Можно ли расплавить сталь

Обновлено: 17.05.2024

Как можно в домашних условиях создать каку-то небольшую по размерам электропечку, в которой можно было бы плавить именно сталь, а не алюминий или что-то легкоплавкое. Если кто знает - посоветуйте.

Я находил много советов и планов как сделать печку небольшого размера, но там надо использовать газ, то есть горение пропана или природного газа, а вот с электрическими - вот что интересно.

Какова оптимальная мощность электропечи для варки?
Ответ:
Относительно оптимальности вопрос очень неопределенный.

У меня это было около 1 киловатта. Слитки до килограмма можно было плавить. Но дело не столько в мощности, сколько в теплоизоляции. Если у вас будет теплоизоляция очень и очень хорошая ( ну там пол-метра толщиной алундовая вата), то можно иметь печь 100 ватт и плавить по несколько килограмм. Только разогреваться это будет сутками. Помните формулу количества тепла при электронагреве. В конце там стоит t, это время.

У меня было несколько корпусов печек, разные по величине. Слой теплоизоляции около 5 см. пористого кирпича. Наматывал спираль я непосредственно на тигель ( хромаль с рабочей темп. 1400 С). Очень медленно повышал температуру ( около 5 часов) чтобы температура успевала выравниваться и так повышал до сгорания спирали ( как правило). В это время уже был расплав там. Охлаждение шло самотеком за счет хорошей теплоизоляции.

Иногда я пробовал медленно понижатьтемпературу, но большой разницы в дендритах не было. Естественно, печь была сверху закрыта такой же теплоизоляцией. Требования к глине в этих случаях повышенные. Если есть какие-то включения легкоплавкие, то, как правило, спираль в этом месте сгорает. Обязательно алундового порошка побольше ( 50-70%). это цитата с сылки .

Миша - это я прочитал. Но у него говориться про уже готовую печку а я то как раз и хотел бы знать как она устроена проклятая. Вот в чем дело. А тигель? Легко написать "хромаль" - а где его взять?

Миша спасибо! Все посмотрел, все хорошо, но. В Америке я. Вес там печек продают - 400 кг - Миша, с меня последние трусы снимут, не расчитаться! Посылку то родителям пошлешь - под сотку стоит, так там кила два-три всего. А прикинь 400 кг! Гугл выдает индустриальные да промышленные, а я маленькую ищу, чтоб грамм 300 или 400 плавить то всего.

Печи сопротивления на 1600 гр делают многие, например Накал и Лантерм. Цена вопроса - 4-5К. Сделать самому тоже можно, но там достаточно много сложностей, начиная от покупки достаточно дорогих и нежных высокотемпературных нагревателей и заканчивая обустройством высокотемпературной камеры. Как правило комплектуху можно купить у производителей печей но все это непросто.

По тиглям - можно заказать у Лантерма.

Можно сделать индукционную плавильную печь самому или на базе промышленных узлов. Но - опять же - непросто и недешево.

Индукционная плавильная печь на 1кг. расплава будет стоить 100 - 150тыр. http://mexel.narod.ru/
Электропечи сопротивления на температуру >1600*С требуют и соответствующих нагревателей. карбид кремния - до 1500*; силицид и дисилицид молибдена - до 1700*; Хромит лантана - до 1800*С.
Ни нихром, ни фехраль такую температуру не держат. Фехраль типа "кантал" работает до температуры 1400*С. и то, ежели диаметр проволоки нагревателя от 6мм.
Огневую зону надо делать из плит прессованных из волокон чистого корунда или из литого пористого корунда, либо из периклаза. Всяческие ваты, войлоки, фетры даже из двуокиси алюминия с напылением двуокисью циркония, а уж тем более муллитокремнеземные, не выдерживают температур плавления железа и годятся только на вторичную термоизоляцию.
Конечно можно сделать огневую зону и из тугоплавкого пеношамота, но в такой печке больше трех плавок не сделать.
Смысл плавки тигельных булатов в открытых и закрытых горнах в том, что наивысшая температура там в центре довольно объемной кучи кокса или угля. На периферии же у стенок горна она значительно ниже.

Растроен я от таких новостей. Что то вообще получается: бери веревку и вешайся. Какой-то же выход есть из этого положения?!
Зачем нагревать до 1700 градусов? В принципе 1400 вполне нормальная температура или этого не достаточно? Один кг расплава это размер обычного куска мыла, и что - за это 150 тысяч как с куста?
А где все эти нагреватели можно посмотреть? Неужели они такие дорогие?

Послушайте Влад - а сколько стоить будет примерно вот та печка УПИ 60-2 на полтора кг сплава - вот это красавица. Там тебе 15-20 минут и готово!

Хотя 1400-1500 градусов достаточно что бы расплавить высокоуглеродистую сталь, но в реальности для того что бы завершить процессы в разумное время требуется заметный перегрев.

По своему опытк греем высокоуглеродистые стали до 1650, безуглеродистые и малоуглеродистые - до 1750.

Опять же зависит на каких компонентах собираетесь работать.

Печка на кило по железу будет стоить примерно 50К не рублей.

Если строить самому то можно уложится в 5К + 2-3 месяца мозгогребки при более скромных характеристиках. Можно поискать старые печки которые выкидывались из разных НИИ, но это дело случая и везения.

ИМХО самый простой вариант - используй карбидокремниевые нагреватели (у меня стоит 8 шт, покупал примерно за 400руб/шт, надежно держат до 1500С, сильно падает ресурс если греть до 1600С). Еще нужен трансформатор, естественно. Теплоизоляция - или старый муфель или сам городи.

