Электрическая печь для обжига керамики своими руками

Содержание

00 градусов – и это не предел. Изготовление удивительной муфельной печи своими руками

Вы просматриваете раздел Муфельная, расположенный в большенном разделе Виды печей.

На производстве муфельные печи употребляют для выкармливания монокристаллов, обжига керамики, плавки и рафинирования разных металлов, проведения анализов.

Печи, сделанные без помощи других в домашних мастерских, употребляют для сушки керамических изделий, работы с расплавленным стеклом, золотом и серебром.

Глинобитный горн для дровяного обжига керамики своими руками. Первая попытка

Дело было так: лет пять-шесть вспять, перебравшись на лето из городка в родительский дом, я решил в свободное время поработать с местной глиной. Сделал несколько чаш и пару фигурок, поставил на сушку и задумался об обжиге. Костровой либо ямный обжиг отпадал, ибо у нас каждое лето пожароопасная ситуация, поэтому принял решение собрать печь.

Сделать глинобитный горн я собирался уже давно, но информации по этой теме было крайне мало. Всё, что удалось найти это либо схемы-реконструкции раннесредневековых или ещё более древних печей, либо приблизительные схемы английских печей для обжига фаора. Штурмуя 2G-интернет с помощью кнопочной nokia, я таки сумел зарегистрироваться на каком-то форуме печников и создал там тему с вопросами по гончарному горну. В итоге мне подкинули такую схему, назвав её S-образной:

Нарисовал по памяти, т.к. того самого печного форума уже нет, к сожалению.

Позже, из общения с печниками и керамистами, я выяснил, что поддув в этой схеме можно было сделать проще — просто пробив по периметру топки небольшие отверстия и этого было бы достаточно.

Определившись со схемой горна, я стал разбираться с материалами. Местная глина очень грязная, такую часто называют вторичной или #xAB;переотложкой#xBB;, т.е. — эта глина была где-то размыта и перенесена реками и ручьями в новое место. В глине много песка и органики, а усадка у неё вообще не шуточная. Чтобы лепить из неё, нужно было пройти достаточно долгий и сложный процесс подготовки. Для печи я всё же решил не заморачиваться с отмучиванием, ограничился только очисткой от крупных растительных остатков и добавил чистого речного песка в соотношении 1/3 частям глины.

Сам процесс можно описать в двух словах: берёшь и лепишь. Все размеры были из головы и многие моменты корректировались на ходу. Очень важный момент, который просто необходимо помнить — хорошее основание под печь. Ставить просто на земле не рекомендую, ибо весной она может уплыть вместе с растаявшим снегом. У меня это случилось на второй год, несмотря на то, что я сделал подушку из камней и песка и залил её жидкой глиной с добавлением цемента. Ещё, в исторической литературе много пишут о том, что если опустить поддувало и топку хоть чуть-чуть ниже уровня земли, то тяга будет очень хорошей — это правда, не врут, испытано на себе.

Сверху наставлялась металлическая труба, которая нужна была только на начальном этапе, чтобы создать нужную тягу, а пустая стенка в обжиговой камере закладывалась шамотным кирпичом.

Может быть дело в материале, может быть в толщине стенок, а может и в слишком интенсивной сушке, но трещины я так и не смог победить. Не спасла даже забивка в них глины смешанной с тополиным пухом и рогозом.

Лепка горна заняла где-то часов восемь — девять. Лепил с шести и до десяти утра, затем укрыл всё плащ-палаткой и продолжил уже с пяти вечера. Следующую неделю я сушил его под укрывным материалом, надеясь, что сушка будет щадящей, но жара была под сорок и трещины все же появлялись. Тогда я снял укрывной и уже через три дня устроил первый обжиг.

Разжигал очень аккуратно, с долгим разгоном: сначала сжег ворох старых газет и журналов, затем подбросил ветки, и только через час стал забрасывать настоящие дрова. Для получения хорошей тяги на старте, я наставил сверху горна металлическую трубу, когда дрова разгорелись, я решил её снять. Это стоило мне бровей, части бороды и обеспечило отличный цвет лица на ближайшую неделю. Когда я смог открыть глаза, столб пламени из горна вырывался метра на полтора. Придя в себя, я дождался когда дрова прогорят и поставил трубу на место. Больше происшествий не было.

READ  Как правильно песок или писок

Всего, обжиг занял часов двенадцать, а вот расход дров я увы посчитать забыл, но ушло их гораздо меньше, чем я ожидал, примерно половину от заготовленной мной поленницы. Качество обжига было вполне себе достойное. Все изделия изменили цвет, имели заметную усадку и хорошо звенели при простукивании стенок. Были мелкие трещинки сеточкой в местах склейки на шликер, но это всё можно скорее отнести к недостаткам самого материала.

В этой печи я провёл всего пять обжигов. Из того, что в ней обожглось наверное стоит обратить внимание на вот эту фигурку, которую я сделал из той же глины, что и печь, но после отмучивания и отлёжки глины в пол года.

В работе. Вдохновлялся скифской подвеской в форме кабана.

Глазурный обжиг проводился уже в электрической печи и прошёл без каких-либо проблем.

Обжиг керамики на дровах меня привлекал всегда, хоть и это целое приключение, пойти на которое себя иногда просто нужно заставить. Поэтому не спешу обзаводиться новой электропечью и планирую повторить свой давний опыт. создать горн для дровяного обжига. Возможно это будет однокамерная печь из кирпича или двухсотлитровой стальной бочки, а может в оставшиеся теплые деньки, я вновь поэкспериментирую с лепкой горна вручную.

Классификация муфельных печей

По типу нагревательных элементов муфельные печи подразделяют на:

Бывают также промышленные и самодельные муфельные печи.

Промышленная муфельная печь с автоматикой

Но печи, работающие на газу сделать в домашних условиях невозможно, хотя газ и дешевле электричества, так как подобные эксперименты запрещены законодательством. Электрическое управление печью обеспечивает удобство регулирования температурного режима.

По конструктивному типу муфельные печи делят на:

Нагрев может производиться в воздушной среде, в вакууме или в газовой среде. В домашних условиях есть возможность только для конструирования печи с термической обработкой изделий в воздушной среде.

При самостоятельном выполнении муфельной печи ей можно придать желаемую форму и объем, оформить ее в подходящем для интерьера стиле.

Основные части конструкции

  • Внешняя часть печи, оболочка (корпус).В качестве корпуса для будущей муфельной печи удобно использовать вышедшую из употребления газовую плиту, точнее духовку от нее или электрическую печку. Для их использования демонтируют все пластиковые детали. В случае, когда нет возможности использовать такие варианты корпуса, его сваривают из листового металла (толщина не менее двух миллиметров).
  • Теплоизоляционный слой. Эта часть конструкции крайне важна. От ее качества зависит КПД печи и теплопотери, которые она понесет. Внутренний слой термоизоляции – это огнеупорный (шамотный) кирпич, способный выдержать температуру до одной тысячи градусов.
  • Внешний слой, сокращающий потери тепла в окружающее пространство, прокладывают из перлита или базальтовой ваты. Асбест использовать небезопасно, при его нагревании происходит выделение в атмосферу канцерогенных веществ.
  • Элементы, непосредственно нагревающие рабочее пространство. Нагревательными элементами внутри муфельной печи служат спирали, скрученные из нихромовой или фехралевой проволоки. Толщина 1 мм. Нихромовая (никель-хромовая) проволока очень пластична и устойчива к коррозии.
  • Фехралевая (алюминий, хром, железо) проволока несколько дешевле из-за отсутствия в составе алюминия и также обладает необходимыми свойствами для ее применения в муфельной печи.

Список материалов и инструментов для сборки конструкции

  • болгарка (машинка для шлифовки и резки материалов) с отрезными кругами для металла;
  • сварочный аппарат;
  • листовая сталь толщиной 2мм;
  • металлические уголки;
  • шамотный огнестойкий кирпич;
  • огнеупорная смесь;
  • силикон термостойкий;
  • базальтовый термоизолятор (вата, плотностью 200 кг/м3) или перлит;
  • защитные очки и респиратор;
  • нихромовая (фехралевая) проволока сечением 1 мм;
  • кусачки или ножницы по металлу.

Изготовление устройства

В данном случае мы расскажем, как сделать вертикальную муфельную печь для обжига керамики своими руками.

Для этого вам понадобятся следующие инструменты:

  • углошлифовальная машина (болгарка) и 1-2 круга;
  • электро-дуговая сварка и электроды;
  • слесарный инструмент, в том числе кусачки;
  • 2-миллиметровая нихромовая проволока.
  • 2,5 мм стальной лист или корпус б/у духовки;
  • уголок;
  • арматура;
  • базальтовая вата;
  • огнеупорный шамотный кирпич;
  • огнеупорный раствор;
  • герметик силиконовый.

Как сделать муфельную печь для обжига керамики своими руками

По конструктивным особенностям устройства подразделяются на:

Изготовить в домашних условиях можно только лишь воздушную муфельную печь, поэтому именно о ней и пойдет речь в статье.

По особенностям термоэлектрического нагревателя:

Безусловно, газовая печь обойдет в эксплуатации в 3-4 раза дешевле электрической, за счет экономии топлива, но такую печь, во-первых, запрещено по закону изготавливать и использовать, во-вторых, сделать муфельную печь своими руками на газу технически крайне сложно.

READ  Сетка от комаров на окна своими руками

За счет простых материалов печь можно изготовить в любой удобной форме, в том числе и такой, которая идеально подойдет к интерьеру помещения.

Фото 2 Схема промышленной муфельной печи

Изготовление устройства

В данном случае мы расскажем, как сделать вертикальную муфельную печь для обжига керамики своими руками.

Для этого вам понадобятся следующие инструменты:

  • углошлифовальная машина (болгарка) и 1-2 круга;
  • электро-дуговая сварка и электроды;
  • слесарный инструмент, в том числе кусачки;
  • 2-миллиметровая нихромовая проволока.
  • 2,5 мм стальной лист или корпус б/у духовки;
  • уголок;
  • арматура;
  • базальтовая вата;
  • огнеупорный шамотный кирпич;
  • огнеупорный раствор;
  • герметик силиконовый.

Корпус

Идеально в качестве основы самодельной муфельной печи для фьюзинга или купелирования подойдет корпус электрической духовки или чудо-печки, поскольку в ней уже предусмотрена вся необходимая изоляция. Понадобится только снять или удалить все пластиковые элементы.

Фото 3 Старая духовка в виде корпуса муфельной печи

�� 120 ЛИТРОВ ПЕЧЬ ИЗ БОЧКИ ЗА 6 ТЫСЯЧ Обжигаем керамику сами Волшебство керамики

Если не получилось найти такую духовку, корпус можно сварить из листа, предварительно нарезанного на заготовки. Свариваете все боковины, зачищаете металлической щеткой или болгаркой швы и покрываете грунтовкой.

Изготовление корпуса из листов, хотя и чуть более сложное, но позволяет сделать ту конструкцию, которая подходит по размерам под конкретное помещение.

Нагревательный элемент

Ключевой компонент устройства, поскольку именно от него зависит температура в печи и скорость нагрева. Также нужно будет сделать и терморегулятор для муфельной печи своими руками, либо приобрести уже готовый. В качестве нагревательного элемента будет выступать нихромовая проволока, диаметр которой подбирается в зависимости от максимальной температуры. Минимальный и самый расходный диаметр – 1,5-2 мм.

Нихром на стандартной спирали выдерживает 1100 градусов, но необходимо исключить попадание воздуха, иначе он сгорит. Лучше всего в муфельную печь подойдет фехраль – его рабочая температура 1300 градусов, да и с воздухом он «дружит».

Любая электрическая муфельная печь, даже самая маленькая, изготовленная своими руками, при разогреве до 1000 градусов затрачивает около 4 кВт. Перед использованием проверьте всю проводку и установите автомат-стабилизатор на 25 А.

Термоизоляция

Важнейший аспект работы, который отвечает за целостность и эффективность всей конструкции. Внутри муфельной печи устанавливается на огнестойкий клей шамотный кирпич. По размеру печи его обрезают болгаркой. Сверху используется базальтовая вата.

На некоторых форумах по изготовлению муфельных печей рекомендуют использовать для кладки асбест. Это действительно огнестойкий материал, но уже при температуре 650 градусов он начинает выделять канцерогены.

Изготовление самодельной муфельной печи

Первый пункт можно пропустить тем, кто в качестве корпуса использует старую духовку.

Как сделать печь для обжига керамики своими руками

Специальные печи для обжига производятся промышленно. Среди них есть и профессиональное оборудование, которое стоит довольно дорого (от 35 тыс. рублей). Однако покупать такие устройства необязательно. Их можно сделать и своими руками. Существует несколько классификаций печей для обжига. Одним из наиболее важных критериев является рабочая температура.

Наивысшая категория – это оборудование, где нагрев производится до 1400-2000 °С.

печь, обжиг, керамик, рука

Следующая группа – это печи, функционирующие при температуре 900-1400 °С. При умеренных показателях работают агрегаты третьей категории (400-900 °С). И последняя группа характеризуется низкотемпературным режимом (до 500 °С). Наиболее выгодными являются печи с возможностью регулировать температуру.

В зависимости от используемых источников энергии подобные устройства для обжига подразделяются на электрические, газовые и твердотопливные. Промышленные образцы бывают только первого и второго типов. Что касается оборудования, работающего на дровах, то это могут быть только самодельные печи. Использование твердого топлива не способно обеспечить нагрев до высоких температур.

Еще одним важным показателем работы печи является ее мощность. Для небольших агрегатов с объемом камеры до 50 л необходимо руководствоваться следующим правилом: 100 Вт на каждый литр. Если же агрегат отличается большими объемами камеры (100-500 л), соотношение будет другим: 50-70 Вт на 1 л.

По конфигурации печи разделяются на три вида:

К преимуществам трубчатых устройств можно отнести равномерное распределение в них жара. Два других вида больше подходят для серийного производства и обжига крупных изделий. Недостаточно опытным мастерам подойдут печи, оборудованы смотровым окошком, позволяющим контролировать процесс обжига.

Современные агрегаты оснащаются огнеупорными элементами, изготовленными из качественных материалов, которые отличаются небольшой массой и низкой теплопроводностью. Тяжелые конструкции с использованием шамота уже ушли в прошлое.

Легко изготовить, удобно пользоваться. Муфельная печь для обжига керамики – мечта мастера

Обжиг процесс воздействия высоких температур на изделия, который меняет физические и химические свойства материалов.

READ  Как укладывать плитку на стену своими руками

При обжиге происходит испарение воды, химические реакции, растворение, раскристаллизация амоных минералов. Технология применяется для повышения плотности, прочности изделий и изменения их внешнего вида.

Делаем печь своими руками

Дровяные печи

Дровяные печи для обжига керамики делаются в основном из кирпичной кладки, хотя печь может быть выполнена и из бочки, но в любом случае ее необходимо будет обложить огнеупорным кирпичом. Для этого в первую очередь необходимо подготовить фундамент, только после этого приступать к кладке кирпича. Фундамент делается также из кирпича. Затем на фундамент необходимо установить корпус, каким он будет, в виде бочки или из кирпича, каждый решает сам. Но корпус из бочки удобен тем, что отверстие для дров достаточно будет прорезать, на это уйдет минимум времени, а строительство кирпичного корпуса займет гораздо больше времени и сил.

