Домашняя плавильня для металлов
Обновлено: 19.05.2024
В этом посте я расскажу про печь. Будет много букв и немного картинок. Это не универсальная конструкция, вариантов может быть очень много, их можно найти в гугле и на тематических форумах. Здесь я описываю только свой опыт и впечатления от эксплуатации.
Я сделал выбор в пользу пропана, т.к. с ним печь должна быть чистой, не будет мусора и гари, она требует меньше места. Собрав несколько рецептов воедино, я купил гидроаккумулятор на 24 литра. Критерий выбора - диаметр. Внутренний объем ограничит максимальное количество металла, которое вы сможете расплавить за раз. В остальном это может быть и простое металлическое ведро, или барабан от стиральной машины, или баллон от фреона, или из-под пропана или что-то похожее. Лучше не покупать готовое изделие, а искать что есть под рукой, так выйдет дешевле.
Получившийся корпус я зачистил и сделал каркас, фото поможет понять о чем я:
Крышка поворачивается на гаражной петле, которую я приварил. Конструкция с тремя колесами (одно поворачивается)не очень устойчива, но позволяет катить печь с минимальными усилиями и без длинных ручек (а она тяжелая).
Внутри бака я сделал теплоизоляцию из такого состава: молотый шамот плюс огнеупорная глина в пропорции 2/1 соответственно. Как это правильно сделать: из картона надо сделать цилиндр, который будет служить внутренней опалубкой и поставить в бак. А образовавшуюся пустоту между цилиндром и стенкой заполнить раствором. Предупреждаю - раствор не должен быть жидким. При высыхании слишком жидкой смеси раствор даст огромные трещины, я переделывал после этой ошибки. Раствор был таким, что я его буквально запихивал руками, а воздух удалял трамбовкой (какая-нибудь палка).
Все это сохнет недели две-три. Раствор даст усадку, поэтому щели я заполнил огнеупорной ватой, она даст дополнительную теплоизоляцию. Потеря тепла - основной враг такой печи.
Крышку внутри тоже заполняет раствором. Что бы он не вывалился после высыхания, я насверлил отверстий по бокам крышки и закрутил болты (шляпками наружу). За них раствор цепляется и не падает вниз. На фото ниже видна готовая печь, покрашенная огнеупорной краской.
Здесь видна труба (ф50), в которую вставляется горелка. Труба входит в печь по касательной. Это надо, чтобы создать в печи нужное завихрение, иначе пламя будет бить в одну точку, а нам надо равномерный нагрев все полости печи. На этом патрубке виден кусок малярной ленты. Она там не нужна, но свидетельствует о том, что при работе этот патрубок, как и горелка, абсолютно холодные и за них можно браться руками (это правильный режим работы горелки).
На фото ниже видна горелка.
Горение не должно происходить внутри горелки, оно должно происходить в печи. Если горение будет внутри горелки, она раскалится и это не безопасно. Это говорит, что она неправильно работает. Как это обеспечить? Берем кровельную горелку, убираем с нее наконечник и вставляем в трубу (в моем случае диаметр около 40 мм). Длина трубы произвольная, главное - достаточная, чтобы воздух из наддува успел качественно смешаться с пропаном. Еще - чем шире сопло горелки, тем больше жаропроизводительность, расход воздуха и пропана. Это золотое сечение надо искать опытным путем (конечно зависит и от объемов плавки). Для моей печи описанный размер подходит.
На картинке также виден наддув. Это улитка от вытяжки (вроде 600 кубометров в час). Для регулировки количества воздуха я сделал заслонку. В данном случае она открыта на 1/4 и этого хватает за глаза. Я видел горелки в газовых горнах с вентилятором от кулера. Обычно для регулировки люди используют ЛАТР, но у меня его нет. Основная суть в том, что бы сбивать пламя к началу горелки и не допустить горения в трубе (и тем более у сопла).
На картинке ниже видна теплоизоляция печи. Именно про этот ограниченный объем я и говорил при выборе корпуса печи, поэтому про это следует подучать заранее. Я бы сделал побольше, но что есть то есть. Видна сдвинутая в сторону крышка и тигель на заднем плане. Тигель - обрезанный маленький огнетушитель. После нагревов скалывется слоями. На долго его не хватит.
Все это добро питается пропаном. При 1/4 (от мощности улитки) воздуха я ставил на редукторе 1,2 атм. Горит нормально, запас по мощности есть.
