Kutilská muflová pec na tavení kovu: návod na stavbu

Muflová pec pro kutily vám umožní vypalovat keramiku, kalit a tavit kov doma. Pro kreativní a zručné lidi jsou taková kamna prostě nenahraditelná při výkonu jejich činnosti.

Slovo „mufle“ znamená omezený prostor, izolovaný jak od vnějšího prostředí, tak od přímého kontaktu s palivem a produkty spalování. V komoře může vzniknout vysoká teplota – až 1250 0 C i více, čímž se dosáhne požadovaných vysokoteplotních změn ve struktuře zpracovávaných materiálů. Tento článek bude diskutovat o tom, jak vyrobit muflovou pec s vlastními rukama v domácí dílně.

Jmenování zařízení

Proč potřebujete doma domácí topnou komoru? Může být určen pro různé potřeby: vypalování keramických výrobků, kalení řezných ocelových prvků a tavení kovů. Tepelná komora může být vytápěna elektřinou nebo plynem.

Vnější tvar a vnitřní konstrukce pece mohou mít různé konfigurace. Hlavním úkolem je dosáhnout určitého teplotního režimu v omezeném prostoru kontejneru.

Druhy a podmínky zpracování surovin

Hlavní metody zpracování materiálů v domácí komoře jsou:

• Vypalování keramiky
• Kalení kovových výrobků
• Tavení neželezných kovů

Vypalování keramiky

Proces získávání hotových keramických výrobků zahrnuje vypalování polotovarů ze surové hlíny a jejich následné pokrytí glazurou. Doma může muflová pec pro kutily vypálit několik kusů nádobí a dalších řemesel najednou. Při tepelném zpracování je důležité udržovat rovnoměrný režim ohřevu komory. Teoreticky je nemožné určit přesný časový rámec pro zpracování materiálu při určité teplotě – toho je dosaženo praktickým způsobem.

Hliněné materiály umístěné v domácí muflové peci pro výpal se dělí do 3 skupin:

• Porcelán
• kamenina
• Majolika, terakota

Porcelán

Vysušená hlína je podrobena tepelnému zpracování ve dvou stupních. Primární výpal se provádí v rozmezí od 800 0 C do 1000 0 C. Hlína získává pevnost a stává se porézní. Poté se namáčí do nádoby s glazurou. Opakované vypalování se provádí při různých teplotách v závislosti na účelu:

• přírodní porcelán – 1400 0 C
• jídelna – 1350 0 C
• klempířské díly – 1250 0 C

kamenina

Použití žáruvzdorných surovin při výpalu prakticky netvoří kapalnou fázi. Pro vyzrání střepu výrobku se zpracovává při teplotě 1200 – 1250 0 C. Opakovaná tepelná úprava s nanesenou glazurou se provádí při teplotě 900 – 1000 0 C. Je-li nutné nanést nátěr, pak potřetí se vracejí na primární úroveň teplotního režimu.

Majolica

Používají se červené žáruvzdorné jíly. Tepelné zpracování vyžaduje přesné dodržování režimu ohřevu. Při zahřátí na 950 0 C se získají sypké, křehké produkty. Při zahřátí na 1050 0 C se surovina slinuje na nepoužitelnou hutnou sklovitou hmotu. Pro přesné udržení úrovně ohřevu 1000 0 C je nutné zabudovat do komory s troubou připojenou k digitálnímu displeji termočlánek.

Opakované zpracování glazovaných materiálů se provádí při teplotě 900 – 950 stupňů.

Kalení řezných kovových výrobků

Kalení řezných ploch ocelových nástrojů tepelným zpracováním se nazývá kalení kovů. Kalení kovových výrobků prováděli lidé již od starověku. Podstatou procesu je pražení kovu, dokud se nedosáhne změny struktury krystalové mřížky (polymorfní transformace).

Kov je přiveden do rozžhaveného stavu v ohřívací komoře při teplotě 750–850 0 C. Je třeba poznamenat, že některé druhy oceli jsou kaleny za podmínek vyššího ohřevu, v rozmezí od 1250 do 1300 stupňů. Poté je kalicí pec vyprázdněna od horkých produktů, které jsou následně podrobeny rychlému ochlazení v olejovém prostředí nebo ve vodě. Tímto způsobem se zvyšuje tvrdost kovu.

Tento proces je důležitý pro kalení řezných ploch ocelových nástrojů (nože, vrtáky, dláta, frézy atd.). Kalení (temperování) se nejlépe provádí v olejovém prostředí. Když je horký kov vypuštěn do vody, jeho povrch je pokryt masou bublinek páry, což proces zpomaluje.

Zpravidla se kalí hotové nástroje nebo obrobky z nerezové oceli. Tyto výrobky obvykle nevyžadují velkoobjemovou zhášecí komoru, proto je pro tento účel nejvhodnější tavná muflová pec. Popis vytvoření takového návrhu bude uveden níže.

Tavení neželezných kovů

Pro tavení neželezných kovů je vhodné použít muflovou pec, ale to neplatí pro cín a olovo. Jejich bod tání je tak nízký, že stačí použít plynový hořák na domácím sporáku.

K roztavení kovů, jako je měď, bronz a mosaz, budete potřebovat topnou nádobu. V kelímku se získá tekutá hmota kovu, která se poté nalije do speciálních forem. Domácí řemeslníci vytvářejí různé dekorativní prvky pro lampy, nábytek, figurky a mnoho dalších řemesel.

Teplota tání neželezných kovů:

• měď – 1080 0
• bronz (v závislosti na značce) – od 930 0 do 1140 0
• mosaz v rozsahu od 880 do 950 stupňů

Možnosti pro domácí muflové pece

Nejoblíbenější možnosti pro muflové pece jsou konstrukce vyrobené z vysokonapěťových pojistkových skříní, pecí, starých praček a dokonce i hliněných hrnců. Jako tepelná izolace se používají keramické žáruvzdorné cihly (šamot) a minerální vlna. Podívejme se na několik způsobů, jak vyrobit muflovou pec vlastními rukama:

• Elektrické trouby
• Plynové topné komory
• Komory na tuhá paliva

Elektrické trouby

Při vytváření komory se používají elektrické topné prvky (dráty z fechralu, nichromu, topné prvky, otevřené a uzavřené spirály). Jako tepelná izolace se používá ohnivzdorná keramika (šamotové cihly) nebo minerální vlna typu MKRR 130.

Pokyny krok za krokem pro výrobu muflových pecí

Návod na sestavení kamen z pouzdra vysokonapěťové pojistky

1. Porcelánové tělo pojistky PKT-103 o délce 564 mm a vnějším průměru 72 mm je zbaveno kontaktních krytek a vnitřní pojistkové vložky.
2. Na koncích keramické trubky jsou speciálním vrtákem na keramiku vytvořeny 2 otvory o průměru 1,2 mm.
3. Fechral o průměru 1,2 mm je navinut na vnější straně baňky. Vzdálenost mezi závity musí být zachována alespoň 5 mm, což bude vyžadovat asi 2 metry drátu.
4. Konce fechralu jsou vyvedeny skrz vytvořené otvory.
5. Ze zadní strany baňky je vložen termočlánek, jehož konce jsou připojeny k digitálnímu displeji.
6. Tělo je omotané vatou MCRR 130.
7. Fechrální vodič je připojen k elektrickému vodiči se zástrčkou pro domácí zásuvku. K tomu se v tepelné izolaci udělají úzké otvory, které se následně utěsní vatou.
8. Pro uzavření koncových otvorů ohřívací komory se z vaty vyrolují tampony o tloušťce minimálně 70 mm.
9. Pevné tělo je připraveno z pozinkovaného plechu, na který je vyříznut plech o délce 600 mm a šířce 300 mm.
10. Podél okrajů kovu podél délky jsou na vnější straně těla provedeny ohyby 10 mm.
11. Ohnutý plech ve tvaru válce je umístěn na ocelové trubce. Konce trubky jsou instalovány na podpěrách.
12. Po spojení ohybů do zámku se klepe paličkou po celé délce válce.
13. Zadní kryt tělesa pece je vyříznut z cínu, v souladu s jeho průměrem. Víka mají drápy v kovu, které jsou ohnuté uvnitř pozinkované trubky.
14. Kryt je připevněn samořeznými šrouby přes nohy k plášti kamen.
15. Pro nosné nohy korpusu jsou z cínu vyříznuty 4 pásy. Nohy jsou zajištěny samořeznými šrouby.
16. Pokud je to žádoucí, můžete to udělat bez vytvoření předního krytu pouze pomocí vatového tamponu.

Takovou komoru lze zahřát až na 1300 stupňů. Komora je vhodná pro kalení ocelových nástrojů a tavení malých odlitků z neželezných kovů v kelímku.

Výroba muflové pece z elektrické trouby

Trouba domácího elektrického sporáku je ideální jako muflová pec pro vypalování keramických výrobků. Trouba je vybavena dvěma topnými tělesy instalovanými nahoře uvnitř a dole vně komory. Komora je izolována fóliovanou minerální vatou. Výkon topných těles stačí na zahřátí mufle až na 300 stupňů. Pro dosažení požadované úrovně ohřevu až 1300 0 C postupujte následovně:

1. Tělo desky je demontované. Odstraňte tepelně izolační vrstvu trouby.
2. Po stranách komory jsou zvenku namontovány dvě výkonné topné články.
3. Sejmutá tepelná izolace se vrátí na své místo.
4. Nové ohřívače zahrnují termiku v celém systému.
5. Připojte digitální displej přes stávající regulátor teploty.
6. K regulátoru úrovně ohřevu je připojen odpor, který zvyšuje teplotní rozsah v troubě.
7. Těleso desky je znovu sestaveno.

Sestavení takové pece pro vypalování keramiky má řadu výhod:

• Těleso trouby je již vybaveno prostornou vypalovací komorou
• Skříň nevyžaduje žádná výrazná vylepšení, což přináší výrazné úspory finančních a mzdových nákladů
• Skládací panel s panoramatickým sklem umožňuje vizuálně kontrolovat procesy vypalování hliněných výrobků a kalení ocelových nástrojů
• Pokud není možné použít starý regulátor ohřevu, připojí se k elektrickému obvodu trouby transformátor

Jak vyrobit muflovou pec z ohnivzdorného trezoru

Vnitřní nádoba ohnivzdorného trezoru je již hotová mufle.

1. Jako topná tělesa se používají panely z elektrických dlaždic. Jsou umístěny na bočních stěnách uvnitř trezoru. Také místo keramických panelů se spirálami jsou instalována topná tělesa.
2. Autogen se používá k vytvoření štěrbin mezi dvojitými stěnami ohnivzdorné skříně a odstranění pískové výplně. Výsledné dutiny jsou vyplněny minerální vlnou MCRR.
3. Drážky jsou svařeny stejným autogenem.
4. Uvnitř trezoru je instalován termočlánek pro regulaci teploty.
5. Externí digitální senzor připojený k termočlánku bude indikovat úroveň ohřevu komory.

Vznikne tak vynikající muflová pec, ve které můžete tavit barevné a drahé kovy. Čím větší je vnitřní objem ohnivzdorné skříně, tím větší jsou možnosti pro současné zpracování malých dílů nebo výpal hromadné keramiky.

Výroba jednoduché mini muflové pece

K tomu budete potřebovat:

• plastová trubka 60 mm dlouhá 0,5 m
• fechral drát a asi 2,5 m dlouhý
• směs tekutého skla a malty
• papír
• minerální vlna MCRR
• termočlánek s čidlem
• kus odtokové trubky o délce 0,6 m
• kus cínu
• samořezné šrouby

Pokračujte v montáži podle pokynů:

1. Fechrální spirála je pevně navinutá na plastové trubce. Spirála je stlačena do takové míry, že z ní lze plast volně vyjmout.
2. Na koncích trubky jsou vytvořeny otvory, ve kterých jsou upevněny konce spirály.
3. Lepidlo z tekutého skla a malty se nanese na list papíru, tloušťka vrstvy je 5 mm. Konzistence lepidla by měla být hustá.
4. Lepidlo se na fechral nanáší omotáním papíru kolem trubky.
5. Po vytvrzení lepidla se papír namočí do vody. Mokrý obal se snadno oddělí od spirály, poté se odstraní plastová trubka.
6. Konce spirály jsou připojeny k elektrickému napájecímu kabelu.
7. Minimufle je obalena minerální vlnou tak, aby svazek těsně zapadl do těla odtokové roury.
8. Uvnitř na zadní straně komory je umístěn termočlánek, jehož konce jsou připojeny k čidlu.
9. Zadní strana mini trouby je pokryta plechovou poklicí.
10. Vstupní otvor do komory se uzavře vatovým tamponem.
11. Aby bylo zajištěno upevnění trubky ve vodorovné poloze, jsou malé cínové zarážky zajištěny samořeznými šrouby k tělu zařízení.
12. Maximální teplota uvnitř mini muflové pece může dosáhnout 1200 stupňů. Konstrukce komory je vhodná pro zpracování malých částí kovového odpadu a kalení malých dílů.

Montážní návod pro plynovou muflovou pec

Nádobu lze ohřívat plynovým hořákem. Hořák je umístěn na dně šamotové studny a připojen k plynové láhvi.

K výrobě plynové muflové pece budete potřebovat:

• Šamotové cihly
• Kovová hlaveň
• Velký plynový hořák z domácího kuchyňského sporáku
• Plněná plynová láhev s reduktorem
• Stativ vyrobený ze žáruvzdorné výztuže
• Knot pro zapálení hořáku
• Kelímek

Pokračujte v montáži sporáku podle následujících pokynů:

1. Na plechu ze šamotových cihel je položena plošina, která bude sloužit jako dno komory.
2. Na místě je instalován plynový hořák.
3. K hořáku je připojeno kovové plynové potrubí (trubka).
4. Kolem hořáku se postaví stěny studny ze šamotových cihel a na dně zůstane otvor pro plynovod. Cihly drží pohromadě ohnivzdornou maltou.
5. Z vnější strany trouby je otvorem trubka spojena gumovou hadicí s plynovou lahví.
6. Dno kovového sudu se odřízne a položí na ohnivzdorné zdivo.
7. Prostor mezi kovovým korpusem a zdivem je vyplněn minerální vatou.
8. Uvnitř pece je instalován stativ se stojanem pro kelímek.
9. Kelímek by měl být umístěn ve výšce ne více než 200 mm nad hořákem.
10. Vršek jímky musí zůstat otevřený, aby umožnil vstup kyslíku z atmosféry a odstranění zplodin hoření z mufle.
11. Termočlánek je instalován na úrovni horní podpěry stativu.
12. Digitální displej je připojen k elektrické síti a připojen k termočlánku.
13. Plynový hořák musí vysoušet šamotové zdivo při teplotě nejvýše 200 0 C. Při vyšším stupni ohřevu může dojít k praskání malty ve spárách zdiva, což povede k úniku tepla a ztrátě únosnosti zdiva. .
14. Můžete vyrobit vrchní kovový kryt s velkým otvorem nebo se bez něj obejít.
15. Je lepší vyrobit kelímek vlastníma rukama z pečené hlíny. Nádoba je vyrobena s ušima, které mají v sobě otvory. Navlečením háčků do uší se kelímek snadno umístí na stativ a také se vyjme z trouby.

Místo plynového hořáku jsou do šamotových stěn upevněny rošty ze sloupu plynového ohřevu vody. To zajišťuje rovnoměrný ohřev celého objemu nádoby.

Topné komory na tuhá paliva

Trouba v soukromém domě se používá jako mufle na pevné palivo (dřevo a uhlí). Zpravidla lze takovou pec použít pro vytvrzování kovových výrobků, přivádění kovů do kapalného stavu s nízkým bodem tání. Taková pec není vhodná pro stanovení přesných úrovní vysokých teplot.

Výroba šamotových dlaždic vlastníma rukama

Nejlepší možností je nákup použitých vyzdívek vysokých pecí. Pokud to není možné, můžete si ohnivzdorné cihly vyrobit sami:

1. Vyrobte nebo kupte hotové formy z polyuretanu nebo silikonu na lití šamotové malty.
2. Hotová směs (šamotová malta) se zakoupí v železářství.
3. Směs se míchá s vodou, dokud se nezíská těstovitá hmota, která se posílá do forem.
4. V povrchu roztoku jsou vytvořeny šikmé drážky pro instalaci topné spirály. Pro upevnění plynových roštů do nich jsou uspořádány vodorovné prohlubně.
5. Při použití hotového obkladového materiálu se v něm pomocí brusného kotouče vyříznou drážky.
6. Dlaždice sušte v přírodních podmínkách v létě až 20 dní. Pokud je možné použít jinou provozní pec, proces sušení se několikrát zkrátí.
7. Malta pro pokládku studny ze žáruvzdorných cihel se připravuje ze stejné šamotové malty.

Domácí kelímky

Na trhu lze nalézt kelímky různých velikostí. Pro muflovou pec pro kutily možná budete potřebovat kelímek ve tvaru na míru. Není těžké vyrobit takové plavidlo sami:

1. Ve vhodné nádobě se namočí hrudka žáruvzdorné hlíny.
2. Změkčená hmota se položí na dřevěnou desku a ručně se vytvaruje nádoba požadovaného tvaru.
3. V případě potřeby vytvořte uši s otvory.
4. Dřevěnou špachtlí navlhčenou vodou vytvarujte hladké povrchy výrobku.
5. Ve smontované muflové peci se obrobek vypálí.
6. Vychlazený kelímek se ponoří do roztoku bílé glazury a znovu se umístí do ohřívací komory.

Proces vypalování a glazování je podrobně popsán v kapitole tohoto článku „Vypalování keramiky“. Výroba vlastního kelímku nezabere mnoho času a ušetří peníze.

Rozmanitost možností výroby různých modelů muflových pecí umožňuje vybrat si nejefektivnější provedení pro konkrétní typ práce.