Что такое муфельная печь
Муфельные печи: что это такое, для чего используется, какими бывают
Что такое муфельная печь, хорошо знают люди, профессия которых требует исследований или выполнения другой работы, сопряженной с нагреванием, обжигом или прокалкой всевозможных материалов. Они используют это оборудование в лабораториях (медицинских, фармацевтических, химических, пищевых), в учебных и медицинских учреждениях. Конечно, наша статья предназначена не им, а тем, кто только планирует в будущем заниматься подобной деятельностью, кто с удовольствием расширяет свой кругозор, кому поручено приобретение лабораторных электропечей у компании Спектраналит.
У нас вы можете приобрести муфельные печи, характеристики которых позволяют использовать их в любых лабораторных исследованиях, во многих сферах человеческой деятельности
Назначение и сферы использования этих нагревательных устройств
Какой бы не была причина вашего решения узнать, что такое муфельная печь, для чего используется такой агрегат нужно выяснить в первую очередь. А сфера его применения широчайшая. Это оборудование необходимо специалистам, деятельность которых связана с термообработкой, нагревом и хранением изделий и материалов. Его применяют для:
Высокие технические характеристики и небольшие габариты делают электрические муфельные печи незаменимым лабораторным оборудованием
Такие устройства используют также в стоматологии, для обжига керамических изделий, при производстве ювелирных украшений. А муфельные печи ТомьАналит, представленные в каталоге нашей компании, отлично подходят для определения содержания отравляющих веществ в пищевых продуктах и объектах окружающей среды.
Это оборудование позволит выявить в исследуемом материале наличие цинка, свинца, мышьяка и т.д.
Происхождение названия «муфельная печь», история появления агрегата
Первая муфельная печка была создана в конце 17-го века, а ее «родиной» является Франция
Муфельная печь – это агрегат, рабочая область которого представляет собой термостойкую полуцилиндрическую камеру из огнеупорного материала, называемую муфелем. В нее и помещают нагреваемую деталь, а название этой емкости происходит от немецкого слова Muffel, переводимого и как «ворчун», и как «кольцо».
Первое использование прародительницы подобного устройства связано с именем француза Жанто, сооружавшего экипажи для знатных вельмож. Чтобы упрочить каретную ось, мастер цементировал ее в муфеле, изготовленном из материала, в который добавляли измельченные рога крупного скота. И только потом ось закаляли. В результате такой обработки на ней образовывалась твердая корка, а внутри сталь продолжала оставаться вязкой, что делало изделие очень прочным.
Уже в начале 19 столетия муфельные печки начали использовать в промышленных масштабах. За прошедшее время эти агрегаты изменились внешне, но принцип работы их остался тем же: материал изолируют от воздействий внешней среды и нагревают.
Конструкция и принцип функционирования муфельных печек
Конструкционно эти агрегаты достаточно просты. Печи любых марок, будь то LOIP, SNOL или Nabertherm, состоят из 4-х основных элементов, изготовленных из экологичных материалов. Это:
Корпус защищает и теплоизолирует муфельную печь, принцип работы которой заключается в нагревании веществ или предметов, размещенных в муфеле. А термические операции возможны благодаря наличию нагревательных элементов.
Разновидности рассматриваемых печей
Сейчас производят огромное количество таких агрегатов разных типов. Их можно разделить на несколько групп с учетом:
Лабораторные электропечи SNOL 45/12000 с горизонтальной загрузкой (слева) и SNOL 10/900 с вертикальной загрузкой (справа)
Есть разные виды муфельных печей в зависимости от разновидности используемого муфеля, который может быть:
Если вы решите приобретать печи SNOL, то найдете среди них устройства с закрытыми и открытыми нагревателями.
Печки SNOL 6,7/1300 с открытыми нагревателями (слева) и SNOL 8,2/1100 с закрытыми (справа)
Технические характеристики муфельных печей очень разные, и потенциальные пользователи выбирают агрегат в соответствии со своими потребностями. А компания Спектраналит позаботилась о том, чтобы каждый из них смог найти в нашем каталоге необходимое нагревательное оборудование.
