Сделал печь из подручных средств для плавки алюминия

Самодельная печь для плавки алюминия в домашних условиях, сделанная умельцем своими руками: подробная фото инструкция по изготовлению тигельной печи.

Как известно, алюминий часто используется самодельщиками, для изготовления различных самодельных деталей. Средняя температура плавления алюминия 650–660 ℃, поэтому этот металл можно плавить и в домашних условиях, отливать чушки и заготовки для деталей.

Процесс изготовления тигельной печи для плавки алюминия подробно представлен на фото.

Предназначение и классификация

Горн для плавки металла – печь, которая использовалась в кузнечном деле на протяжении многих лет. Однако небольшой показатель КПД определил то, что его не стали применять при производстве изделий из рассматриваемого сплава в промышленности. Существует следующая классификация:

1. По типу корпуса: открытый и закрытый. Открытый имеет полностью открытую верхнюю часть. Закрытый вариант исполнения имеет закрытый верх.
2. По месту установки: стационарный и персональный кузнечный.

Горн закрытого типа

Горн открытого типа

Для отведения газообразных продуктов горения создается специальная труба, если работа проводится в помещении. Открытый тип не имеет трубы, так как продукты горения уходят без их отвода.

Наклонная цилиндрическая печь

С момента разработки наклонной цилиндрической печи (рисунок 1) поставлено уже более 250 единиц печи. Наклонная цилиндрическая печь применяется для плавки лома, алюминиевых чушек и алюминиевых отходов после литья. Этот вид лома имеет относительно высокую удельную плотность, что облегчает погружение материала в ванну после загрузки. Как правило, на поверхности лома остается некоторый остаток в виде смазки с пресс-формы, который выгорает при загрузке. Поэтому важно не допускать контакта кислорода с металлом для минимизации отложений окалины.
Типичные операции для данного вида печи включают в себя плавление для разного вида литья, в частности, для автомобильной промышленности, предусматривающие переработку собственного лома, а также в качестве плавильной печи вторичного цикла для переплавки чушек с различными характеристиками.

Рисунок 1 – Наклонная цилиндрическая печь

Общий принцип работы

Своими руками при использовании подручных материалов можно создать эффективную систему, которая позволит провести кузнечные работы. Существует огромное количество видов конструкции, которые создают своими руками. Профессиональный горн имеет следующие элементы:

1. стол изготавливают из огнеупорного материала;
2. есть топливник с колосниковой решеткой;
3. воздушная камера для повышения эффективности горения топлива;
4. воздушный дренаж с подающим воздуховодом;
5. вентиль для регулирования подачи воздуха;
6. шатер;
7. окно для подачи заготовок;
8. зонт;
9. дымоход;
10. горнило;
11. закалочная баня;
12. газовоздушная камера.

Пример устройства печи для плавки алюминия

Рассматриваемый тип кузнечного оборудования можно назвать классическим горном, который используется в кузнечном деле. Создать его своими руками довольно сложно, но можно провести создание более простой конструкции для плавки алюминия.

Самодельная индукционная печь для плавки металла своими руками: схема и видеоинструкция

Плавка металла методом индукции широко применяется в разных отраслях: металлургии, машиностроении, ювелирном деле. Простая индукционная печь для плавки металла собирается в домашних условиях несложно, ее можно собрать своими руками, имея схемы и руководство.

Принцип действия

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.

При работе от сварочного инвертора его корпус нужно обязательно заземлять! Розетка и проводка должны быть рассчитаны на потребляемый инвертором ток.

