Практически каждый предмет имеет несколько видов и назначений, так и печи. Есть печи для обогрева помещений, для приготовления еды, а есть специальные устройства для плавления металлов или для их хранения уже в расплавленном виде. Такие устройства называют тигельными плавильными печами. Они имеют специфическое предназначение и поэтому список предприятий, где они нашли свое применение, совсем невелик. В основном это заводы и лаборатории. Но что же делать, если нужно для каких-либо целей дома переплавить металл? Покупать такое оборудование очень дорого, но его вполне реально изготовить своими руками. Для этого необходимы минимальные знания в этой области, желание и время.
Виды тиглей
Тигельная печь – это емкость, выполненная из огнеупорного материала в которой, нагревая до определенной температуры, плавят металл. Основные материалы, из которых изготавливаются тигли:
- керамика;
- графит;
- чугун.
Используются тигельные печи как на заводах, где изготавливаются больше металлические изделия, так и на малых предприятиях, например, для изготовления ювелирных изделий.
Керамические печи – это оптимальный вариант. При плавке металлов в керамическом тигле в самом веществе не происходят никакие изменения. Поэтому в таких тиглях без проблем можно плавить даже неблагородные металлы или сплавы из кобальта, хрома или палладия.
Графитовые тигли . Такие печи отличаются долгим сроком эксплуатации и высокой сопротивляемостью перед окислением, что делает их универсальными для плавления любых металлов и особенно сплавов на основе цинка и латуни. Кроме того их часто используют в индукционных печах. Графитовые тигли могут выдержать очень высокие температуры, например, восемьсот градусов для плавления алюминия.
Чугунные тигли, пожалуй, худшие из трех перечисленных. У них высокая реактивность, быстрое окисление и взаимодействие с другими металлами, а также чугун плохо сопротивляется высокой температуре. По этим причинам чугунные тигли очень редко встречаются , но они недорогие и вполне доступные.
В этой статье будут рассмотрены способы изготовления трех видов самодельных тиглей.
Тигельные печи
Сборка индуктора
Нагревательным элементом тигельной плечи в домашних условиях обычно является индуктор. Он имеет цилиндрическую форму с полостью внутри. В эту полость и помещается самодельный тигель с металлической стружкой. Индуктор изготавливается из огнеупорного материала
, внутри него обмотка из проволоки, чаще всего используется медная проволока. При помощи специального генератора в эту обмотку подается ток, который и создает электромагнитное поле. Что, в свою очередь, создает вихревой ток в тигле и в помещённом в него металле. Они и плавят стружку. Сам индуктор собирается из 4 электронных ламп с параллельным соединением. Такой индуктор можно подключить к обычной розетке.
Есть еще один вариант сборки индуктора своими руками из электромагнитного сердечника и двух слоев обмотки. Первый слой – 10 витков медной проволоки с толщиной 4 мм, а второй – один виток, материалом для которого служит металлическая пластина с сечением 15*5 миллиметров. Электромагнитный сердечник имеет П-образную форму и представляет собой набор стальных пластин. Вокруг пластин делается первая обмотка, которая помещается в изолированный корпус, вторичная обмотка соединяет сердечник и металлические бруски , между которыми должно быть расстояние равное размерам тигля. Вся эта конструкция помещается в корпус печи.
Итак, получается печь, в которой расположен индуктор. От индуктора идут провода к розетке. В эту печь помещается тигель таким образом, чтобы замкнуть собой бруски. Если он помещен правильно, то раздаться гудение, сообщающее о том, что появилось напряжение и плавление началось. Если звука нет, то при помощи ручки нужно подвинуть тигель до полного замыкания цепи.
Сборка чугунного тигля
Берется металлический кожух и в него помещается стакан, сделанный из чугуна. Между ними засыпается смесь из песка и глины. Сбоку к нему крепится ручка. После одного-двух нагреваний смесь расплавится и закаменеет. Тигель готов. В него засыпают стружку и помещают в индуктор.
Изготовление тигля из глины
Можно изготовить тигель из шамотной глины. Это недорогой вариант и к тому же обладающий высокой стойкостью к большим температурам. Такую глину используют при кладке печей
и ее можно купить в любом строительном магазине. Шамотная глина способна выдержать температуру до 1600 градусов по Цельсию.
Итак, понадобится шамотная глина (продается в мешках в строительных магазинах), жидкое стекло (продается там же) и молотый шамот. Его можно купить или изготовить из шамотного кирпича.
Для того чтобы сделать смесь, из которой в будущем будет вылеплен тигель, берется 7 частей глины, 3 части шамота и на литр сухой смеси 10 ложек жидкого стекла. Смешивается шамот и глина до однородного состояния. После этого потихоньку доливается вода. Чтобы не испортить заготовку можно часть смеси отсыпать , а в случае большого количества воды - добавить сухого порошка. Месить нужно до момента, когда глина перестанет липнуть к рукам.
