I forni di ricottura del vetro specializzati sono leggermente diversi dai forni a muffola classici: la temperatura di ricottura, a seconda del tipo di vetro, raramente supera i 600 ° C, il che facilita i requisiti per i materiali del forno, tuttavia, in un forno di ricottura, una condizione importante è l'uniformità del campo di temperatura. Entrambe le caratteristiche corrispondono a un aspetto insolito. In effetti, il metallo è molto più conduttivo termicamente rispetto ai materiali ceramici tradizionali per i forni a muffola. La temperatura all'interno della custodia in metallo è molto più uniforme.
A temperature inferiori a 500 ° C, vengono utilizzate muffole in alluminio che, con lo spessore della parete corrispondente (15 ... 20 mm), forniscono una distribuzione particolarmente uniforme del calore. Fino a 700 ° C, vengono utilizzate muffole in acciaio e in casi critici il bronzo. Le muffole in acciaio sono realizzate al meglio con acciai inossidabili resistenti al calore e al calore che funzionano ad alta temperatura senza formazione di incrostazioni e deformazioni [1]. Per muffole piccole, è conveniente usare segmenti di tubi metallici.
Durante la ricottura del vetro, dove l'uniformità della temperatura è molto importante, le muffole dei forni speciali sono posizionate verticalmente, come una padella [2], ciò consente di ottenere un campo di temperatura uniforme sulla sezione trasversale del forno. È possibile un'ulteriore equalizzazione della temperatura (alluminio a pareti spesse (acciaio, bronzo), disposizione verticale) con la miscelazione forzata dell'aria nel forno e la rotazione del prodotto ricotto. Tali forni vengono utilizzati per ricottura di prodotti complessi e critici.
Di seguito viene descritta la fabbricazione di una muffola metallica di forma quadrata con una capacità di circa 5,5 l. La muffola è realizzata in condizioni casa officina, in lamiera di acciaio inossidabile spessore 1,5 mm, mediante un metodo di piegatura, connessione - saldatura ad arco manuale con un elettrodo di consumo.
Giustificazione della scelta del materiale
Diverse lastre di acciaio sono andate senza marcatura, tuttavia, ne sono state realizzate alcune parti per stufe a legna, comprese quelle regolarmente esposte a forte calore (chiusure porte tagliafuoco), la pratica ha dimostrato che anche un'esposizione ciclica prolungata (anni) alle alte temperature non provoca deformazioni strutturali significative. Anche la formazione di squame è moderata. La bassa deformazione è stata probabilmente promossa anche dalla costruzione a forma di scatola delle terminazioni con un'area relativamente piccola dei lati. Il design della muffola è simile.Inoltre, è stata acquisita una certa esperienza nell'uso di questo materiale: tecniche di piegatura, adattamento e saldatura. Tutto ciò faciliterà la fabbricazione del concepito.
Design a muffola
La muffola è una scatola d'acciaio a parete sottile (purtroppo), quadrata in sezione trasversale, con un lato di 150 mm, lungo 250 mm. La parte principale della muffola "pipe" è fatta piegando, da una semplice spazzata. Il fondo è saldato ad esso con una piccola flangia di ~ 10 mm e una grande flangia (larga 50 mm) sulla parte anteriore, che copre lo spazio per l'avvolgimento di amianto (cavo, cartone), che compensa l'espansione della muffola quando riscaldata, tra la muffola e l'isolamento termico solido.
Per espandere le capacità del futuro forno, ci sono due coppie di binari sulle pareti laterali della muffola, uniformemente distanziati in altezza, alla maniera di un forno per cuocere torte. Ciò ti consentirà di installare reticoli o supporti speciali (ad esempio, per raggi di perline di lampwork) e ricottura molte più sciocchezze in un ciclo, o sperimentare una distribuzione uniforme della temperatura installando due piastre metalliche a parete spessa dall'alto e dal basso (a sinistra dal piano cottura in ghisa stufa a legna).
Il foro per la termocoppia non è fornito - dovrebbe sigillare la termocoppia a causa dell'elevata conduttività termica delle pareti della muffola sotto il riscaldatore, isolandola dal metallo con una piastra di ceramica. Tra le altre cose, ciò consentirà di operare più liberamente con il volume interno della futura fornace, ad esempio prevedendo che la costruzione cambi la posizione della fornace - orizzontale-verticale.
L'aspetto della muffola finita può essere visto nel titolo.
Ciò che è stato utilizzato nella fabbricazione
Strumenti.
Il solito set di strumenti da banco. Per tagliare la lamiera d'acciaio ho usato una smerigliatrice angolare piccola con un disco abrasivo ø125mm. Si consiglia vivamente di utilizzare cuffie e occhiali protettivi. Lo strumento di marcatura - un pennarello ad alcool o una "matita" in metallo - uno scratcher con un naso affilato e indurito, un grande quadrato di falegnameria, un lungo righello. Per fissare le parti durante il taglio-saldatura, sono stati utili diversi morsetti per falegnameria. Per la saldatura è stato utilizzato un piccolo inverter con accessori: cavi, una maschera protettiva, ghette in pelle, frustate fatte in casa di scorie vetrose da un piccolo scalpello con una maniglia. Dovrebbe includere anche abiti e stivali attillati non sintetici. Il lavoro è stato svolto per strada: una buona prolunga con una coppia (smerigliatrice angolare, inverter) è stata utile. Come sempre - assolutamente necessario, un po 'di pazienza e precisione.
Materiali.
Oltre alla stessa lamiera d'acciaio, erano necessari elettrodi per saldatura: ho usato TsL-11, ø2mm e ruote abrasive ø125mm, 1 mm di spessore.
Per gli affari
Ho disegnato la mia scansione su un pezzo adatto di acciaio inossidabile. Con uno spessore del materiale di 1,5 mm, l '"indennità" per le curve, nelle condizioni di rifilatura (che viene discussa di seguito) - 1 ... 2 mm. Non fa male segnare la nomina di ciascuna delle parti.
Tagliare e tagliare la curva. Tutto è facilmente eseguibile con una smerigliatrice angolare in tre passaggi: un taglio dritto a metà della profondità del materiale e due tagli a una posizione della macchina di 45 °. I dettagli sono descritti nella "chiusura della porta".
Elaboriamo in questo modo ogni punto di piega. Lasciamo la piega per dolcezza, altrimenti non sarà conveniente lavorare. Il collegamento delle estremità della spazzata è previsto sul soffitto della telecamera, nel mezzo, quindi è più conveniente saldare. La saldatura di testa di lamiera sottile con un inverter convenzionale, con le mie modeste capacità di saldatura - i fori bruciati solidi, quindi, mettono una striscia aggiuntiva sotto la giuntura di saldatura. Non permise che i bordi della lamiera di acciaio si surriscaldassero e le gocce di metallo fuso scorressero all'interno. Spessori sottili - guide sui lati della muffola. Marcatura visibile per saldatura. La lunghezza delle guide, leggermente più corta della lunghezza della muffola - non dovrebbero iniziare proprio dal bordo - il coperchio del forno, di regola, ha un "quarto" attorno al suo perimetro per ridurre la perdita di calore. Lo inserisce nella muffola bloccando una fessura dritta.
Le guide sono saldate in diversi punti della marcatura. Gli afflussi delle saldature devono essere rivolti verso il fondo potenziale, altrimenti gli inserti in ghisa o altre attrezzature verranno inseriti male e si sistemeranno storti.Elettrodi - TsL-11, ø2mm, inversione di polarità, corrente - se la memoria mi serve bene - 45 ... 50 A.
Va detto che elettrodi sottili e lunghi, come un saldatore dalla parola "cattivo", per funzionare, sono spesso scomodi: la punta di un elettrodo piuttosto flessibile si comporta troppo liberamente, quindi, per i punti critici, li taglio a metà. La metà corta risulta molto più veloce e più precisa, e, nonostante il clamore aggiuntivo e la maggiore perdita dalle "code" tecnologiche, ricorro spesso a questa tecnica. Inoltre non fa male preriscaldare gli elettrodi - fortunatamente per questo non sono necessarie alte temperature - sarà sufficiente un forno volgare da cucina.
La parte principale è piegata e saldata. Cucitura di saldatura foderata. Non è necessaria una tenuta speciale dalla muffola, è abbastanza, saldando "punti" o "linee tratteggiate".
Fondo visibilmente tagliato e saldato. È conveniente saldare dall'esterno, per molti aspetti è rimasta una piccola flangia larga 10 mm. Allo stesso tempo, eviterà che la serpentina del riscaldatore scivoli verso il basso. Ho bruciato un buco su una delle pareti, spero che non sia visibile nella foto.
Taglio e saldatura della flangia esterna in più fasi. In primo luogo, vengono tagliate quattro piastre con alcune - circa dieci millimetri, un margine, quindi due opposte vengono saldate - lunghe. Quindi, a loro volta, quelli corti vengono regolati e saldati, infine - con un magico "smerigliatrice", rifiniamo l'intera composizione. Si è scoperto, come se non male. Sì, la saldatura dovrebbe essere eseguita dall'interno, altrimenti in seguito, sarà difficile premere saldamente la porta.
Qualche parola in pista.
Una muffola in metallo richiede alcune caratteristiche quando si fa un riscaldatore a filo. La muffola viene avvolta in uno strato di carta bagnata di amianto prima di avvolgere il riscaldatore. L'avvolgimento viene eseguito dopo che l'amianto è completamente asciutto, altrimenti il filo passerà attraverso uno strato isolante morbido.
Una muffola metallica deve essere messa a terra senza dubbio, probabilmente ha senso alimentare il riscaldatore dalla rete attraverso un dispositivo a corrente residua (RCD) o un interruttore differenziale con una corrente di intervento non superiore a 30 mA.
L'avvolgimento del riscaldatore con un certo passaggio è fissato da un rivestimento refrattario. È denso di usare vetro liquido nella sua composizione - ha una certa conduttività quando riscaldato a temperature elevate.
Una forma di realizzazione di un riscaldatore isolato elettricamente è quella di posizionare un filo o una spirale ad alta resistenza in perle di ceramica.
Elenco di letteratura usata.
1. Brower G. (1985) Guida alla sintesi inorganica. V.1. Capitolo 9 Alte temperature.
2. Bondarenko Yu.N. Tecnologia di laboratorio. Produzione di sorgenti luminose a scarica di gas
per scopi di laboratorio e molto altro.