А покупать готовую - шибко дорого.

А можно по подробнее уважаемый Double B - как хоть выглядит этот "самый простой вариант" и опять таки - трансформатор. В Америке найти что-то, это проблема поболее, чем купить. Тут не подойдешь и у первого встречного не спросишь "где купить карбидокремниевые нагреватели"! Это в России к любому подойди и только спроси.
Поэтому и начал спрашивать тут на форуме, что выхода то нет, где хоть каку-то информацию получить.

quote: Originally posted by verniy:
Какова оптимальная мощность электропечи для варки?
Ответ:
Относительно оптимальности вопрос очень неопределенный.
У меня это было около 1 киловатта. Слитки до килограмма можно было плавить. Но дело не столько в мощности, сколько в теплоизоляции. Если у вас будет теплоизоляция очень и очень хорошая ( ну там пол-метра толщиной алундовая вата), то можно иметь печь 100 ватт и плавить по несколько килограмм. Только разогреваться это будет сутками. Помните формулу количества тепла при электронагреве. В конце там стоит t, это время.
У меня было несколько корпусов печек, разные по величине. Слой теплоизоляции около 5 см. пористого кирпича. Наматывал спираль я непосредственно на тигель ( хромаль с рабочей темп. 1400 С). Очень медленно повышал температуру ( около 5 часов) чтобы температура успевала выравниваться и так повышал до сгорания спирали ( как правило). В это время уже был расплав там. Охлаждение шло самотеком за счет хорошей теплоизоляции.
Иногда я пробовал медленно понижатьтемпературу, но большой разницы в дендритах не было. Естественно, печь была сверху закрыта такой же теплоизоляцией. Требования к глине в этих случаях повышенные. Если есть какие-то включения легкоплавкие, то, как правило, спираль в этом месте сгорает. Обязательно алундового порошка побольше ( 50-70%). это цитата с сылки .

Если Вы не Василий Фурса, то такое цитирование нужно обставлять кавычками и указывать автора.

2Vittpitt. У меня есть два варианта сделанных печек на карбидокремниевых нагревателях: а)вертикальная, полностью самодельная и б)восстановленная на основе старого муфеля. Предельные температуры, как писал 1500-1600С, потребляемая мощность 2-3 квата. Такие нагреватели выбрал, поскольку, несмотря на достаточно высокие температуры, они надежно работают в атмосфере кислорода (всякие мет. нагреватели имеют более низкую Т и окисляются, а экзотика типа хромита лантана весьма дорога). Использование старого сгоревшего муфеля мне решило проблему с изготовлением термоизоляционного кожуха. А вообще печки - это серьезно, поэтому рекомендую что нибудь почитать про нагреватели, регулирование и измерение Т, теплоизол. материалы.

По печкам, если интересно, могу дать фотки, но только завтра.

Конечно интересно по печкам - все интересно, я вообще ни в зуб ногой, только желание есть все начать. Сегодня вот получил информацию про эти новосибирские печки - цена почти 2600 долларов! Что там может быть такое дорогое? Вон Адан В пишет, что типа на 50000 баксов наклониться. Это уже наверное мартеновская печь. Типа сутками плавить.
Мне небольшая печка нужна - типа вот, максимум килограм стали сплавить, переплавить, сделать свой сплав, общем такие вещи. Я не собираюсь лить тоннами, так что более практично.
Как можно самому то собрать? Я даже не знаю, может лучше каку-то не электрическую печку, может типа пропаном жечь или углем? Где хоть что-то можно найти про самый эффективный способ плавки стали? Я имею в виду в условиях дома или дачи, не на заводе.

Плавить сталь дома (не в гараже или на даче) - неблагодарное занятие.
Я много времени потратил на изучение и опыты по плавке цветмета, а там температуры ниже.
Фехраль плохо выдерживает плавки меди (с перегревом расплава), я сомневаюсь в его пригодности к плавке стали.

Лучше купить нагревательные элементы, причем можно заказать и в России. Трансформатор купить можно легко и в штатах.
Одна из основных детелай в готовых печах - регулятор температуры. Он стоит половину стоимости остального. В самоделках это можно заменить и так снизить общуюю стоимость.
Оборудование для литья цветмета сожно уложить в сотню-другую баксов.
Для стали - дороже.

2 Vittpitt. Как обещал фото печек.
Первая - (кожух снят), полностью самоделка, нагреватели карбидокремниевые расположены вертикально, Т макс. 1600С.
Вторая - сделана на основе б/у корпуса старой печки, восстановил корпус, теплоизоляцию, поставил новые карбидокремниевые нагреватели (расположены горизонтально). Разгонял до 1400С, можно выше, но не пробовал.

Мужики, я ничего не пойму. Как же тогда триста лет назад умудрялись плавить сталь, делать прекрасные клинки, ножи, шашки - ведь тогда не было всех этих хай-тек нагревателей.
Общем, я как бы не дома хочу плавить, а в гараже. У меня гараж большой, я его в мастерскую привратил, там у меня место достаточно.
А как я могу использовать ацитилен или кислород в целях плавки? Или это я несу чепуху? У меня автоген есть, он вроде сталь мгновенно плавит. Как то можно автогеном грам 100 или 200 расплавить или сожгет? Только не ругайтесь сильно, я технического образования не имею, самоучка.

Я сталь плавил на пробу в горне на древесном угле. Стамеска и кусок рессоры поплыли, но вместе с глиняным тиглем (глина только красная есть). В горне все это начало искрить, понятно, и гореть. Имхо, бюджетный тигель из доступных материалов - вопрос номер один.