Только после того, как будет замешана глина нужной консистенции, можно добавлять стекло. При добавлении стекла нужно тщательно все вымешивать до состояния, когда глина перестанет трескаться. Лучше всего в ком глины добавить стекло и раскатать в рулон, потом несколько раз сложить и повторять процедуру до тех пор, пока не перестанет трескаться. Материал для тигля готов. До того момента когда он будет использован, хранить нужно в нескольких слоях целлофана.
Глина есть, теперь чтобы изготовить тигель нужно взять форму, самый простой способ – это использование гипсовой формы. Как сделать такую форму можно найти на любом сайте по лепке из гипса. Итак, непосредственно изготовление тигля.
Перед началом лепки нужно отбить весь воздух из глины, для этого на пол можно постелить газету и несколько раз с силой бросить ком на него, раз десять будет достаточно. Теперь берется ком глины и тщательно вминается в дно формы, после этого небольшими комочками формируются стены изделия. Их толщину можно контролировать по краю формы. Очень важно тщательно приминать глину к форме , чтобы там не образовалось воздушных подушек. После того как тигель вылеплен, нужно сделать ровной внутреннюю поверхность. Для этого достаточно смочить глину водой.
После этого наступает момент сушки. Форма с глиной помещается картонную коробку и накрывается крышкой. Часов через семь вся вода из глины испарится и форма будущего тигля немного «сядет», так что достать ее из формы не особо сложно. После этого тигель продолжает сушиться в той же коробке, по мере сушки все дефекты сами собой устранятся и горшочек приобретет серый окрас. Иногда могут появиться небольшие трещинки. Их можно замазать мокрой глиной. Далее горшки обжигаются при температуре 800 градусов в муфельной печи. После обжига тигель готов к использованию.
Графитовый тигель
Графит - это материал, у которого есть множество уникальных свойств. Положительные качества графита:
- устойчивость к воздействию расплавленными металлами;
- увеличение прочности с повышением температуры;
- высокие термостойкость и теплопроводность;
- небольшой удельный вес.
Для изготовления тигля из этого материала понадобятся:
- графитовый порошок;
- цельный графит;
- фетр;
- графитовая трубка;
- шамотный мертель;
- магнезит.
Некоторые из этих материалов можно использовать как самостоятельные единицы. Например, графитовая трубка по сути уже является тиглем, достаточно лишь сделать в ней дно.
Принцип изготовления из всех материалов одинаков. Рассмотрим на примере мертеля. Делается две формы. Можно скрутить из плотной бумаги, чтобы проще потом было удалить. Внешняя форма имеет конфигурацию полого цилиндра , а внутренняя просто цилиндр. Вставляется малый цилиндр в более широкий. Между ними будет заливаться смесь. Форма ставится в пластиковый стаканчик и в нее засыпается порошок мертеля. Засыпать нужно с горкой, так как он сядет, когда нужно будет утрамбовывать. В этот порошок при помощи шприца заливается 15 кубиков жидкого стекла. Все перемешивается и получается консистенция песочного теста. Небольшими порциями набивается в форму.
В итоге получается что-то вроде перевёрнутого вверх дном стаканчика. Чтобы форма не прилипла к столу лучше всего делать всю процедуру на целлофане. Затем форма переворачивается дном вниз и извлекается внутренний цилиндр. Его тоже лучше всего проклеить изначально целлофаном или скотчем. Тогда при извлечении форма тигля не пострадает.
После того как тигель подсох его нужно поместить в индуктор и прогреть. Это нужно делать при небольших температурах , так как должна выпариться вся вода, несмотря на то, что внешне кажется, как будто ее там совсем нет. Если тигель предварительно не прогреть и сразу начать в нем плавить, то он, скорее всего, лопнет. После прогревания при постукивании по тиглю, он издаст звонкий звук. Это говорит о том, что тигель сделан хорошо.
Следуя представленным инструкциям, можно довольно просто обзавестись самодельной плавильной печью, которая прослужит ничуть не меньше, чем покупная. Главное, не торопиться, соблюдать аккуратность в работе и не нарушать технологий изготовления.
Для плавления металлов используют специальные термостойкие чаши, называющиеся тиглями. Они пользуются большой популярностью в ювелирных мастерских, лабораториях и металлургической отрасли.
Но для полноценного процесса недостаточно обзавестись простым предметом с термоустойчивой поверхностью, ведь для разного железа требуется своё изделие, которое обязано соответствовать химическому составу и подходить под конкретный температурный режим.
Также в этих объектах производят готовый сплав, которому осталось придать правильную форму.
Тигель своими руками
Иногда случается, что подобные приспособления могут понадобиться в частном деле, но их покупка – дорогое удовольствие. Поэтому тигель своими руками сделать выгоднее - можно сэкономив значительную долю бюджета.
Да, процедура потребует определённых навыков и терпения, но в итоге получиться сосуд, не уступающий заводским аналогам. Ещё важно определиться с типами переплавляемых объектов, чтобы изготовить подходящую чашу.
Если планируется работать с различными металлами, рекомендуется создавать несколько изделий.
Стальной тигельТигель для свинца своими руками
Выбор материала
Здесь серьёзную роль играют огнеупорные составляющие, к которым относятся:
- Керамика – средний вариант, отлично подходящий для личной эксплуатации. В данной посуде не происходит реакций, способных изменить структуру металла, и она отлично подходит для кобальта, хрома и палладия.
- Глина – вещество, которое применяется в производстве тиглей для ювелиров. Эта составляющая обладает высокой огнеупорностью и способна выдержать до +1600 °C. Если человек хочет создавать украшения в собственном помещении, но не знает из чего произвести посуду для переплавки, то этот вариант является определённо лучшим.
- Графит шикарно подойдёт для плавления оцинкованных и латунных сплавов, а основным его преимуществом является долговечность. Что касается рабочей температуры, то она не должна превышать +800 °C.
- Чугун. Тигли из этого вещества встречаются редко, и относятся к бюджетным категориям. Ещё у выделок подобного рода будут недостатки в виде быстрого окисления, низкого сопротивления жару и быстрой выработке (до 30 плавок).
Разновидности самодельных тигелей
В качестве альтернативы можно взять на вооружение электротигель, который делается своими руками без особого труда. Он имеет несколько спектров использования, но главный из них – переплавка золота.
Общие этапы изготовления
Для начала подготавливается сырьё, и тут всё зависит от модели грядущего резервуара. Брать компоненты лучше с запасом, ведь первая вещь вряд ли получиться. Также, в целях безопасности, следует заниматься производством в дали от открытого огня, и выбирать хорошо проветриваемое помещение.
Безопаснее производить работу в гараже или специальной пристройке.
Вторым этапом идёт смешивание материалов и придание отливке необходимых параметров. Для этих целей применяют гипсовые формочки.
Создать очертания не составит труда, и такую информацию легко найти в интернете.
Затем однородной материей обклеивают наружную часть макета, формируя будущий самодельный огнеупорный тигель. Ещё ему важно придать требуемую глубину и толщину.
Глиняный тигель в процессе сушки
И последним действием идёт процесс сушки: заготовка ложится в картонную коробку и накрывается крышкой. Это позволит отливке просохнуть, и удалит из неё лишнюю воду.
Иногда может потребоваться термическая обработка, однако, ответственный пункт – контроль температуры отжига, и защита кожи рук и лица. Если будет слишком сильный жар, то предмет лопнет, и есть шанс получения сильных ожогов.
Подробную инструкцию о том, как сделать тигель самому и в домашних условиях будет рассказано в следующих главах.
Изготовление глиняного тигля
Тут не обойтись без глины шамотного типа, которая продаётся в любом магазине стройматериалов.
Она прекрасно переносит экстремальное термическое воздействие, стоит дёшево и проблем с её поиском вряд ли возникнет. В крайнем случае можно изготовить тигель из дроблёного шамотного кирпича.
Также придётся прикупить жидкое стекло, и все составляющие смешать для однородной основы. Пропорции выглядят примерно так:
- 7 единиц глины;
- 3 единицы шамота;
- 10 ложек жидкого стекла.
Глиняные тигели
Все компоненты добавляются поэтапно: глина вместе с шамотом смешиваются до однородной консистенции, и к ним постепенно доливается вода. Основная цель – создать смесь, которая не будет прилипать к рукам.
Когда получена требуемая консистенция добавляется стекло, и всё тщательно перемешивается. Тут главное довести объект до состояния, когда плоскость перестанет трескаться.
Смесь готова, а для хранения советуется воспользоваться плотным целлофаном, или обернуть её в 7-10 слоёв плёнки.
Перед лепкой придётся удалить остатки воздуха, ударив субстанцию около 8-12 раз о твёрдую поверхность.
Смешанный материал наносится внутрь макета, формируются его глубина и толщина. Дно лучше создать полукруглым, что даст больший эффект при будущей плавке железных стружек. Также субстанцию нужно плотно прижимать к макету, чтобы между плоскостями не образовывался воздух, а для большего удобства рекомендуется смачивать руки водой.
После резервуар отправляется на сушку: кладется в тару из картона или пластика, и помещается в сухое место. Нескольких часов хватит, чтобы удалить остатки влаги. Также изделие немного осядет, и его будет просто изъять из формочки.
Огнеупорного сосуда из шамотного кирпича хватит на долгое время использования, однако, последним пунктом создания должна идти процедура обжига в печи и при Т=800 °С. И вещь можно применять по своему назначению.
Для удобства эксплуатации понадобиться тигельная печь, которая делается своими руками. Для простого монтажа можно сварить конструкцию из нескольких труб, чтобы получился цилиндр. Обычно его закрепляют на двух параллельных стойках, чтобы он не касался земли.
И тут учитывается толщина стенок (минимум 5 мм.) и устойчивость изделия (оно обязан легко переносить Т=1600 °С и более).
Как сделать графитовый тигель
- низкая общая масса;
- сопротивляемость горячим сплавам;
- хорошие показатели теплопроводности;
- с ростом температуры увеличивается прочность.
Если идти лёгким путём, то можно взять графитовый стержень, и тигель практически готов. Остаётся только приделать дно.
Графитовые тигели различных размеров
Если необходимой трубки не найдётся, всё можно выполнить при помощи двух формочек разных размеров, которые вставляются одна в одну, а свободное пространство позволит придать нужные размеры. Первоначально нужно засыпать мертель в свободную тару, и жалеть его не следует.
Дело в том, что порошок будет утрамбовываться и оседать. Далее добавляется жидкое стекло (около 15 мл.) и всё тщательно перемешивается.
В итоге выйдет сосуд, которому даётся время на высыхание. В этом случае также потребуется термическая обработка, благодаря которой удалятся излишки жидкости. Если все действия прошли верно, то будет качественный графитовый тигель, сделанный своими руками.
Сборка чугунного тигля
Этот тип является самым худшим, но иногда и он приносит хорошую пользу. Всё что требуется – поместить в металлическую чашу чугунный стакан меньшего диаметра, а свободное пространство засыпать песком с глиной.
Чугунный тигель своими руками
Далее всё нагревается в печи, пока смесь не расплавиться и не примет однотипную субстанцию. После чашка закаменеет, и в ней можно проводить расплавку железа. Это основная информация о том, как сделать тигель в домашних условиях и с минимальными затратами.
Пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник: http://StankiExpert.ru/spravochnik/materialovedenie/tigel-svoimi-rukami.html
Плавильные печи: виды и устройство тиглей, изготовление тигля своими руками из графита, глины или чугуна
Практически каждый предмет имеет несколько видов и назначений, так и печи.
Есть печи для обогрева помещений, для приготовления еды, а есть специальные устройства для плавления металлов или для их хранения уже в расплавленном виде. Такие устройства называют тигельными плавильными печами.
Они имеют специфическое предназначение и поэтому список предприятий, где они нашли свое применение, совсем невелик. В основном это заводы и лаборатории.
Но что же делать, если нужно для каких-либо целей дома переплавить металл? Покупать такое оборудование очень дорого, но его вполне реально изготовить своими руками. Для этого необходимы минимальные знания в этой области, желание и время.
Тигельная печь – это емкость, выполненная из огнеупорного материала в которой, нагревая до определенной температуры, плавят металл. Основные материалы, из которых изготавливаются тигли:
Используются тигельные печи как на заводах, где изготавливаются больше металлические изделия, так и на малых предприятиях, например, для изготовления ювелирных изделий.
Керамические печи – это оптимальный вариант. При плавке металлов в керамическом тигле в самом веществе не происходят никакие изменения. Поэтому в таких тиглях без проблем можно плавить даже неблагородные металлы или сплавы из кобальта, хрома или палладия.
Графитовые тигли.
Такие печи отличаются долгим сроком эксплуатации и высокой сопротивляемостью перед окислением, что делает их универсальными для плавления любых металлов и особенно сплавов на основе цинка и латуни. Кроме того их часто используют в индукционных печах. Графитовые тигли могут выдержать очень высокие температуры, например, восемьсот градусов для плавления алюминия.
Чугунные тигли, пожалуй, худшие из трех перечисленных. У них высокая реактивность, быстрое окисление и взаимодействие с другими металлами, а также чугун плохо сопротивляется высокой температуре. По этим причинам чугунные тигли очень редко встречаются , но они недорогие и вполне доступные.
В этой статье будут рассмотрены способы изготовления трех видов самодельных тиглей.
Тигельные печи
Нагревательным элементом тигельной плечи в домашних условиях обычно является индуктор. Он имеет цилиндрическую форму с полостью внутри. В эту полость и помещается самодельный тигель с металлической стружкой.
Индуктор изготавливается из огнеупорного материала , внутри него обмотка из проволоки, чаще всего используется медная проволока.
При помощи специального генератора в эту обмотку подается ток, который и создает электромагнитное поле. Что, в свою очередь, создает вихревой ток в тигле и в помещённом в него металле. Они и плавят стружку.
Сам индуктор собирается из 4 электронных ламп с параллельным соединением. Такой индуктор можно подключить к обычной розетке.
Есть еще один вариант сборки индуктора своими руками из электромагнитного сердечника и двух слоев обмотки. Первый слой – 10 витков медной проволоки с толщиной 4 мм, а второй – один виток, материалом для которого служит металлическая пластина с сечением 15*5 миллиметров.
Электромагнитный сердечник имеет П-образную форму и представляет собой набор стальных пластин. Вокруг пластин делается первая обмотка, которая помещается в изолированный корпус, вторичная обмотка соединяет сердечник и металлические бруски , между которыми должно быть расстояние равное размерам тигля.
Вся эта конструкция помещается в корпус печи.
Итак, получается печь, в которой расположен индуктор. От индуктора идут провода к розетке. В эту печь помещается тигель таким образом, чтобы замкнуть собой бруски.
Если он помещен правильно, то раздаться гудение, сообщающее о том, что появилось напряжение и плавление началось.
Если звука нет, то при помощи ручки нужно подвинуть тигель до полного замыкания цепи.
Изготовление тигля из глины
Можно изготовить тигель из шамотной глины. Это недорогой вариант и к тому же обладающий высокой стойкостью к большим температурам. Такую глину используют при кладке печей и ее можно купить в любом строительном магазине. Шамотная глина способна выдержать температуру до 1600 градусов по Цельсию.
Итак, понадобится шамотная глина (продается в мешках в строительных магазинах), жидкое стекло (продается там же) и молотый шамот. Его можно купить или изготовить из шамотного кирпича.
Для того чтобы сделать смесь, из которой в будущем будет вылеплен тигель, берется 7 частей глины, 3 части шамота и на литр сухой смеси 10 ложек жидкого стекла. Смешивается шамот и глина до однородного состояния.
После этого потихоньку доливается вода. Чтобы не испортить заготовку можно часть смеси отсыпать , а в случае большого количества воды - добавить сухого порошка.
Месить нужно до момента, когда глина перестанет липнуть к рукам.
Только после того, как будет замешана глина нужной консистенции, можно добавлять стекло. При добавлении стекла нужно тщательно все вымешивать до состояния, когда глина перестанет трескаться.
Лучше всего в ком глины добавить стекло и раскатать в рулон, потом несколько раз сложить и повторять процедуру до тех пор, пока не перестанет трескаться. Материал для тигля готов.
До того момента когда он будет использован, хранить нужно в нескольких слоях целлофана.
Глина есть, теперь чтобы изготовить тигель нужно взять форму, самый простой способ – это использование гипсовой формы. Как сделать такую форму можно найти на любом сайте по лепке из гипса. Итак, непосредственно изготовление тигля.
Перед началом лепки нужно отбить весь воздух из глины, для этого на пол можно постелить газету и несколько раз с силой бросить ком на него, раз десять будет достаточно.
Теперь берется ком глины и тщательно вминается в дно формы, после этого небольшими комочками формируются стены изделия. Их толщину можно контролировать по краю формы. Очень важно тщательно приминать глину к форме , чтобы там не образовалось воздушных подушек.
После того как тигель вылеплен, нужно сделать ровной внутреннюю поверхность. Для этого достаточно смочить глину водой.
После этого наступает момент сушки. Форма с глиной помещается картонную коробку и накрывается крышкой. Часов через семь вся вода из глины испарится и форма будущего тигля немного «сядет», так что достать ее из формы не особо сложно.
После этого тигель продолжает сушиться в той же коробке, по мере сушки все дефекты сами собой устранятся и горшочек приобретет серый окрас. Иногда могут появиться небольшие трещинки. Их можно замазать мокрой глиной.
Графит - это материал, у которого есть множество уникальных свойств. Положительные качества графита:
- устойчивость к воздействию расплавленными металлами;
- увеличение прочности с повышением температуры;
- высокие термостойкость и теплопроводность;
- небольшой удельный вес.
Для изготовления тигля из этого материала понадобятся:
- графитовый порошок;
- цельный графит;
- фетр;
- графитовая трубка;
- шамотный мертель;
- магнезит.
Некоторые из этих материалов можно использовать как самостоятельные единицы. Например, графитовая трубка по сути уже является тиглем, достаточно лишь сделать в ней дно.
Принцип изготовления из всех материалов одинаков. Рассмотрим на примере мертеля. Делается две формы. Можно скрутить из плотной бумаги, чтобы проще потом было удалить. Внешняя форма имеет конфигурацию полого цилиндра , а внутренняя просто цилиндр. Вставляется малый цилиндр в более широкий.
Между ними будет заливаться смесь. Форма ставится в пластиковый стаканчик и в нее засыпается порошок мертеля. Засыпать нужно с горкой, так как он сядет, когда нужно будет утрамбовывать. В этот порошок при помощи шприца заливается 15 кубиков жидкого стекла. Все перемешивается и получается консистенция песочного теста.
Небольшими порциями набивается в форму.
В итоге получается что-то вроде перевёрнутого вверх дном стаканчика. Чтобы форма не прилипла к столу лучше всего делать всю процедуру на целлофане.
Затем форма переворачивается дном вниз и извлекается внутренний цилиндр. Его тоже лучше всего проклеить изначально целлофаном или скотчем.
Тогда при извлечении форма тигля не пострадает.
После того как тигель подсох его нужно поместить в индуктор и прогреть.
Это нужно делать при небольших температурах , так как должна выпариться вся вода, несмотря на то, что внешне кажется, как будто ее там совсем нет.
Если тигель предварительно не прогреть и сразу начать в нем плавить, то он, скорее всего, лопнет. После прогревания при постукивании по тиглю, он издаст звонкий звук. Это говорит о том, что тигель сделан хорошо.
Следуя представленным инструкциям, можно довольно просто обзавестись самодельной плавильной печью, которая прослужит ничуть не меньше, чем покупная. Главное, не торопиться, соблюдать аккуратность в работе и не нарушать технологий изготовления.
Если вы собрались заниматься литьем алюминия в домашних условиях, то вам потребуется не только сама муфельная печь, но и тигель для муфельной печи. Приятная новость заключается в том, что все это можно очень легко и с минимальными затратами изготовить. Когда я делал и описывал процесс в своем ТехноБлоге Dimanjy, то вообще уложился в 0 рублей, т.к. все материалы валялись и ржавели возле сарая, норовя оказаться на свалке, и только лень-матушка уберегла их от столь плачевной участи.
Тигель для муфельной печи я также изготовил самостоятельно из обычного обрезка толстостенной трубы подходящего диаметра. Но, как я впоследствии узнал на форуме ChipMaker, я слегка поторопился. И вот почему.
Самый простой способ изготовить тигель для муфельной печи — это сварить его из металла, а точнее — из обрезка трубы. Но дело в том, что конструкция моей муфельной печи снабжена открытыми токопроводящими ТЭНами. И как это меня не тряхануло током на первой же плавке алюминия в домашних условиях! Интуитивно я очень аккуратно погружал и извлекал тигель из рабочей камеры моей муфельной печи. Ее, кстати, нередко называют «тигельная печь» именно благодаря тому, что плавка цветного металла происходит в тигле. Теперь мне нужно доработать конструкцию печи, снабдив ее специальной крышкой с датчиком открывания, сигнал с которого отключал бы электричество от ТЭНов, спасая меня от удара током. Но сейчас не об этом.
Как я уже говорил, изготовить металлический тигель очень просто. Берем трубу подходящего диаметра. Очень желательно иметь толщину стенок хотя бы 4-5 мм, иначе более тонкостенный тигель быстро прогорит, и в процессе плавки жидкий алюминий может вытечь из тигля, замкнув тем самым оголенные спирали ТЭНов муфельной печи. Чтобы этого не случилось, можно просверлить дренажное отверстие в дне муфельной печи. Тогда алюминий весь вытечет через него, обжигая наши пятки, но спасая нашу мини-плавильню от выхода из строя. Это, кстати, мне тоже посоветовали на форуме. Я сам до этого не додумался.
Так вот, берем трубу, зачищаем ее и завариваем с одного конца металлической пластиной, которую потом слегка опиливаем болгаркой для придания более-менее округлой формы.
Можно, конечно, и не зачищать. Потом все это само обгорит в рабочей камере муфельной печи, но мне не очень хотелось потом всем этим дышать, поэтому я не поленился и шлифанул
Затем отпиливаем трубу так, чтобы получился стакан нужной высоты — это и будет наш тигель.
Как видно из рисунка — я приделал к моему тиглю носик и немного сточил в этом месте болгаркой и отшлифовал напильником. Носик сделать также очень просто — это спиленный под углом кусок металлического уголка. Под каким углом пилить — это уж догадайтесь сами. Покрутите кусок уголка в руках, мысленно проводя через него секущую плоскость болгарки.
Также к противоположному бортику моего тигля я приварил гайку М8. В нее вворачивается ручка для погружения и вынимания тигля из тигельной печи. Достаточно всего несколько оборотов ручки, и наш тигель крепко держится, исключая случайное опрокидывание или пролив расплава алюминия себе в тапки. Такие меры безопасности особенно актуальны для плавки цветных металлов в домашних условиях.
Ручку я выполнил из обычного куска арматуры, приварив с одной стороны болт М8. Единственным недостатком такой ручки тигля является неудобство литья. Но это легко поправить, наварив на наш тигель дополнительное приспособление, чтобы было удобно перехватиться. Когда я это сделаю, то обновлю пост. Следите за обновлениями на ТехноБлоге Dimanjy
Для плавления металлов используют специальные термостойкие чаши, называющиеся тиглями. Они пользуются большой популярностью в ювелирных мастерских, лабораториях и металлургической отрасли. Но для полноценного процесса недостаточно обзавестись простым предметом с термоустойчивой поверхностью, ведь для разного железа требуется своё изделие, которое обязано соответствовать химическому составу и подходить под конкретный температурный режим. Также в этих объектах производят готовый сплав, которому осталось придать правильную форму.
Иногда случается, что подобные приспособления могут понадобиться в частном деле, но их покупка – дорогое удовольствие. Поэтому тигель своими руками сделать выгоднее — можно сэкономив значительную долю бюджета.Да, процедура потребует определённых навыков и терпения, но в итоге получиться сосуд, не уступающий заводским аналогам. Ещё важно определиться с типами переплавляемых объектов, чтобы изготовить подходящую чашу. Если планируется работать с различными металлами, рекомендуется создавать несколько изделий.
В качестве альтернативы можно взять на вооружение электротигель, который делается своими руками без особого труда. Он имеет несколько спектров использования, но главный из них – переплавка золота.
Общие этапы изготовления
Для начала подготавливается сырьё, и тут всё зависит от модели грядущего резервуара. Брать компоненты лучше с запасом, ведь первая вещь вряд ли получиться. Также, в целях безопасности, следует заниматься производством в дали от открытого огня, и выбирать хорошо проветриваемое помещение.
Безопаснее производить работу в гараже или специальной пристройке.
Вторым этапом идёт смешивание материалов и придание отливке необходимых параметров. Для этих целей применяют гипсовые формочки. Создать очертания не составит труда, и такую информацию легко найти в интернете. Затем однородной материей обклеивают наружную часть макета, формируя будущий самодельный огнеупорный тигель. Ещё ему важно придать требуемую глубину и толщину.