2,5 кг бронзы расплавились и перегрелись за полчаса. 300 грамм алюминия за 11 минут.
При расходе газа в 1,2 атм баллон покрывается конденсатом. Читал, что некоторые ставят баллоны в воду, что бы не покрылись инеем.
P.S. Когда я еще не подобрал оптимальные размеры горелки и думал, что ничего не выйдет (было нестабильное пламя, малая температура), решил попробовать плавить на литейном коксе (подготовленный каменный уголь). В печи такого размера это вообще не вариант. Места мало, уголь попадает в тигель. Нагрев локальный, холодный воздух поддува частично забирает тепло. На распал угля надо много энергии (загорается вроде при t~600C), очень инертное топливо, не для такой печи и не для разовых плавок. Он хорош если запустил печь и палишь сутками без остановки.
Как сделать печь для плавки металла
В создании этой статьи участвовала наша опытная команда редакторов и исследователей, которые проверили ее на точность и полноту.
Команда контент-менеджеров wikiHow тщательно следит за работой редакторов, чтобы гарантировать соответствие каждой статьи нашим высоким стандартам качества.
Количество источников, использованных в этой статье: 14. Вы найдете их список внизу страницы.
Если вы хотите плавить металл и придавать ему различную форму, вам понадобится печь, способная разогреться до достаточно высокой температуры, чтобы расплавить металл. Можно купить готовую печь или сделать ее самостоятельно из герметичного ведра для мусора. Для начала обрежьте ведро, чтобы оно имело подходящие размеры, и застелите внутреннюю поверхность термостойким изоляционным материалом. Затем покройте крышку теплоизоляцией и плотно приладьте ее, чтобы она удерживала тепло и избыточное давление. Наконец, установите нагревательный элемент, и вы сможете плавить металл!
- При работе с угловой шлифовальной машиной наденьте защитные очки, чтобы прикрыть глаза от металлической стружки.
- Будьте осторожны и не порежьтесь об острые обрезанные края мусорного ведра.
- Если у вас нет угловой шлифовальной машины или вы хотите сделать меньшую печь, можно использовать стальное ведро объемом 10 литров и высотой около 30 сантиметров.
- Через боковое отверстие в печь будет поступать воздух или другой газ.
- Не делайте отверстие возле самого дна, иначе оно может забиться, если в печи разольется жидкость.
- Вату из керамического волокна можно приобрести в магазине хозяйственных товаров или заказать через интернет.
- При контакте с кожей вата из керамического волокна может вызвать раздражение. Чтобы избежать этого, наденьте одежду с длинными рукавами и рабочие перчатки.
Предупреждение: при разрезании ваты из керамического волокна выделяется пыль, которая может нанести вред, если попадет в легкие, поэтому обязательно наденьте респиратор. [4] X Источник информации
Вырежьте вату в том месте, где она закрывает отверстие в мусорном ведре. Найдите отверстие, которое вы проделали в стенке мусорного ведра, и вырежьте в этом месте вату универсальным ножом. Для этого пройдитесь ножом вдоль края отверстия. После того как вы вырежете вату по всей окружности, вытяните ее из отверстия. [5] X Источник информации
Все для плавки и закалки металлов c помощью ТВЧ, тигельных и муфельных печей (Aliexpress)
Подборка оборудования для плавки и закалки металлов в домашних условиях с помощью индукционных нагревательных установок, тигельных и муфельных печей. Также в подборке будут полезные аксессуары.
Тема интересная и будет полезна широкому кругу специалистов и любителей, моделистов и хоббийщиков. С помощью подобного оборудования можно вполне достичь цели: от идеи до ее реализации в металле.
Доступен промокод на скидку: lexus1111all300 — скидка 300 рублей на заказы от 2400 рублей с 28.10 по 30.11.
Компактные мини-печи для нагрева, закалки и плавки металлов
В последнее время стали популярными малогабаритные муфельные и тигельные печи, работающие от бытовой сети однофазного напряжения переменного тока ~220В. Потребление относительно невысокое — около 2 кВт (как электрочайник или утюг). Максимальная температура плавления 1100. 1300 °С, для поддержания температуры установлен специальный контроллер PID-регулятор. На печи SmartMelt и SmartKiln обращаю отдельное внимание — они в наличии в РФ, доставка быстрая, инструкция на русском языке.
