Come realizzare una mini fonderia per la fusione dell'alluminio. Forno elettrico fatto in casa per la fusione dei metalli Dettagli su come realizzare un forno per la fusione.

La fusione dei metalli per induzione è ampiamente utilizzata in vari settori: metallurgia, ingegneria meccanica, gioielleria. Puoi assemblare un semplice forno a induzione per fondere il metallo a casa con le tue mani.

Il riscaldamento e la fusione dei metalli nei forni a induzione avviene a causa del riscaldamento interno e dei cambiamenti nel reticolo cristallino del metallo quando le correnti parassite ad alta frequenza li attraversano. Questo processo si basa sul fenomeno della risonanza, in cui le correnti parassite hanno un valore massimo.

Per provocare il flusso di correnti parassite attraverso il metallo fuso, viene posizionato nella zona di azione del campo elettromagnetico dell'induttore: la bobina. Può avere la forma di una spirale, di un otto o di un trifoglio. La forma dell'induttore dipende dalle dimensioni e dalla forma del pezzo riscaldato.

La bobina dell'induttore è collegata a una sorgente di corrente alternata. Nei forni fusori industriali vengono utilizzate correnti di frequenza industriale di 50 Hz; per la fusione di piccoli volumi di metalli in gioielleria vengono utilizzati generatori ad alta frequenza poiché sono più efficienti.

Tipi

Le correnti parassite sono chiuse lungo un circuito limitato dal campo magnetico dell'induttore. Pertanto il riscaldamento degli elementi conduttori è possibile sia all'interno della bobina che all'esterno.

    Pertanto, i forni a induzione sono di due tipi:
  • canale, in cui il contenitore per la fusione dei metalli è costituito da canali situati attorno all'induttore e al suo interno si trova un nucleo;
  • crogiolo, utilizzano un contenitore speciale: un crogiolo realizzato in materiale resistente al calore, solitamente rimovibile.

Forno a canale troppo grande e progettato per volumi industriali di fusione dei metalli. Viene utilizzato nella fusione di ghisa, alluminio e altri metalli non ferrosi.
Forno a crogioloÈ abbastanza compatto, è utilizzato da gioiellieri e radioamatori, una stufa del genere può essere assemblata con le proprie mani e utilizzata a casa.

Dispositivo

    Un forno fatto in casa per la fusione dei metalli ha un design abbastanza semplice ed è costituito da tre blocchi principali posti in un corpo comune:
  • generatore di corrente alternata ad alta frequenza;
  • induttore: un avvolgimento a spirale in filo o tubo di rame, realizzato a mano;
  • crogiolo.

Il crogiolo è posto in un induttore, le estremità dell'avvolgimento sono collegate ad una sorgente di corrente. Quando la corrente scorre attraverso l'avvolgimento, attorno ad esso appare un campo elettromagnetico con un vettore variabile. In un campo magnetico si formano correnti parassite, dirette perpendicolarmente al suo vettore e che passano lungo un circuito chiuso all'interno dell'avvolgimento. Passano attraverso il metallo posto nel crogiolo, riscaldandolo fino al punto di fusione.

Vantaggi di un forno ad induzione:

  • riscaldamento rapido e uniforme del metallo immediatamente dopo l'accensione dell'installazione;
  • direzione del riscaldamento: viene riscaldato solo il metallo e non l'intera installazione;
  • elevata velocità di fusione e omogeneità della fusione;
  • non c'è evaporazione dei componenti delle leghe metalliche;
  • L'installazione è ecologica e sicura.

Un inverter di saldatura può essere utilizzato come generatore per un forno a induzione per la fusione del metallo. Puoi anche assemblare un generatore utilizzando gli schemi seguenti con le tue mani.

Forno per la fusione del metallo mediante inverter di saldatura

Questo design è semplice e sicuro, poiché tutti gli inverter sono dotati di protezione interna da sovraccarico. L'intero assemblaggio del forno in questo caso si riduce alla realizzazione di un induttore con le proprie mani.

Di solito viene eseguito sotto forma di una spirale da un tubo di rame a pareti sottili con un diametro di 8-10 mm. Si piega secondo una dima del diametro richiesto, ponendo le spire ad una distanza di 5-8 mm. Il numero di giri va da 7 a 12, a seconda del diametro e delle caratteristiche dell'inverter. La resistenza totale dell'induttore deve essere tale da non provocare sovracorrente nell'inverter, altrimenti verrà spento dalla protezione interna.

L'induttore può essere fissato in un alloggiamento in grafite o textolite e al suo interno può essere installato un crogiolo. Puoi semplicemente posizionare l'induttore su una superficie resistente al calore. L'alloggiamento non deve condurre corrente, altrimenti le correnti parassite lo attraversano e la potenza dell'impianto diminuisce. Per lo stesso motivo si sconsiglia di posizionare oggetti estranei nella zona di fusione.

Quando si utilizza un inverter per saldatura, il suo alloggiamento deve essere messo a terra! La presa e il cablaggio devono essere dimensionati per la corrente assorbita dall'inverter.


