Индукционная печь для плавки металла

Почти все люди считают, что процесс плавки металла просит большущих сооружений, фактически заводов с огромным количеством персонала. Но ведь есть ещё таковая профессия, как ювелир и такие сплавы как золото, серебро, платина и остальные, применяемые для производства ажурных и неповторимых украшений, некие из которых по праву числятся реальными произведениями искусства. Ювелирная мастерская – предприятие, не терпящее лишней масштабности. А процесс плавления в их просто нужен. Потому индукционная печь для плавки металла тут нужна. Она и не большая, и весьма действенная, и ординарна в воззвании.

Принцип деяния

Механизм работы индукционной печи для плавки металла

Механизм работы индукционной печи является восхитительным примером, как ненужное явление употребляется с завышенным КПД. Так именуемые вихревые индукционные токи Фуко, которые обычно мешают в любом виде электротехники, тут ориентированы лишь на хороший результат.

Достоинства перед иными видами плавильных печей

Малогабаритная индукционная печь для плавки металла

Индукционные печи – не единственное изобретение, применяемое для плавления металлов. Есть ещё именитые мартены, домны и остальные виды. Но рассматриваемая нами печь имеет перед всеми остальными ряд неопровержимых преимуществ.

• Печи, работающие на принципе индукции, могут быть достаточно малогабаритными, и их размещение не доставит никаких проблем.
• Высочайшая скорость плавки. Если остальные печи для плавки металла требуют несколько часов лишь на разогрев, индукционная совладевает с сиим в пару раз резвее.
• Коэффициент полезного деяния только мало не добивается отметки в 100 %.
• По чистоте расплава индукционная печь уверенно занимает 1-ое пространство. В остальных устройствах приготовленная к расплаву заготовка конкретно соприкасается с нагревательным элементом, что часто приводит к загрязнению. Токи Фуко нагревают заготовку изнутри, воздействуя на молекулярную структуру металла, и побочных частей в неё не попадает.

Крайнее преимущество просто нужно в ювелирном деле, где частота материала увеличивает его ценность и неповторимость.

Размещение печи

Малогабаритная индукционная печь, зависимо от размеров быть может напольной и настольной. Какой бы вариант вы не избрали, есть несколько главных правил для выбора места, куда её поставить.

• При всей простоте воззвания с печью – это всё-таки электронный устройство, который просит соблюдения мер сохранности. И 1-ое, что нужно учесть при установке – наличие правильного источника питания, соответственного модели аппарата.
• Возможность провести высококачественное заземление.
• Обеспечение установки подводом воды.
• Для настольных печей нужно устойчивое основание.
• Но самое основное, во время работы ничего не обязано мешать. Если даже расплав по объёму и массе не очень большенный, его температура больше 1000 градусов и случаем выплеснуть его из формы, означает, нанести весьма сильную травму либо для себя либо тому, что находится рядом.

Про то, что поблизости работающей индукционной печи не обязано быть никаких горючих и тем наиболее взрывоопасных материалов и гласить нечего. А вот пожарный щит в шаговой доступности полностью нужен.

Виды индукционных печей

Тигельная индукционная печь

Обширно используются два вида индукционных печей: канальный и тигельный. Различаются они лишь по способу работы с ними. Во всём остальном, включая достоинства, такие плавильные печи весьма идентичны. Разглядим любой вариант по отдельности:

• Канальная печь. Основное достоинство этого вида – непрерывный цикл. Загружать новейшую порцию сырья и выгружать уже расплавленный сплав можно прямо во время нагрева. Единственная сложность может появиться при запуске. Канал, по которому водянистый сплав будет выводиться из печи должен быть заполнен.
• Тигельная печь. В отличие от первого варианта каждую порцию металла придётся загружать раздельно. В этом и смысл. В теплостойкий тигель помещается сырьё и ставится вовнутрь индуктора. Опосля того, как сплав расплавится, его сливают из тигля и лишь позже загружают последующую порцию. Таковая печь безупречна для маленьких мастерских, где не требуется огромных масс расплавленного сырья.

