мощность 6 кВт, работает от электросети 380 вольт, максимальная температура нагрева 1150 градусов Цельсия. Ее стоимость составляет 205000 рублей.
Печка для моллирования стекла KFM 1.5. Производство российской компании ООО «Стеклокомплект». Размеры рабочей камеры этой установки 1500х600х500 мм. Ее мощность равна 7 кВт, рабочее напряжение 380 вольт, максимальная рабочая температура 850 градусов Цельсия. Стоимость такой печи составляет 170000 рублей.
Мини-печи для закалки стекла Gangxin GX-P0609. Эти установки производятся в Китае. Промышленная установка для средних и крупных производств. Питается от сетей 220, 380 и 415 вольт. Мощность такого устройства 70 кВт, ее габаритные размеры 6600х2200х1300 мм, толщина обрабатываемого стекла от 3 до 19 мм. Цена такой установки от 42000 до 55000 долларов США.

Что представляет собой муфельная печь

Муфельные печи — это оборудование для нагрева различных материалов — керамики, золото, серебра, платины, химических веществ. По своей особенности широкого спектра и применяются практически везде.

Электрическая муфельная печь применяется для термической обработки материалов на многих производствах в основном химических лабораториях и научных институтах. Муфель в ней используется в основном керамический.

В технически устаревших печах сфера применения муфельных печей ограничивается температурным максимумом – 1150 градусов. Это объясняется расположением нагревательных элементов за керамическим муфелем, что не позволяет применить данные агрегаты при температуре рабочего пространства свыше 1150 градусов.

Это происходит из-за необходимости увеличения температуры на нагревательных элементах, выше возможного уровня их использования.

Для снижения перехода температур между температурой внутри муфеля и нагревателя, муфель изготавливается из керамики.

Принцип работы отличается еще и большим расходом электроэнергии, поскольку массивный муфель разогревается не быстро. Этим объясняется использование некоторыми производителями муфелей из волокнистых материалов. В такой печи нагревательные элементы находятся внутри.

Принцип работы устройства – устранение прямого излучения нагревателей на материал, поддающийся термообработке.

Однако у волокнистого муфеля есть серьезный недостаток: волокно неустойчиво к газовыделению, что происходит особенно активно при обжиге керамики, обработке металлов. Выделение солей и выгорание масла разрушают волокно.

Муфельная печь с выносным блоком управления нагрева являются новой веткой в развитии электрических печей сопротивления.

Рабочая камера сделана из высокотемпературного и прочного термоизоляционного материала.

Нагреватели расположены в пазах электропечи, что облегчает их замену и препятствует их замыканию при соприкосновении с садкой.

Она может использоваться при стандартной температуре от 50 до 1250 градусов, но может быть изготовлена и до 1600 градусов.

Муфельные печи используются по своему прямому назначению для обжига, закалки металлов и стали при высоких температурах, разнообразных лабораторных исследованиях.

На сегодня существует большое разнообразие данного вида печей, но каждая из них может применяться для отдельных вариантов обработки и закаливания материала, а именно:

• получение и создания особенных ювелирных изделий из серебра и золота;
• применяя высокие температуры, для переплавки драгоценных металлов и изделий с наличием повреждений;
• создание более прочной структуры и обжига изделий на основе керамики;
• формирование необходимого изделия и выплавки на основе воска;
• закалка металлических изделий, производство форм для литья металлов.