Mufla faça você mesmo

Tendo uma mufla na oficina de sua casa, você já domina seriamente o tratamento térmico de metais, indispensável na fabricação de facas, peças de máquinas e tecnologia de ferramentas. Oferecemos um design simples e barato para um forno de endurecimento automático.

Mufla faça você mesmo

Partes do corpo

Um forno de endurecimento elétrico pode ser facilmente construído com base em um recipiente de parede fina com um volume de 15 litros ou mais. Para as opções mais compactas, um balde galvanizado comum é adequado; para os maiores, você pode usar um tanque de máquina de lavar, recipientes técnicos, ou, por exemplo, enrolar uma folha de ferro para telhado em um cilindro e dobrar o fundo com uma única dobra. O invólucro não precisa ser à prova de fogo, é o suficiente para suportar temperaturas de 80–100 ° С.

Mufla caseira em caixa de aço inoxidável

O corpo deve ser instalado de forma que a folga da superfície seja de cerca de 100 mm, para o qual é necessário fixar as pernas mais simples. Assim, cabem hastes roscadas dobradas com um suporte, cujas bordas são inseridas nos orifícios do corpo e apertadas com porcas em ambos os lados. A altura das pernas deve ser ajustada imediatamente e as porcas devem ser travadas com segurança.

Caixa de metal para mufla

Um orifício de conexão elétrica deve ser feito na parte de trás da caixa. O melhor é cortar uma janela com dimensões de 50×70 mm, e então instalar um painel de fibra de vidro neste local com dimensões de cerca de 100×120 mm. A ligação dos elementos de aquecimento é feita por meio de pinos, podendo ser trazidos dois ou mais pares para organizar várias etapas ou trabalhar a partir de uma rede trifásica.

Elementos de aquecimento

A primeira etapa na fabricação do forno de endurecimento propriamente dito será o cálculo e a busca de elementos de aquecimento com sua montagem subsequente em um único circuito de combustível. Isso pode ser feito de duas maneiras: selecionando bobinas de aquecimento prontas ou fazendo você mesmo..

Escolher espirais não é muito difícil, você só precisa garantir que elas sejam feitas do material correto e tenham uma seção transversal suficiente. Não é recomendado o uso de elementos de aquecimento de arame com espessura de arame inferior a 0,4 mm para fornos de têmpera. A variante ideal do material espiral é fechral X27Yu5T ou Kh23Yu5-N-VI A regra mais importante ao trabalhar com tais ligas é não aquecê-las até a formação e montagem final do circuito de combustível..

Fio Fechral

O cálculo dos elementos de aquecimento deve ser realizado individualmente, levando em consideração as dimensões do forno e a potência de aquecimento correspondente. Como exemplo, você pode pegar um forno com dimensões de câmara de aquecimento de 150x100x300 mm. Para aquecer tal espaço a uma temperatura de 1.100 ° C, uma potência total dos elementos de aquecimento de cerca de 4 kW será necessária; no entanto, o aquecimento será mais econômico quando a potência total das bobinas for de 5,5-6 kW. Quando conectado a uma rede de 220 V, a corrente será de 28 A, e a resistência total do aquecedor é de 7,86 Ohm.

Bobina de aquecimento para mufla

Usando esses dados, podemos encontrar facilmente o comprimento do fio necessário com uma condutividade elétrica conhecida. A resistividade média de um fechral é 1,25 Ohmmm2/ m. Se você usar um fio com diâmetro de 0,9 mm, sua seção transversal será de 0,64 mm2, o que significa que a resistência de um metro será igual a 0,8 ohms. Assim, é necessário criar um elemento de aquecimento com um comprimento total do fio de 9,83 m. Para torcer a espiral, é necessário usar uma haste de mandril, tendo calculado previamente o comprimento de uma volta. Se a bobina tiver um diâmetro externo de 8 mm, o comprimento da bobina acabará sendo um pouco maior que 25 mm, ou seja, o elemento de aquecimento total consistirá de 393 voltas.