Индукционная печь на транзисторах: схема

Существует множество различных способов собрать индукционный нагреватель своими руками. Достаточно простая и проверенная схема печи для плавки металла представлена на рисунке:

Чтобы собрать установку своими руками, понадобятся следующие детали и материалы:
• два полевых транзистора типа IRFZ44V;
• два диода UF4007 (можно также использовать UF4001);
• резистор 470 Ом, 1 Вт (можно взять два последовательно соединенных по 0,5 Вт);
• пленочные конденсаторы на 250 В: 3 штуки емкостью 1 мкФ; 4 штуки — 220 нФ; 1 штука — 470 нФ; 1 штука — 330 нФ;
• медный обмоточный провод в эмалевой изоляции Ø1,2 мм;
• медный обмоточный провод в эмалевой изоляции Ø2 мм;
• два кольца от дросселей, снятых с компьютерного блока питания.

Последовательность сборки своими руками:

• Полевые транзисторы устанавливают на радиаторы. Поскольку схема в процессе работы сильно греется, радиатор должны быть достаточно большими. Можно установить их и на один радиатор, но тогда нужно изолировать транзисторы от металла с помощью прокладок и шайб из резины и пластика. Распиновка полевых транзисторов приведена на рисунке.

• Необходимо изготовить два дросселя. Для их изготовления медную проволоку диаметром 1,2 мм наматывают на кольца, снятые с блока питания любого компьютера. Эти кольца состоят их порошкового ферромагнитного железа. На них необходимо намотать от 7 до 15 витков проволоки, стараясь выдерживать расстояние между витками.

• Собирают перечисленные выше конденсаторы в батарею общей емкостью 4,7 мкФ. Соединение конденсаторов — параллельное.

• Выполняют обмотку индуктора из медной проволоки диаметром 2 мм. Наматывают на подходящий по диаметру тигля цилиндрический предмет 7-8 витков обмотки, оставляют достаточно длинные концы для подключения к схеме.
• Соединяют элементы на плате в соответствии со схемой. В качестве источника питания используют аккумулятор на 12 В, 7,2 A/h. Потребляемый ток в режиме работы — около 10 А, емкости аккумулятора в этом случае хватит примерно на 40 минут.При необходимости изготовляют корпус печи из термостойкого материала, например, текстолита.Мощность устройства можно изменить, поменяв количество витков обмотки индуктора и их диаметр.

При продолжительной работе элементы нагревателя могут перегреваться! Для их охлаждения можно использовать вентилятор.

Индукционный нагреватель для плавки металла: видео

Индукционная печь на лампах

Более мощную индукционную печь для плавки металлов можно собрать своими руками на электронных лампах. Схема устройства приведена на рисунке.

Для генерации высокочастотного тока используются 4 лучевые лампы, соединенные параллельно. В качестве индуктора используется медная трубка диаметром 10 мм. Установка оснащена подстроечным конденсатором для регулировки мощности. Выдаваемая частота — 27,12 МГц.

Для сборки схемы необходимы:

• 4 электронные лампы — тетрода, можно использовать 6L6, 6П3 или Г807;
• 4 дросселя на 100…1000 мкГн;
• 4 конденсатора на 0,01 мкФ;
• неоновая лампа-индикатор;
• подстроечный конденсатор.

Сборка устройства своими руками:

1. Из медной трубки выполняют индуктор, сгибая ее в форме спирали. Диаметр витков — 8-15 см, расстояние между витками не менее 5 мм. Концы лудят для пайки к схеме. Диаметр индуктора должен быть больше диаметра помещаемого внутрь тигля на 10 мм.
2. Размещают индуктор в корпусе. Его можно изготовить из термостойкого не проводящего ток материала, либо из металла, предусмотрев термо- и электроизоляцию от элементов схемы.
3. Собирают каскады ламп по схеме с конденсаторами и дросселями. Каскады соединяют в параллель.
4. Подключают неоновую лампу-индикатор — она будет сигнализировать о готовности схемы к работе. Лампу выводят на корпус установки.
5. В схему включают подстроечный конденсатор переменной емкости, его ручку также выводят на корпус.

Охлаждение схемы

Промышленные плавильные установки оснащены системой принудительного охлаждения на воде или антифризе. Выполнение водяного охлаждения в домашних условиях потребует дополнительных затрат, сопоставимых по цене со стоимостью самой установки для плавки металла.

Выполнить воздушное охлаждение с помощью вентилятора можно при условии достаточно удаленного расположения вентилятора. В противном случае металлическая обмотка и другие элементы вентилятора будут служить дополнительным контуром для замыкания вихревых токов, что снизит эффективность работы установки.

Элементы электронной и ламповой схемы также способны активно нагреваться. Для их охлаждения предусматривают теплоотводящие радиаторы.

Индукционная печь для плавки металла — где купить и цены

• Основная опасность при работе с самодельной установкой — опасность получения ожогов от нагреваемых элементов установки и расплавленного металла.
• Ламповая схема включает элементы с высоким напряжением, поэтому её нужно разместить в закрытом корпусе, исключив случайное прикосновение к элементам.
• Электромагнитное поле способно воздействовать на предметы, находящиеся вне корпуса прибора. Поэтому перед работой лучше надеть одежду без металлических элементов, убрать из зоны действия сложные устройства: телефоны, цифровые камеры.

Не рекомендуется использовать установку людям с вживлёнными кардиостимуляторами!

Печь для плавки металлов в домашних условиях может использоваться также для быстрого нагрева металлических элементов, например, при их лужении или формовке. Характеристики работы представленных установок можно подогнать под конкретную задачу, меняя параметры индуктора и выходной сигнал генераторных установок — так можно добиться их максимальной эффективности.

Конструкция из кирпича

Своими руками лучше провести изготовление с использованием подручных материалов. Мини горн из 6 кирпичей подойдет для получения различных деталей, которые используются при украшении металлических вещей, ведра или других деталей. Процесс создания можно разделить на следующие этапы:

1. Корпус создаем из шамотного кирпича. Подобный кирпич может переносить воздействие большой температуры на протяжении длительного времени. При выборе кирпича следует обращать внимание на то, что он не должен иметь повреждений, дефектов. Это связано с тем, что трещины приведут к потере тепла.
2. Полки колосников решетки создаем из обрезков стальных труб. Стальные трубы должны быть небольшого диаметра. Использовать варианты из плавкого материала нельзя.
3. Колосники изготавливает из стальных полосок, толщина которые 4-6 миллиметров.
4. Колосник закручиваем на угол винтом.
5. Топливом может служить уголь или кокс.
6. Розжиг, как правило, проводится при помощи паяльной лампы. Также можно использовать и газовую горелку.
7. Окно под сопло необходимо создать при использовании паяльной лампы. Это связано с тем, что горн излучает много тепла, которое может привести к взрыву резервуара лампы.

Использовать подобный вариант исполнения, который можно быстро создать своими руками, следует исключительно на открытом воздухе, так как зонта с дымоходом нет. Во время проведения плавки выделяется большое количество продуктов горения.

При рассмотрении вопроса того, как сделать горн для плавки алюминия, отметим возможность создания и переносных вариантов исполнения. Примером можно назвать переносной вариант исполнения из гусятницы, которые с дополнительными элементами устанавливаются на общее основание. Футеровка представлена шамотным мергелем с шамотным песком. Другим элементом конструкции можно назвать систему подачи воздуха в гусятницу, для чего можно использовать, к примеру, ручную сирену. Работать он может на коксе или древесном угле.

Горн для плавки алюминия своими руками

Изготовить замену для сломавшейся детали или материал, чтобы ее спаять, можно самостоятельно. Ведь плавка алюминия в небольших количествах вполне осуществима даже в домашних условиях.

Для этого потребуется подобрать или изготовить несколько несложных приспособлений, приобрести сырье и позаботиться о средствах индивидуальной защиты.

Процесс связан с возможностью получения ожогов от брызг раскаленного металла, а при выходе расплава алюминия высокой чистоты — еще и с опасностью отравления токсичными газами.

Именно поэтому изготавливать изделия из высококачественного материала, а также работать с большими объемами сырья рекомендуется только в промышленных условиях.

Инструменты, материалы, защитные средства

До начала работы нужно подготовить необходимые устройства, такие как:

• муфельная печь, кузнечный горн или самодельный очаг;
• тигель или другая емкость из тугоплавкого материала (фарфор, кварц, сталь, чугун);
• тигельные щипцы;
• сырье (проволока или лом алюминия);
• древесный уголь для печи;
• газовая горелка или паяльная лампа;
• приспособление для снятия шлака;
• форма для отливки;
• защитная одежда, обувь, очки или маска сварщика, перчатки;
• ведро с водой на случай возгорания.

Температура плавления сверхчистого алюминия составляет 660°С, а содержащего до 1% примесей — еще ниже, около 643°С. Поэтому разогревать печь выше 700°С нецелесообразно.

Кроме того, при перегреве металла значительно увеличивается скорость образования оксидной пленки на его поверхности.

Чтобы уменьшить выход шлака, снизить потери металла и повысить его качество, рекомендуется применять аргоновый наддув или добавлять к углю специальный флюс.

Однако при отсутствии респиратора лучше обойтись без флюса, так как в раскаленном состоянии он выделяет токсичные вещества, а фтористый натрий, входящий в его состав, приводит к быстрому разрушению зубной эмали. К тому же для бытовых нужд особо чистый металл и не требуется.

Муфельная печь защищает обрабатываемый материал от непосредственного контакта с огнем.

Изделия промышленного изготовления могут быть с электрическим или газовым нагревом, встроенной защитой для нагрева в газовой среде, с автоматизированным поддерживанием заданной температуры.

Но если требуется расплавить совсем немного металла, вместо дорогостоящих печей можно использовать простой очаг. Для этого из кирпичей сооружают «колодец», на дно которого загружается, а затем поджигается уголь.

Когда образуются горячие угольки, сверху ставится емкость с алюминием. В качестве решетки для нее можно приспособить несколько шашлычных шампуров.

Последовательность работ и меры безопасности

Под тигель не рекомендуется использовать консервные банки: они быстро прогорают, и раскаленный металл может вытечь наружу.

С этой целью необходимо взять железный чайник, медный кофейник со срезанной верхней частью, самодельный стаканчик из обожженной шамотной глины, деталь стального ковша.

Главное, чтобы изделие имело толстое дно и, желательно, носик для удобства выливания металла.

Оно должно быть изготовлено из материала с точкой плавления, намного превышающей температуру плавления алюминия.

Тигель заполняется сырьем достаточно плотно. Проволока с этой целью разрезается на кусочки, металлический лом слегка спрессовывается.

Затем тигель помещают в предварительно разогретую печь для плавки алюминия.

При переходе в жидкое состояние объем сырья значительно уменьшается, поэтому металл в тигель нужно постепенно добавлять.

При этом следует соблюдать особую осторожность, так как при попадании даже незначительного количества влаги в расплав может произойти его выплескивание из печи.

Если в качестве лома используется окрашенный металл, нужно позаботиться о защите органов дыхания, так как из краски при высокой температуре испаряются токсичные вещества.

Металл начинает оплывать в течение нескольких секунд, но технология плавки требует выдержать его в печи не менее 15 минут, чтобы вся масса прогрелась равномерно.

В процессе плавления тигель периодически встряхивают, используя для этого специальные щипцы и толстые перчатки в качестве меры безопасности. Состав можно перемешивать стальной проволокой.

В готовом виде он представляет собой однородную блестящую субстанцию. Для лучшей текучести его еще несколько минут выдерживают в печи.

Шлак с поверхности удаляется непосредственно перед разливом в формы. Для этого используется специальное приспособление (внешне оно напоминает шумовку для снятия пены с бульона).

При определенной сноровке можно произвести литье и без снятия шлака. Если емкость сильно не наклонять, выльется только металл, а окалина останется в тигле.

Формы для отливки должны быть тщательно высушены, так как иначе пары воды их разорвут.

При использовании расплавленного металла в качестве припоя его выливают на заранее разогретую стальную пластину.

Жестянки и прочий лом – на вторсырье! Как сделать печь для плавки алюминия своими руками

Алюминиевые сплавы обладают невысокой температурой плавления и хорошей обрабатываемостью деталей. А в хозяйстве всегда найдётся много алюминиевого лома.

Поэтому алюминий часто плавят в домашних условиях для замены нестандартных или мелких частей механизмов: отливают болванку, а после обрабатывают её на токарном станке. Иногда из алюминия своими руками изготавливают сувениры и небольшие предметы интерьера.

ontakte

Odnoklassniki

Самодельные печи для плавки алюминия состоят из корпуса — металлического цилиндра (2), облицованного огнеупором (шамотом с песком или бетоном).

Внутри шахты находится древесный уголь (8), служащий топливом. В него устанавливается тигель (3) — ёмкость, в которой будет плавиться металл.

Тиглем может быть толстая консервная банка, чайник или любая ёмкость из нержавеющей стали.

В нижней части шахты (6) сделано отверстие для нагнетания воздуха (7) через решетчатое основание (4), что позволяет поддерживать горение и регулировать температуру в печи.

В качестве нагнетателя применяют фен или трубу пылесоса. Заслонка (5) необходима для отведения излишнего воздуха.

Для печей ёмкостью несколько десятков килограммов нужна крышка (1) для быстрого и равномерного прогревания металла. В маленьких печах можно обойтись без неё.

Элементы печи не должны деформироваться и плавиться при нагреве.

Поэтому использование алюминиевых корпусов, трубок и тиглей недопустимо.

Лучше всего для постройки конструкции взять стальные или чугунные детали.

Справка. В качестве топлива для плавки алюминия используют также природный газ или электроэнергию.

Как сделать печь для плавки металла?

Создание небольшого агрегата, позволяющего расплавить несколько килограмм алюминиевого лома — задача несложная. Для выкладки печи на садовом участке потребуются следующие материалы:

• красные кирпичи — 20—25 шт.;
• высокая консервная банка — 1 шт.;
• гриль-решётка — 1 шт.;
• сушильный фен — 1 шт.;
• кусок трубы, по диаметру подходящий к выходному отверстию фена — 1 шт.;
• моток изоленты;
• отрезок стальной проволоки длиной 30—50 см;
• уголь для розжига (количество зависит от того, сколько алюминия нужно расплавить).

Кирпичи будут являться одновременно и корпусом, и огнеупорным покрытием печи, консервная банка выполнит роль тигля.

В верхней части банки делаются два отверстия напротив друг друга, и через них продевается проволока.

За неё можно будет поднять и вытащить тигель с расплавом из печи. Воздух будет подаваться от включённого в режиме холодного воздуха фена.

К выходному отверстию фена необходимо скотчем или изолентой примотать кусок трубы — это и будет воздухопровод.

Такая простая схема печи удобна тем, что инструментов для её создания фактически не требуется, все выполняется руками.

Важно! Не использовать для печи элементы с цинковым покрытием, т. к. при плавке алюминия будут выделяться токсичные пары цинка.

План установки кирпичного колодца

1. Выкладывается один ряд кирпичей в виде прямоугольного колодца.
   Внутренние габариты отверстия должны составлять примерно длину и ширину одного кирпича.

   На одной из сторон два кирпича выкладываются так, чтобы образовать коридор для воздуховода. Ширина коридора равна диаметру трубки для подачи воздуха.

2. На выложенный ряд устанавливается решётка. Вместо решётки от гриля можно использовать любую металлическую крышку или пластину с отверстиями для подачи воздуха.
3. На решётку выкладывается второй ряд кирпичей, уже без зазора для воздуховода.