Как этот древесный уголь сделать? Можно ли кокс? А из чего тигель тогда делать? Вообще этот вопрос интересен тоже.

Поиск, еще раз поиск.
В сети полно описаний самопальных горнов на угле и соляре - главное организовать теплоизоляцию и поддув воздуха. Просто в гараже такой не сделать, опасно. Газовый тоже можно построить - есть в мастерской темы, надо только найти.

quote: Originally posted by vittpitt:
Мужики, я ничего не пойму. Как же тогда триста лет назад умудрялись плавить сталь,

Кратко: корпус - типа цилиндра из дюральки без внутренней стенки (на шпильках), внутри заложено шамотным кирпичом (это вроде вспененный спеченый Al2O3+SiO2) + засыпка щелей кажется MgO (может CaO - уже не помню, но тоже можно), снаружи обмотал асбестовым шнуром. По центру вкруговую проходят карбидокремниевые нагреватели (8шт соеденены последовательно 2+2+2+2), вещество в тигле я подвешиваю сверху между нагревателей. Вариация температуры - за счет изменения напряжения автотрансформатором. Работает уже более года.

Мужики, вот нашел продают готовые к действию, так сказать. Пишут что набирают эти печки 1400 градусов при водяном охлаждении. Я смогу в них плавить сталь или нет?

Картинки беспорядочно встали - общем это два типа печек разных, но вроде как обе 1400-1600 выдают. Цена красной 350 а второй 550 долларов, не новые конечно а б.у = что посоветуете?

1600 хватит для плавки если не использовать чистые тугоплавкие компоненты или высокопроцентные ферросплавы (то есть классическая схема гвозди + чугун + сверло. )

Лукавят. Металлические спирали (кроме платины) в атмосфере кислорода не работают уже при 1400С. А синяя печка - точно спиральная и признаков вакуума или инертной продувки нет (думаю не более 1200С). Красная - под вопросом, поскольку не понятно какие нагреватели, но думаю, что не выше 1400С (там вроде так и написано).

То есть получаетя что со спиралями-нагреватеями температуру больше чем 1400 не выжмешь? А реально 1200 всего?
Опять же вопрос - если на датчике стоит 1600 а печка такой температуры не дает, значит это обман покупателя. В Америке за это можно нажить много-много неприятностей. Может быть причина, по которой температуру более 1200 не выжмешь - что печки не новые? Вообще роль какую-то играет новизна печки? Спираль-нагреватель как долго может функционировать? И в итоге то, стоит брать какую-то из них или искать еще? Объявлений не так уж и много, но тем не менее есть, и выбор есть. Еще каки-то ДЕНТАЛ ПЕЧКИ продают, что типа там температура 1700 достигается, но я в это не верю, хотя черт его знает.

А ведь еще забыл спросить и важное! А в чем плавить то? Допустим, куплю я ту печку, а в чем плавить металл? Какой тигель или вообще что я могу ставить в эту печку? И далее, если она и расплавит металл, то до какого состояния - не будет ли это такая полурасплавленная масса из-за нехватки температуры?

Ленитесь. В книгах и поиске все найдете. Инфы - море.
А параметры печек все таки лучше оценивать не по ответам вприглядку из интернета и не по шкале терморегулятора, а из документации к ним.

Вот моя печь на коксе! Но не всегда получается сварить ( именно сварить , а не расплавить ) по булатной технологии. Если это просто времяпровождение ( имею ввиду плавка стали ), то не стоит вообще этим заниматься, а если серьезные намерения- то это куча трудозатрат и времени. С кондачка это вопрос не решается, поверьте наслово. Были попытки плавить на газу, на отработке, остановился пока на коксе, но всего пока не достиг, были и есть нюансы!! Не всегда хватает времени и сил. Прежде чем заняться этим- еще раз подумайте! А оно это надо Вам?

Последнее фото - это недорасплав. Пытался просто сплавить гвозди и второе расплавить набор сталей, и вот такие неудачи будут преследовать постоянно, если ко всему относиться по делитански. Я раньше тоже думал, что все так просто.

Знатоков плавки прошу сразу не беспокоиться! Это были эксперементы ! Не хочу начинать полемику!

Вот ссылка на Ramira, там все прочитаете и разжеванное до мелочей. Если что не понятно то все вопросы к нему. Я пользуюсь тем что он описал. Ну и если получится то скину еще одно статейку в РМ. Удачи!

Спасибо Вам большое! Только Вы пишите так, словно мы расстаемся как в море корабли. Я более оптимистически смотрю на все это. И этот форум - это место, где можно делиться своими планами и опытом. Самое важное опытом, потому как это важнее.

Почему расстаемся? Я здесь постоянно! И не ленитесь искать самолично информацию нете и на фомуме, а не просто спрашивать. С уважением Игорь.

а они не для нержавейки а для стоматологических сплавов - как правило не выше 1300 С. А мелкие индукционки на 1750 есть, стоят чуть дешевле 10К евро

quote: Originally posted by vittpitt:
Мужики, я ничего не пойму. Как же тогда триста лет назад умудрялись плавить сталь, делать прекрасные клинки, ножи, шашки - ведь тогда не было всех этих хай-тек нагревателей.
Общем, я как бы не дома хочу плавить, а в гараже. У меня гараж большой, я его в мастерскую привратил, там у меня место достаточно.
А как я могу использовать ацитилен или кислород в целях плавки? Или это я несу чепуху? У меня автоген есть, он вроде сталь мгновенно плавит. Как то можно автогеном грам 100 или 200 расплавить или сожгет? Только не ругайтесь сильно, я технического образования не имею, самоучка.