И последним действием идёт процесс сушки: заготовка ложится в картонную коробку и накрывается крышкой. Это позволит отливке просохнуть, и удалит из неё лишнюю воду. Иногда может потребоваться термическая обработка, однако, ответственный пункт – контроль температуры отжига, и защита кожи рук и лица. Если будет слишком сильный жар, то предмет лопнет, и есть шанс получения сильных ожогов. Подробную инструкцию о том, как сделать тигель самому и в домашних условиях будет рассказано в следующих главах.
Изготовление глиняного тигля
Тут не обойтись без глины шамотного типа, которая продаётся в любом магазине стройматериалов. Она прекрасно переносит экстремальное термическое воздействие, стоит дёшево и проблем с её поиском вряд ли возникнет. В крайнем случае можно изготовить тигель из дроблёного шамотного кирпича. Также придётся прикупить жидкое стекло, и все составляющие смешать для однородной основы. Пропорции выглядят примерно так:
- 7 единиц глины;
- 3 единицы шамота;
- 10 ложек жидкого стекла.
Все компоненты добавляются поэтапно: глина вместе с шамотом смешиваются до однородной консистенции, и к ним постепенно доливается вода. Основная цель – создать смесь, которая не будет прилипать к рукам. Когда получена требуемая консистенция добавляется стекло, и всё тщательно перемешивается. Тут главное довести объект до состояния, когда плоскость перестанет трескаться. Смесь готова, а для хранения советуется воспользоваться плотным целлофаном, или обернуть её в 7-10 слоёв плёнки.
Перед лепкой придётся удалить остатки воздуха, ударив субстанцию около 8-12 раз о твёрдую поверхность.
Смешанный материал наносится внутрь макета, формируются его глубина и толщина. Дно лучше создать полукруглым, что даст больший эффект при будущей плавке железных стружек. Также субстанцию нужно плотно прижимать к макету, чтобы между плоскостями не образовывался воздух, а для большего удобства рекомендуется смачивать руки водой.
После резервуар отправляется на сушку: кладется в тару из картона или пластика, и помещается в сухое место. Нескольких часов хватит, чтобы удалить остатки влаги. Также изделие немного осядет, и его будет просто изъять из формочки. Огнеупорного сосуда из шамотного кирпича хватит на долгое время использования, однако, последним пунктом создания должна идти процедура обжига в печи и при Т=800 °С. И вещь можно применять по своему назначению. Для удобства эксплуатации понадобиться тигельная печь, которая делается своими руками. Для простого монтажа можно сварить конструкцию из нескольких труб, чтобы получился цилиндр. Обычно его закрепляют на двух параллельных стойках, чтобы он не касался земли. И тут учитывается толщина стенок (минимум 5 мм.) и устойчивость изделия (оно обязан легко переносить Т=1600 °С и более).
Как сделать графитовый тигель
- низкая общая масса;
- сопротивляемость горячим сплавам;
- хорошие показатели теплопроводности;
- с ростом температуры увеличивается прочность.
Если идти лёгким путём, то можно взять графитовый стержень, и тигель практически готов. Остаётся только приделать дно.
Если необходимой трубки не найдётся, всё можно выполнить при помощи двух формочек разных размеров, которые вставляются одна в одну, а свободное пространство позволит придать нужные размеры. Первоначально нужно засыпать мертель в свободную тару, и жалеть его не следует. Дело в том, что порошок будет утрамбовываться и оседать. Далее добавляется жидкое стекло (около 15 мл.) и всё тщательно перемешивается. Смешанную массу рекомендуется поместить в большой контейнер цилиндрической формы (можно использовать пластиковый стаканчик) а маленьким продавить отверстие, оставив дно достаточно толстым.
В итоге выйдет сосуд, которому даётся время на высыхание. В этом случае также потребуется термическая обработка, благодаря которой удалятся излишки жидкости. Если все действия прошли верно, то будет качественный графитовый тигель, сделанный своими руками.
Сборка чугунного тигля
Этот тип является самым худшим, но иногда и он приносит хорошую пользу. Всё что требуется – поместить в металлическую чашу чугунный стакан меньшего диаметра, а свободное пространство засыпать песком с глиной.
Далее всё нагревается в печи, пока смесь не расплавиться и не примет однотипную субстанцию. После чашка закаменеет, и в ней можно проводить расплавку железа. Это основная информация о том, как сделать тигель в домашних условиях и с минимальными затратами.
| СТАТЬИ
Изготовление тиглей из шамотной глины
Фарфоровые тигли даже при не слишком высокой температуре часто трескаются и лопаются. Использовать тигли из других более дорогих материалов (графитовые, алундовые и т.п.) экономически невыгодно. Впрочем, цены на лабораторный фарфор тоже не радуют.
Как вполне экономичный и практичный вариант – изготавливать тигли (и не только их) самостоятельно из шамотной глины. Это не очень сложно. Освоить описанную далее технологию можно даже с «нуля», что позволит делать для себя тигли любого нужного объема. Для этого необходимы следующие материалы:
Шамотная глина - используется при кладке печей ее можно купить в строительном магазине.
Надпись на упаковке: шамотная глина молотая, термостойкость до +1600 °C, состав: массовая доля окись алюминия не менее 23%, окись железа не более 5%, минералы. Сайт производителя www.pva.ru
Мешка глины хватит надолго. Так же понадобится жидкое стекло (канцелярский - силикатный клей как заменитель использовать нельзя) продается в строительных магазинах и молотый шамот. Последний можно достать, сделать самостоятельно из шамотного кирпича или купить. Это основные ингредиенты. Состав смеси подбирается опытным путем. Использую следующий: глина – 7 частей, шамот – 3 части, жидкое стекло из расчета на литр сухой смеси шамота и глины – 10 столовых ложек. Процесс:
Отмерив, нужное количество глины и шамота смесь тщательно перемешивается до однородного состояния, и только после этого добавляется небольшими частями вода. Все перемешивается. Смесь лучше разделить на несколько частей и если воды добавлено больше чем надо, то можно просто досыпать сухой смеси. Глина месится руками. Важно - готовая глина не должна липнуть к рукам, если липнет, значит, воды слишком много. Если воды мало (при хранении глина может подсохнуть) достаточно комок глины обмакнуть в чашку с водой и перемять. Когда глина смята в ком, частями добавляется жидкое стекло. Глина тщательно вымешивается. Способов много – самый простой скатать кусок глины в жгут, сложить его пополам несколько раз и снова раскатать. Повторять процесс до тех пор, пока глина не будет при сминании трескаться. Хранить готовую глину до использования нужно завернутой в несколько целлофановых пакетов. Все это и многое другое подробно описано на сайтах керамистов.
Далее как пример самый простой, доступный и дешевый способ лепки тигля по гипсовой форме.
Для работы использован фарфоровый тигель (в качестве модели), алебастр (строительный гипс) и пластиковая бутылка из-под минералки. Бутылка обрезается с таким расчетом: высота тигля плюс 40-50 мм. Это будет форма. В нее засыпается алебастр и доливается вода. Консистенция должна получится, как у жидкой сметаны. В смесь утапливается (примерно по центру) фарфоровый тигель до самого края. В тигель нужно положить что-то тяжелое, с таким расчетом, что бы он и не утонул и «не всплывал». После того как алебастр застыл нужно извлечь тигель из гипса и форму из обрезка пластиковой бутылки. Пластик надрезается ножницами и легко рвется вдоль линии разреза, а вот извлечь тигель из алебастра несколько сложнее.
На фото показано как это сделать:
Гипсовая форма кладется на две дощечки с таким расчетом, что бы фарфоровый тигель оказался между ними. Затем сильным ударом деревянной доской (киянкой и т.п.) тигель выбивается из формы. Для того, что бы форма не разрушилась ее дно специально сделано толщиной 40-50 мм.
Форма практически готова. Если на ее внутренней поверхности остались дефекты – трещины, пузыри и т.п. они замазываются жидким алебастром. После высыхания все неровности зачищаются.
Изготовить тигель из глины по форме можно несколькими способами. Один из них т.н. шликерное литье. У этого способа есть как плюсы, так и минусы. Более рационально на начальном этапе просто вылепить тигель в форме, а не возится с жидкой глиной.
Подготовленная глина перед лепкой «отбивается» что бы удалить из нее воздух. Для этого комок глины нужно отбить об твердую поверхность (застелить пол газетой и с силой бросить на нее ком глины). И так пять-семь раз. Когда глина готова берется небольшой комок и с силой вминается на дно формы. Затем берутся небольшие кусочки глины и из них формуются стенки тигля. Толщина стенок контролируется по краю формы. Самое важное тщательно проминать глину к форме. Загладить неровности и сделать внутреннюю часть будущего тигля гладкой можно смочив глину водой. Но это в последнюю очередь. Следующий очень важный этап работы – сушка. Форма ставится в картонную коробку, которая накрывается крышкой. По мере испарения воды глина дает усадку. Через 6-8 часов тигель уменьшится в объеме, и извлечь его из формы не составит особого труда – достаточно перевернуть ее вверх дном – сам выпадет:
После этого тигель досушивается в картонной коробке уже без формы. По мере сушки все появившиеся дефекты устраняются. Если образовались трещины, они замазываются жидкой глиной.
После того как тигли высохли как на фото семь тиглей серого цвета, два более темного – они еще не досохли. Первые семь уже можно обжечь. Для этого целесообразно использовать муфельную печь:
Температура обжига – восемьсот градусов. Для тигля вполне достаточно. При обжиге следует учитывать что глина содержит в себе органику которая будет выгорать и воду в связанном состоянии которая будет испарятся. Соответственно нужно побеспокоится о выходе газов из печи. В лабораторной муфельной печи для этого предусмотрено отверстие в дверце. Если нет возможности использовать такую печь можно обжигать и в маленькой по одному:
Для изготовления тиглей так же можно использовать пресформы.