Надеемся, что эта статья помогла вам разобраться в том, что такое муфельная печь, для чего она нужна и какой может быть. Если же у вас возникли сложности с выбором подходящей модели, наши менеджеры всегда готовы помочь в решении этой задачи.
Что такое муфельная печь
Муфельная печь своими руками
Что такое муфельная печь? Муфельная печь представляет собой устройство для нагрева, которое предназначено для равномерного нагрева различных предметов до определенной температуры. Данная печь — необходимое устройство в ювелирном производстве и не только. Её главной особенностью является наличие муфеля, который защищает обрабатываемый предмет и является основным рабочим пространством.Также муфель предохраняет нагреваемый предмет или изделие от контакта с продуктами сгорания топлива, в том числе и различными газами.
Для различных видов художественного и технического творчества очень часто возникает потребность в тепловой обработки используемых материалов, пайка, плавка металлов, закалка или отпуск, эмальерные работы ну и конечно работы с керамикой.
Покупка печи для развития своих талантов и пробы своих способностей в различных творческих направлениях является не рациональной тратой денежных средств, ведь цены на данный вид оборудования очень большие, тем более если Вы только в начале своего творческого пути и не имеете профессиональных навыков.
Чтобы избежать подобных не рациональных вложений, предлагаю Вам смастерить муфельную печь своими руками и вот краткое описание совсем простенькой, но не хуже других выполняющей свою функцию муфельной печи. Для начала её вместительность примерно около 0,5 литра, такой объём как в обычной бутылке. Почему такой маленький объём, спросите Вы? Я предлагаю такую маленькую по объёму муфельную печь, так как для её изготовления Вам потребуется гораздо меньше расходного материала и весьма доступного. Данная маленькая печь имеет мощность не более одного киловатта, а нагревается до 1200 градусов при использовании простой нихромовой спирали, такой, которая используется на обычной электроплитке.
Необходимые материалы для изготовления муфельной печи своими руками
Чтобы максимально упростить технологию создания муфельной печи своими руками, я лично сам сделал их штуки 4-5 с разными литражами и соответственно с различной мощностью. Последняя 6 литровая печь, была мощностью 500ватт и потребляла 4 квт. Для нашей маленькой первой печи следует приготовить следующие материалы:
Асбест листовой примерно около 1 кв. метра, даже можно меньше. Затем асбестовую крошку, желательно, но можно просто настрогать лист или просто найти трубу, которая сделана из циркониевой керамики. Можно просто купить или кусочек выпросить, они бывают в 
энергосетях, нам требуется кусок длиной 15 сантиметров и диаметром внутри 5см. Будет ещё лучше, если найдете 6 или 7 сантиметров.
В обычной котельной, которые есть во дворах многоэтажных домов, попросите килограмм, а лучше два каолиновой глины и у них же пару стаканов мелкого шамота. Также у них бывает готовая масса, если получится добыть её, то будет очень хорошо, она не является дефицитом. Также спросите у работника котельной, может у них и асбест есть, не обязательно нужен новый.
Теперь необходимо найти подходящую жестяную банку, объёмом литров на 5-6, она будет играть роль корпуса печи. На данном этапе пожалуй всё. Затем готовим обмазку для муфеля. Разводим глину до состояния густоты, как у жидкого творога и добавляем в неё асбестовую крошку, примерно 4-5 частей от массы. Имеется в виду шамотной крошки или подсыпаете готовый шамот, чтобы получилась масса наподобие шпатлевки.
Данной массой в дальнейшем необходимо будет обмазать аккуратно нихромовую проволоку слоем 1-1,5 см. намотанную на муфель. Проволоку наматывать следует с натягом, предварительно отступив от края 1.5 — 2 см. Внимательно, не забудьте оставить выводы начала и конца обмотки сложенным вдвойне этим же проводом примерно сантиметров по 15. Витки не должны замыкаться между собой, используйте провод из меди такого же диаметра, наматывайте обмотку как бы в два провода, затем медный провод аккуратно уберёте, и получится обмотка с одинаковыми расстояниями между каждым витком.
Следующим этапом обмазываем всю обмотку каолиново-шамотно-асбестовой массой. Работу выполняйте аккуратно, не спешите, старайтесь выдерживать по возможности равную толщину слоя. Закончив обмазку, можно считать, что 70% работы уже сделано. Теперь оставьте на 3-5 дней всё это дело сушиться, где – нибудь в помещении.
После сушки, для полной уверенности, можно нашу печку просушить в обычной духовке. Конечно, можно высушить и другим способом, установим печь на любую теплоизолирующую подставку и подсоединим выводы нашей обмотки к ЛАТРу. Затем постепенно увеличиваем напряжение и вскоре будет хорошо видно, как от обмазки пойдет белый пар и муфель постепенно начнет разогреваться. Примерно через 2 часа он при определенном напряжении, в тёмном помещении должен начать понемногу светиться, таким темно вишневым цветом.
Когда мы поместим наш муфель в корпус с хорошей теплоизоляцией и включим печь на полную мощность, вот тогда внутри муфеля, от нагрева, цвет будет почти желтый. Да, кстати, чуть не забыл, не забудьте сделать дно муфеля из такой же массы.
Теперь необходимо установить готовый муфель, в специальный корпус, который состоит из железной банки, а также нужно подготовить специальные отверстия, для выводов с фарфоровыми трубчатыми изоляторами.
На дно корпуса муфельной печи, укладываем не большую стопку листов асбеста по форме дна, затем засыпаем их асбестовой крошкой. Толщина стопки, должна быть не менее 5 см., а слой крошки около 3см. Теперь точно по центру устанавливаем муфель, пропускаем выводы и продолжаем дальше засыпать асбестовую крошку и аккуратно утрамбовывать её между корпусом и муфелем. Старайтесь не повредить электрические выводы. Так набиваем до самого верха муфеля.
Следующим этапом, вырезаем вставку с отверстием под наружный диаметр нашего муфеля из листа асбеста и осторожно плотно закрываем засыпку из асбестовой крошки. Крышку ставим на место, а сверху прокладываем стопку асбестовых листов, толщина которых 3-4 см. и придавливаем любым предметом весом 3-5 кг., можно использовать чугунный утюг.
Теперь еще раз проверяем обмотку на замыкание с корпусом и подключаем к ЛАТРу или регулятору напряжения. Начинаем подавать напряжение с 60-80 вольт, ждём около одного часа, если ничего страшного не происходит, то каждые пол часа повышаем напряжение примерно на 30-40 вольт. Через 1 час 30 минут нужно заглянуть в печь и оценить обстановку. Таким образом, за 2-3 часа муфельная печь должна набрать температуру примерно 1000-1110 градусов. Больше давать не стоит, так как может перегореть спираль, при этом цвет в муфеле должен быть ярко желтый.
Вот и всё, муфельная печь своими руками готова. В конце хочу дать совет и за одно предупредить, лучше пусть печь дает предельную максимальную мощность при сетевом напряжении ниже 220вольт, а в наших розетках она почти всегда ниже. Желательно около 180-200вольт, тогда не возникнут проблемы с нагревом при пониженном напряжении в сети. Однако, если напряжение нормальное, то есть 220 вольт, то в этом случае у Вас есть плавная температурная регулировка.
Муфельная печь: назначение, устройство, применение, изготовление
Сегодня муфельные печи востребованы на предприятиях различной направленности. Они незаменимы при проведении испытаний, ускорении химических процессов и прочих работ с металлом, керамикой, стеклом и т.д. Если вы хотите купить муфельную печь, обратите внимание, что применять оборудование разрешено только после изучения инструкции производителя.
Муфельные печи могут иметь различный объем загрузочной камеры и тип открывания
Муфельная электрическая печь – что это такое
Муфельная печь – это оборудование, которое позволяет создавать оптимальные условия для лабораторных исследований и производственных процессов, связанных с нагреванием материалов и изделий. Абсолютное большинство этих агрегатов работает от электричества. Чтобы Электропечи оптимально соответствовали своему назначению, их изготавливают из качественных материалов.
При работе с муфельными печами необходимо четко придерживаться правил техники безопасности
История возникновения муфельных печей
Попробовав ось на прочность, этот заказчик рассказал Жанто, как ее улучшить. Сначала нужно было выполнить цементирование в муфеле, изготовленном из материала, в состав которого входят истолченные в порошок рога крупного скота. И только после этого осуществлять закалку. Такая технология обработки позволяла стали оставаться внутри вязкой, а снаружи – иметь твердую каленую корку.