На 1 курсе института нам расказывали, что раньше основной процесс добычи стали был "кричный", т.е. железную руду fe2o3 перекладывали древесным углем поджигали и нагнетая воздух путем реакции востановления получали крицу-куски железа, которые потом далее отковывал кузнец, ни о каких расплавах речи идти не может так как температуры были слишком малы, а еще ранее делали из метеоритного железа которое сверху на голову падало)))

Ага. А про температуру в такой печи вам рассказывали ?

Сейчас по многим веб-сайтам пошарился, и везде одно и тоже - какие-то там недомолвки, расплывчатые понятия, общем трудно так вот просто с лету, взять и найти что-то более-менее ценное.
Посмотрел на Е-БЕЕ, там тоже печки продают, только вопрос - если купишь а она крякнутая? Хотел бы узнать, а что вообще может быстро накрыться в электрической печке? Нагреватель? Трансформатор?
Мужики, неужели никто сам не плавил сталь? Напишите если кто-то сам плавил как и что, это намного интереснее чем теоритические выкладки читать там.

quote: Originally posted by Hunt11:

Originally posted by Balllu:
На 1 курсе института нам расказывали, что раньше .
Ага. А про температуру в такой печи вам рассказывали ?

Про температуру к сожалению не помню, но помню как на лабораторных плавили сталь в электро-дуговой печи, примерно 30 кг, может человеку такую поискать, только там расчет шихты надо уметь делать, чтобы нужную сталь получить, а еще плавили чугун в индукционной печи, а потом расплав продували кислородом в футерованом ведре, получали сталь)))

quote: Originally posted by vittpitt:

ак вроде кислородом продувать - сгорит все? Или нет?

quote: Originally posted by Balllu:

Про температуру к сожалению не помню, но помню как на лабораторных плавили сталь в электро-дуговой печи. ))

Эх, ну что тут сказать. Пламя дуги и индукционный нагрев дают и больше 1600. Так и вольфрам можно расплавить
А уж чугун самый легкоплавкий.
Лабораторные печки - вещь хорошая, но их и в Росссии не достать, а уж в штатах.

Как расплавить железо в домашних условиях

Так как для расплавления железа в домашних условиях требуется источник тепла с высокой температурой, конструкцию самодельной печи выбирают исходя из этого условия. Она должна соответствовать требованиям экологической безопасности, не занимать много места в мастерской или гараже. Этим требованиям в полной мере отвечают установки, в которых даже тугоплавкий металл плавится электрическим током.

Делаем печь для плавки металла

Если есть свободное место для размещения, делают стационарную печь на солярке или угле из шамотного кирпича. Для подачи воздуха потребуется установка вентилятор. Компактная электропечь создает температуру до 3000⁰C за счет протекания тока между двумя электродами через слой углеграфитового порошка. В ней ведется плавка небольших порций любых металлов. Недостатком считается длительный период нагрева до температуры плавления и необходимость ручного переворачивания металла для равномерного прогрева.

Индукционная печь нагревает металл по всему объему за счет наведения в нем вихревых токов магнитным полем катушки (индуктора), подключенной к генератору. К достоинствам относят:

равномерное и быстрое нагревание металла;
высокий КПД, так как нагревается только объект плавки, а не детали установки;
нет испарения легирующих добавок:
перемешивание металла, когда идет плавка, происходит естественным путем;
регулирование температуры нагрева;
за счет высокой производительности возможна плавка небольших порций расплавленного металла через короткие отрезки времени;
плавка проводится в соответствии с требованиями экологической безопасности.

Из недостатков следует отметить:

более низкую температуру шлака по сравнению с металлом, так как в нем не наводятся вихревые токи;
при плавке возможны затруднения при удалении серных и фосфорных примесей из некоторых видов металла.

В зависимости от места расположения нагреваемого объекта индукционные установки бывают:

Канальными, когда емкости, где происходит плавка металла, сделаны в виде каналов, которые установлены вокруг катушки с внутренним сердечником. Применяются на промышленных предприятиях, когда нужна плавка больших объемов чугуна, стали, цветных металлов.
Тигельными со съемной емкостью из жаропрочного материала ― тигля, который помещается внутрь катушки. Такая конструкция получается компактной и удобной для домашнего применения.

Готовую индукционную печь можно купить или при наличии навыков работы с электроникой сделать своими руками.

Самодельная тигельная установка обойдется на порядок дешевле.

Генератор собирают по транзисторной или ламповой схеме, либо подключают индуктор к сварочному инвертору. При изготовлении самодельной установки следует учитывать, что на продолжительность переплавки металла влияют:

мощность и частота генератора;
величина потерь вихревых токов;
помехи от близкорасположенных металлических предметов.

Индукционная печь из сварочного инвертора

Такой вариант прост для самостоятельного изготовления и безопасен при эксплуатации, так как инверторы оснащены защитой от короткого замыкания, перегрузки, перегрева. Для сборки печи достаточно сделать индукционную катушку. Ее наматывают медной трубкой с тонкими стенками диаметром 8 — 10 мм на цилиндрическом шаблоне с шагом 5 — 8 мм. Число витков, от 7 до 12, выбирают в зависимости от параметров инвертора. Следует учитывать, что при низком сопротивлении индуктора плавка будет часто прерываться из-за срабатывания защиты от перегрузки.

Готовую катушку устанавливают на жаростойкую поверхность или помещают в корпус из графита либо текстолита. Если использовать токопроводящий материал, плавка будет выполняться дольше, так как часть энергии магнитного поля будет тратиться на проход вихревых токов через стенки корпуса. Для подключения сварочного инвертора устанавливают розетку, выдерживающую максимальный ток, потребляемый оборудованием.

Важно!

Корпус инвертора должен быть заземлен.

Индукционная печь на транзисторах

Несложную по схеме печь для плавки металла на транзисторах можно собрать из доступных деталей:

двух полевых транзисторов IRFZ44V;
пары диодов UF4007 (допускается замена на UF4001);
двух резисторов номиналом 470 ОМ, 1 Вт;
нескольких пленочных конденсаторов с рабочим напряжением 250 В, чтобы суммарная емкость была 4,7 мкФ;
медного провода с эмалевой изоляцией диаметром 1,2 и 2 мм;
двух ферритовых колец для дросселей (покупают в магазине радиотоваров или снимают со старых компьютерных блоков питания).

Сборку проводят в следующем порядке:

Поскольку транзисторы, когда идет плавка, будут сильно греться, их устанавливают на радиаторах. Чем больше площадь охлаждения, тем лучше. При размещении на общем радиаторе транзисторы изолируют от поверхности пластиковыми прокладками с высокой теплопроводностью.
Дроссели наматывают проводом 1,2 мм на ферритовых кольцах. 7 — 15 витков равномерно укладывают по окружности на одинаковом расстоянии друг от друга.
Пленочные конденсаторы спаивают параллельно в батарею;
Индукционную катушку наматывают проводом 2 мм на шаблоне диаметром немного больше чем у тигля. После 7 — 8 витков оставляют концы для подключения к генератору.
Подготовленные детали устанавливают на плату и соединяют между собой как показано на схеме:

Напряжение подают с 12-тивольтового аккумулятора емкостью 7,2 А/час. При нагрузке 10 А в рабочем режиме заряда хватит на 30 — 40 минут плавки. Аккумулятор можно заменить источником питания, подключаемого к электросети, с выходным напряжением 10 — 20 В и током не меньше 10 А. При желании для установки делают корпус из термостойкого диэлектрического материала. Для регулирования мощности меняют количество витков катушки и/или ее диаметр. Но проще сделать несколько сменных индукторов с разными параметрами.

Индукционная печь на лампах

Когда требуется плавка большего объема металла, для увеличения мощности индукционной установки собирают ламповый генератор по схеме на рисунке.

На индуктор L подается ток частотой 27,72 МГц. Выходную мощность генератора регулируют переменным конденсатором за счет изменения частоты. Для сборки печи нужно запастись:

четырьмя электронными лампами (тетродами) 6L6 или заменить на 6П3, Г807;
четырьмя дросселями Др с индуктивностью 100 — 1000 мкГн;
четырьмя конденсаторами емкостью 0,001 мкФ;
неоновой лампочкой для сигнализации о готовности печи к работе;
переменным конденсатором емкостью 25 — 150 пФ;
медной трубкой диаметром 10 мм.

Из медной трубки делают спираль диаметром 80 — 150 мм из 15 витков с шагом 5 мм. Тигель, в котором будет собираться расплавленный металл, должен свободно входить внутрь индукционной катушки.
Делают корпус для размещения установки из не электропроводного материала, способного выдерживать высокую температуру нагретого воздуха или из листового металла. Но тогда необходимо обеспечить надежную тепловую и электрическую изоляцию стенок от деталей.
Из ламп, конденсаторов, дросселей собирают 4 каскада, соединенных параллельно.
Неоновую лампочку и переменный конденсатор устанавливают на переднюю стенку корпуса и подключают к схеме.

Охлаждение

При работе на большом токе, например, при плавке стали в домашних условиях, активные элементы индукционной печи могут перегреться и выйти из строя. На заводских моделях для защиты от перегрева установлены охлаждающие системы с принудительной циркуляцией воды или антифриза. Можно, конечно, сделать такую систему и в домашних условиях, но придется потратиться больше, чем стоит печь.

Так как плавка на дому непродолжительна по времени для охлаждения самодельной установки достаточно обычного вентилятора. Но ставить его нужно на некотором удалении. Иначе КПД печи снизится, так как часть мощности будет тратиться на вихревые токи через обмотку электродвигателя и металлические детали вентилятора.

Чтобы повысить эффективность охлаждения деталей схемы, на стенках корпуса просверливают вентиляционные отверстия.

Как плавить металл в домашних условиях

Металл помещают в чашку или тигель и переносят в печь. Сначала происходит плавка крупных кусков, затем добавляют маленькие. Мелкими стружками и опилками заполняют сразу всю емкость. Для получения отливок без вредных примесей и уменьшения потерь нужно знать, в чем плавить металл разных видов. Драгметаллы кладут в стеклянные ампулы от лекарственных растворов и плавят вместе с ними. Стеклянная корочка, которая образуется на поверхности отливок, растрескивается и осыпается после охлаждения водой. Цветные металлы плавят в железных емкостях, а сталь, чугун, железо в графитовых тиглях.

Чтобы получить сплав, сначала расплавляют компонент с самой высокой температурой плавления (медь), затем добавляют нужное количество легкоплавкого (олово, алюминий). Для улучшения характеристик стали плавку выполняют с флюсом, содержащим легирующие добавки. Для удаления пустот и неоднородностей после плавки железа в домашних условиях отлитые заготовки необходимо проковать. Их неторопливо расклепывают ударами небольшого молотка. Обработку выполняют несколько раз, чередуя нагрев до красного каления с охлаждением холодной водой.