L'impianto di riscaldamento di un'abitazione privata si basa sul funzionamento di una stufa o caldaia, le cui elevate prestazioni e la lunga durata ininterrotta dipendono sia dalla marca e dall'installazione degli apparecchi di riscaldamento stessi, sia dalla corretta installazione del camino.
Troverai consigli per la scelta di una caldaia a combustibile solido e nella sezione successiva conoscerai i tipi e le regole:

Forno ad induzione con transistor: schema

Esistono molti modi diversi per assemblare da soli un riscaldatore a induzione. Nella figura è mostrato uno schema abbastanza semplice e collaudato di un forno per la fusione del metallo:

    Per assemblare tu stesso l'installazione, avrai bisogno delle seguenti parti e materiali:
  • due transistor ad effetto di campo tipo IRFZ44V;
  • due diodi UF4007 (è possibile utilizzare anche l'UF4001);
  • resistenza 470 Ohm, 1 W (si possono prendere due da 0,5 W collegate in serie);
  • condensatori a film per 250 V: 3 pezzi con una capacità di 1 μF; 4 pezzi - 220nF; 1 pezzo - 470 nF; 1 pezzo - 330 nF;
  • filo di avvolgimento in rame con isolamento smaltato Ø1,2 mm;
  • filo di avvolgimento in rame con isolamento smaltato Ø2 mm;
  • due anelli di induttori rimossi dall'alimentatore del computer.

Sequenza di assemblaggio fai-da-te:

  • I transistor ad effetto di campo sono installati sui radiatori. Poiché durante il funzionamento il circuito diventa molto caldo, il radiatore deve essere sufficientemente grande. Puoi installarli su un radiatore, ma poi devi isolare i transistor dal metallo utilizzando guarnizioni e rondelle in gomma e plastica. La piedinatura dei transistor ad effetto di campo è mostrata in figura.

  • È necessario realizzare due strozzatori. Per realizzarli, un filo di rame con un diametro di 1,2 mm viene avvolto attorno ad anelli rimossi dall'alimentazione di qualsiasi computer. Questi anelli sono realizzati in polvere di ferro ferromagnetico. Su di essi è necessario avvolgere dalle 7 alle 15 spire di filo, cercando di mantenere la distanza tra le spire.

  • I condensatori sopra elencati sono assemblati in una batteria con una capacità totale di 4,7 μF. Il collegamento dei condensatori è parallelo.

  • L'avvolgimento dell'induttore è realizzato in filo di rame con un diametro di 2 mm. Avvolgere 7-8 giri di avvolgimento attorno ad un oggetto cilindrico adatto al diametro del crogiolo, lasciando le estremità abbastanza lunghe per collegarsi al circuito.
  • Collega gli elementi sulla scheda secondo lo schema. Come fonte di alimentazione viene utilizzata una batteria da 12 V, 7,2 A/h. Il consumo di corrente in modalità operativa è di circa 10 A, la capacità della batteria in questo caso durerà circa 40 minuti. Se necessario, il corpo del forno è realizzato in materiale resistente al calore, ad esempio textolite. La potenza del dispositivo può essere modificati modificando il numero di spire dell'avvolgimento dell'induttore e il loro diametro.
Durante il funzionamento prolungato gli elementi riscaldanti potrebbero surriscaldarsi! Puoi usare un ventilatore per raffreddarli.

Riscaldatore a induzione per la fusione dei metalli: video

Forno ad induzione con lampade

Puoi assemblare un forno a induzione più potente per fondere i metalli con le tue mani utilizzando tubi elettronici. Lo schema del dispositivo è mostrato in figura.

Per generare corrente ad alta frequenza vengono utilizzate 4 lampade a fascio collegate in parallelo. Come induttore viene utilizzato un tubo di rame con un diametro di 10 mm. L'impianto è dotato di un condensatore di sintonia per regolare la potenza. La frequenza di uscita è 27,12 MHz.

Per assemblare il circuito è necessario:

  • 4 tubi elettronici - tetrodi, puoi usare 6L6, 6P3 o G807;
  • 4 induttanze a 100...1000 µH;
  • 4 condensatori da 0,01 µF;
  • spia al neon;
  • condensatore trimmer.

Assemblare il dispositivo da soli:

  1. Un induttore è costituito da un tubo di rame piegandolo a forma di spirale. Il diametro delle spire è di 8-15 cm, la distanza tra le spire è di almeno 5 mm. Le estremità sono stagnate per essere saldate al circuito. Il diametro dell'induttore deve essere 10 mm maggiore del diametro del crogiolo posto all'interno.
  2. L'induttore è posizionato nell'alloggiamento. Può essere realizzato in materiale resistente al calore e non conduttivo o in metallo, fornendo isolamento termico ed elettrico dagli elementi del circuito.
  3. Le cascate di lampade sono assemblate secondo un circuito con condensatori e induttanze. Le cascate sono collegate in parallelo.
  4. Collega una spia al neon: segnalerà che il circuito è pronto per il funzionamento. La lampada viene portata verso il corpo dell'installazione.
  5. Nel circuito è incluso un condensatore di sintonizzazione a capacità variabile; anche la sua maniglia è collegata all'alloggiamento.


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Raffreddamento del circuito

Gli impianti di fusione industriale sono dotati di un sistema di raffreddamento forzato che utilizza acqua o antigelo. L'esecuzione del raffreddamento ad acqua a casa richiederà costi aggiuntivi paragonabili nel prezzo al costo dell'impianto di fusione dei metalli stesso.

