Древние гончары, обжигавшие керамические изделия в горнах, иногда находили на их дне блестящие твердые кусочки с необычными свойствами. С того самого момента, когда они стали задумываться, что это за чудные вещества, как они там появились, а также куда их можно применить с пользой, и родилась металлургия - ремесло и искусство обработки металлов.
Поскольку давление равномерно прикладывается со всех сторон, частицы остаются хорошо выровненными и полученная энергия является максимальной. Могут быть сделаны очень большие блоки. . Внешнее магнитное поле прикладывается с помощью соленоида с каждой стороны уплотненного порошка. По мере уплотнения неодимового порошка направление намагничивания блокируется, поэтому неодимовый магнит получает постоянное направление намагничивания. Если магнитное поле не применяется во время уплотнения, магниты могут быть намагничены в любом направлении, но магнитные характеристики будут значительно ниже.
А основным инструментом для извлечения из руды новых чрезвычайно полезных материалов стали термоплавильные горны. Конструкции их прошли долгий путь развития: от примитивных одноразовых куполов из глины, разогреваемых дровами до современных электропечей с автоматическим управлением процессом плавления.
Основные виды плавильных печей
В металлоплавильных агрегатах нуждаются не только гиганты черной металлургии, использующие вагранки, домны, мартены и регенераторные конвертеры с выработкой за один цикл в несколько сотен тонн.
Такие величины характерны для выплавки чугуна и стали, на долю которых приходится до 90% промышленного производства всех металлов.
В цветной же металлургии и во вторичной переработке - объемы значительно меньшие. А мировые обороты производства редкоземельных металлов и вообще исчисляются несколькими килограммами в год.
Канальные печи индукционной плавки
Перед выпуском неодимового магнита он размагничивается. На этом этапе магнит обрывается, а магнитные характеристики очень слабы. Неодимовый магнит спекают в печи для спекания, температуру и инертный газ или вакуум устанавливают в соответствии с желаемым типом и степенью намагниченности. Если кислород поступает в печь для спекания, то оксиды будут разрушать магнитные характеристики. Наконец, магнит быстро охлаждается, чтобы максимизировать магнитную производительность. Поверхность магнита грубая, размеры приблизительны и магнитное поле не существует.
Но потребность в плавке металлопродукции возникает не только при ее массовом производстве. Значительный сектор рынка металлообработки занимает литейное производство, где требуются металлоплавильные агрегаты сравнительно небольшой выработки - от нескольких тонн до десятков килограммов. А для штучного ремесленного и декоративно‑прикладного производства и ювелирного дела находят применение плавильные аппараты с выработкой в несколько килограммов.
Устройство плавильной печи
Спеченные магниты будут обработаны для получения тонких и параллельных поверхностей или могут быть разрезаны для получения меньших магнитов. Неодимовый материал является как хрупким, так и очень грубым, для резки или отделки алмазными колесами. Обычное дрель не сможет перфорировать неодимовый магнит, но он будет катиться очень быстро. Порошок, полученный в результате обработки, должен быть охлажден жидкостью, в противном случае существует риск мгновенного сгорания.
Индукционная печь — охлаждение схемы
Неодимовые магниты всегда покрываются, потому что они ржаветь или химически реагируют очень легко. В большинстве случаев защитный слой выполнен из никеля. Магнит очищают и промывают, чтобы удалить оставшиеся частицы, оставшиеся после обработки. Очень важно, чтобы он затем хорошо высушивался, иначе вода останется под защитным слоем, а коррозия будет действовать изнутри наружу. Применяемый защитный слой очень тонкий, например, от 15 до 35 мкм для никеля. Магниты могут быть доступны с различными покрытиями, включая никель, эпоксидную смолу, цинк, золото, серебро и т.д.
Все виды металлоплавильных устройств можно поделить по типу источника энергии для них:
- Термические. Теплоноситель - топочный газ либо сильно разогретый воздух.
- Электрические. Используют различные тепловые действия электрического тока:
- Муфельные. Разогрев помещенных в теплоизолированный корпус материалов спиральным ТЭНом.
- Сопротивления. Нагрев образца прохождением через него тока большой величины.
- Дуговые. Используют высокую температуру электрической дуги.
- Индукционные. Плавление металлического сырья внутренним теплом от действия вихревых токов.
- Потоковые. Экзотические плазменные и электронно‑лучевые аппараты.
Поточная электронно‑лучевая плавильная печь
Термическая мартеновская печь
Электро-дуговая печь
Последний этап, на котором магнит приобретает свои магнитные свойства. Магниты разной формы и размеров помещаются в соленоид, который создает поле, по крайней мере, в 3 раза сильнее, чем сила, которую могут иметь магниты. Магниты должны быть физически закреплены внутри соленоида, иначе они будут реагировать на чрезвычайно сильный магнитный импульс и будут проецироваться из соленоида. Для максимальной производительности магниты намагничиваются до насыщения.
Строительство печи Аркаим очень интересно. Объединяя ветер и канаву, создается сквозняк в печи - естественный и мощный воздушный поток. Воздух, который поступает в колонну фонтана, охлаждается водой из колодца, а затем поступает в очаг. Известно, что для плавления бронзы нам требуется достаточно высокая температура, которая не может быть получена без присутствия большого объема воздуха в месте сжигания.
При небольших объемах выработки наиболее целесообразным и экономичным оказывается использование электрических, в особенности, индукционных плавильных печей (ИПП).
Устройство индукционных электропечей
Если говорить кратко, то действие их основана на явлении токов Фуко - вихревых индукционных токов в проводнике. В большинстве случаев инженеры‑электротехники борются с ними, как с вредным явлением.
Например, именно из‑за них сердечники трансформаторов выполняются из стальных пластин или ленты: в сплошном куске металла эти токи могут достигать значительных величин, приводящим к бесполезным потерям энергии на его нагревание.
В индукционно‑плавильной электропечи это явление применяется с пользой. По сути она и представляет собой своеобразный трансформатор, в котором роль короткозамкнутой вторичной обмотки, а в некоторых случаях и сердечника выполняет расплавляемый металлический образец. Именно металлический - нагревать в ней можно только проводящие электричество материалы, диэлектрики же будут оставаться холодными. Роль индуктора - первичной обмотки трансформатора выполняют несколько витков толстой свернутой в катушку медной трубки, по которой циркулирует охлаждающая жидкость.
Древние арии были связаны с канализацией, и каждый дом был фонтаном, печью и небольшим куполообразным складом. он всегда тянет холодный воздух. Другая глиняная труба, которая привела к складу, обеспечивает более низкую температуру. Наряду с печью был фонтан, в то время как зола печи была соединена с колодцем через воздуховод, вырытый в печь. Эксперименты археологов показали, что волшебная печь Аркаим может поддерживать температуру, достаточную для того, чтобы не только расплавить бронзу, но и развить медь из руд.
Индукционная печь ицрт
Из-за воздуховода, который соединяет печь с прилегающим фонтаном на глубине пять метров, печь производит осадок, который обеспечивает требуемую температуру. Астфе, древние жители Аркая фактически применяли мифологические представления о воде, которая порождает огонь.
Кстати, на том же принципе действуют ставшие чрезвычайно популярными кухонные варочные поверхности с индукционным высокочастотным нагревом. Положенный на них кусок льда даже не растает, а поставленная металлическая посуда нагреется почти мгновенно.
Особенности конструкции индукционных термопечей
Существует два основных типа ИПП:
Хотя конструкция древней печи более сложна, чем любая обычная печь, результатом ее работы станет практическое решение всех энергетических проблем усадьбы до выработки электроэнергии. Эффективность печи не уступает знаменитой духовке Спирина и, возможно, даже превосходит ее, если мы добросовестно перестроим ее принцип работы.
В духовке Спирина тот же принцип использовался как в чудесных печах волшебников Аркаима. Причиной огромного нагрева печи является холодный воздух, подаваемый на дно печи. Это не вздор, потому что подача холодного воздуха также использовалась в старых плавильных печах в Европе.
Для обоих видов металлоплавильных агрегатов нет принципиальных различий в типе рабочего сырья: они с успехом плавят и черные и цветные металлы. Необходимо только выбрать соответствующий рабочий режим и тип тигля.
Параметры выбора
Таким образом, основными критериями выбора того или иного вида термопечи являются объемы и непрерывность производства. Для небольшой литейной мастерской, например, в большинстве случаев подойдет тигельная электропечь, а предприятию по переработке вторсырья - канальная.
Он предложил выдувать воздух в жидкое жидкое железо, надеясь, что кислород в воздухе будет реагировать с углеродом и эвакуировать его в виде газа. Только Бессемер боялся, что воздух не охладит чугун. Фактически, в действительности чугун не охлаждался, а теплее. Объяснение этого явления прост: когда кислород в воздухе реагирует с различными элементами, содержащимися в чугуне, такими как кремний или марганец, выделяется значительное количество тепла.
Посещая уральские рудники, он обратил внимание на холодный воздух, исходящий от меня и заинтересованный этим природным явлением. Вот что пишет о нем Владимир Ефимович Грум-Грьямайло, чью работу он нашел на мосту Александр Спирин: назначив Ломоносова своим предшественником, он написал в предисловии к своей книге. В тезисе «О свободном движении воздуха во Мне» он предложил четкое представление об циркуляции воздуха в меня и дымоходах. Его теория выталкивания горячего дыма из холодного воздуха была полностью ассимилирована всеми.
Кроме того, в числе основных параметром тигельной термопечи - объем одной плавки, исходя из которого и следует выбирать конкретную модель. Немаловажными характеристиками являются также максимальная рабочая мощность и тип тока: однофазный или трехфазный.
Выбор места для монтажа
Размещение индукционной печи в цехе или мастерской должно обеспечивать свободный подход к ней для безопасного выполнения всех технологический операций в процессе плавки:
Но дело закончилось этим. В более поздних попытках объяснить циркуляцию газа в печах слово «тираж», грамматически абсурдное, ошибочно, потому что глагол «тянуть» предполагает прямую связь между силой и объектом, который является трасом. Ломоносов, который никогда не использовал слово. В этом случае возникает вопрос: в чем причина движения холодного воздуха вверх? Возьмем, например, два сообщающихся сосуда, содержащих воду. Пока мы не изменили высоту конца шланга, соединяющего два сосуда, оба сосуда всегда остаются на одном уровне.
Может ли это быть то же самое, если сообщающиеся сосуды не были бы жидкими, а газами? Да, если диаметр сосудов одинаковый. Но если сосуд имеет диаметр одного дециметра и еще один метр, будет ли газ на том же уровне, что и поверхность земли? В этом случае необходимо учитывать атмосферное давление в верхней газовой зоне. Возьмите, к примеру, древний фонтан, соединенный через трубы в печь. Диаметр выходного канала составляет 8-12 см, поперечное сечение канала скважины равно одному квадрату. Очевидно, что давление в атмосферной колонне в скважине будет выше, чем давление в атмосферном столбе в приточном отходящем канале плюс масса холодного воздуха в скважине, поэтому холодный воздух будет легко вталкиваться в зону сжигания печи, функционируя как зола.
- загрузки сырья;
- манипуляций во время рабочего цикла;
- выгрузки готового расплава.
Место установки должно быть обеспечено необходимыми электрическими сетями с требуемым рабочим напряжением и количеством фаз, защитным заземлением с возможностью быстрого аварийного отключения агрегата. Также установку нужно обеспечить подводом воды для охлаждения.
Похоже, что циркуляция, присутствие которой в современных печах оценивается рабами, в печах с свободной циркуляцией газов является вредным явлением, поскольку происходит неконтролируемое выделение ценного тепла в окружающем пространстве и постоянная потеря его до 80%, что означает, что до 80% древесины разрезают и сжигают. Уничтожение почвенной экологии и атмосферы разрушается, так как вредные вещества, вызванные здоровьем, из-за неполного сгорания топлива, увеличения концентрации углекислого газа в воздухе и парникового эффекта.
Чтобы устранить вредные эффекты отработки в старой печи, выхлопная труба в зоне горения должна быть установлена внизу в зоне холодного воздуха. Таким образом, горячие газы и горячий воздух, циркулирующие в верхней части печи, не выгружаются наружу, а накапливают всю теплоту. Именно там появляется температура, которая тает металлы. Сжигание холодного воздуха и нижних горячих газов, захваченных потоком, выбрасывается из камеры сгорания. По достижении вершины трубопровода газ, наконец, остывает, и на самом деле он едва теплый, и три ученых из Ярославского института исследований изучали, изучая печь Александра Спирина.
Настольные конструкции небольших габаритов должны тем не менее устанавливаться на прочные и надежные индивидуальные основания, не предназначенные для других операций. Напольным аппаратам также необходимо обеспечить прочный укрепленный фундамент.
В районе выгрузки расплава запрещено располагать пожаро‑ и взрывоопасные материалы. Рядом с местом размещения печи необходимо повесить пожарный щит со средствами тушения.
Принцип свободного потока газа следующий. Это сжигание топлива в коробке сгорания, установленной в капоте, и оптимальное использование выделяемого тепла. Конструкция теплогенератора должна отвечать функциональным требованиям и обеспечивать максимальную передачу тепла. Калота - это своего рода опрокинутый горшок. Заполните крышку горячим воздухом. Горячий воздух светлее и поднимается вверх, заменяя холодный воздух в колпачке и остается там, пока он не вернет тепло стены. В результате мы получаем систему, которая накапливает горячий воздух в ограниченном объеме.
Инструкция по монтажу
Промышленные термоплавильные агрегаты - устройства с большим энергопотреблением. Их установка и электромонтаж должны проводиться квалифицированными специалистами. Подключение небольших агрегатов с загрузкой до 150 кг может быть выполнено квалифицированным электриком с соблюдением обычных правил монтажа электроустановок.
Циркуляция горячего воздуха в набережную происходит из-за природных сил и не требует внешней энергии. Если мы получаем поток горячего воздуха через дно калота, тогда крышка принимает тепло. Тепло горячего воздуха переносится на стенки крышки и теплообменника, установленного внутри колпачка, и выделяется избыточное тепло. Теплообменник может представлять собой регистры водяного котла, воздухоподогреватели, затворы топливного газа и т.д.
Поток газов, циркулирующих в теплогенераторе с любой конвекционной системой, передает тепловую энергию и продукты сгорания. Чтобы узнать разницу между механизмом движения потока газа в системах принудительной циркуляции и системами свободной циркуляции, представьте, что источником тепла является электрический нагреватель. В этом случае нет необходимости удалять продукты сгорания. В системе свободной циркуляции печи передача тепла происходит из-за естественных сил даже при закрытой трубе трубы. Теплопередача происходит в радиаторе с течением времени, и если теплоотвод и теплообменник не смогут усвоить все произведенное тепло, то избыток тепла в виде теплого воздуха попадет в вытяжной шкаф.
Например, печь ИПП‑35, мощностью 35 кВт с объемом выработки черных металлов 12 кг, а цветных - до 40 имеет массу 140 кг. Соответственно, установка ее будет заключаться в следующих шагах:
- Выбор подходящего места размещения с прочным основанием для термоплавильного узла и высоковольтного индукционного блока с водяным охлаждением и конденсаторной батареей. Расположение агрегата должно соответствовать всем эксплуатационным требованиям и правилам электро‑ и пожарной безопасности.
- Обеспечение установки линией водоохлаждения. Описываемая электроплавильная печь в комплекте поставки не имеет средств охлаждения, которые нужно приобрести дополнительно. Лучшим решением для нее будет двухконтурная градирня с замкнутым циклом.
- Подключение защитного заземления.
Функционирование любых электроплавильных печей без заземления категорически запрещена.
Если источником тепла является сжигание топлива, для удаления продуктов сгорания требуется вытяжка трубопровода, а поток газа внутри колпачка будет турбулентным. В отличие от системы свободной циркуляции, в системе принудительной циркуляции теплопередача возможна только при наличии циркуляции.
Закон электромагнитной индукции. Индуцированные вихревые токи. Глубина проникновения индуцированных вихревых токов. Распределение плотности тока в индукторе и нагревательном элементе. Изменения свойств стали при нагревании. Диффузия электромагнитного поля. Функции сопротивления и внутреннего реактивного сопротивления. Индукционная система - нагретый корпус. Методы расчета величин, характерных для нагретого тела индуктора. Параметры нагретого тела и индуктора Эквивалентная электрическая схема Электрические параметры и энергетические индикаторы индуктивности. нагревательный элемент.
- Подведению отдельной электрической линии с кабелем, сечение которого обеспечивает соответствующую нагрузку. Силовой щит также должен обеспечивать требуемую нагрузку с запасом по мощности
Для маленьких мастерских и домашнего применения выпускаются мини‑печи, например, УПИ‑60‑2, мощностью 2 кВт с объемом тигля 60 см³ для плавления цветных металлов: меди, латуни, бронзы ~ 0,6 кг, серебра ~ 0,9 кг, золота ~ 1,2 кг. Вес самой установки - 11 кг, габариты - 40х25х25 см. Ее монтаж заключается в размещении на металлическом верстаке, подведении проточного водяного охлаждения и включении в розетку.
Технология использования
Перед началом работы с тигельной электропечью следует обязательно проверить состояние тиглей и футеровки - внутренней защитной теплоизоляции. Если она рассчитана на применение двух видов тиглей: керамических и графитовых, необходимо выбрать по инструкции соответствующий загружаемому материалу.
Обычно керамические тигли используются для черных металлов, графитовые - для цветных.
Порядок работы:
- Тигель вставить внутрь индуктора и, загрузив рабочим материалом, накрыть теплоизоляционной крышкой.
- Включить водяное охлаждение. Многие модели электроплавильных агрегатов не запустятся, если нет необходимого давления воды.
- Процесс плавки в тигельной ИПП начинается с ее включения и выхода на рабочий режим. Если есть регулятор мощности, перед включением установить его в минимальное положение.
- Плавно поднять мощность до рабочей, соответствующей загруженному материалу.
- После расплавления металла мощность снизить до четверти от рабочей для поддержания материала в расплавленном состоянии.
- Перед разливом убрать регулятор до минимума.
- По окончании плавки - обесточить установку. Водяное охлаждение отключить после ее остывания.
Все время плавки агрегат должен находиться под наблюдением. Любые манипуляции с тиглями нужно производить с помощью щипцов и в защитных рукавицах. В случае возгорания установку следует немедленно обесточить и сбить пламя брезентом либо затушить любым огнетушителем, кроме кислотного. Заливать же водой категорически запрещено.
Преимущества индукционных печей
- Высокая чистота получаемого расплава. В других типах металлоплавильных термопечей обычно имеется прямой контакт теплоносителя с материалом, и, как следствие, - загрязнение последнего. В ИПП нагрев производится поглощением внутренней структурой проводящих материалов электромагнитного поля индуктора. Поэтому такие печи идеальны для ювелирных производств.
Для термических печей главной проблемой является уменьшение содержания в расплавах черных металлов фосфора и серы, ухудшающих их качество.
- Высокий кпд индукционно‑плавильных устройств, доходящий до 98%.
- Большая скорость плавки благодаря нагреву образца изнутри и, как следствие высокая производительность ИПП, особенно для маленьких рабочих объемов до 200 кг.
Разогревание муфельной электропечи с загрузкой 5 кг происходит в течение нескольких часов, ИПП - не более часа.
- Аппараты с загрузкой до 200 кг просты в размещении, монтаже и эксплуатации.
Главный недостаток электроплавильных устройств, и индукционные не являются исключением, - относительная дороговизна электроэнергии как теплоносителя. Но несмотря на это высокий кпд и хорошая производительность ИПП, в значительной мере окупают их в процессе эксплуатации.
В видео представлена индукционная печь во время работы.
Плавка металла методом индукции широко применяется в разных отраслях: металлургии, машиностроении, ювелирном деле. Простую печь индукционного типа для плавки металла в домашних условиях можно собрать своими руками.
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.
В основе системы отопления частного дома лежит работа печи или котла, высокая производительность и долгий бесперебойный срок службы которых зависит как от марки и установки самих отопительных приборов, так и от правильного монтажа дымохода.
вы найдёте рекомендации по выбору твердотопливного котла, а в следующей — познакомитесь с видами и правилами :
Индукционная печь на транзисторах: схема
Существует множество различных способов собрать 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:
- 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.
- Размещают индуктор в корпусе. Его можно изготовить из термостойкого не проводящего ток материала, либо из металла, предусмотрев термо- и электроизоляцию от элементов схемы.
- Собирают каскады ламп по схеме с конденсаторами и дросселями. Каскады соединяют в параллель.
- Подключают неоновую лампу-индикатор - она будет сигнализировать о готовности схемы к работе. Лампу выводят на корпус установки.
- В схему включают подстроечный конденсатор переменной емкости, его ручку также выводят на корпус.
Для всех любителей деликатесов, приготовленных методом холодного копчения, предлагаем узнать как быстро и просто своими руками сделать коптильню, а познакомиться с фото и видео инструкцией по изготовлению генератора дыма для холодного копчения.
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.
Меры безопасности при работе
- Основная опасность при работе - 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.
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.