Запрещена плавка дома магния, кадмия, цинка и его сплавов (цинковой латуни, мельхиора). Плавка контактов реле, пускателей, радиоэлектронных деталей может окончиться тяжелым отравлением. Содержание кадмия в них доходит до 50%, процесс выгорания которого сопровождается образованием ядовитого газа желтого цвета.

Меры безопасности

Приступая к эксплуатации самодельной печи, следует учитывать угрозы, которые возникают при плавке:

Брызги расплавленного металла и нагретые части установки часто становятся причиной сильного ожога.
На случай возгорания рядом с рабочим местом должно стоять ведро с холодной водой.
Ламповую схему необходимо помещать в корпус, чтобы исключить возможность случайного прикосновения к деталям, на которые подано высокое напряжение.
Зона действия электромагнитного поля не ограничена размерами корпуса. Поэтому, прежде чем начнется плавка, нужно снять все украшения из металла и подальше убрать электронные приборы. При нахождении рядом с печью мобильный телефон, цифровая камера, MP3 плеер могут выйти из строя. Людям с вживленным кардиостимулятором не рекомендуется находиться рядом с индукционной установкой, когда ведется плавка.

В домашней печи выполняется не только плавка, но также нагрев деталей перед лужением, формовкой, закалкой. Несмотря на простоту рассмотренных схем, самодельные индукционные установки по основным характеристикам не уступают заводским моделям бытового назначения. При необходимости их несложно настроить для решения конкретной задачи путем изменения параметров индукционной катушки и выходного сигнала генератора.

Можно ли расплавить сталь

Originally posted by verniy:
Какова оптимальная мощность электропечи для варки?
Ответ:
Относительно оптимальности вопрос очень неопределенный.

Плавка металлов за 9 минут в микроволновке и другие интересные штуки: обзор ТОП7 самоделок + еще одна

Микроволновые печи… Они достаточно давно вошли в нашу жизнь и занимают в ней прочное место, благодаря своим уникальным качествам, которые дают возможность любому пользователю быстро и беспроблемно согревать любые продукты, а также производить их готовку.

Однако, многие даже не догадываются, что их обычный бытовой аппарат — способен на гораздо большие «подвиги», чем принято считать. Вот об этом мы и поговорим ниже.

Автор статьи также является многолетним владельцем микроволновой печи, впрочем, как и достаточно большое число людей в России (рискнем сделать такое смелое предположение).

Как и у любой техники, у микроволновой печи существует свой срок эксплуатации, по истечении которого, она выходит из строя или подаёт симптомы к скорому наступлению данного события.

На написание такой статьи автора подтолкнуло то, что его микроволновая печь стала подавать явственные признаки, что конец её близок. В нашем случае, это заключается не в выходе из строя электронной части, а скорее в физическом износе самой камеры нагрева: износилось лакокрасочное покрытие, ввиду чего, есть риск получить пищу, с кусочками краски в её составе (Ммм вкуснотишша! Всё, как мы любим! Sarcasm mode: off).

Справедливо рассудив, что этот ингредиент никоим образом не может улучшить вкус приготовляемых продуктов, а встроенная на уровне прошивки жаба не даёт автору выкинуть микроволновку, — он решил «пуститься во все тяжкие». А именно: посмотреть, а что ещё можно сотворить на базе микроволновки, если её полностью разобрать или же использовать как-то в других целях. Для этого было решено «прошерстить» просторы YouTube, который дал пищу для размышлений относительно того, какую судьбу для микроволновки стоит выбрать…

Следствием данных поисков стал личный хит-парад поделок, среди которых наблюдаются весьма любопытные применения микроволновой печи. Предлагаем вам тоже знакомиться с данными «поделиями».

Сразу оговоримся, что данная подборка не претендует на исключительную полноту и корректность ранжирования. Возможно даже, кто-то может посчитать мнение автора некорректным. Будем рады, если Вы выскажите своё мнение в комментариях к статье.
Автор также предупреждает, что для выполнения всего нижеописанного строго обязательно выполнение техники безопасности. Осуществляя какие-либо эксперименты, описанные в статье, вы делаете это на свой страх и риск,
автор не несёт ответственности за последствия.

▍ Итак, начнем!

Проводя любой поиск на тему самоделок, на основе микроволновки, любой исследователь обязательно натолкнется на такого известного блогера, как «Креосан». Это имя является нарицательным и широко известно на просторах Рунета. Поэтому он не нуждается в специальном представлении. Мнения относительно его опытов, как правило, достаточно полярны. Однако сейчас мы сосредоточимся не на особенностях рассмотрения субъективных оценок его опытов.

В своё время он провел достаточно любопытный опыт, который поднял широкую волну на просторах интернета. Опыт заключался в том, что магнетрон микроволновки был использован в качестве излучающего устройства, которое позволяло (по утверждениям его автора) создать некую дальнобойную микроволновую пушку. Ввиду запрета на встраивание видео, вы можете его посмотреть по ссылке, на youtube.

Видео вызвало нешуточный вал споров. Вал дошел даже до зарубежного сегмента интернета и ряд блогеров, в частности, известный блогер Allen Pan взялся проверить утверждения, изложенные в ролике выше.

Судя по анализу этого блогера, показанное в рассматриваемом ролике — «не совсем соответствует» реальности :-).

Но автор статьи решил пойти дальше, так как не планировал поджаривать соседей микроволновой пушкой.

Следующее видео, которое заставляет задуматься, это рассказ о том, как на основе трансформатора микроволновки сделать свой сварочный аппарат.

Кстати, если интересно, можно ознакомиться с устройством типичного трансформатора микроволновки:

Хммм уже интересней… Если кратко обобщить изложенную информацию, то переделка трансформатора под сварочный аппарат, как правило, заключается в том, что видоизменяется вторичная обмотка, в целях понижения напряжения и увеличения силы тока.

Однако, ввиду того, что у автора уже есть хороший сварочный аппарат инверторного типа, — такие самоделки его не заинтересовали. Это связано с тем, что современные инверторные сварочные аппараты дают своему пользователю достаточно широкие возможности по регулировке как силы тока, так и обеспечивают его интеллектуальными алгоритмами зажигания дуги. Не говоря уже о том, что физические размеры таких аппаратов весьма скромны и цена их более чем приемлема.

А вот следующая поделка , является достаточно полезной и заинтересует многих: создание аппарата точечной сварки. Для любого домашнего мастера, такой аппарат является весьма полезным, так как позволяет быстро соединять различные детали. Аппарат точечной сварки может быть весьма полезным в разработке собственных блоков питания (пауэрбанков), для чего потребуется быстрая приварка контактных пластин к различным аккумуляторным батареям, в частности, литий-ионным. Батареи такого типа весьма не рекомендуется перегревать, ввиду чего, в заводских сборках широко используется точечная сварка для прикрепления контактов:

Как можно было легко понять из предыдущих опытов, трансформатор микроволновки является достаточно мощным и легко переделывается в целях разнообразных самоделок. Благодаря этому, он является частой основой для создания разнообразных систем питания, таких широко известных и эффектных конструкций, работающих на основе токов высокого напряжения, — как катушка Тесла и лестница Иакова:

Говоря о первой самоделке, — катушке Тесла, можно сказать, что она является весьма частой в изготовлении различными «энтузиастами высокого напряжения». Такая катушка позволяет производить разнообразные интересные опыты, в числе которых широко известный опыт по созданию «поющего» разряда:

Этот опыт широко вышел за пределы разнообразных лабораторий и комнатушек самодельщиков, с применением данного эффекта проводятся даже разнообразные шоу (весьма эффектные, надо сказать):

Если кто заинтересовался этой темой, то по следующему адресу можно найти достаточно подробное описание по созданию катушек Тесла, с длиной получаемых разрядов до полутора метров!

И потихоньку, мы начинаем приближаться к самым интересным, на взгляд автора, самоделкам на базе микроволновки, — первой из которых является способ плавления стекла.

Способ выглядит так — предварительно измельченное стекло помещается в специальный теплоизолированный корпус печки для плавления, в котором и происходит его последующее спекание:

Работа печей для фьюзинга базируется на 2 различающихся способах:

1) на дно специальной камеры для плавления укладывается кружок из карбида кремния или несколько подобных кружков. Они и являются тепловыделяющим(и) элементом(элементами), которые преобразуют энергию микроволн — в тепло;

2) камера плавления представляет собой герметичную теплоизолированную камеру, которая изнутри выложена слоем карбида кремния. Данное покрытие также играет роль тепловыделяющего элемента, который и нагревает собственно камеру — изнутри.

Это занятие является достаточно увлекательным и занимаются им широкие слои, преимущественно женского, населения и их можно понять!

Если посмотреть на результаты удачных примеров «фьюзинга», то бишь спекания стекла, — то они поражают своей эстетической красотой и осознанием того факта, что подобные изделия могут быть получены в домашних условиях!

Если вы всерьез заинтересовались этим занятием, то на известном сайте имеются наборы начинающего.

При анализе информации, доступной в интернете по теме фьюзинга, была выявлена явная проблема , с которой сталкивается большинство энтузиастов этого дела: отсутствие четко контролируемого процесса нагрева и охлаждения. Такая проблема приводит к тому, что в получившемся изделии остаются остаточные напряжения, которые могут в любой момент привести к неожиданному его разрушению. Легко представить себе последствия, если предположить, что данное изделие является некой декоративной подвеской на шее, или серьгами в ушах!

Поэтому, здесь наблюдается явная возможность для знатоков программирования и физической «железной» части, такой, как плата Arduino или более продвинутой версии — esp32. С использованием данного подхода, можно, после проведения ряда тестовых итераций, разработать соответствующую программу оптимального нагрева и охлаждения, которая позволит получать достойные стеклянные изделия с минимальным содержанием остаточных напряжений или совсем без оных.

И наконец, мы подошли к самому интересному моменту нашего хит-парада: плавление металла в обычной микроволновке! (на этом месте автор начинает ходить из угла в угол, с безумным взглядом, что то бормочет и машет руками. Успокоившись – продолжает дальше…)

В это сложно поверить, однако существует способ, который позволяет легко плавить металлы, имеющие температуру плавления до 1200 градусов в обычной микроволновке, мощностью не менее 700 Вт!

Способ заключается в том, что для плавления используется тигель из графита, с покрытием из карбида кремния, который и является радиопоглощающим материалом, эффективно переводящим энергию микроволнового излучения — в тепло. Это позволяет плавить металлы (если на примере бронзы), — то в районе 80 грамм, за одну закладку.

Способ плавления металлов с использованием микроволновки является особенно интересным в связи с тем, что эта технология практически полностью укладывается в один из принципов ТРИЗ (теории решения изобретательских задач), который, утрированно, звучит примерно так: «идеальная машина — это та, которой не существует, однако её функции – выполняются».

Под этим подразумевается, что для плавления можно использовать специализированные устройства, однако лучше использовать обычное бытовое устройство, которое изначально не предназначено для данных целей и по сути, можно сказать, что мы «плавим металл в отсутствующей плавильной печи».

Рассмотренный в микроволновом способе плавки тигель у автора выдерживал 50 плавок без каких-либо признаков разрушения.