È possibile il raffreddamento ad aria tramite ventola, a condizione che la ventola sia posizionata sufficientemente lontano. Altrimenti, l'avvolgimento metallico e altri elementi della ventola fungeranno da circuito aggiuntivo per la chiusura delle correnti parassite, che ridurranno l'efficienza dell'installazione.

Anche gli elementi dei circuiti elettronici e delle lampade possono riscaldarsi attivamente. Per raffreddarli vengono forniti dissipatori di calore.

Precauzioni di sicurezza durante il lavoro

  • Il pericolo principale durante il lavoro è il rischio di ustioni dovute a elementi riscaldati dell'installazione e metallo fuso.
  • Il circuito della lampada include elementi ad alta tensione, quindi deve essere collocato in un alloggiamento chiuso per evitare contatti accidentali con gli elementi.
  • Il campo elettromagnetico può influenzare oggetti situati all'esterno del corpo del dispositivo. Pertanto, prima del lavoro, è meglio indossare abiti senza elementi metallici e rimuovere dispositivi complessi dall'area operativa: telefoni, fotocamere digitali.
Si sconsiglia l'uso dell'apparecchio a persone con pacemaker impiantato!

Un forno per la fusione dei metalli in casa può essere utilizzato anche per riscaldare rapidamente elementi metallici, ad esempio durante la stagnatura o la formatura. Le caratteristiche operative degli impianti presentati possono essere adattate a un compito specifico modificando i parametri dell'induttore e il segnale di uscita dei gruppi elettrogeni: in questo modo è possibile ottenere la massima efficienza.

Le leghe di alluminio hanno basso punto di fusione e buona lavorabilità dettagli. E nella fattoria ci sono sempre molti rottami di alluminio.

Ecco perché l'alluminio viene spesso fuso a casa per sostituire parti non standard o piccole di meccanismi: un pezzo grezzo viene fuso e quindi lavorato al tornio. A volte souvenir e piccoli oggetti interni sono realizzati in alluminio con le proprie mani.

Struttura del forno fusorio

I forni fatti in casa per la fusione dell'alluminio sono costituiti da un corpo - cilindro metallico (2), rivestito in refrattario (clamotte con sabbia o cemento). Dentro la miniera c'è carbone (8), servendo da combustibile. È installato crogiolo (3)- un contenitore in cui il metallo si scioglierà. Il crogiolo può essere un barattolo di latta spesso, una teiera o qualsiasi contenitore di acciaio inossidabile.

Nella parte inferiore dell'albero (6) fatto foro di iniezione aria (7) Attraverso base reticolare (4), che consente di mantenere la combustione e regolare la temperatura nel forno.

Come soffiatore viene utilizzato un asciugacapelli o un tubo di un aspirapolvere. Ammortizzatore (5) necessario per eliminare l'aria in eccesso.

Per forni con una capacità di diverse decine di chilogrammi, è necessario copertura (1) per un riscaldamento rapido ed uniforme del metallo. Nei forni piccoli puoi farne a meno.

Elementi della fornace non deve deformarsi o sciogliersi quando riscaldato. Pertanto, l'uso di corpi, tubi e crogioli in alluminio è inaccettabile. È meglio prendere acciaio o ghisa dettagli.

Riferimento. Utilizzato anche come combustibile per la fusione dell'alluminio gas naturale O elettricità.

Come realizzare un forno per la fusione del metallo?

Creare una piccola unità in grado di fondere diversi chilogrammi di rottami di alluminio non è un compito difficile. Per disporre la stufa in giardino avrai bisogno seguenti materiali:

  • rosso mattoni - 20-25 pezzi;
  • alto barattolo di latta - 1 pz.;
  • griglia - 1 pz.;
  • essiccazione asciugacapelli - 1 pz.;
  • pezzo di tubo, con diametro adatto all'uscita dell'asciugacapelli - 1 PC.;
  • rotolo di nastro isolante;
  • segmento filo di acciaio lunghezza 30-50cm;
  • carbone per l'accensione (la quantità dipende da quanto alluminio occorre fondere).

I mattoni appariranno simultaneamente e corpo e rivestimento ignifugo forno, un barattolo di latta fungerà da crogiolo. Nella parte superiore della lattina vengono fatti due fori uno di fronte all'altro e attraverso di essi il filo è filettato. Sarà possibile sollevare ed estrarre il crogiolo con la massa fusa dal forno. L'aria verrà fornita dall'asciugacapelli acceso in modalità aria fredda. Nastro o nastro adesivo all'uscita dell'asciugacapelli attaccare un pezzo di tubo- questo sarà il condotto dell'aria.

Come circuito semplice La comodità della fornace è che per realizzarla non sono necessari strumenti, tutto viene fatto a mano.

Importante! Non utilizzare elementi del forno con rivestimento di zinco, perché quando l'alluminio viene fuso, verranno rilasciati fumi tossici di zinco.

Piano di installazione del pozzo in mattoni

  1. Dà il massimo una riga mattoni sotto forma di pozzo rettangolare. Le dimensioni interne del foro dovrebbero essere approssimative lunghezza e larghezza di un mattone. Da un lato due mattoni disposto in modo da formare un corridoio per il condotto dell'aria. La larghezza del corridoio è diametro del tubo per l'alimentazione dell'aria.
  2. Sulla riga disposta la griglia è installata. Invece di una griglia, puoi utilizzare qualsiasi coperchio o piastra metallica con fori per l'alimentazione dell'aria.
  3. Posto sulla griglia seconda fila mattoni, senza alcuno spazio per il condotto dell'aria.

