Os fornos de recozimento de vidro especializados são ligeiramente diferentes dos fornos de mufla clássicos - a temperatura de recozimento, dependendo do tipo de vidro, raramente excede 600 ° C, o que facilita os requisitos para materiais de forno, no entanto, em um forno de recozimento, uma condição importante é a uniformidade do campo de temperatura. Ambos os recursos correspondem a uma aparência incomum. De fato, o metal é muito mais condutor de calor do que os materiais cerâmicos tradicionais para os fornos de mufla. A temperatura dentro da caixa de metal é muito mais uniforme.
Em temperaturas abaixo de 500 ° C, são utilizadas mufla de alumínio que, com a espessura de parede correspondente (15 ... 20 mm), fornecem uma distribuição particularmente uniforme do calor. Até 700 ° C, são usadas mufla de aço e, em casos críticos, bronze. As mufla de aço são feitas de aços inoxidáveis resistentes ao calor e resistentes ao calor, operando a alta temperatura sem a formação de incrustações e deformações [1]. Para mufla pequena, é conveniente usar segmentos de tubos de metal.
Quando o recozimento de vidro, onde a uniformidade da temperatura é muito importante, as mufla de fornos especiais são posicionados verticalmente, na forma de uma panela [2], isso permite obter um campo de temperatura uniforme sobre a seção transversal do forno. É possível uma equalização adicional da temperatura (mufla de alumínio de parede espessa (aço, bronze), disposição vertical) com a mistura forçada de ar no forno e a rotação do produto recozido. Esses fornos são usados para recozir produtos complexos e críticos.
A fabricação de uma mufla de metal de formato quadrado com capacidade de cerca de 5,5 l é descrita abaixo. A mufla é feita em condições casa oficina, em chapa de aço inoxidável com 1,5 mm de espessura, por um método de flexão e união - soldagem manual a arco com um eletrodo consumível.
Justificação para a escolha do material
Várias chapas de aço ficaram sem marcação, no entanto, várias peças foram feitas para fogões a lenha, incluindo aquelas regularmente expostas a forte calor (fechos de portas de disparo), a prática mostrou que mesmo a exposição cíclica prolongada (anos) a altas temperaturas não causa deformações estruturais significativas. A formação de incrustações também é moderada. As baixas deformações provavelmente também foram promovidas pela construção de terminações em forma de caixa com uma área relativamente pequena dos lados. O design da mufla é semelhante.Além disso, foi adquirida uma certa experiência no uso desse material - técnicas de dobragem, encaixe e soldagem. Tudo isso facilitará a fabricação do concebido.
Design de mufla
A mufla é uma caixa de aço de paredes finas (infelizmente), quadrada em seção transversal, com um lado de 150 mm e 250 mm de comprimento. A parte principal do mufla “pipe” é feita por flexão, a partir de uma simples varredura. Um fundo com um pequeno flange de ~ 10 mm e um flange grande (50 mm de largura) na parte frontal é soldado a ele, cobrindo a lacuna do enrolamento de amianto (cordão, papelão), que compensa a expansão da mufla quando aquecida, entre a mufla e o isolamento térmico sólido.
Para expandir as capacidades do futuro forno, existem dois pares de trilhos nas paredes laterais da mufla, espaçados uniformemente em altura, como um forno para assar tortas. Isso permitirá que você instale treliças ou suportes especiais (por exemplo, para raios de contas de lâmpadas) e recorte muito mais ninharias em um ciclo, ou experimente uma distribuição uniforme de temperatura instalando duas placas de metal de paredes grossas na parte superior e inferior (deixadas na placa de ferro fundido fogão a lenha).
O orifício para o termopar não é fornecido - ele deve vedar o termopar, devido à alta condutividade térmica das paredes da mufla sob o aquecedor, isolando-o do metal com uma placa de cerâmica. Entre outras coisas, isso permitirá operar mais livremente com o volume interno do futuro forno, por exemplo, permitir que a construção mude a posição do forno - horizontal-vertical.
A aparência da mufla acabada pode ser vista no título.
O que foi usado na fabricação
Ferramentas
O conjunto usual de ferramentas de bancada. Para o corte de chapas de aço, usei uma rebarbadora pequena com um disco abrasivo ø125mm. É altamente recomendável usar fones de ouvido e óculos de proteção. A ferramenta de marcação - uma caneta com ponta de feltro de álcool ou um "lápis" de metal - um arranhador com nariz afiado e endurecido, um quadrado grande de marceneiro, uma régua longa. Para fixar as peças durante a soldagem por corte, vários grampos de marcenaria foram úteis. Para a soldagem, utilizou-se um pequeno inversor com acessórios - cabos, máscara protetora, polainas de couro, batedor caseiro de escória de vidro de um pequeno cinzel com cabo. Também deve incluir roupas e botas não sintéticas justas. O trabalho foi realizado na rua - um bom cabo de extensão com um par (rebarbadora, inversor) de tomadas foi útil. Como sempre - absolutamente necessário, um pouco de paciência e precisão.