Espiral sinuosa de nicrómio

Na seção transversal, o perímetro da câmara é de 500 mm, com densidade normal de embalagem em uma fornalha com profundidade de 300 mm, a espiral é colocada em 5 fileiras com um recuo na borda frontal de 40 mm. Assim, o comprimento total da espiral é de 2,5 metros, a bobina deve ser esticada uniformemente até esse comprimento. Se você calcular aproximadamente, depois de esticar a distância entre as voltas da espiral acabará sendo um pouco mais de 5 mm, o que fornecerá densidade de aquecimento suficiente. Se o passo fosse maior que 8 mm, o diâmetro do fio teria que ser reduzido, com passo de giro menor que 3 mm – para aumentar.

Forro e arranjo do forno

O próprio conceito de mufla implica a presença de uma mufla – uma cápsula interna resistente ao calor que fecha a espiral do circuito de aquecimento, protegendo-a de detritos finos e incrustações. A mufla, via de regra, é removível nos fornos, o que permite o reparo e substituição dos elementos de aquecimento.

A principal dificuldade é fabricar a mufla e o corpo do conjunto de aquecimento ao mesmo tempo. Para isso, são necessários dois tipos de cerâmica resistente ao calor: uma para fazer uma caixa com ranhuras e outra para uma mufla de parede fina. Para uma base cerâmica, é melhor usar uma mistura de argila refratária com um teor de óxido de alumínio de pelo menos 30%. A argila deve ser diluída com água em excesso e deixada para inchar por um dia, após o que remova a água decantada de cima e deixe apenas o sedimento inchado.

Preparação de mistura refratária

O corpo de cerâmica do aquecedor é maciço; portanto, não pode ser feito de um aglutinante puro; um preenchimento é necessário. Como o último, fibra de vidro, areia de quartzo seca ou chamotte triturada são bem adequados. O teor total de argila da solução não deve ser inferior a 50% em volume, com isso a mistura adquire a consistência de uma pasta plástica viscosa. Se a composição acabar sendo mais líquida, o excesso de umidade é removido adicionando pequenas porções de estuque imediatamente antes do uso..

Pó chamottePó chamotte

O corpo do aquecedor é feito em um gabarito volumétrico de papelão ondulado, cujas dimensões devem ser 15–20 mm maiores do que as dimensões planejadas da fornalha em cada lado. Primeiro, um cordão ou uma mangueira de silicone de diâmetro apropriado deve ser enrolado no gabarito, formando o número necessário de ranhuras para a espiral. A seguir, o gabarito com cordão deve ser colado com argila de todos os lados, evitando a formação de vazios e atingindo uma espessura de parede de pelo menos 40 mm. A adição de alabastro ajuda a peça a manter sua forma antes do cozimento. Remova cuidadosamente a inserção de papelão do corpo de cerâmica seca e puxe o cabo para fora das ranhuras.

Corpo do aquecedor da mufla

Para o revestimento do forno, são utilizadas cerâmicas de caulim de alta qualidade. A argila enriquecida da marca KFN-2 é mais adequada; como enchimento, é melhor usar chamotte triturada de alta pureza com um teor de cerca de 20–25% em volume de componentes secos. A mistura é selada conforme descrito acima e usada para formar o revestimento interno..

Para separar facilmente a mufla, espirais são inseridas previamente no corpo cerâmico. Em seguida, a superfície interna é colada com pedaços de papel de jornal de acordo com o princípio do papel machê. Você deve obter pelo menos 8 a 10 camadas, enquanto a superfície interna deve conter o mínimo de rugosidade possível. Após a secagem do papel, um composto de revestimento refratário é aplicado por dentro. É melhor fazer isso em várias passagens, permitindo que o excesso de umidade evapore; como resultado, a parede da mufla deve atingir uma espessura de 15 a 20 mm. Nesse estado, todo o conjunto é seco por vários dias até a perda completa de plasticidade e o aparecimento de um som de toque ao ser batido.

Câmara para mufla

Após a secagem, a queima primária é executada – voltagem é aplicada às espirais e o produto quente é mantido por 4–6 horas. Durante o processo de queima, Fechral ultrapassa o limiar de cristalização e, ao se tornar mais frágil, assume a forma de canais. A argila do inserto de cerâmica e da mufla é cozida e vítrea, ganhando resistência às mudanças cíclicas de temperatura. Pois bem, os resíduos de papel e cola simplesmente queimam, enquanto formam uma lacuna tecnológica mínima para facilitar a remoção e instalação da mufla.

Com este método de fabricação, alguns truques podem ser usados. Por exemplo, para formar um corpo de cerâmica em um molde cônico para facilitar a remoção da mufla. Também não será supérfluo alongar a frente do conjunto, onde não há aquecedores, ou colocar uma pequena espiral no fundo da câmara. Eles próprios como mufla para uma fornalha, você pode fazer várias cópias de uma vez.

Isolamento térmico do forno

Como resultado das ações descritas, uma fornalha quase acabada do forno de endurecimento é obtida, ela só precisa ser colocada na caixa, bem fixada e minimizada a perda de calor. Para isso, um recipiente pré-fabricado com pernas é útil.

Isolamento térmico de uma mufla

O volume interno do recipiente deve ser preenchido com lã mineral com densidade de 45-50 kg / m3. O algodão deve ser enrolado em espiral, primeiro colocando-o sob as paredes externas e movendo-se gradualmente em direção ao centro. A densidade da embalagem deve ser a mais alta possível, mas o algodão em si não deve ser danificado. Como resultado, a fornalha completa deve ser colocada na dobra central. Se a densidade do algodão for suficiente, a parte de aquecimento não esmagará o isolamento com seu peso. Todos os fios espirais devem ser cuidadosamente embrulhados com fibra de vidro, inseridos entre eles espaçadores feitos de restos de lã mineral e, em seguida, trazidos para fora através da parede traseira, conectados à parte de trás dos pinos e instalados o painel no lugar.

Conectando as espirais da mufla

Para fixar com segurança a fornalha e instalar a porta, o algodão deve ser esmagado e afundado 6–8 cm mais profundo do que os lados. A superfície do isolamento deve ser borrifada várias vezes com leite de alabastro para que o algodão endureça e pare de absorver intensamente a umidade. Em seguida, a parte frontal do forno é preenchida com uma mistura de alabastro, areia e fibra mineral. Enquanto a composição não está congelada, uma porta de forno ou hipotecas para consertá-la são embutidos nela.

Automação com tarefas de temperatura e tempo

Existem três tipos de automação do forno de endurecimento. O custo de organizar o controle do forno aumenta junto com o conforto de uso. A opção mais simples é um termostato mais simples com um termopar como sensor de temperatura. Este dispositivo irá simplesmente manter a temperatura definida com uma histerese de cerca de 30-50 ° C. O tempo de espera é controlado manualmente, assim como o momento em que o ponto de temperatura é atingido.

Termostato REX C100

A automação mais avançada está sendo desenvolvida especificamente para fornos elétricos. Os termocontroladores do tipo Autonics TCN4 possuem uma função de controle proporcional à potência, fornecendo uma histerese ajustável até 1 ° C. Além disso, o dispositivo está equipado com funções adicionais, como um alarme sobre o alcance de uma temperatura predefinida. Se desejar, o canal de alarme pode ser usado para ativar um relé de retardo em série com o termostato.

Equipamento automático para mufla

Perfil-M do controlador térmico

Os mais avançados neste sentido são os dispositivos de automação para fornos do tipo “Profile-M”. Eles diferem não apenas nos relés de alimentação integrados, mas também na possibilidade de configuração mais flexível. Em tais controladores, um temporizador é predefinido, e também é possível configurar o tratamento térmico com um perfil de temperatura complexo, definindo sequencialmente a duração dos intervalos de tempo em que uma determinada temperatura deve ser mantida.

Leia mais  Edifícios pré-fabricados de painéis sanduíche: características estruturais e estruturais
Avalie este artigo
( Ainda sem avaliações )
Adicione comentários

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: