Muflová pec pro tavení nebo kalení kovových výrobků je zařízení, které umožňuje domácímu řemeslníkovi vykonávat určitou práci. Jednoduchá jednotka, která může fungovat na různé druhy paliva, pro vlastní výrobu stačí mít dovednosti k provádění instalatérských a elektrických svařování.
Zařízení a obvod
Zařízení muflové pece pro tavení kovu se skládá z:
- ve většině případů ocelové pouzdro. Pro domácí použití je lepší vyrobit z tepelně odolného kovu nebo nerezové oceli. Ale můžete použít konstrukční ocel. Tloušťka plechu 1,5-2 mm;
- vrstva vnitřní tepelné izolace. Pro domácí kamna se používají šamotové cihly nebo jiný tepelně izolační materiál, který vydrží teploty ohřevu až 1000 0 – 1200 0;
- ocelové těleso lze obložit vnější vrstvou keramických dlaždic nebo žáruvzdorných cihel;
- elektrická nebo plynová topná tělesa. Plynové hořáky je nejlepší zakoupit ve specializovaných prodejnách. Elektrická trouba může být vybavena domácími nichromovými nebo fechralovými spirálami. Tloušťka drátu – 1 mm. Fechral drát je levnější, ale je horší než nichrom z hlediska odolnosti vůči agresivnímu prostředí a trvanlivosti spirály;
- systém automatického nebo ručního řízení provozu zařízení. Instalací tepelných senzorů můžete snadno ovládat teplotní režim a čas pro udržení nastavené teploty.
Materiály a prvky pro práci
Svépomocná muflová pec pro tavení hliníku nebo kalení ocelových dílů – připravíme kompletní sadu materiálů pro výrobu. Budeme potřebovat:
- šamotová cihla;
- tepelná izolace;
- plech nebo jakýkoli materiál po ruce. Pokud máte starý trezor s vnitřní vrstvou písku, pak máte štěstí. Taková pec bude trvat dlouho a ušetří na vnější vrstvě tepelné izolace;
- žáruvzdorná hlína, písek nebo hotová směs pro pokládku cihel. Chcete-li utěsnit trhliny a dutiny, můžete si zakoupit ohnivzdorný tmel nebo použít maltu;
- elektrický kabel, keramické izolátory, automatické připojení ve stínění.
Požadované nástroje
Nástroj musí být v dobrém provozním stavu:
- elektrikářské nářadí;
- zednický nástroj, špachtle;
- svářecí stroje a ochranné pomůcky pro svářeče;
- svařovací elektrody pro svařování konstrukční oceli;
- bruska s brýlemi;
- čisticí a řezací kotouče;
- elektrická vrtačka se sadou vrtáků.
Pokyny pro výrobu krok za krokem
Muflová pec pro tavení kovu pro kutily – elektřina je nejlepším typem paliva pro takové zařízení. S ním můžete kov zahřát na bod tání. Pojďme podrobně analyzovat fáze práce na samostatné výrobě topné jednotky.
Výroba designu mufle
V závislosti na materiálu a konfiguraci pouzdra začneme vytvářet oddělení pro ohřev kovu. Kamna můžete vyrobit bez ocelového rámu, ale pak je potřeba kamna položit do vrstvy tepelné izolace. Používáme materiály, které odolají vysokým teplotám. Lepší je ale udělat krabici z plechu nebo ze starého sudu nebo i lednice. Fáze práce:
- Začneme připravovat bloky pro obložení žáruvzdorné komory. Pro malou komoru budete potřebovat 7 šamotových velkých cihel. S jejich pomocí je možné postavit obdélníkovou nebo válcovou komoru pro ohřev a kalení kovu. Chcete-li postavit kulatou přihrádku, budete potřebovat brusku k řezání trapézových polotovarů a jejich předběžnému položení do konstrukce s vyznačením každého detailu.
- Po oříznutí okrajů nainstalujeme díly na rovný povrch a lehce je utáhneme drátem. Kontrolujeme těsnost hran tvárnic a nepřítomnost velkých mezer. V případě potřeby bloky nařežeme a celou konstrukci znovu smontujeme na drát.
- Po zajištění lícování dílů je rozložte v rovnoměrné řadě a označte drážky dlouhým pravítkem pro položení topných prvků pece – spirály nichromového drátu. Podle průměru domácí nebo kupované spirálky si označíme řady tak, aby se navzájem nedotýkaly. Pokud k tomu dojde, hrozí zkratem a provozem stroje, a to v nejlepším případě. Minimální mezera je 20-30 mm.