Materiais
Além da chapa de aço, eram necessários eletrodos de solda - usei TsL-11, ø2mm e rodas abrasivas ø125mm, com 1 mm de espessura.
Para negócios
Eu desenhei minha digitalização em um pedaço de aço inoxidável adequado. Com uma espessura de material de 1,5 mm, a “tolerância” para dobras, sob a condição de recorte (que é discutido abaixo) - 1 ... 2 mm. Não faz mal marcar a nomeação de cada uma das partes.
Aparar e cortar a dobra. Tudo é feito facilmente com uma rebarbadora em três passagens - um corte reto na metade da profundidade do material e dois cortes na posição de 45 ° da máquina. Os detalhes são descritos no "fechamento da porta".
Processamos dessa maneira todos os pontos de curvatura. Deixamos a dobra para o doce, caso contrário, não será conveniente trabalhar. A conexão das extremidades da digitalização é fornecida no teto da câmera, no meio, para que seja mais conveniente soldar. Solda a topo de chapas finas com um inversor convencional, com minhas modestas habilidades de soldagem - orifícios sólidos queimados, portanto, colocam uma tira adicional sob a costura de soldagem. Ela não permitiu que as bordas da chapa esquentassem, e as gotas derretidas de metal fluem para dentro. Espaços em branco mais finos - guias nas laterais do mufla. Marcação visível para soldagem. O comprimento das guias, um pouco menor que o comprimento da mufla - elas não devem começar pela borda - a tampa do forno, em regra, tem um "quarto" em torno de seu perímetro para reduzir a perda de calor. Ela o insere na mufla, bloqueando uma fenda reta.
As guias são soldadas em vários pontos da marcação. Os influxos das soldas devem estar voltados para o fundo potencial, caso contrário, as inserções de ferro fundido ou outros equipamentos serão mal inseridos e ficarão tortos.Eletrodos - TsL-11, ø2mm, polaridade reversa, corrente - se a memória me servir bem - 45 ... 50 A.
Deve-se dizer que eletrodos finos e longos, como soldador da palavra "ruim", para operar, costumam ser inconvenientes - a ponta de um eletrodo bastante flexível se comporta muito livremente; portanto, para locais críticos, eu os corto ao meio. A metade curta é muito mais rápida e precisa, e, apesar do barulho adicional e do aumento da perda das “caudas” tecnológicas, costumo recorrer a essa técnica. Também não faz mal pré-aquecer os eletrodos - felizmente, altas temperaturas não são necessárias para isso - um forno de cozinha vulgar será suficiente.
A parte principal é dobrada e soldada. Costura de soldagem forrada. Não é necessário um aperto especial da mufla, basta, "pontos" de solda ou "linhas tracejadas".
Fundo visivelmente cortado e soldado. É conveniente soldar do lado de fora; em muitos aspectos, resta um pequeno flange com 10 mm de largura. Ao mesmo tempo, impedirá que a bobina do aquecedor deslize para baixo. Queimei um buraco em uma das paredes, espero que não seja visível na foto.
Corte e soldagem do flange externo em várias etapas. Primeiro, quatro chapas são cortadas com cerca de dez milímetros, com uma margem, depois duas opostas são soldadas. Então, por sua vez, os curtos são ajustados e soldados, finalmente - com um "moedor" mágico, aparamos toda a composição. Acabou, como se não fosse ruim. Sim, a soldagem deve ser realizada por dentro, caso contrário, mais tarde, será difícil pressionar a porta com força.
Algumas palavras na pista.
Uma mufla de metal requer alguns recursos ao fazer um aquecedor de arame. A mufla é embrulhada em uma camada de papel de amianto úmido antes de enrolar o aquecedor. O enrolamento é realizado após a secagem completa do amianto, caso contrário, o fio passará por uma camada isolante macia.
Uma mufla de metal deve ser aterrada sem dúvida; provavelmente faz sentido alimentar o aquecedor da rede elétrica por meio de um dispositivo de corrente residual (RCD) ou disjuntor diferencial com uma corrente de disparo não superior a 30 mA.
O enrolamento do aquecedor com uma determinada etapa é fixado por revestimento refratário. É difícil usar vidro líquido em sua composição - possui alguma condutividade quando aquecido a altas temperaturas.
Uma modalidade de um aquecedor isolado eletricamente é colocar um fio ou espiral de alta resistência em contas de cerâmica.
Lista de literatura usada.
1. Brower G. (1985) Guide to Inorganic Synthesis. T.1 Capítulo 9 Altas temperaturas.
2. Bondarenko Yu.N. Tecnologia de laboratório. Produção de fontes luminosas de descarga de gás
para fins de laboratório e muito mais.