Муфельная печь, сконструированная французским мастером, называлась системой сооружения осей
Сферы, где применяются муфельные печи
Во многих сферах используется муфельная печь, применение ее достаточно широко. Прибор необходим для термической обработки, а также хранения разнообразных образцов и материалов в определенных температурных условиях.
Разберемся, для чего нужна муфельная печь, оборудование используется для:
Муфельные печи применяют при работе со стоматологическими материалами, драгоценными металлами и прочими типами материалов
Основные разновидности муфельных печей
Все виды муфельной печи условно разделить по таким признакам как:
Если же рассматривать подробнее муфельную печь и что это такое, то модели можно разбить по типу нагрева на электрические и газовые.
Муфельные печи по назначению бывают лабораторными и учебными, промышленными, ювелирными и т.д.
Преимущества и недостатки муфельных электропечей
Что такое муфельная печь – это нагревательная техника, имеющая широкий диапазон рабочих температур и обеспечивающая точность их регулировки. Кроме удобства загрузки и выгрузки обрабатываемых материалов, среди преимуществ теплообразующих приборов можно выделить:
Герметичность закрывания дверей позволяет минимизировать потери тепла и увеличить эффективность
Но муфельная печь, назначение которой заключается в воздействии высокими температурами на поверхности, имеет и ряд особенностей, которые некоторые пользователи считают недостатками. К ним относят:
Муфельные печи характеризуются значительной тепловой инерционностью, которая в разных случаях рассматривается как плюс или минус оборудования
Как устроена электрическая муфельная печь
Рабочей емкостью электрической муфельной печи является так называемый муфель. Это керамический или волоконный резервуар полуцилиндрической формы, нагреватели в котором встроены в стенки, т.е. являются внутренними или закрытыми. Существуют электропечи для керамики и фарфора со стационарными муфелями, а также такие, что оснащены стационарной нагревательной камерой и сменным муфелем. В любом случае, при закрытых нагревательных элементах обрабатываемые материалы и предметы защищены от прямого излучения нагревателей. А те, в свою очередь, – от воздействия агрессивных паров и летучих веществ, выделяемых при нагреве.
Устройство муфельной печи
Из чего состоит конструкция муфельной электропечи
Муфельная электропечь представляет собой устройство, состоящее из нескольких элементов:
Проволока или ленты расположены в камере, они могут быть частично или полностью открытыми или же – абсолютно закрытыми.
Принцип работы муфельной печи
Рассматривая муфельную печь, ее устройство и принцип работы, можно сказать, что за прошедшие века оборудование прошло множество трансформаций и видоизменилось. Только суть его функционирования осталась неизменной. Детали или вещества, помещенные в муфель, изолируются от внешней среды и равномерно нагреваются со всех сторон.
Вредные вещества, которые могут выделять образцы в процессе нагрева, выводятся при помощи системы вентиляции. Кроме того, в печах предусмотрена естественная или принудительная конвекция
Нагревательные элементы муфельных электропечей
Как видно на многих фото, муфельная печь выполняет термообработку благодаря нагревателям. Они могут быть разной формы и размеров. В зависимости от этих показателей может потребоваться разное количество рабочих элементов. Располагаются они по всему периметру загрузочного блока, при этом могут отличаться:
Самая распространенная форма нагревателей – спираль, созданная из проволоки с отменными показателями термостойкости и сопротивления
Система управления муфельной электропечью
Современная муфельная печь – устройство, которое дает возможность обрабатывать различные материалы, удобно в обращении благодаря модулям управления. Сегодня механические, аналоговые модели используются все реже, на смену им пришли электронные и программируемые терморегуляторы. С их помощью можно быстро и четко:
Современные модули позволяют программировать даже сложные рабочие циклы оборудования
Купить муфельную печь или сделать ее самостоятельно
Разобраться, как пользоваться муфельной печью, вполне возможно самостоятельно, а вот как изготовить данный прибор – понять не совсем просто. Рассмотрев даже неполный перечень необходимых исходных материалов и схематическое описание процесса сооружения дает понять, что самостоятельное изготовление муфельных печей – дело достаточно сложное. Рынок же предлагает большой выбор самых разных их моделей, что позволяет найти лучший вариант.