- Drážky vybíráme vrtákem s frézou nebo vrtačkou či bruskou. Je lepší dělat rýhy v mírném spádu, aby spirálky nemohly vypadnout. Práce je pečlivá a vyžaduje pozornost, nespěcháme.
- Po kontrole přesnosti řezů a opravě nepřesných spojů drážek přistoupíme k montáži muflové konstrukce. Tvárnice fixujeme žáruvzdorným lepidlem nebo maltou. Domácí směs připravíme ze stejných dílů šamotové hlíny a prosátého křemičitého písku.
Pro výrobu mufle, malé velikosti, můžete použít jednoduchou hlínu. K tomu provádíme několik dalších operací:
- Z lepenky nebo tenkého plastu vyrábíme bednění pro nalévání tekutého roztoku hlíny nebo můžete použít oříznutý sud. Bereme v úvahu tloušťku stěny a rozměry tělesa pece.
- Roztok namočte na 2-3 dny, aby se rozpustil a nabobtnal. Taková směs se stává plastickou.
- Poté nalijte roztok do bednění. Tloušťka stěny – 50-70 mm. Nezapomeňte jej utěsnit a propíchnout tenkou tyčinkou, abyste odstranili vzduchové bubliny a pevnost konstrukce.
- Část necháme, dokud hlína úplně nevyschne. Vyrábíme drážky pro pokládku spirál nebo otvory pro instalaci plynových hořáků a výstupních vodičů.
- Hotovou hliněnou mufle musíme vytvrdit v peci a teprve poté ji instalujeme do korpusu.
Taková monolitická pálená konstrukce bude trvanlivá a nepodvolí se z hlediska charakteristik mufle ze šamotových cihel.
Příprava a instalace topné spirály
Spirálu lze zakoupit v obchodě nebo si ji sami navinout (potřebná tloušťka drátu je 1,2 mm):
- Budete potřebovat zásobu drátu z nichromu nebo jiné slitiny a jednoduchou lištu vhodného průřezu. Konec tyče a drátu upneme do svěráku a začneme pevně navíjet spirálu.
- Cívky lze pokládat blízko, ale bez přesahů. Po navinutí spirálku po délce trochu natáhneme, aby mezi závity byla určitá mezera.
- Hotové spirálky vložíme do připravených drážek v těle mufle a zafixujeme nichromovými držáky. Při instalaci držáků se ujistěte, že nepřemosťují zatáčky mezi sebou. K upevnění používají také maltu na pokládku cihel z hlíny a písku. Tento materiál nevede elektrický proud.
- Spirály vypočtené podle výkonu zajistí vysokou teplotu v peci. Pro zvýšení produktivity a úspory energie doporučujeme vytvořit několik topných okruhů, které lze zapnout samostatně. Budeme tedy schopni udržet požadovanou teplotu na začátku výpalu kovu a postupně ji přivést na maximum.
- V místech výstupu z pouzdra uzavřeme vodič keramickými pojistkami a ihned po výstupu připojíme měděný elektrický kabel velkého průřezu. Kabel vložíme do elektrického panelu a připojíme jej k samostatnému stroji. Pec musí být spolehlivě chráněna před zkratovými proudy, pro ochranu ji musíme uzemnit a připojit k samostatnému proudovému chrániči.
Důležité! Pro domácí sporák je lepší použít nichrom. Tento materiál je schopen odolat vysokým teplotám a dlouhodobému vystavení agresivnímu prostředí. Minimální průřez spirálových závitů je 1 mm.
Plynové hořáky lze použít k ohřevu dílů.
Práce na instalaci plynového hořáku do mufle
Je lepší koupit plynové topné těleso v obchodě, i když řemeslníci mohou tuto práci provádět vlastníma rukama. Radíme ale myslet na bezpečnost a zajít do specializované prodejny.
Pokud máte zkušenosti s výrobou analogů, uděláme takový návrh podle určitého schématu:
- pro výrobu těla hořáku si připravíme kus oceli, nejlépe měděnou trubku. Průměr 8-10 mm. Délka obrobku – 150 mm;
- poblíž jednoho konce vyvrtáme průchozí otvor pro připojení k plynovému potrubí nebo hadici;
- Označte a vyvrtejte několik otvorů na boční stěně. Uděláme dírku pouze na jedné straně. Tyto otvory slouží k zapálení svítilny;
- stříháme nitě na obou koncích hořáku;
- uprostřed hořáku vyvrtáme neprůchozí otvor, bude sloužit k uvolnění plynu;
- zavřete koncovou stranu. Našroubujte uzávěr. Na 2. stranu připojíme hadici od plynové láhve.
Hořák se instaluje pomocí svorek. Nezapomeňte na přívodní hadici nainstalovat ventil, který chrání před zpětným nárazem.
Závěrečné práce
Muflová pec – topeniště pro kutily je téměř hotové. Zbývá shromáždit všechny detaily v jediném designu. Dutinu mezi muflovým zařízením a tělem vyplníme ohřívačem.
Pokud potřebujete pec na tavení malého množství kovů, uděláme na horní části malý výřez podle rozměrů kelímku a okraje dotáhneme tyčí nebo rohy. Nyní, po zapnutí pece, můžete nainstalovat kelímek s mědí nebo hliníkem a roztavit kov.
Po dokončení všech prací zkontrolujeme správnost montáže a zapneme zařízení do elektrické sítě. Trouba bude zpočátku silně kouřit, nelekejte se – spálí se mastnota, barva nebo nečistoty. Po prvním zapnutí se kouř výrazně sníží.
Pravidla provozu
Elektrické nebo plynové pece na tavení materiálů nebo kalení dílů jsou vysoce riziková zařízení.
Před zahájením práce nezapomeňte zkontrolovat spolehlivost připojení k plynové síti nebo izolaci vodičů a stav spirál. V místnosti musí být zajištěn spolehlivý ventilační systém.
Troubu instalujeme na tepelně izolační stojan. Je lepší vzít pár šamotových cihel a přilepit je tepelně odolným lepidlem.
Nedoporučujeme pracovat v takovém oblečení jako na fotografii:
Před popálením při práci s roztaveným kovem vás ochrání pouze kombinéza. Pouze dělené rukavice splňují předpisy na ochranu práce. Tlusté oblečení. Všechny části těla musí být uzavřené, boty ze silné kůže nebo náhražky. Žádné pantofle ani břidlice.
Výkon
Domácí nebo průmyslové pece pro kalení kovu nebo jeho tavení – všechny tyto návrhy by měly zajistit bezpečnost a pohodlí při práci s topnými zařízeními. Vyrobit si design sami není těžké, zvládne to i začátečník. Hlavní věcí je pečlivě a zodpovědně dodržovat všechna doporučení a pravidla pro provádění práce.
Muflová pec umožňuje zvýšit teplotu předmětů na vysoké hodnoty, které jsou u běžných ohřívačů nemožné. To je nedílnou součástí šperkařských nebo keramických dílen a dalších malých podniků. Domácí řemeslníci se často potýkají s potřebou roztavit kov nebo zajistit tepelné lepení skla a keramiky, vypalovat glazuru, temperovat kov atd.
Všechny tyto postupy vyžadují účast muflové pece, ta však není k dispozici. Někdy je to jediný problém, jak zastavit důležitý kreativní nebo opravný proces. Existuje však cesta ven – musíte si vyrobit muflovou pec vlastními rukama. Zvažte vlastnosti a specifika tohoto procesu.
Co je to?
Účelem muflové pece je vytvořit vysoké teploty pro tepelné zpracování materiálů:
- kov (tavení nebo kalení);
Zdrojem tepelné energie v muflových pecích je elektřina nebo plyn. První možnost je z praktického hlediska pohodlnější, ale finančně mnohem nákladnější – elektrické muflové pece při provozu spotřebují velké množství elektrické energie.
Plynové modely jsou levnější, ale vyžadují komunikaci s palivem, dodržování pravidel pro provoz plynových spotřebičů a další administrativní a technické normy. Proto se rozšířily průmyslové a laboratorní muflové pece poháněné elektrickou energií.
Výstavba
Muflová pec se skládá z několika prvků spojených do jediné konstrukce:
- vnější částí pece je tělo (plášť). Jedná se o pevnou, obvykle kovovou krabici, která tvoří nádobu pro umístění vnitřních prvků pece a také nesení dvířek s uzamykacím zařízením;
- tepelně izolační vrstva. Jedná se o důležitý prvek, významem srovnatelný se zdrojem tepelné energie. Na kvalitě a výkonu tepelné izolace závisí účinnost pece, schopnost udržet teplo a celkový výkon celé konstrukce. Tepelný izolátor se zpravidla skládá ze dvou vrstev – hlavní (topeniště ze šamotových cihel) a doplňkové (vrstva čedičové vlny nebo perlitu);
Muflové pece sovětské výroby často používaly další vrstvu izolace z azbestových desek. Dnes se taková izolace nepoužívá, protože při zahřívání azbest aktivně uvolňuje karcinogeny, které jsou pro lidi extrémně nebezpečné.
Existují různé konstrukce muflových pecí:
- horizontální;
- vertikální;
- zvonovitý tvar;
- trubkový.
Tyto odrůdy se od sebe liší pouze konfigurací pece a způsobem plnění, obecný princip fungování pro všechny modely je stejný.
Postup výpočtu elektrického topného tělesa
Spirála domácí muflové pece se obvykle vyrábí nezávisle. Aby bylo možné získat efektivní a funkční zařízení, je nutné provést předběžný výpočet.
Má dva cíle:
- Vytvoření výkonné a výkonné pece schopné řešit úkoly.
- Možnost práce na dostupných elektrických sítích, nedostatek přetížení a problémy s tím způsobené.
Chcete-li provést výpočet, musíte zjistit, jaký je vypínací proud na elektrickém panelu. Často je pro troubu nakreslena samostatná čára, která obchází RCD pro domácí spotřebiče. V každém případě je potřeba zjistit, jaký výkon vedení vydrží, aby nezůstaly všechny sousedy bez elektřiny.
Výkon pece se volí na základě objemu topné komory:
| Objem komory (nebo mufle), l | Výkon spirály (W/L) |
| 1-5 | 300-500 |
| 6-10 | 120-300 |
| 11-50 | 80-120 |
| 51-100 | 60-80 |
| 101-500 | 50-60 |
Na základě údajů v této tabulce můžete určit, jaký výkon cívky by měl být použit pro dostupnou velikost. Velikost komory musíte určit sami, na základě povahy navrhované práce. Je nutné okamžitě vypočítat výkon vynásobením objemu komory ukazateli v tabulce. Pokud se ukáže, že výkon je příliš vysoký a nemožný pro existující sítě, velikost se sníží.
Poté musíte vypočítat aktuální sílu. Použitý vzorec je:
I=P/U
- Kde I je aktuální síla;
- P – výkon (vypočtený);
- U – síťové napětí (220 V).
Na základě výsledků můžete vypočítat odpor nichromové spirály:
R = U: I
- kde R je požadovaný odpor;
- U – napětí (220 V);
- I – síla proudu (vypočtená hodnota).
Tento výpočet lze provést pro jednofázovou síť. Pokud potřebujete provést třífázové připojení a vlastní výpočet se zdá příliš komplikovaný, doporučuje se použít online kalkulačku, kterou lze snadno najít v síti pomocí příslušného vyhledávacího dotazu.
Výsledky výpočtu pomocí kalkulačky jsou zcela správné, ale pro větší jistotu můžete získané údaje zkontrolovat duplikováním výpočtu na jiné kalkulačce.
Namísto nichromu lze použít fechrální drát, který je svým výkonem poněkud odlišný. Při použití kalkulátoru je nutné dávat pozor na to, pro jaký typ drátu je výpočet proveden.
Návod na sestavení krok za krokem
Podívejme se na postup montáže muflové pece. Pro usnadnění rozdělujeme proces do fází:
Nástroje a materiály
Chcete-li vyrobit pec, musíte se připravit
následující nástroje:
-
s řezným a brusným kotoučem; se sadou elektrod; se sadou vrtáků;
- sada zámečnických nástrojů (kladivo,
kleště, dláto, šídlo atd.).
Z materiálů, které budete potřebovat:
- plech 2 mm pro korpus;
- ocelový roh;
- výztuha 8 mm;
- 1-2 mm nichromový drát;
- šamotová cihla;
- čedičová minerální vlna válcovaná 3-5 cm;
- žáruvzdorná malta (složení pro pece);
- silikonový tmel.
Jsou uvedeny pouze nejnutnější nástroje a materiály. V procesu montáže trouby se mohou hodit jiné nástroje nebo materiály.
Výroba žáruvzdorné komory
Vzhledem k tomu, že pec je vyrobena sama, je správnější zahájit montáž výrobou komory ze žáruvzdorných (šamotových) cihel. Je to tedy jednodušší, obejdete se bez zbytečného pasování a ořezávání.
Postup:
- Je navinuta spirála z nichromového drátu. Pro navíjení se používá hladké kulaté jádro o průměru nejvýše 6 mm. Cívky by měly být ve stejné vzdálenosti od sebe a neměly by se dotýkat.
- Komora je montovaná ze šamotových cihel. Nejprve se shromáždí za sucha, položí díly a označí na nich linie pro drážky pro spirály. Poté jsou části komory očíslovány, aby nedošlo k záměně, jsou demontovány a procházejí drážkami s hloubkou ne větší než 7 mm.
Poté můžete přistoupit k druhé fázi montáže.
Výroba korpusů a dveří
Těleso pece je svařeno z ocelového plechu. Mnoho zdrojů doporučuje používat stará pouzdra na trouby nebo jiné kovové krabice. Jedná se o zcela přijatelnou možnost, ale její nevýhoda spočívá ve velikosti – master je vázán na velikost stávajícího pouzdra, což ho donutí změnit všechny vypočítané parametry. Sestavení tělesa podle hotové topné komory je pohodlnější a nevyžaduje změnu charakteristik pece.
Postup:
- Změřte strany, horní a zadní část trouby. Řezejte plechy pomocí brusky a řezného kotouče.
- Uchopte boční listy za rohy stojanu a stejným způsobem připevněte zadní stranu. Všechny detaily jsou opraveny, čímž je dosaženo pravoúhlého dokování podél všech os. Upevněte listy pevněji a zavažte přes roh.
- Vpředu je instalován list s otvorem pro dveře. Provrtá se elektrickou vrtačkou (nebo vrtačkou, pokud je k dispozici) po obvodu, poté se opatrně ořízne bruskou a vnitřní část se odstraní. Obvod otvoru je vyčištěn, přičemž jsou odstraněny stopy přípravy. Volné okraje pak upevněte a svažte rohem.
Poté můžete pec spustit. Trouba je předběžně udržována po dobu nejméně 5 dnů, aby se roztok úplně vysušil. Nechte dvířka otevřená, zajistěte dostatečný přísun vzduchu. Intenzivní sušení zahříváním se nedoporučuje, protože hlína popraská a začne se drolit.
Jak regulovat teplotu
Teplotu lze nastavit dvěma způsoby:
- spojte spirály postupně se zvýšením jejich síly;
- nainstalujte externí zařízení, které reguluje přívod napětí do spirál.
Obě možnosti mají svá pro a proti. První možnost je jednodušší, ale pro každou spirálu potřebujete přepínač balíků nebo samostatné stroje. Kromě toho dochází k přerušovaným změnám vytápění.
Druhá možnost je obtížnější – potřebujete regulátor, který vydrží pracovní zatížení pece. Výběr vhodné možnosti je výsadou uživatele. Zpravidla se používají regulátory – jsou kompaktnější a umožňují plynule měnit stupeň ohřevu.
Často kladené dotazy
Mnoho otázek, které vyvstanou při montáži pece, je pro většinu uživatelů stejné. To vám umožní nečekat na ně, ale okamžitě objasnit:
V tomto případě se výkonová rezerva chová opačně – pokud dáte rezervu délky, odpor se zvýší a stupeň ohřevu se sníží. Doporučuje se jednat v přísném souladu s vypočtenými ukazateli.
Obyčejná cihla nevydrží vysoké teploty a začne se rozpadat. Kromě toho má vysokou tepelnou vodivost, díky které bude těleso pece velmi horké.
Je povinné kovové pouzdro, nebo lze šamotové cihly stahovat k sobě kovovými svorkami a omítat kompozicí pro pece?
Pouzdro je nezbytné, aby bylo možné pec přemisťovat z místa na místo. Pokud to není nutné a trouba stojí, můžete se obejít bez pouzdra.
Ne, topná tělesa by se pro takové instalace neměla používat. Nebude možné dosáhnout požadované teploty, topná tělesa zaberou příliš mnoho místa a rychle vyhoří.
Troubu lze zapojit s obtokem domácí elektroinstalace – samostatný kabel veďte ke společnému stínění. Pokud je však samotná linka ve špatném stavu, je nejlepší to neriskovat. Můžete nechat bez elektřiny všechny sousedy.
Montážní video tipy