Там же, продаются доступные по цене комплекты для плавления. Да, конечно, можно приобрести на известном сайте Aliexpress «муфельную плавильную печь», однако она тоже не лишена существенных недостатков.

Если же брать индукционную плавильную печь, то она требует подключения воды — для охлаждения и так же не является слишком дешевой, а также требует времени на доставку.

Плавление же с использованием микроволновки является особенно интересным, если учесть возможность литья металла по выплавляемой модели, например, как в этой статье.

Или же в этих видео:

Единственной проблемой при таком подходе, на взгляд автора, является то, что при литье по выплавляемой модели, — требуется предварительно выплавить данную модель из подготовленных для литья форм. Даже если мы используем для предварительной 3D печати легкоплавкий пластик PLA, его удаление из готовой формы может стать определенной проблемой. А именно, потребуется достаточно высокая температура, чтобы выплавить его или даже выжечь из такой формы.

Проанализировав опыт других людей, автор пришел к выводу, что наиболее приемлемым подходом в данном случае является использование высокотемпературной горелки, в качестве которой можно воспользоваться, например, паяльной лампой.

Конечно, этот процесс вряд ли можно воспроизвести «в ванной комнате, пока жена спит» и потребуется, как минимум, выйти во двор.

Однако сама вероятность создания металлических изделий с использованием 3D принтера и имеющейся в наличии микроволновки, — является весьма примечательной и достойной внимательного рассмотрения!

Творчески сочетая 2 рассмотренных выше способа , а именно, — плавление металла и стекла, можно получать весьма интересные вещи, как например, заливка расплавленным стеклом — металлических форм. В итоге получаются практически ювелирные изделия. Способ базируется на заполнении пустот в металлической форме — специальной «горячей эмалью», которая представляет собой смесь стеклянного порошка различных цветов со связующим:

Освоив данную связку двух технологий, вы сможете делать весьма любопытные вещи, как в видео ниже. Автор для прогрева использует горелку, но у вас есть способ лучше — микроволновка! Это видео вы можете использовать для ориентира, что вообще возможно делать:

Примечание. Температура плавления силикатного стекла составляет в районе 425 — 600°C. Выше температуры плавления стекло становится жидкостью. Температура плавления металла, например, бронзы — составляет в районе 950°C.
Таким образом, зная температуру плавления металла, который вы используете и снимая показания температуры с помощью термопары (например), возможно плавить только стекло и не доводить до плавления металл. И стекло заполнит все нужные места в металле, а сам металл — не повредится!

▍ Бонус

Завершая рассказ, нельзя не упомянуть еще одну достаточно забавную поделку, которая была в своё время изготовлена упомянутым ранее блогером Allen-ом Pan-ом. Для её создания он использовал трансформатор от микроволновки, который был переделан в электромагнит.

Кроме того, в её составе были использованы следующие компоненты: плата Arduino Pro Mini, аккумулятор на 12 вольт, твердотельное реле, емкостной датчик, подключенный к рукоятке и сканер отпечатка пальца. Всё это было помещено в компактный корпус в форме молота («Мьёльнир»-а), принадлежащего Богу грома «Тору» (согласно Вселенной «Марвел»).

Работает устройство следующим образом: как только кто-либо берется за рукоятку, срабатывает емкостный датчик и включается электромагнит, благодаря чему молот намертво приклеивается к любой металлической поверхности, на которую он был предварительно установлен.

Любой, кто попытается оторвать молот от поверхности — потерпит неудачу, так как касание рукоятки включает электромагнит!

Оторвать же молот от поверхности и отключить его магнит, — может только хозяин, так как система откалибрована на распознавание отпечатка именно его пальца, которым он должен предварительно коснуться сканера. Получилось смешно:

Если кто-то задумает повторить такую самоделку, следующее видео может ему в этом помочь: здесь достаточно подробно показывается процесс изготовления электромагнита — из трансформатора микроволновки:

Также, в настоящее время возможно упростить конструкцию молота, если взять вместо платы Arduino Pro Mini — плату esp32: она содержит сенсорные пины, к которым можно подключить металлические площадки на рукоятке молота (предусмотрительно размещенные ранее). И вести обработку события «отпустить молот» исключительно логическим путём («если площадка 1 удерживается и по площадке 2 в этот момент — два раза постучали пальцем, то отпустить молот» и т.д.). В таком случае, самоделка будет еще привлекательней, так как пропадет существенный демаскирующий признак — сканер отпечатка пальца.

Как можно видеть из этого длинного рассказа, микроволновка, — это не только средство для приготовления и разогрева пищи, но и неисчерпаемый кладезь компонентов, которые позволят вам создать свои экспериментальные и даже вполне полезные вещи.

Для некоторых из этих неординарных применений, даже не требуется каких-либо её переделок!

Что же касается самого автора рассказа, то в списке его предпочтений, так сказать, «личного хит-парада», — первое место прочно занимает методика плавки металла в микроволновке.

К описанной технологии плавки хотелось бы добавить еще одно примечание, что в микроволновке плавится партия металла не более 80 грамм за один раз. Соответственно — для заливки такого объема металла не нужна слишком большая форма, и форма может быть легко обожжена на обычной бытовой газовой плите кухонного назначения (если у вас в наличии имеется таковая, а не электрическая плита).

При таком подходе, — процесс плавки металла становится поистине домашним и, можно даже сказать, уютным (в этом месте на заднем плане должен звучать зловещий хохот безумного учёного).

В любом случае, надеемся, что этот рассказ был для вас полезным и интересным, дав каждому читателю пищу для размышлений!

Читайте также: