Печь индукционная для плавки металла. Как своими руками собрать индукционную печь для плавки металла в домашних условиях Печь плавильная для металла

Примерная температура плавления алюминия составляет около 660 градусов по Цельсию, что позволяет произвести плавку даже в домашних условиях. Разумеется, на газовой плите достичь такой температуры не удастся, да и проводить подобные работы в помещении крайне нежелательно. В интернете существует множество видео, как самостоятельно своими руками. В этой статье мы рассмотрим наиболее интересные, проверенные и надёжные способы.

Виды

Печи, используемые в промышленности, очень дорого стоят. Их цена составляет тысячи и десятки тысяч долларов. Кроме этого, такие агрегаты занимают непозволительно много места. Алюминий является самым распространённым металлом на Земле, поэтому промышленность в данном направлении продвинулась далеко вперёд. Существует множество типов . Например, наклонные цилиндрические печи, печи с ревербационным тиглем, печи карусельного типа и другие.

Но как поступить, если необходимо изготовить какую-либо деталь в домашних условиях, а возможности заказать её по той или иной причине нет? Отличную мини-печь совершенно несложно изготовить и своими руками , причём, для этого, в основном, не нужно будет искать какие-то специфические материалы, детали и приборы. Большинство из них найдётся практически у каждого дома, в гараже или же на даче.

В сущности, принцип работы всех самодельных печей прост и однотипен. Различия, как правило, лишь в их некоторых конструктивных особенностях. В некотором объёмном термостойком сосуде разжигаются древесные угли (это наиболее удачный вариант топлива для плавки алюминия), в которые или над которыми в тигле размещается сам металл. В качестве тигля может выступать, например, обрезанный корпус огнетушителя , либо даже обыкновенный стальной чайник. Для увеличения температуры углей необходим качественный обдув воздухом со всех сторон (чтобы алюминий разогревался в ёмкости равномерно). Как правило, кислород подаётся через трубу вниз «колодца». Тягу же создать может обыкновенный пылесос, двигатель от старой вытяжки, кулер или даже фен. В принципе, это необходимые условия для создания своеобразной мини плавильни своими руками.

Читайте также: Печь полимеризации

В качестве формы для отливки деталей обычно выступает гипс. Если же необходимо отлить обыкновенную цилиндрическую болванку из алюминия, подойдёт и кусок обрезанной стальной трубы. Рассмотрим наиболее интересные и простые конструкции мини печей.

Мини-печь из колёсного диска

Изготовить данную модель очень просто. Колёсный диск желаемого диаметра вкапывается в землю так, чтобы его поверхность совпадала с горизонтом, то есть не выступала над поверхностью земли. Посреди диска внутри получившейся топки должно быть отверстие, через которое пропускаем изогнутый патрубок , выходящий рядом с плавильней. По нему в мини-печь будет снизу поступать кислород. В качестве нагнетателя удобно использовать небольшой кулер , надетый на трубу снаружи. Однако, при такой подаче воздуха, поддув будет крайне некачественным и однонаправленным. Для этого внутри котла на выходе трубы соорудим нечто вроде конфорки. Удобно для этого использовать автомобильный дисковый тормоз , наваренный поверх трубы. После этого в получившуюся мини-плавильню можно засыпать угли и подавать воздух, поднимать их температуру. Алюминиевый лом в тигле размещается среди углей.

Печь из металлического бака

Совсем необязательно печь должна быть утоплена в землю. Несложно изготовить своими руками и переносную печь. Для этого подойдёт любой цилиндрический бак из термостойкого металла , например, бак от старой стиральной машины с вертикальной загрузкой. Изнутри диаметр бака уменьшается за счёт кирпичей и глины. Тем самым, толщина нашей печи составит 10-15 сантиметров. Не забываем монтировать внизу корпуса трубу для надува. Воздух можно подавать в неё любым удобным образом. Тигель с сырьём алюминия вешается внутрь топки. Как можно заметить, принципиальных отличий от предыдущего варианта нет. Его так же просто изготовить своими руками, различия лишь в необходимых инструментах и деталях.

Самодельная плавильная печь может быть изготовлена из графита, цемента, слюды или кафельной плитки. Размеры печи зависят от мощности электропитания и напряжения трансформатора на выходе.

Самодельная плавильная печь нагревается постепенно, но достигает значительного нагрева. Для данной конструкции надо устанавливать на электроды напряжение в 25 В. Если в конструкции будет использоваться промышленный трансформатор, то расстояние между электродами должно составлять 160-180 мм.

Процесс изготовления самодельной плавильной печи

Можно изготовить плавильную печь своими руками. Ее размеры составят 100х65х50 мм. В такой конструкции можно расплавить 70-80 г серебра или другого металла. Такие возможности для самодельного плавильного устройства являются очень хорошими.

Материалы и инструменты:

• щетки от электрического мотора высокой мощности;
• графит;
• электродные стержни, используемые в дугоплавильных печах;
• провод из меди;
• гвозди;
• слюда;
• цементная плитка;
• кирпич;
• металлический поддон;
• углеграфитовый порошок;
• тонкопроводящий провод;
• трансформатор;
• напильник.

Чтобы изготовить плавильную печь своими руками, для электродов можно применить щетки от электромотора высокой мощности. В них имеется отличный токоподводящий провод.

Если вы не сможете приобрести такие щетки, то их можно выполнить своими руками из куска графита. Можно использовать стержень-электрод, который применяется в дугоплавильных печах.

По бокам в этом стержне надо сделать 2 отверстия, имеющие диаметр 5 мм, затем для придания прочности аккуратно забить туда гвоздь, подходящий по размеру. Для улучшения контакта с графитовым порошком при помощи напильника надо выполнить сетчатую насечку на внутренней поверхности этих электродов.

Для изготовления внутренней поверхности стенок печки используют слюду. Она имеет слоистую структуру и поэтому может быть использована как хороший теплоизолирующий экран.

Снаружи поверхность конструкции надо покрыть цементной или асбестовой плиткой, которая имеет толщину в 6-8 мм. После монтажа стенок их надо обвязать медной проволокой.

В качестве изолирующей подставки для устройства нужно использовать кирпич. Снизу устанавливают металлический поддон. Он должен быть эмалированным и иметь по бокам бортики.

Затем надо изготовить углеграфитовый порошок. Его можно приготовить из ненужных стержней. Работу лучше выполнять напильником или ножовкой по металлу.

При использовании печки графитовый порошок постепенно выгорает, поэтому его нужно иногда досыпать.

Для работы устройства используют понижающий трансформатор с напряжением в 25 В.

При этом сетевая обмотка трансформатора должна иметь 620 витков медного провода, который имеет диаметр 1 мм. В свою очередь, понижающая обмотка должна иметь 70 витков медного провода. Этот провод должен иметь изоляцию из стекловолокна и прямоугольное сечение размерами 4,2х2,8 мм.

Вернуться к оглавлению

Как изготовить трансформатор?

Если вы не сможете купить трансформатор, обладающий достаточно высокой мощностью, его можно изготовить из нескольких однотипных трансформаторов с более низкой мощностью. Они должны быть рассчитаны на одинаковую величину напряжения в сети.

С этой целью необходимо соединить параллельно выходные обмотки этих трансформаторов.

Можно изготовить . Для этого надо приготовить Г-образные металлические пластины, имеющие внутреннее сечение 60х32 мм. Сетевая обмотка такого трансформатора выполняется из эмалированного провода с сечением в 1 мм. Она должна иметь 620 витков. При этом понижающая обмотка выполняется из провода, имеющего прямоугольное сечение размерами 4,2х2,8 мм. Она должна иметь 70 витков.

После монтажа печи ее подключают к трансформатору при помощи медного провода, имеющего толщину в 7-8 мм. Провод должен иметь наружную изоляцию, для того чтобы в процессе работы печи не произошло короткого замыкания.

Когда печь будет полностью готова к работе, ее надо хорошо прогреть. При этом должны выгореть органические вещества в составе конструкции. Во время этой процедуры помещение должно хорошо проветриваться.

Устройство будет работать без копоти. После этого проводят проверку работы печи. Если все работает нормально, то можно приступать к эксплуатации прибора.

Вернуться к оглавлению

Как выполняют плавку металла в печи?

Плавку металла выполняют следующим образом. При помощи маленькой лопатки (в центре печки) в графитовом порошке надо сделать небольшую лунку, положить туда металлический лом и закапать его.

Если куски металла, подлежащего плавке, имеют различные размеры, то прежде всего укладывают большой кусок. После того как он расплавится, кладут мелкие кусочки.

Для того чтобы проверить, расплавился ли уже металл, можно немного покачать агрегат. Если порошок будет колыхаться, значит, металл расплавился.

После этого надо подождать, когда заготовка остынет, затем перевернуть ее на другую сторону и опять расплавить.

Такую процедуру нужно повторять несколько раз, до тех пор, пока металл не примет форму шара. В этом случае считается, что плавка металла выполнена качественно.

Если необходимо расплавить опилки или металлическую стружку недорогих металлов, надо засыпать их в лунку порошка и выполнять обычную плавку.

Более дорогие или драгоценные металлы надо положить в стеклянную ампулу из-под лекарственных препаратов и плавить вместе с этой ампулой. При этом на поверхности расплавленного металла образуется пленка из стекла, которую легко можно удалить, поместив его в воду.

Металлы, которые плавятся легко, нужно класть в железную посуду. Если нужно выполнить сплав различных металлов, то в печь кладут сначала металл, который хуже плавится. После того как он расплавится, добавляют легкоплавкий. Например, для получения сплава меди с оловом надо сначала поместить в порошок медь, а потом – олово. Для получения сплава меди и алюминия плавят сначала медь, а потом – алюминий.

В данном устройстве можно плавить такие металлы, как олово, железо, медь, алюминий, никель, серебро, золото. После плавки металла его подвергают ковке. Его куют на наковальне при помощи молотка. При этом надо часто раскалять заготовку на огне докрасна, а затем снова ковать молотком. После этого металл помещают в холодную воду, а затем снова обрабатывают молотком, пока заготовка не приобретет необходимые размеры.

Ни в коем случае нельзя расплавлять такие металлы, как свинец, магний, цинк, кадмий, мельхиор, так как, выгорая, они образуют очень токсичный желтый дым, который губительно действует на здоровье человека. Нельзя плавить серебряные контакты от реле и других приспособлений, потому что они содержат до 50% кадмия.

Автор, изготовивший эту печь, пошел одним из самых легких путей. Он смастерил прототип простой печи для плавления алюминия своими руками из материалов, которые валяются во дворе любого сельского дома или на даче.

Работать без защиты опасно!

Но посмотрите, сколько правил работы с горячими материалами он нарушает. Тут нет уже речи о том, что ну него нет защитных очков и специальной верхней одежды. Он элементарно относится к группе риска, потому что не одел самое необходимое в плавильном деле – хорошо защищенную обувь с толстой кожей и высоким верхом! Не нужно забывать также о вреде паров алюминия. Готовые плавильные печи в этом магазине.

Важные достоинства плавильни

Но отдадим должное его смекалке. Ведь явно не имея нужного объема знаний, он сумел создать работающую плавильную печь для алюминия, которая разогревается до нужной температуры и дает на выходе расплавленный алюминий. Его можно получить из пивных банок. Конструкция включает фен для поддува воздуха и обеспечения повышения температуры за счет подачи притока воздуха, импровизированную печь из жестяной банки, плавильную чашку, а точнее кружку, защитный барьер из кирпичей. есть материал о других вариантах печей и технологий работы с алюминием.

ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ СОБСТВЕННЫМИ РУКАМИ: ЦЕПЬ, УСТАНОВКА

В настоящее время индукционные печи широко используются для плавки металлов. Ток, создаваемый в области индуктора, способствует нагреву вещества, и эта характеристика таких устройств не только базовая, но и самая важная. Обработка приводит к тому, что вещество претерпевает несколько преобразований. Первой стадией трансформации является электромагнитная фаза, затем электрическая, а затем тепловая. Температура, которую предлагает печь, практически не ограничена, поэтому это лучшее решение для всех остальных. Многие люди могут быть заинтересованы в индукционной печи, сделанной вручную своими руками. Мы также поговорим о возможностях для реализации такого решения.

Виды металлоплавильных печей

Этот тип оборудования можно условно разделить на основные категории. В первом случае сердечный канал выступает в качестве основы, и металл помещается в такие печи кольцеобразным образом вокруг индуктора. Вторая категория не имеет такого элемента. Этот тип называется тиглем, и металл помещается внутри самого индуктора. В этом случае технически невозможно использовать закрытое ядро.

Основные принципы

Плавильная печь в этом случае работает на основе явления магнитной индукции. И вот некоторые компоненты. Индуктор является наиболее важным компонентом этого устройства. Это катушка, проводники, в которых нет обычных проводов, а медных труб. Это требование осуществляется при проектировании плавильных печей. Ток, проходящий через индуктор, генерирует магнитное поле, которое влияет на тигель, в котором находится металл. В этом случае материалу назначается роль катушки вторичного трансформатора, т.е. через него течет ток, который только что нагрел его. И плавление происходит, даже если индукционная печь изготовлена ​​сама по себе. Как построить этот тип печи и повысить ее эффективность? Это важный вопрос. Использование высокочастотных токов позволяет значительно повысить эффективность оборудования.

Характеристики индукционных печей

Этот тип оборудования имеет некоторые особенности, которые являются преимуществами и недостатками.

Так как распределение металла должно быть сформировано, полученный материал характеризуется хорошей однородной массой. Этот тип печи работает путем транспортировки энергии через зоны и вводит функцию фокусировки энергии. Параметры, такие как мощность, рабочая частота и способ облицовки, а также контроль температуры, в котором расплавляется металл, доступны для использования, что значительно облегчает рабочий процесс. Существующий технологический потенциал печи создает высокую степень плавления, устройства экологичны, полностью безопасны для людей и готовы работать в любое время.

Самым заметным недостатком такого оборудования является сложность очистки. Поскольку нагрев шлака происходит только из-за тепла, выделяемого металлом, этой температуры недостаточно для обеспечения полного использования. Высокая разность температур между металлом и шлаком не делает процесс удаления отходов максимально простым. В качестве другого недостатка, распространено распределение щели, поэтому всегда необходимо уменьшить толщину подкладки. Из-за таких действий, через некоторое время это может быть неправильно.

Использование индукционных печей в промышленном масштабе

В промышленности – индукционные печи. При первом плавлении металлов в случайных количествах. Металлические резервуары в таких вариантах могут вмещать до нескольких тонн металла. Конечно, индукционные плавильные печи своими руками в этом случае не могут быть сделаны. Кухонные печи предназначены для плавки цветных металлов различного типа, а также чугуна.

Эта тема часто интересуется дизайном радиолюбителей и радиотехникой. Теперь ясно, что создание индукционных печей своими руками вполне реалистично и многое можно сделать. Однако для создания такого оборудования необходимо выполнить действие электрической цепи, которая будет содержать предписанные действия самой печи. Такие решения требуют включения высокочастотных генераторов, способных генерировать сигналы. Простую индукционную печь своими руками можно построить с помощью четырехтрубной трубки в сочетании с неоновым сигналом о готовности системы к работе.

В этом случае переменный конденсатор не находится внутри устройства. Поэтому индукционная печь может быть создана вручную. Диаграмма устройства описывает местоположение каждого отдельного элемента. Убедитесь, что устройство достаточно мощное, вы можете использовать отвертку, которая должна достигать горячего состояния всего за несколько секунд.

услуги

Если вы создадите индукционную печь с собственным ситом, принцип работы и сборки которого изучается и производится в соответствии с соответствующей схемой, вы должны знать, что в этом случае на скорость плавления может влиять один или несколько из следующих факторов:

– частота импульсов;

– потеря гистерезиса;

– мощность генератора;

– период внешнего нагрева;

– потери, связанные с появлением вихревых токов.

Если вы собираетесь выпекать индукционную плиту, то при использовании ламп вы должны помнить, что их мощность должна быть распределена так, чтобы было достаточно четырех штук. Использование выпрямителя приведет к созданию сети примерно 220 В.

Домашнее использование печей

Используются бытовые приборы, хотя такие технологии можно найти в системах отопления. Их можно увидеть в виде микроволновых печей, электрических печей и индукционных варочных панелей. В разгар новых технологий это развитие стало широко распространенным применением. Например, использование вихревых индукционных токов в индукционных нагревателях позволяет готовить огромное разнообразие блюд. Поскольку им нужно очень мало времени на нагрев, печь не может быть включена, если нет ничего. Однако специальная посуда должна использовать такие специальные и полезные знаки.

Создание процесса

Индукционная печь тигля состоит из индуктора, который создается катушкой с водоохлаждаемой медью из тигля и может быть изготовлен из керамических материалов, а иногда из стали, графита и т.п. С таким устройством можно расплавить чугун, сталь, драгоценные металлы, алюминий, медь, магний. Индукционные печи своими руками изготавливаются с тиглем от нескольких килограммов до нескольких тонн. Они могут быть вакуумированы, заполнены газом, открытым и компрессором. Печи питаются высокими, средними и низкими частотами.

Итак, если вас интересует индукционная печь, схема предполагает использование таких базовых установок: плавильной ванны и индукционной установки, которая включает в себя камень, индуктор и магнитный сердечник. Канал, отличный от тигельной печи, так что электромагнитная энергия преобразуется в тепло в тепловой канал, который должен быть непрерывно электрически проводящим телом. Для получения начала первичного канала печи добавляется жидкий расплавленный металл или модель материала, способного к растрескиванию в печи. Когда завершение плавки закончено, металл не полностью сливается, но в будущем он остается «болотом», чтобы заполнить канал тепловыделения для запуска. Если индукционная печь собирается вручную, она удаляется для облегчения замены камня оборудования.

Компоненты печи

Поэтому, если вас интересует индукционная мини-печь, ваши собственные руки важны, чтобы знать, что ее основным элементом является нагревательная катушка. В режиме самообслуживания достаточно использовать индуктор из голого медного провода, диаметр которого составляет 10 мм. Для индуктора внутренний диаметр составляет 80-150 мм, а число оборотов – 8-10. Важно, чтобы катушки не соприкасались, а расстояние между ними составляло 5-7 мм. Части индуктора не должны касаться его экрана, минимальный зазор должен составлять 50 мм.

Если вы собираетесь печь печь для индукции, вам следует знать, что промышленные весы охлаждаются водой или антифризом. В случае низкой мощности и короткой работы устройства вы можете сделать это без охлаждения. Но когда вы работаете, индуктор очень горячий, и медная шкала может не только резко снизить эффективность устройства, но и привести к полной потере эффективности. Невозможно создать самоохлаждающийся индуктор, поэтому требуется регулярная замена. Не используйте принудительное воздушное охлаждение, потому что в случае вентилятора, расположенного вблизи катушки, он «привлечет» ЭМП к себе, что приведет к перегреву и снижению эффективности печи.

генератор

Когда индукционная печь построена вручную, схема подразумевает использование такого важного элемента, как генератор переменного тока. Не пытайтесь сделать печь, если вы не знаете основ радиоэлектроники, по крайней мере, на уровне среднего радиолюбителя. Выбор схемы генератора должен быть таким, чтобы он не давал сплошной диапазон тока.

Использование индукционных печей

Этот тип оборудования широко распространен в таких областях, как литейный цех, где металл уже очищен, и необходимо разместить определенную форму. Вы также можете получить некоторые сплавы. В ювелирной продукции они также получили широкое распространение. Простой принцип работы и возможность сбора индукции с вашими руками могут повысить рентабельность его использования. Для этой области можно использовать с тиглевыми устройствами мощностью до 5 кг. Для небольших производств этот вариант будет оптимальным.

Плавка металла методом индукции широко применяется в разных отраслях: металлургии, машиностроении, ювелирном деле. Простую печь индукционного типа для плавки металла в домашних условиях можно собрать своими руками.

Нагрев и плавка металлов в индукционных печах происходят за счет внутреннего нагрева и изменения кристаллической решетки металла при прохождении через них высокочастотных вихревых токов. В основе этого процесса лежит явление резонанса, при котором вихревые токи имеют максимальное значение.

Чтобы вызвать протекание вихревых токов через расплавляемый металл, его помещают в зону действия электромагнитного поля индуктора - катушки. Она может иметь форму спирали, восьмерки или трилистника. Форма индуктора зависит от размеров и формы нагреваемой заготовки.

Катушка индуктора подключается к источнику переменного тока. В производственных плавильных печах используют токи промышленной частоты 50 Гц, для плавки небольших объемов металлов в ювелирном деле используют высокочастотные генераторы, как более эффективные.

Виды

Вихревые токи замыкаются по контуру, ограниченному магнитным полем индуктора. Поэтому нагрев токопроводящих элементов возможен как внутри катушки, так и с внешней ее стороны.

Поэтому индукционные печи бывают двух типов:
• канальные, в которых емкостью для плавки металлов являются каналы, расположенные вокруг индуктора, а внутри него расположен сердечник;
• тигельные, в них используется специальная емкость - тигель, выполненный из жаропрочного материала, обычно съемный.

Канальная печь слишком габаритная и рассчитана на промышленные объемы плавки металлов. Её используют при выплавке чугуна, алюминия и других цветных металлов.
Тигельная печь довольно компактна, ей пользуются ювелиры, радиолюбители, такую печь можно собрать своими руками и применять в домашних условиях.

Устройство

Самодельная печь для плавки металлов имеет довольно простую конструкцию и состоит из трех основных блоков, помещенных в общий корпус:
• генератор переменного тока высокой частоты;
• индуктор - спиралевидная обмотка из медной проволоки или трубки, выполненная своими руками;
• тигель.

Тигель помещают в индуктор, концы обмотки подключают к источнику тока. При протекании тока по обмотке вокруг нее возникает электромагнитное поле с переменным вектором. В магнитном поле возникают вихревые токи, направленные перпендикулярно его вектору и проходящие по замкнутому контуру внутри обмотки. Они проходят через металл, положенный в тигель, при этом нагревая его до температуры плавления.

Достоинства индукционной печи:

• быстрый и равномерный нагрев металла сразу после включения установки;
• направленность нагрева - греется только металл, а не вся установка;
• высокая скорость плавления и однородность расплава;
• отсутствует испарение легирующих компонентов металла;
• установка экологически чиста и безопасна.

В качестве генератора индукционной печи для плавки металла может быть использован сварочный инвертор. Также можно собрать генератор по представленным ниже схемам своими руками.

Печь для плавки металла на сварочном инверторе

Эта конструкция отличается простотой и безопасностью, так как все инверторы оборудованы внутренними защитами от перегрузок. Вся сборка печи в этом случае сводится к изготовлению своими руками индуктора.

Выполняют его обычно в форме спирали из медной тонкостенной трубки диаметром 8-10 мм. Ее сгибают по шаблону нужного диаметра, располагая витки на расстоянии 5-8 мм. Количество витков - от 7 до 12, в зависимости от диаметра и характеристик инвертора. Общее сопротивление индуктора должно быть таким, чтобы не вызывать перегрузки по току в инверторе, иначе он будет отключаться внутренней защитой.

Индуктор можно закрепить в корпусе из графита или текстолита и установить внутрь тигель. Можно просто поставить индуктор на термостойкую поверхность. Корпус не должен проводить ток, иначе замыкание вихревых токов будет проходить через него, и мощность установки снизится. По этой же причине не рекомендуется располагать в зоне плавления посторонние предметы.