Что значит муфельная печь, выполненная в строгом соответствии с технологическими требованиями, знают работники лабораторий, цехов и мастерских – оборудование не только ускоряет множество процессов, но и позволяет выполнять их с предельной точностью.
Изготовление муфельной печки в домашних условиях
Как сделать муфельную печь своими руками
Независимо от того, по какой схеме изготавливается муфельная печь, конструкция прибора будет состоять из следующих элементов:
Для надежной облицовки корпуса применяется базальтовая вата
Инструменты и материалы для изготовления муфельной печи
Применение муфельной печи актуально в различных сферах. В зависимости от условий эксплуатации и типа обрабатываемых образцов, для производства оборудования применяются:
Обязательное условие для используемых материалов – экологичность, жаростойкость и ударопрочность
В качестве инструментов для создания муфельной электро печи применяют:
Для конструирования муфельной печи понадобятся приспособления по работе с металлом и деревом
Пошаговый процесс изготовления муфельной печи
Прежде чем приступить к конструированию, подготовьте чертеж муфельной печи, все данные в котором будут выведены при помощи формул и точных вычислений. Убедитесь, что у вас имеются все необходимые комплектующие и приспособления. После подготовки составных частей начинают их подгонку, среди многочисленных этапов которой:
При выборе оптимального объема рабочей камеры учитывайте размер объектов, которые будут обрабатываться
Основные расчеты для изготовления муфельных печей
Исходя из того, для чего предназначена печь муфельная выбираются и ее оптимальные характеристики, и возможности. Чтобы работа агрегата была продуктивной и безопасной, нужно провести множество расчетов. Потребуется определить:
1. Параметры электрического нагревателя электропечи муфельной
Как выглядит муфельная печь – камера с дверью, внутри которой находится нагреватель. От того, правильно ли вы подберете составляющие, зависит, будет ли функционировать агрегат. Среди прочего стоит уделить внимание не только предполагаемой мощности нагревателя, но и его:
Нужно определить сечение и длину проволоки, которая будет применена для создания нагревателя. Например, минимальный диаметр для спиралей из:
Все расчеты нужно тщательно проверять, чтобы не допустить быстрого сгорания нагревателей и пожароопасных ситуаций
2. Мощность и силу тока муфельной печи
Чтобы муфельная печь, описание функционирования которой можно найти на разных тематических форумах, выполняла все поставленные задачи, необходимо высчитать:
Объем камеры измеряется в литрах, тогда как удельная мощность ваттах
3. Оптимальную длину проволоки электропечи муфельной
Учитывая, для чего используется муфельная печь, необходимо правильно подобрать размер проволоки. Имея значение её общего и удельного сопротивления, используемой в качестве нагревательных спиралей, можно найти длину проводника.
Сопротивление нагревательного элемента (R), определяется по формуле U÷I, где U – напряжение, I – сила тока.
Мощность тока влияет на выбор сечения проволоки – если используются комплектующие с недостаточными возможностями, слишком большой ток быстро их перегреет, расплавит или вызовет перегорание
4. Удельную поверхностную мощность муфельной электропечи
Некоторые модели печи муфельной могут вырабатывать разное количество тепловой мощности. Проводник образует определенное число энергии на всей своей площади. Можно определить, каким должен быть этот показатель, чтобы поверхность не утратила эксплуатационных и механических свойств. Превышать допустимое значение не рекомендуется, иначе спираль быстро выйдет из строя. Чтобы избежать этого необходимо сделать просчет с проволокой большего диаметра или увеличить длину нагревательного элемента.
Вычисляется показатель βдоп по формуле: βэф × α, где βэф – эффективная удельная поверхностная мощность, α – коэффициент эффективности теплового излучения спирали.
На пересечении столбцов и строк образуется значение βэф
Как видите, устройство, и работа муфельной печи представляют собой сложную систему. Подробнее о возможностях оборудования можно узнать у специалистов компании «Лабор». Звоните, мы подберем для вас оптимальный тип электропечей для любых целей!