Foto 1. Pozzo di mattoni finito per il forno fusorio. I bordi sono rinforzati con strisce metalliche, l'apertura del condotto dell'aria è visibile.

  1. Creato condotto dell'aria. Nastro o nastro adesivo sull'asciugacapelli viene avvolto un pezzo di tubo. Per garantire la resistenza strutturale, il punto di connessione avvolto in carta spessa, quindi si connette nastro adesivo. Il nastro isolante è un materiale più elastico rispetto al nastro adesivo, quindi è più comodo lavorarci. Anche il pulsante di immissione dell'aria fredda è fissato con nastro adesivo sull'asciugacapelli. Pronto il meccanismo viene portato nella riga inferiore mattoni.
  2. Nel fornello bene sulla griglia il carbone viene versato e sciolto per l'accensione. L'asciugacapelli si accende, attivando il processo di combustione.

Consiglio. L'intensità della fornitura d'aria può essere regolata modificando modalità di funzionamento dell'asciugacapelli, E distanza tra tubo e finestra per il condotto dell'aria.

  1. Lattinaè installato alla riga superiore mattoni per il filo infilato al suo interno. Come una pentola sul fuoco, pende sulla griglia.
  2. Dopo aver acceso il forno e installato il crogiolo terza fila sono situati altri due mattoni in modo che da un foro rettangolare se ne ottenga uno quadrato. Ciò fisserà la lattina all'interno dell'alloggiamento e riscalderà lo spazio del forno più velocemente.

Dopo aver riscaldato il barattolo è possibile caricare gli scarti per la rifusione. Un segno che il barattolo si sta riscaldando è il suo rossore.

Il principio di progettazione e funzionamento di un tale forno è molto semplice e non causa difficoltà. Tuttavia, vale sempre la pena ricordarlo misure di sicurezza:

  • lavorare con guanti resistenti al fuoco;
  • evitare che l'acqua penetri nella massa fusa;
  • non utilizzare materiali contenenti sostanze tossiche.

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Design a due lattine

Un altro tipo di forno fatto in casa per la fusione dell'alluminio è un design realizzato in legno due grandi lattine. Uno di loro serve corpo, in cui viene praticato un foro per l'alimentazione dell'aria, e fondo del secondo vasi con fori funge da divisore.

All'interno dei vasi è installato un crogiolo.

Un tale dispositivo molto compatto e piccoli volumi di metallo possono essere fusi anche in un garage ventilato. Tuttavia, il disegno non è resistente né resistente al fuoco e durerà solo pochi cicli.

Possibili problemi e loro soluzioni

Dispositivo assemblato con noncuranza provoca un funzionamento inefficiente del forno e ne rende pericoloso l’utilizzo. Ecco alcuni punti a cui prestare attenzione:

  • Slot e lacune in un edificio in mattoni. Possono essere causati da scheggiature sui mattoni o da un allentamento dei materiali refrattari tra loro. Gli spazi vuoti riducono l'efficienza del carburante e riducono l'intensità e la temperatura della combustione. L'alluminio in un crogiolo potrebbe semplicemente non sciogliersi.

Pertanto, dopo aver disposto ogni fila, viene effettuato un controllo visivo per la presenza di fori. Fori ricoperto con impasto sabbia-argilla oppure rivestito con materiale ignifugo.

Si consiglia di utilizzare malta cementizia solo nel caso di un'unità fissa che non è prevista per lo smontaggio. Ma Non devono essere utilizzati fogli e trucioli di amianto nei luoghi in cui viene riscaldata la stufa, perché questo materiale è cancerogeno.

  • Violazione del livello orizzontale gli edifici. Il disallineamento riduce la stabilità della struttura e crea le condizioni per una distribuzione non uniforme del carbone. Il risultato è un riscaldamento non uniforme del crogiolo e del metallo in esso contenuto.

Disporre ciascuno, in particolare la fila inferiore di mattoni controllato dal livello. Puoi anche controllare l'orizzontalità mettendo un barattolo d'acqua sulla griglia. Su una superficie piana, il bordo superiore dell'acqua sarà parallelo al bordo del barattolo.

Il punto di fusione approssimativo dell'alluminio è di circa 660 gradi Celsius, il che rende possibile scioglierlo anche a casa. Naturalmente, su una stufa a gas non sarà possibile raggiungere una tale temperatura ed è estremamente indesiderabile svolgere tale lavoro all'interno. Ci sono molti video su Internet su come farlo da soli. In questo articolo esamineremo i metodi più interessanti, comprovati e affidabili.

Tipi

Forni, utilizzato nell'industria, sono molto costosi. Il loro prezzo è di migliaia e decine di migliaia di dollari. Inoltre, tali unità occupano una quantità di spazio proibitiva. L’alluminio è il metallo più comune sulla Terra, quindi l’industria ha fatto grandi progressi in questa direzione. Ci sono molti tipi. Per esempio, forni cilindrici inclinati, forni a crogiolo riverberante, forni rotativi e altri.

Ma cosa fare se devi realizzare un pezzo in casa, ma per un motivo o per l'altro non c'è modo di ordinarlo? Eccellente mini forno assolutamente facile da realizzare e con le tue stesse mani, e per questo, in sostanza, non avrai bisogno di cercare materiali, parti e dispositivi specifici. La maggior parte di essi può essere trovata in quasi ogni casa, garage o casa di campagna.

In sostanza, il principio di funzionamento di tutte le stufe fatte in casa è semplice e lo stesso. Le differenze, di regola, sono solo in alcune delle loro caratteristiche di progettazione. In qualche recipiente volumetrico resistente al calore sono accesi carbone(questa è l'opzione di carburante di maggior successo per la fusione dell'alluminio), in o sopra il quale Il crogiolo contiene il metallo stesso. Il crogiolo può essere, ad esempio, tagliare il corpo dell'estintore, o anche ordinario bollitore in acciaio. Per aumentare la temperatura dei carboni è necessario un flusso d'aria di alta qualità da tutti i lati (in modo che l'alluminio venga riscaldato in modo uniforme nel contenitore). In genere, l'ossigeno viene fornito attraverso un tubo lungo il "pozzo". Voglie Un normale aspirapolvere, il motore di una vecchia cappa, un frigorifero o persino un asciugacapelli possono crearne uno. In linea di principio, queste sono le condizioni necessarie per creare una sorta di mini fonderia con le tue mani.

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Il gesso viene solitamente utilizzato come stampo per la fusione delle parti. Se è necessario fondere un normale pezzo cilindrico in alluminio, andrà bene un pezzo di tubo d'acciaio tagliato. Diamo un'occhiata ai design più interessanti e semplici dei mini forni.

Miniforno ricavato da un cerchione

Realizzare questo modello è molto semplice. Cerchione del diametro desiderato viene interrato nel terreno in modo che la sua superficie coincida con l'orizzonte, cioè non sporga al di sopra della superficie terrestre. Nel mezzo del disco all'interno del focolare risultante dovrebbe esserci un foro attraverso il quale passiamo tubo curvo, affacciato accanto alla fonderia. L'ossigeno scorrerà attraverso di esso nel mini-forno dal basso. Comodo da usare come soffiatore piccolo frigorifero, inserire il tubo dall'esterno. Tuttavia, con tale alimentazione d'aria, il soffiaggio sarà di qualità estremamente scarsa e unidirezionale. Per fare ciò, costruiremo qualcosa come un bruciatore all'interno della caldaia all'uscita del tubo. Comodo da usare per questo freno a disco per auto, saldato sopra il tubo. Successivamente, i carboni possono essere versati nella mini-fonderia risultante e l'aria può essere fornita per aumentarne la temperatura. I rottami di alluminio in un crogiolo vengono posti tra i carboni.

Forno a vasca metallica

Non è necessario che la stufa venga interrata. Facile da realizzare con le tue mani e forno portatile. Chiunque può farlo serbatoio cilindrico in metallo resistente al calore, ad esempio, la vasca di una vecchia lavatrice a carica dall'alto. Dall'interno, il diametro del serbatoio è ridotto a causa dei mattoni e dell'argilla. Quindi, lo spessore del nostro forno sarà 10-15 centimetri. Non dimenticare di installare un tubo di gonfiaggio sul fondo dell'alloggiamento. L'aria può essere fornita al suo interno in qualsiasi modo conveniente. Crogiolo con materie prime in alluminio pende all'interno del focolare. Come puoi vedere, non ci sono differenze fondamentali rispetto alla versione precedente. È altrettanto facile realizzarlo da solo, le uniche differenze stanno negli strumenti e nelle parti necessarie.

Al giorno d'oggi, i forni a induzione sono ampiamente utilizzati nel processo di fusione dei metalli. La corrente prodotta nel campo dell'induttore contribuisce al riscaldamento della sostanza e questa caratteristica di tali dispositivi non è solo fondamentale, ma anche la più importante. La lavorazione fa sì che la sostanza subisca diverse trasformazioni. Il primo stadio di trasformazione è lo stadio elettromagnetico, seguito dallo stadio elettrico e poi dallo stadio termico. La temperatura generata dalla stufa viene utilizzata praticamente senza alcun residuo, quindi questa soluzione è la migliore tra tutte le altre. Molti potrebbero essere interessati a una stufa fabbricata. Successivamente parleremo delle possibilità di implementare tale soluzione.

Tipi di forni per la fusione dei metalli

Questo tipo di attrezzatura può essere suddivisa in categorie principali. Il primo ha come base un canale cardiaco e il metallo viene posizionato in tali forni ad anello attorno all'induttore. La seconda categoria non ha un tale elemento. Questo tipo è chiamato crogiolo e il metallo è posizionato all'interno dell'induttore stesso. In questo caso è tecnicamente impossibile utilizzare un nucleo chiuso.

Principi di base

Il forno fusorio in questo caso funziona sulla base del fenomeno dell'induzione magnetica. E ci sono diversi componenti. L'induttore è il componente più importante di questo dispositivo. È una bobina i cui conduttori non sono fili ordinari, ma tubi di rame. Questo requisito è imposto dalla progettazione stessa dei forni fusori. La corrente che attraversa l'induttore genera un campo magnetico che interessa il crogiolo all'interno del quale si trova il metallo. In questo caso, il materiale svolge il ruolo di avvolgimento secondario del trasformatore, ovvero la corrente lo attraversa, riscaldandolo. Ecco come avviene la fusione, anche se realizzi tu stesso un forno a induzione. Come costruire questo tipo di forno e aumentarne l'efficienza? Questa è una domanda importante che ha una risposta. L'uso di correnti ad alta frequenza può aumentare significativamente l'efficienza delle apparecchiature. Per questo è opportuno utilizzare alimentatori speciali.

Caratteristiche dei forni ad induzione

Questo tipo di attrezzatura presenta alcune caratteristiche che sono sia vantaggi che svantaggi.

Poiché la distribuzione del metallo deve essere uniforme, il materiale risultante è caratterizzato da una buona massa omogenea. Questo tipo di forno funziona trasportando energia attraverso le zone, introducendo anche la funzione di focalizzazione dell'energia. Sono disponibili parametri come capacità, frequenza operativa e metodo di rivestimento, nonché la regolazione della temperatura alla quale il metallo fonde, il che facilita notevolmente il processo di lavoro. Il potenziale tecnologico esistente del forno crea un'elevata velocità di fusione; i dispositivi sono rispettosi dell'ambiente, completamente sicuri per l'uomo e pronti per l'uso in qualsiasi momento.

Lo svantaggio più evidente di tali apparecchiature è la difficoltà di pulirle. Poiché il riscaldamento delle scorie è dovuto esclusivamente al calore generato dal metallo, tale temperatura non è sufficiente a garantirne il pieno utilizzo. L'elevata differenza di temperatura tra il metallo e le scorie non permette che il processo di rimozione dei rifiuti sia il più semplice possibile. Come altro svantaggio, è consuetudine evidenziare lo spazio vuoto, a causa del quale è sempre necessario ridurre lo spessore del rivestimento. A causa di tali azioni, dopo qualche tempo potrebbe diventare difettoso.

Utilizzo di forni ad induzione su scala industriale

Nell'industria si trovano più spesso forni a induzione a crogiolo e a canale. Nel primo viene effettuata la fusione di qualsiasi metallo in quantità arbitrarie. I contenitori per metallo in tali varianti possono contenere fino a diverse tonnellate di metallo. Naturalmente, in questo caso è impossibile realizzare forni fusori a induzione con le proprie mani. I forni a canale sono progettati per la fusione di vari tipi di metalli non ferrosi, nonché di ghisa.

Questo argomento interessa spesso gli appassionati di design radiofonico e tecnologia radio. Ora sta diventando chiaro che è del tutto possibile creare forni a induzione con le proprie mani e molte persone sono riuscite a farlo. Tuttavia, per realizzare tali apparecchiature, è necessario implementare il funzionamento di un circuito elettrico che contenga le azioni prescritte del forno stesso. Tali soluzioni richiedono il coinvolgimento di coloro in grado di produrre oscillazioni delle onde. Un semplice forno ad induzione fai-da-te secondo il circuito può essere costruito utilizzando quattro lampade elettroniche in combinazione con una lampada al neon, che dà un segnale che il sistema è pronto per il funzionamento.

In questo caso la maniglia del condensatore AC non si trova all'interno dell'apparecchio. Grazie a questo, puoi creare un forno a induzione con le tue mani. Lo schema del dispositivo descrive in dettaglio la posizione di ogni singolo elemento. Puoi assicurarti che il dispositivo sia abbastanza potente utilizzando un cacciavite, che dovrebbe raggiungere lo stato rovente in pochi secondi.

Peculiarità

Se stai creando con le tue mani un forno ad induzione, il cui principio di funzionamento e assemblaggio è studiato ed eseguito secondo lo schema appropriato, dovresti sapere che la velocità di fusione in questo caso può essere influenzata da uno o più fattori elencati di seguito :

Frequenza degli impulsi;

Perdite per isteresi;

Generazione di energia;

Il periodo di rilascio del calore;

Perdite associate al verificarsi di correnti parassite.

Se hai intenzione di costruire un fornello a induzione con le tue mani, quando usi le lampade devi ricordare che la loro potenza dovrebbe essere distribuita in modo tale che siano sufficienti quattro pezzi. Quando si utilizza un raddrizzatore, si otterrà una rete di circa 220 V.

Uso domestico delle stufe

Nella vita di tutti i giorni, tali dispositivi vengono utilizzati abbastanza raramente, sebbene tecnologie simili possano essere trovate nei sistemi di riscaldamento. Possono essere visti sotto forma di forni a microonde e nell'ambiente delle nuove tecnologie, questo sviluppo ha trovato ampia applicazione. Ad esempio, l'uso delle correnti parassite nei piani cottura a induzione consente di cucinare un'enorme varietà di piatti. Poiché impiegano pochissimo tempo per riscaldarsi, il bruciatore non può essere acceso se non vi è nulla sopra. Tuttavia, per utilizzare fornelli così speciali e utili sono necessari utensili speciali.

Processo di costruzione

L'induzione fai-da-te è costituita da un induttore, che è un solenoide costituito da un tubo di rame raffreddato ad acqua e un crogiolo, che può essere realizzato in materiali ceramici e talvolta in acciaio, grafite e altri. In un dispositivo del genere puoi fondere ghisa, acciaio, metalli preziosi, alluminio, rame, magnesio. I forni ad induzione fai-da-te sono realizzati con una capacità del crogiolo da un paio di chilogrammi a diverse tonnellate. Possono essere a vuoto, a gas, aperti e a compressore. I forni sono alimentati da correnti ad alta, media e bassa frequenza.

Quindi, se sei interessato a realizzare il tuo forno a induzione, lo schema prevede l'utilizzo dei seguenti componenti principali: un bagno di fusione e un'unità a induzione, che comprende una pietra focolare, un induttore e un nucleo magnetico. Un forno a canale si differenzia da un forno a crogiolo in quanto l'energia elettromagnetica viene convertita in energia termica nel canale di rilascio del calore, nel quale deve sempre essere presente un corpo elettricamente conduttivo. Per effettuare l'avviamento iniziale di un forno a canale, viene versato del metallo fuso oppure viene inserita una sagoma realizzata con un materiale che può essere raddrizzato nel forno. A fusione completata, il metallo non è completamente drenato, ma rimane una “palude”, destinata a riempire il canale di rilascio del calore per futuri avviamenti. Se hai intenzione di costruire un forno a induzione con le tue mani, per facilitare la sostituzione della pietra del focolare per l'attrezzatura, è resa staccabile.

Componenti del forno

Quindi, se sei interessato a realizzare un mini forno a induzione con le tue mani, è importante sapere che il suo elemento principale è la serpentina di riscaldamento. Nel caso della versione fatta in casa, è sufficiente utilizzare un induttore costituito da un tubo di rame nudo, il cui diametro è di 10 mm. Per l'induttore viene utilizzato un diametro interno di 80-150 mm e il numero di spire è 8-10. È importante che le curve non si tocchino e che la distanza tra loro sia di 5-7 mm. Parti dell'induttore non devono entrare in contatto con il suo schermo; lo spazio minimo deve essere di 50 mm.

Se hai intenzione di realizzare un forno a induzione con le tue mani, dovresti sapere che su scala industriale, per raffreddare gli induttori viene utilizzata acqua o antigelo. In caso di bassa potenza e funzionamento a breve termine del dispositivo creato, è possibile fare a meno del raffreddamento. Ma durante il funzionamento, l'induttore diventa molto caldo e le incrostazioni sul rame non solo possono ridurre drasticamente l'efficienza del dispositivo, ma anche portare a una perdita completa delle sue prestazioni. È impossibile realizzare da soli un induttore raffreddato, quindi dovrà essere sostituito regolarmente. Non è possibile utilizzare il raffreddamento ad aria forzata, poiché l'alloggiamento della ventola posizionato vicino alla bobina "attirerà" i campi elettromagnetici, il che porterà al surriscaldamento e alla diminuzione dell'efficienza del forno.

Generatore

Quando si assembla un forno a induzione con le proprie mani, il circuito prevede l'uso di un elemento così importante come un generatore di corrente alternata. Non dovresti provare a costruire una stufa se non conosci le basi dell'elettronica radio almeno al livello di un radioamatore semi-esperto. La scelta del circuito del generatore dovrebbe essere tale da non produrre uno spettro di corrente forte.

Utilizzo di forni ad induzione

Questo tipo di attrezzature è ampiamente utilizzato in settori come le fonderie, dove il metallo è già stato pulito e necessita di una forma specifica. Puoi anche ottenere alcune leghe. Si sono diffusi anche nella produzione di gioielli. Il semplice principio di funzionamento e la possibilità di assemblare un forno a induzione con le proprie mani consentono di aumentare la redditività del suo utilizzo. Per quest'area possono essere utilizzati dispositivi con una capacità del crogiolo fino a 5 chilogrammi. Per le piccole produzioni questa opzione sarà ottimale.

Un forno fusorio da tavolo è realizzato con le tue mani con materiali semplici e abbastanza convenienti: piastrelle di grafite, mica e amianto. Poiché l'amianto è vietato per motivi medici e sta diventando sempre più raro, può essere sostituito con piastrelle o piastrelle di cemento.

Le dimensioni del forno non sono strettamente definite. Tutto dipende dalla potenza della rete elettrica esistente e dalla tensione di uscita del trasformatore. Maggiore è la tensione di uscita, maggiore dovrebbe essere la distanza tra gli elettrodi. Con le dimensioni del forno elettrico indicate nel disegno, è sufficiente applicare agli elettrodi 25-30 volt: il forno si riscalda dolcemente, ma piuttosto intensamente. Nel caso di utilizzo di un trasformatore di saldatura industriale, che normalmente produce 50-60 volt, la distanza tra gli elettrodi deve essere circa raddoppiata, fino a 150-200 mm. Nel volume del forno mostrato nel disegno (100x65x50 mm), puoi fondere 60-80 grammi, ad esempio, di argento, il che è considerato un buon risultato.

Come elettrodi per il forno sono adatte le spazzole di un potente motore elettrico. Sono convenienti perché hanno un buon filo flessibile che trasporta corrente. Se non è possibile ottenere tali elettrodi, è facile ritagliarli da un pezzo di grafite, ad esempio da un elettrodo usato utilizzato nei forni di fusione ad arco. In un elettrodo fatto in casa, devi solo praticare due fori con un diametro di 5-6 mm sul lato, inserire in essi un filo di rame a trefolo di 5 mm di spessore e martellare con cura un altro chiodo adatto per sigillarlo. All'interno degli elettrodi viene realizzata una tacca a rete con una lima per migliorare il contatto con la polvere di grafite.

La mica viene utilizzata come strato di rivestimento interno delle pareti del forno: grazie alla sua stratificazione funge da buon schermo termoisolante. Le pareti esterne sono inoltre rinforzate con amianto o piastrelle di cemento di 5-10 mm di spessore. Per rendere il montaggio estremamente semplice, le pareti sono legate con filo di rame dolce o legante. Un normale mattone funge da supporto isolante per la stufa; Sotto è posto anche un vassoio in metallo smaltato con sponde.
La polvere di grafite di carbonio può essere ottenuta dalle bacchette usate utilizzando una lima grossa o un seghetto metallico multilama. Va tenuto presente che durante il processo di fusione la polvere di grafite brucia gradualmente e deve essere periodicamente aggiunta.

Fig. 1. Forno fusorio da tavolo:
1 - polvere di grafite di carbonio; 2 - luogo di fusione del metallo; 3 - cablaggio per il corpo del forno; 4 - rivestimento in mica; 5 - piastrelle in amianto; 6 - elettrodo di grafite di carbonio; 7 - filo percorso da corrente.

Trasformatore step-down 25 volt. L'avvolgimento della rete contiene 620 spire di filo di rame smaltato con un diametro di 1 mm. L'avvolgimento step-down contiene 70 spire di filo rettangolare 4,2x2,8 mm in isolamento in fibra di vetro.
Il forno assemblato è collegato al trasformatore con fili di rame abbastanza spessi (7-8 mm) con isolamento esterno obbligatorio per evitare cortocircuiti accidentali durante il funzionamento.

Quando il forno è pronto per l'uso, deve essere preventivamente riscaldato adeguatamente per consentire la combustione delle inclusioni organiche (assicurando al contempo un'adeguata ventilazione dell'ambiente). In futuro, la stufa funzionerà praticamente senza rilascio di fuliggine e bruciature.
La fusione dei metalli viene effettuata secondo il seguente schema. Per prima cosa, utilizzando una piccola spatola, praticate un foro nella polvere al centro del forno, posizionateci la prima porzione di metallo e seppellitela. Se i rottami utilizzati sono di dimensioni diverse, viene posizionato per primo il pezzo più grande e solo dopo che si è sciolto si aggiungono le parti più piccole.

Per assicurarsi che il metallo si sia sciolto, il forno può essere leggermente scosso: in questo caso anche la superficie della polvere inizia a incresparsi. Dopo che il metallo si è raffreddato, viene capovolto e nuovamente fuso. Questa operazione viene ripetuta più volte fino a quando il pezzo assume una forma più o meno sferica, indice della qualità della fusione.

Quando è necessario sciogliere piccoli trucioli o segatura di metalli semplici, questi vengono versati direttamente nel foro e fusi come di consueto. Il metallo più prezioso, per preservarlo, viene posto in un'ampolla medicinale di vetro e fuso insieme ad esso. La crosta di vetro formata dalla fusione si sbriciola facilmente quando viene raffreddata in acqua.
I metalli a basso punto di fusione - stagno, alluminio e simili - sono meglio posizionati in una tazza di ferro. Per ottenere le leghe si mette prima in polvere un metallo più refrattario e, dopo averlo fuso, si aggiunge un metallo bassofondente. Ad esempio: rame + stagno; rame + alluminio.


Fig.2. Trasformatore e schema di collegamento per un forno fusorio.

In un forno fusorio si può fondere stagno, alluminio, ferro, nichel, rame, argento, oro, palladio. Dopo la fusione, gli spazi vuoti risultanti sono soggetti a forgiatura. Vanno rivettati sull'incudine lentamente, soprattutto all'inizio, con un martelletto. E il più spesso possibile, riscaldare il pezzo fino a renderlo rovente su un fornello a gas, quindi raffreddarlo in acqua fredda e rivettarlo nuovamente alla dimensione desiderata.
È severamente vietato fondere magnesio, piombo, cadmio, zinco e leghe contenenti zinco (zinco-ottone, cupronichel), nonché contatti d'argento di vari tipi di relè, dispositivi, avviatori: contengono fino al 50% di cadmio, che brucia fuori, formando fumo tossico giallo.

Se non è possibile acquistare un trasformatore potente, può essere sostituito con uno composito. Per fare ciò, è necessario prendere diversi trasformatori meno potenti dello stesso tipo e collegare i loro avvolgimenti di uscita in parallelo (a condizione che siano tutti progettati per la stessa tensione). È anche possibile un trasformatore fatto in casa. È assemblato da piastre in permalloy a forma di L con sezione interna di 60x32 mm. Il suo avvolgimento di rete è avvolto con filo smaltato spesso 1 mm e contiene 620 spire. L'avvolgimento step-down è avvolto con un filo rettangolare di 4,2x2,8 mm e contiene 70 spire.

Per quanto riguarda le precauzioni di sicurezza quando si lavora con questo forno, dobbiamo ricordare che il trasformatore di saldatura richiede una manipolazione estremamente attenta. Non deve verificarsi un cortocircuito nei fili o tra gli elettrodi del forno stesso. L'interruttore principale del trasformatore dovrebbe essere posizionato nelle vicinanze in modo che possa essere comodamente spento in qualsiasi momento. Inoltre, non dovresti mai lasciare incustodito un fornello funzionante per un minuto. Dovrebbe esserci sempre un contenitore d'acqua nelle vicinanze dove vengono raffreddati i pezzi caldi.

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