А что касается мастер-моделей для литья, то их можно самостоятельно изготовить на FDM 3D-принтерах или на SLA UV 3D-принтерах.
Установки высокочастотного индукционного нагрева (ТВЧ)
Другой традиционный вариант нагрева металлов — это установки индукционного нагрева (ТВЧ, или по английски: ZVS). Представляют собой индуктивный контур с накачкой большими токами высокой частоты (50-100 Ампер). В центре катушки помещается заготовка для плавки или нагрева. Подходят для закалки, например, ножевых заготовок. Из-за высокой мощности силовой контур требуется охлаждать, поэтому смотрите, чтобы в комплекте был жидкостный насос (или приобретайте отдельно). Также потребуется мощный источник питания постоянного тока (24. 48 В, по 2-3 кВт). Лучше брать сразу комплектом (выгоднее). Подобное оборудование вполне может стать началом собственного дела.
Вакуумные литьевые машины
Для литья в небольших масштабах, для ювелирки и для сувенирной продукции, лучше взять отдельную или комбинированную установку для вакуумного литья, а конкретно: вибрационную машинку с вакуумным насосом. Опционально в ней может быть встроена тигельная печка. Да, для работы с небольшими порциями металлов лучше приобрести различные тигли и термостойкие чаши, щипцы, защитные рукавицы и маску.
Аксессуары для печей
Керамический тигель из кварцевого термостойкого стекла более интересен именно из-за своих износостойких качеств. А вот графитовый тигель обходится дешевле, но сильнее изнашивается при частой плавке. В любом случае, вам потребуется ряд подобных аксессуаров различного объема и формы. При выборе обращайте внимание на наличие «носика» для заливки жидкого металла. Источники питания для ТВЧ можно посмотреть в этой подборке.
Таким образом, с небольшими затратами можно собрать оборудование для самостоятельного изготовления в небольших партиях, например, сувенирной продукции. Это вполне может стать началом собственного бизнеса или серьезным подспорьем в хобби. Цены относительно невысокие, часть оборудования в наличии в России, часть — продается комплектом и готова к работе сразу.
С другими подборками оборудования, а также с тестами и обзорами гаджетов вы можете ознакомиться по ссылкам ниже и в моем профиле.
Обзор компактной тигельной печи SmartMelt: мини-плавка для дома или мастерской
Наверняка многие сталкивались с необходимостью отливки металлов в домашних условиях. А действительно, можно ли своими силами и с минимальными затратами подготовить форму и выполнить литье цветных или драгоценных металлов для хобби, мини-производства или с познавательными целями. Так вот, нашел интересный недорогой и компактный вариант тигельной печи, которую можно установить в домашней мастерской или в гараже.
Как известно, для плавки и литья металлов можно подобрать оборудование различного класса: начиная от бюджетных газовых горнов, заканчивая индукционными установками и ювелирным оборудованием. Сегодня речь пойдёт про удобный бюджетный вариант — тигельную мини печь SmartMelt для плавки цветных и драгоценных металлов. Есть вариант и побольше — муфельная мини печь SmartKiln. Оба варианта работают от бытовой сети 220 В/50 Гц (1 фаза), не потребляют излишне электричество (не более 1.8 кВт, как бытовой электрочайник или утюг), не требуют специального помещения, а также оснащены контроллером для поддержания заданной температуры.
Тигельная мини-печь SmartMelt предназначена для работы в бытовых условиях. Представляет собой достаточно компактное устройство в корпусе из нержавеющей стали и продуманной термоизоляцией. Для управления температурой служит специальный PID-контроллер.
Характеристики:
Бренд: Plavka.pro
Модель: SmartMelt
Тип: Тигельная печь
Мощность: 1800 Вт.
Максимальная температура 1150 градусов
Время достижения максимальной температуры: 6 мин
Размеры: 170 х 170 х 400 мм
Вес: 7,5 кг.
Специальная термопара установлена внутри для обратной связи по температуре и управления ТЭНами в режиме поддержания температуры. Подключается печь в бытовую сеть 220 В/50 Гц с евророзеткой на 2 кВт (16А).
Рабочая область закрывается специальной крышкой. Для фиксации служит накидной замок, на обратной стороне расположены петли. Механизм простой, вполне можно отремонтировать самостоятельно в случае долговременной эксплуатации.
В моём комплекте поставки присутствовал графитовый тигель — простой и эффективный способ для нагрева металлов. Отлично проводит тепло, хорошо разогревается.
Для установки присутствует фланец, для захвата — кольцо с проточкой под щипцы. Различаются тигли по объему (тигли на 1 или 2 кг, что соответствует 100 и 200 мл расплава), а также по материалу корпуса (керамика или графит). Есть смысл приобрести запасные тигли, или керамические (меньше изнашиваются).
Для аккуратного слива расплава в тигле предусмотрен желобок. Устанавливается тигель корпусом в специальное отверстие в печи.
В отверстие хорошо видно спирали ТЭНов и расположенную рядом термопару. Внутреннее пространство заполняет высокотемпературный термоизолятор — снаружи печка практически не нагревается, отлично удерживает тепло в закрытом состоянии, утечки тепла минимальные.
Выше я упомянул щипцы: простые щипцы из комплекта, которыми удобно извлекать тигель и выливать расплав в форму. Длина щипцов чуть более полуметра, что дает возможность комфортной работы с горячими металлами.
Керамический или графитовые тигли плотно захватываются щипцами, появляется возможность аккуратно установить или извлечь тигель для работы с расплавом металлов.
Управлять контроллером достаточно просто: имеется функция целевой установки температуры (SET), в градусах цельсия, а также отображение текущей температуры в градусах цельсия. Нажимаем SET, стрелками вверх или вниз выбираем целевую температуру, стрелка влево перемещает курсор по разрядам. После установки начинается плавный разогрев ТЭНов. После достижения уставки — подогрев и удержание значения температуры. Температуру плавления выбранного металла можно найти в доступных источниках.
Для контроля и удержания температуры используется одноступенчатый ПИД алгоритм. Печь может не только поддерживать температуру, но и обеспечивать плавное остывание.
Примеры потребления печи:
— в покое (работает только контроллер);
-поддержание температуры (ШИМ, неполная мощность);
— разогрев (успел заснять 1.6 кВт, импульсы потребления достигают 1.8. 2 кВт, что вполне нормально).
Если вы приобрели печь для хобби, то можно начать с литья металлов и сплавов с низкой температурой плавления: олово, свинец, медь, латунь, бронза, серебро и т.п. Вполне сгодятся обрезки и лом цветных/драгоценных металлов и их сплавов.
В качестве формы для литья можно использовать термостойкие материалы: специальный гипс, силиконы, и т.д. Чем удобнее материал обрабатывать, тем качественнее получится отливка. Например, гипс. Замешиваем, даем чуть подсохнуть, формуем модель. Можно делать из двух половинок с последующим скреплением.
Устанавливаем тигель с материалом для плавки, закрываем крышку. Разогреваем печку до нужной температуры. Нагреваем, ждем полного расплава.
Осторожно, в печке очень горячо — 1000. 1100 градусов, в зависимости от того, сколько вы установили (для свинца или олова можно поменьше — 400..450). Если экспериментируете дома — то лучше закрыть все доступные поверхности от брызг расплава. В гараже или мастерской будет несколько попроще.
В зависимости от объема материала в тигле может потребоваться 5. 15 минут. Время разогрева до максимальных 1150 градусов составляет 6 минут. Опять же зависит от типа металла или сплава. Обычно смотрю на температурные показания, как только перестали прыгать (выровнялась температура, прогрелся тигель и весь объем металла), выжидаю минуту и проверяю.
Результат отливки в гипс. Присутствует некоторая шероховатость, которую можно убрать шлифовкой на круге или листе наждачной бумаги.
Фото: оригинал и отливка.
Что могу сказать — без вакуумной машинки ювелирного качества не достичь. Простые детали получаются прилично, с учетом дальнейшей обработки (шлифовка и т.п.). Это тема для дальнейших проб и ошибок.
Вполне неплохой вариант начального уровня, который не требует специально оборудованного помещения, мощной электропроводки и т.д. Компактная мини-печь SmartMelt для тигельной плавки или мини-муфельная печь SmartKiln хорошо подходят для плавки небольшого объема цветных и драгоценных металлов. Буду продолжать эксперименты, тем более сейчас доступен литьевой воск, воск для ЧПУ обработки, воск для 3Д печати (SLA или FDM), а также готовые восковки.
Другие обзоры и тесты смартфонов, инструмента и гаджетов вы можете найти в моем профиле и по ссылкам ниже.
Читайте также: