Готовая духовка без блока управления.
Фьюзинг – сплавление цветного стекла в печи – одно из самых интересных направлений при работе с декоративным стеклом. Вид деятельности относительно новый, он получил развитие и распространение с разработкой цветных стекол с одинаковым КТР (коэффициентом термического расширения). Главным препятствием для занятия такого рода творчеством является дорогая плита, особенно если речь идет о значительных размерах. Здесь мы опишем самодельную плавильную печь с рабочей камерой 300х400 мм и полезной высотой 120 мм. Это позволит, помимо спекания плоских заготовок, также отливать (гнуть) стекло на невысоких моделях, а также отжигать довольно крупные куски стекла, например, изготовленные методом выдувания стекла. Духовка проста, не содержит дорогих и дефицитных материалов, потребляет мало электроэнергии. Общая мощность печи 1,5 кВт, также ее можно подключить к квартирной или гаражной сети. Футеровка печи выполнена из рулонных огнеупорных материалов. Помимо прочего, это придало печи небольшой вес – ее легко перенесут два человека. После отключения печки (сверху и снизу) ее помещают в легковой автомобиль для перевозки. Это дает возможность использовать печь на выездных семинарах и мастер-классах. В стационарных условиях печь устанавливается на специальный стол, проволочные нагреватели объединяются в три группы и подключаются к разным фазам трехфазной сети.
Стол. Каркас печи. Сварен из стандартной квадратной трубы 20х20х1 мм.
Первым делом я сварил стол и на нем, как по шаблону, собрал еще четыре одинаковых прямоугольника. Это были основания (сверху и снизу) для двух частей духовки.
Получив основания, я соединил их вертикальными стойками, установил две дополнительные поперечины на днище и крыше духовки, вырезал и установил две короткие стойки и длинную горизонтальную ручку для наклона крышки духовки с ТЭНами и органами управления.
Я вырезал и сварил небольшие клинья из тонкого листа стали. Я хорошенько проварил все швы, сбил шлак и зачистил неровности.
Металлическое ограждение каркаса печи изготовлено из мелкоячеистой сварной стальной сетки. Сетка крепится с внутренней стороны рамы. К нему и трубкам каркаса крепится мягкая подкладка.
Кусочки сетки были вырезаны и подогнаны по размеру стен. Сетку я закрепил короткими саморезами с большой плоской головкой («слишком плоские листы»).
Я заранее просверлил отверстия для саморезов. В некоторых местах оказалось удобно использовать большие «корпусные» шайбы (М6), подкладываемые под саморез. Один из краев диска предварительно загнули плоскогубцами.
Соседние сетчатые стенки немного смещены друг относительно друга, а их вертикальные проволоки проходят друг через друга.
Спроектировал петли крышки духовки. Их несколько необычная форма необходима для более вертикального наклона крышки в первый момент. Это предотвращает смятие и изнашивание кромок огнеупорной футеровки, позволяет более полно использовать внутренний объем рабочей камеры.
Детали шарнира, нарисованные в AutoCAD, были распечатаны в масштабе 1:1, перенесены на стальную пластину и вырезаны.
Дополнительные треугольные детали — это втулки для верхних частей петель. Для уменьшения износа тонкого металла под нагрузкой отверстия под валы были усилены подкладками.
Нижние части петель и прокладки установил на токоведущий провод. Я захватил верхние части петель поверх прокладок. Верхние части предварительно крепятся шарнирами (короткими болтами) к нижним частям.
После испытаний детали тщательно свариваются и швы зачищаются.
Стопор открытой крышки духовки был изготовлен из тонкой стальной полосы и двух стопоров. Ограничители я сделал из остатков болтов, приваренных к раме. Фигурную прорезь на верхней части стопора вырезали ножовкой по металлу, просверлив в конце пропила отверстие.
Альтернативный вариант, увеличивающий работу духовки – газлифт (два). Ее (их) мощность, длину и расположение необходимо выбирать в зависимости от места расположения.
Покрасил готовый металлический каркас для печи и стола. Стол с деревянными полками - остатки эмалей ПФ-115 нескольких цветов (то, что удалось наскрести), каркас духовки - черная термостойкая эмаль КО. Сальники предварительно очистили и обезжирили тряпкой, смоченной бензином. Эмали слегка разбавляли необходимыми растворителями до удовлетворительной текучести (незначительные пятна) и покрывали в три слоя, причем предыдущий полностью высох. Оцинкованные части (сетка.
Нагреватели духовки представляют собой провода в кварцевых трубках. Кварцевые трубки позволяют легко крепить к металлическому каркасу печи нагреватели (изоляторы) и не позволяют извести попадать на расплавленную заготовку. Я использовал готовые проволочные нагреватели – запасные змеевики для электроплит.
Обратите внимание: Появился Xiaomi Poco M3 – уникальная линейка от Xiaomi со своими особенностями..
Три группы по четыре нагревателя означают, что групповые кабели можно выводить только с одной стороны, внутри корпуса контроллера. Внутренние промежуточные соединения выполнялись из относительно тонкой проволоки методом сварки, аналогично изготовлению термопар.Мои кварцевые трубки уже были обрезаны по размеру. При необходимости длинные заготовки разрезаются механически, алмазным инструментом, например дрелью со специальными дисковыми насадками, или обычным методом, применяемым при выдувании стекла. Внутренний диаметр моих трубок 11...12 мм. Стандартные плиточные спирали мощностью 1,5 кВт были выпрямлены и намотаны до диаметра, близкого к 11 мм, а также немного укорочены до мощности 2 кВт (последовательное соединение - 500 Вт на секцию). Они лучше помещаются в трубы, витки слегка растягиваются, чтобы не допустить замыканий между витками, и остаются длинные провода.
Намотка спиралей разного диаметра производилась на подходящей железной шпильке, снабженной удобной инструкцией. Спираль наматывалась между двумя мягкими деревянными досками, сжатыми в тисках, как пружины.
Внутренние выводы нагревателей я приваривал инвертором, настроенным на малый ток ~10А, флюс - суспензия буры с борной кислотой. Лучше всего у меня получались красивые расплавленные шарики, если ударять хорошо скрученной проволокой, как спичкой, по куску нержавеющей стали. Полярность перепутана. Угольный (графитовый) электрод или порошок графита, смешанный с бурой, дали худшие результаты.
Наружные выводы нагревателей (под винт) были сварены из той же проволоки, сложенной пополам - сопротивление этой части (клемма) будет меньше, она будет немного нагреваться, соединение (снаружи, зажато между шайбами) не окисляется слишком сильно и прослужит дольше. Сваривать более толстую проволоку или медную проволоку менее практично – сварное соединение получается хуже, чем если сваривать три одинаковые проволоки.
Облицовка духовки выполнена из мягкого рулонного материала – «керамического одеяла» Cerablanket толщиной 25 мм. Толщина вагонки 100 мм. Ковер легко режется строительным ножом с новым острым лезвием; работать следует с защитой органов дыхания – вредная пыль.
Я вырезал прямоугольные кусочки по размеру линейки, с небольшим запасом. Они были удивлены, когда приехали.
Верхняя часть печи, крышка, имеет чашеобразную конструкцию, нижняя часть печи полностью заполнена огнеупорным материалом. Порядок установки был следующий: два слоя по периметру крышки (по боковым стенкам), два слоя дна, еще два слоя по бокам, еще два слоя дна.
Большое количество слоев позволяло образовать в углах своеобразные замки, аналогичным образом укладывалось дно верхней части печи.
Нижняя часть печи была заполнена прямоугольниками одеял, уложенных в один слой.
Сверху (дно рабочей камеры печи - внизу) положил имеющуюся несгораемую ДВП (более жесткую), но можно обойтись и просто одеялом.
Установка ТЭНа в крышку духовки. К наружному металлическому каркасу печи привязывали кварцевые трубки со спиралями тонкой нихромовой проволокой (ø0,6 мм). Через керамический ковер. Для работы я изготовила длинное шило с зубчиком на конце из латунной проволоки 2,5 мм, похожее на «крючок» для шитья обуви. Зуб вырезали ювелирным лобзиком.
Каждую трубку фиксировали проволокой в двух местах. Шило легко протыкает мягкую подкладку; при небольшом умении можно довольно точно попасть в нужную точку на спине.
Внешнее крепление нагревателей в кварцевых трубках нихромовой проволокой.
Трубы с обогревателями были слегка закопаны в ковер. Помимо механического крепления ТЭНа, я также использовал шило, чтобы вытянуть наружу провода катушек (на одной из боковых стенок ТЭНа, где будет находиться коробка контроллера). Ячейки проволочной сетки вокруг клемм были удалены (выкусаны мощными кусачками).
Керамические пуговицы для застегивания боковин подкладки без утеплителей. Это особенное; здесь я использовал существующие керамические прокладки для транзисторов (при установке их на радиаторы) в больших металлических корпусах. Их использовали в старой специальности и промышленной электронике. Промыл растворителем, чтобы удалить остатки термопасты и уретанового лака, и раздал то немногое, что было в наличии. Этого было достаточно.
Керамические кнопки предотвращают прорыв крепежной проволоки сквозь мягкий огнеупорный материал.
Наружные выводы нагревателей были загерметизированы отборными керамическими шариками из старого отопительного оборудования.
Это оказались несколько конусообразных, вставленных друг в друга и в термопарный «бинокль». Два провода были пропущены через отдельные отверстия и скручены снаружи; бусины были несколько утоплены в мягкую подкладку. Здесь термопара (типа К, хромалюмельная) запаивалась аналогичным образом).
Блок управления является неотъемлемой частью духовки, установленной на боковой стенке ее верхней части. Все провода (нагреватель, термопары) идут в блок управления (будет описано отдельно).
запуск духовки лучше назвать прогаром – первые запуски лучше проводить на улице или под очень хорошей вытяжкой. Некоторые ненужные частицы огнезащитного ковра выгорают, об этом имеется предупреждение на упаковочной коробке. Поджог осуществлялся на улице путем пропуска трехфазного кабеля через приоткрытую дверь. При рабочей температуре до 750 °С (максимум четверть часа за цикл обработки) печь выдерживалась в течение 6 часов при температуре 800 °С. При этом основная часть сгорела, первые 5...7 циклов был небольшой запах внутри (комнаты), пришлось немного приоткрыть дверь. В принципе, обогреватели должны быть оборудованы индивидуальным колпаком (зонтом).
Внешняя отделка печи ограничивалась покрытием верхней части (пыль, мусор). Обшил его оцинкованной кровельной сталью толщиной 0,45 мм и закрепил потайными заклепками.
Бабай Мазай, апрель 2020 г
Больше интересных статей здесь: Гаджеты.
Источник статьи: Печь для фьюзинга своими руками.