Прорезав отверстие для дров, и вырезав дно, переходим к следующему этапу. Устанавливаем бочку на фундамент и обкладываем внутри кирпичом до самого верха. В середине кладки необходимо установить решетку, на которой будут обжигаться изделия. Крышкой послужит дно, которое было вырезано с бочки.

Вот такая дровяная печь для обжига керамики у вас должна получиться. Такую печь можно устанавливать только на улице. Сегодня дровяной обжиг керамики встречается все реже, так как для нужной температуры приходится долго ждать, прежде чем отправить изделие в печь. Да и к тому же печь на дровах пригодна только для маленькой партии обжога.

Что это такое?

Назначение муфельной печи — создание высоких температур для термической обработки материалов:

Конструкция

Муфельная печь состоит из нескольких элементов, соединенных в единую конструкцию:

  • внешнюю часть печи представляет корпус (кожух). Это прочный, обычно металлический короб, образующий емкость для размещения внутренних элементов печи, а также несущий дверцу с запорным устройством;
  • слой теплоизоляции. Это важный элемент, по степени значимости сопоставимый с источником тепловой энергии. От качества и рабочих показателей теплоизоляции зависит КПД печи, способность сохранять тепло и общая работоспособность всей конструкции. Теплоизолятор, как правило, состоит из двух слоев — основного (топка из шамотного кирпича) и дополнительного (слой базальтовой ваты или перлита);
  • нагревательный элемент. Используют спирали из нихромовой проволоки (сплав хрома и никеля, толщина 1-2 мм), свободно переносящей сильный нагрев и не перегорающей в течение длительного времени.

Существуют разные конструкции муфельных печей:

Эти разновидности отличаются друг от друга только конфигурацией топки и способом загрузки, общий принцип работы у всех моделей одинаков.

Порядок расчета электронагревательного элемента

Спираль самодельной муфельной печи изготавливают, как правило, самостоятельно. Для того, чтобы получить эффективное и работоспособное устройство, необходимо выполнить предварительный расчет.

  • Создание мощной и эффективной печи, способной решать поставленные задачи.
  • Возможность работы на имеющихся электросетях, отсутствие перегрузок и вызванных этим проблем.

Для выполнения расчета необходимо выяснить, каков ток отсечки у электрощитка. Часто для печи проводят отдельную леску, минуя УЗО для домашних бытовых приборов. В любом случае, надо выяснить, какую мощность может выдержать леска, чтобы не оставить без электричества всех соседей.

Мощность печи выбирают исходя из объема нагревательной камеры:

По данным этой таблицы можно определить, какую мощность спирали следует использовать для имеющегося размера. Величину камеры надо определить для себя самостоятельно, исходя из характера предполагаемых работ. Необходимо сразу подсчитать мощность, умножая объем камеры на показатели таблицы. Если мощность оказывается чрезмерно высокой и невозможной для действующих сетей, размеры уменьшают.

После этого надо вычислить силу тока. Используется формула:

По результатам можно вычислить сопротивление нихромовой спирали:

Этот расчет можно выполнять для однофазной сети. Если нужно выполнить трехфазное подключение, и самостоятельный расчет кажется слишком сложным, рекомендуется воспользоваться онлайн-калькулятором, который несложно найти в сети по соответствующему поисковому запросу.

печь, обжиг, керамик, рука

Результаты расчета с помощью калькулятора вполне корректны, но, для большей уверенности, можно проверить полученные данные, продублировав расчет на другом калькуляторе.

Как обжигать керамику?

Чтобы правильно обжечь керамику, важно соблюдать температурный режим в печи. Обжиг проходит в три стадии:

  • Испарение влаги. Изделия нагреваются до 250 C и выстаиваются при такой температуре.
  • Накаливание до 900 C в закрытой печи. Происходит спекание глины.
  • Постепенное остывание.

Печи для обжига должны не только развивать необходимую температуру, но и позволять её регулировать. Конструкция должна быть максимально простой, загрузка и выгрузка изделий лёгкими.