Основное преимущество обоих вариантов в быстроте производства. Но тигельная печь выигрывает и тут. Не считая того её полностью можно смастерить своими руками в фактически домашних критериях.

Самодельная индукционная печь не таит внутри себя никаких сложностей, чтоб её не сумел собрать обыденный человек, хоть мало знакомый с электротехникой. У неё всего три главных блока:

• Генератор.
• Индуктор.
• Тигель.

Индуктор – медная обмотка, которую можно смастерить без помощи других. Тигель придётся находить либо в соответственных магазинах, либо доставать другими методами. А в качестве генератора могут быть применены: сварочный инвертор, своими руками собранная транзисторная либо ламповая схема.

Индукционная печь на сварочном инверторе

Самый обычной и обширно распространённый вариант. Усилия придётся затратить только на сооружения индуктора. Берётся медная тонкостенная трубка 8-10 см в поперечнике, и загибается по подходящему шаблону. Витки должны размещаться на расстоянии 5-8 мм, а их количество зависит от черт и поперечника инвертора. Закрепляется Индуктор в текстолитовом либо графитовом корпусе, а вовнутрь установки помещается тигель.

Индукционная печь на транзисторах

В этом случае придётся поработать не только лишь руками, да и головой. И побегать по магазинам в поисках подходящих запчастей. Ведь пригодятся транзисторы разной ёмкости, парочка диодов, резисторы, плёночные конденсаторы, два различных по толщине медных провода и парочка колец от дросселей.

• Перед сборкой нужно учесть, что приобретенная в итоге схема во время работы будет очень греться. Потому нужно применять достаточно огромные радиаторы.
• Конденсаторы параллельно собираются в батарею.
• На дроссельные кольца наматывается медная проволока поперечником 1,2 мм. Зависимо от мощности, витков обязано быть от 7 до 15.
• На цилиндрический предмет, пригодный по поперечнику к размерам тигля, наматывают 7-8 витком медной проволоки поперечником 2 мм. Концы проволоки оставляют довольно длинноватыми для подключения.
• По специальной схеме всё устанавливается на плату.
• Источником питания быть может 12-вольтовый аккумулятор.
• Если есть необходимость, можно сделать текстолитовый либо графитовый корпус.
• Мощность устройства регулируется путём роста либо уменьшения витков обмотки индуктора.

Собрать такое устройство без помощи других не попросту. И браться за эту работу можно лишь в этом случае, когда есть уверенность в корректности собственных действий.

Индукционная печь на лампах

В отличие от транзисторной, ламповая печь получится намного сильнее, а означает, и обращаться и с ней и со схемой придётся осторожнее.

• Соединённые параллельно 4 лучевые лампы будут генерировать токи высочайшей частоты.
• Медную проволоку сгибают спиралью. Расстояние меж витками 5 и наиболее мм. Сами витки поперечником 8-16 см. Индуктор должен быть такового размера, чтоб снутри просто помещался тигель.
• Индуктор помещают в корпус из материала, не проводящего ток (текстолит, графит).
• На корпус можно поставить неоновую лампу-индикатор.
• Так же можно включить в схему подстроечный конденсатор.

Производства обеих схем просит обладания некоторыми познаниями, получить которые можно, но лучше, если сиим займётся реальный спец.

Остывание

Этот вопросец, наверняка, самый непростой из всех тех, которые ставятся перед человеком, решившим без помощи других собрать плавильный аппарат на базе индукционного принципа. Дело в том, что ставить вентилятор конкретно поблизости печи не рекомендуется. Железные и электронные части охлаждающего устройства могут плохо сказаться на работе печки. Стоящий же в отдалении вентилятор может не обеспечить необходимое остывание, что приведёт к перегреву.

2-ой вариант – это провести водяное остывание. Но отменно и верно выполнить его в домашних критериях не только лишь трудно, да и финансово не прибыльно. В этом случае стоит задуматься: не экономнее ли будет приобрести промышленный вариант индукционной печи, выпущенный на заводе, с соблюдением всех нужных технологий?

Техника сохранности при выплавке металла в индукционной печи

Очень распространяться на данную тему не надо, потому что фактически любой понимает главные положения техники сохранности. Следует тормознуть только на тех вопросцах, которые присущи только этому виду оборудования.

• Начнём всё-таки с личной сохранности. При работе с индукционной печью следует отлично осознавать, что температуры тут весьма очень повышены, а это риск получения ожогов. Так же устройство электронный и просит завышенного внимания.
• Если вы приобрели готовую печь, следует направить внимание на радиус действия электромагнитного поля. В неприятном случае часы, телефоны, камеры и остальные электрические девайсы могут начать сбоить либо совершенно поломаются.
• Рабочую одежку следует подбирать с неметаллическими застёжками. Их наличие напротив будет влиять на работу печи.
• Особенное внимание тут следует уделить ламповой печи. Все элементы с высочайшим напряжением должны быть упрятаны в корпус.

Естественно, в городской квартире навряд ли понадобится таковая аппаратура, но радиолюбителям, которые повсевременно занимаются лужением, и ювелирных дел мастерам без индукционной печки не обойтись никак. Для их эта вещь весьма нужная, можно сказать неподменная, как она помогает в их работе, лучше спросить у их самих.

Как собрать индукционную печь – схемы и аннотации

Домашняя индукционная печь совладевает с плавкой относительно маленьких порций металла. Но таковой горн не нуждается ни в дымоходе, ни в мехах, подкачивающих воздух в зону плавки. А всю систему схожей печи можно расположить на письменном столе. Потому разогрев при помощи электронной индукции является хорошим методом плавки металлов в домашних критериях. И в данной для нас статье мы разглядим конструкции и схемы сборки схожих печей.

Как устроена индукционная печь – генератор, индуктор и тигель

В промышленных цехах можно повстречать канальные индукционные печи для плавки цветных и темных металлов. У этих установок весьма высочайшая мощность, задаваемая внутренним магнитопроводом, который увеличивает плотность электромагнитного поля и температуру в тигле печи.

В промышленных масштабах выполняются канальные индукционные печи для плавки цветных и темных металлов

Но канальные конструкции расходуют огромные порции энергии и занимают много места, потому в домашних критериях и маленьких мастерских применяется установка без магнитопровода – тигельная печь для плавки цветного/темного металла. Такую систему можно собрать даже своими руками, ведь тигельная установка состоит из 3-х главных узлов:

• Генератора, выдающего переменный ток с высочайшими частотами, которые нужны для увеличения плотности электромагнитного поля в тигле. При этом, если поперечник тигля можно будет сравнить с длинноватой волны частоты переменного тока, то таковая система дозволит трансформировать в термическую энергию до 75 процентов электро энергии, потребляемого установкой.
• Индуктора – медной спирали, сделанной на базе четкого просчета не только лишь поперечника и количества витков, да и геометрии проволоки, применяемой в этом процессе. Контур индуктора должен быть настроен на усиление мощности в итоге появления резонанса с генератором, а поточнее с частотой питающего тока.
• Тигля – тугоплавкого контейнера, в каком и происходит вся плавильная работа, инициируемая за счет появления в структуре металла вихревых токов. При всем этом поперечник тигля и остальные габариты этого контейнера определяются строго по чертам генератора и индуктора.

Такую печь может собрать хоть какой радиолюбитель. Для этого ему необходимо отыскать правильную схему и запастить материалами и деталями. Список всего этого вы можете отыскать ниже по тексту.

Из что собирают печи – подбираем материалы и детали

В базе конструкции самодельной тигельной печи лежит простой лабораторный инвертор Кухтецкого. Схема данной для нас установки на транзисторах имеет последующий вид:

Схема установки на транзисторах

На базе этого рисунка-схемы вы можете собрать индукционную печь, используя последующие составляющие:

• два транзистора – лучше полевого типа и марки IRFZ44V;
• медный провод поперечником 2 мм;
• два диодика марки UF4001, еще лучше — UF4007;
• два дроссельных кольца – их можно извлечь из старенького блока питания от рабочего стола;
• три конденсатора емкостью по 1 мкФ любой;
• четыре конденсатора емкостью по 220нФ любой;
• один конденсатор с емкостью 470 нФ;
• один конденсатор с емкостью 330 нФ;
• один резистор на 1 ватт (либо 2 резистора по 0,5 ватта любой), рассчитанный на сопротивление 470 Ом;
• медный провод поперечником 1,2 мм.

Не считая того, для вас пригодится пара радиаторов – их можно снять со старенькых материнских плат либо кулеров для микропроцессоров, и аккумуляторная батарея емкостью не наименее 7200 мАч от старенького источника бесперебойного питания на 12 В. Ну а емкость-тигель в этом случае практически не нужна – в печи будет расплавляться прутковый сплав, который можно задерживать за прохладный торец.

Пошаговая {инструкция} для сборки – легкие операции

Распечатайте и повесьте над рабочим столом чертеж лабораторного инвертора Кухтецкого. Опосля этого разложите все радиодетали по сортам и маркам и разогрейте паяльничек. Закрепите два транзистора на радиаторах. А если вы будете работать с печью подольше 10-15 минут попорядку, закрепите на радиаторах кулеры от компа, подключив их к рабочему блоку питания. Схема распиновки транзисторов из серии IRFZ44V смотрится последующим образом:

Схема распиновки транзисторов

Возьмите медную проволоку на 1,2 мм и намотайте на ее на ферритовые кольца, сделав по 9-10 витков. В итоге у вас получатся дроссели. Расстояние меж витками определяется поперечником кольца, исходя из равномерности шага. В принципе все можно создать «на глаз», варьируя число витков в границах от 7 до 15 оборотов. Соберите батарею из конденсаторов, соединяя все детали параллельно. В итоге у вас обязана получиться батарея на 4,7 мкФ.

Сейчас сделайте индуктор из медной 2-миллиметровой проволоки. Поперечник витков в этом случае может приравниваться поперечнику фарфорового тигля либо 8-10 сантиметрам. Число витков не обязано превосходить 7-8 штук. Если в процессе испытаний мощность печи покажется для вас недостаточной – переработайте систему индуктора, меняя поперечник и число витков. Потому сначала контакты индуктора лучше создать не паянными, а разъемными. Дальше соберите все элементы на плате из текстолита, делая упор на чертеж лабораторного инвертора Кухтецкого. И подключите к контактам питания аккумулятор на 7200 мАч. Вот и все.

Сейчас вы сможете проводить тесты печи, подбирая правильные характеристики индуктора для каждой разновидности металла либо тигля. Но во время испытаний либо плавки необходимо держать в голове о мерах сохранности при работе с электропечами.

Меры сохранности при плавке металла

Индукционная установка генерирует весьма высшую температуру, достаточную для расплавления металла массой до 10-20 гр. Потому при работе с тиглем необходимо применять фартук из плотного материала и такие же рукавицы. Они уберегут вас от ожогов при случайном пролитии металла из емкости.

Собранную систему печи лучше спрятать в изолированный корпус, оставив за его стенками лишь индуктор. Это убережет и юзера, и хрупкие радиодетали. А для вентиляции в корпусе нужно порезать либо насверлить несколько отверстий, обеспечив приток и отток воздуха.

Остаточное магнитное поле может подогреть железные детали на одежке юзера, которые обожгут кожу. Потому к тиглю лучше подступать в обычной одежке, без молний либо железных пуговиц. Не считая того, все электроприборы лучше удалить от индуктора, как минимум, на метровое расстояние.

Как создать плавильную печь из индукционной плиты

В ежедневной жизни мы используем бытовые приборы и иногда даже не задумываемся о принципах их деяния. С развитием технического прогресса в жизнь входят новейшие разработки и устройства. Одним из таковых является индукционная плита. Принцип её работы основывается на поочередном превращении энергии из электронной в электромагнитную, а потом в термическую энергию. Сейчас ещё нет вариантов с огромным КПД.

Плиты с индукцией имеют ряд особенностей.

• Резвое нагревание при небольшом потреблении электроэнергии.
• Пища выходит без дыма, аромата горечи и вредных микроэлементов.
• Плита нагревает лишь пищу в посуде, потому обжечься о неё нереально.

Доп преимуществом индукционной плиты является возможность использования ее свойств в остальных целях, к примеру, для сотворения плавильной печи.

Переделка индукционной плиты в плавильную печь

Если для вас нужна малая плавильня не для больших масштабов, а для собственных нужд объёмом на 1 л максимум, можно создать ее из плитки индукционного типа.

Благодаря её преимуществам и возможности превращать электромагнитные волны в энергию нагревания, она непревзойденно подойдёт для таковых целей.

Пригодится внести некие конфигурации в систему, добавить несколько деталей, переработать корпус, и у вас получится то, что нужно.

Таковая модель, изготовленная своими руками, будет весьма комфортна в использовании и сбережет средства.

Принципиально! Процесс сотворения плавильной печи востребует познаний и времени, потому пристально изучите все теоретические базы и ознакомьтесь с аннотацией. Если вы сомневаетесь, что можете все выполнить, то лучше доверить это экспертам.

Какие детали необходимы для самодельной индукционной печи

До этого чем приступить к изготовлению самодельной плавильной печи, основанной на механизме работы индукционной плиты, для вас будет нужно собрать нужные элементы. А в случае необходимости докупить недостающие детали.

Для работы будет нужно последующее.

• Индукционная плита.
• Медная трубка поперечником 8 мм длиной 3 м.
• Конденсатор.
• Переключатель.
• Лампа накаливания для контроля.
• Тигель.

Совет. Свойство и скорость плавления будут почти во всем определяться мощностью генератора, ламп и частоты, с которой осуществляется перегрузка.

Как создать индукционную плавильню из плиты

• Из медной трубы нужно скрутить индуктор, переходящий из плоского (в нижней части) в цилиндрический (наверху). Выходит типичный стакан из медных витков. Сделайте его нужного размера.
• Присоедините всю систему согласно схеме электроприбора. Конденсатор и лампочку используйте параллельно в цепи.

• Чтоб приступить к работе, включите электроплиту в сеть, расположите в тигель, расположенный снутри индуктора, сплав и нажмите на переключатель нашего изделия.

Такое устройство является более обычным и комфортным в использовании. Оно не изменяет конструкции самой плитки, потому его в состоянии сделать любой.

Справка. Температура составляет приблизительно 1000 °C, что полностью довольно даже для плавления серебра.

Полезные советы по изготовлению плавильной печи из индукционной плиты

Для правильного выполнения работ и заслуги нужного для вас результата мы подскажем несколько нужных советов. Они понадобятся при изготовлении домашнего самодельного оборудования.

• Если для вас нужна таковая печь для подогрева помещения, используйте нихром, для плавки подойдёт графит в спирали.
• Чем больше частота и мощность, тем больше КПД. Но здесь основное — не переусердствовать.
• В изделии используйте массивные лампочки, но не больше 4 в одной конструкции.

Естественно, по таковой аннотации не получится собрать всеполноценную печь для плавки металлов. Такие конструкции просто не предусмотрены для схожих работ, но можно получить устройство для маленьких нагрузок и малеханького объёма. Этого полностью довольно для личных нужд. Если же для вас необходимы бо́льшие результаты и производительность, то, непременно, стоит пошевелить мозгами о приобретении высококачественной плавильни.