Mājas krāsnis metāla kausēšanai. Indukcijas krāsns metāla kausēšanai

Mājas indukcijas krāsns spēj kausēt salīdzinoši nelielas metāla daļas. Taču šādam kalumam nav nepieciešams ne skurstenis, ne plēšas, kas sūknē gaisu kausēšanas zonā. Un visu šādas plīts struktūru var novietot uz rakstāmgalda. Tāpēc apkure, izmantojot elektrisko indukciju, ir optimālais veids, kā mājās kausēt metālus. Un šajā rakstā mēs aplūkosim šādu krāšņu dizainu un montāžas shēmas.

Kā darbojas indukcijas krāsns - ģenerators, induktors un tīģelis

Rūpnīcas darbnīcās var atrast kanālu indukcijas krāsnis krāsaino un melno metālu kausēšanai. Šīm iekārtām ir ļoti liela jauda, ​​ko nosaka iekšēja magnētiskā ķēde, kas palielina elektromagnētiskā lauka blīvumu un temperatūru krāsns tīģelī.

Tomēr kanālu konstrukcijas patērē lielas enerģijas porcijas un aizņem daudz vietas, tāpēc mājās un mazās darbnīcās tiek izmantota instalācija bez magnētiskās ķēdes - tīģeļa krāsns krāsaino/melno metālu kausēšanai. Jūs pat varat montēt šādu konstrukciju ar savām rokām, jo ​​tīģeļa uzstādīšana sastāv no trim galvenajām sastāvdaļām:

• Ģenerators, kas ražo maiņstrāvu augstās frekvencēs, kas nepieciešamas, lai palielinātu elektromagnētiskā lauka blīvumu tīģelī. Turklāt, ja tīģeļa diametru var salīdzināt ar maiņstrāvas frekvences viļņa garumu, tad šī konstrukcija ļaus siltumenerģijā pārveidot līdz 75 procentiem no iekārtas patērētās elektroenerģijas.
• Induktors ir vara spirāle, kas izveidota, pamatojoties uz precīzu ne tikai diametra un apgriezienu skaita, bet arī šajā procesā izmantotā stieples ģeometrijas aprēķinu. Induktora ķēde ir jākonfigurē, lai pastiprinātu jaudu rezonanses rezultātā ar ģeneratoru vai, precīzāk, ar barošanas strāvas frekvenci.
• Tīģelis ir ugunsizturīgs trauks, kurā notiek viss kausēšanas darbs, ko ierosina virpuļstrāvas rašanās metāla konstrukcijā. Šajā gadījumā tīģeļa diametrs un citi šī konteinera izmēri tiek noteikti stingri saskaņā ar ģeneratora un induktora īpašībām.

Jebkurš radioamatieris var salikt šādu plīti. Lai to izdarītu, viņam ir jāatrod pareizā shēma un jāuzkrāj materiāli un detaļas. To visu sarakstu varat atrast zemāk tekstā.

No kā tiek montētas krāsnis - materiālu un detaļu izvēle

Pašdarinātas tīģeļa krāsns dizains ir balstīts uz visvienkāršāko laboratorijas Kukhtetsky invertoru. Šī tranzistora uzstādīšanas shēma ir šāda:

Pamatojoties uz šo diagrammu, jūs varat montēt indukcijas krāsni, izmantojot šādas sastāvdaļas:

• divi tranzistori - vēlams lauka efekta tipa un zīmola IRFZ44V;
• vara stieple ar diametru 2 milimetri;
• divas zīmola UF4001 diodes, vēl labāk - UF4007;
• divi droseļvārsta gredzeni - tos var noņemt no vecā darbvirsmas barošanas avota;
• trīs kondensatori ar jaudu 1 μF katrs;
• četri kondensatori ar jaudu 220nF katrs;
• viens kondensators ar jaudu 470 nF;
• viens kondensators ar jaudu 330 nF;
• viens 1 vatu rezistors (vai 2 rezistori pa 0,5 vatiem katrs), kas paredzēts 470 omu pretestībai;
• vara stieple ar diametru 1,2 milimetri.

Turklāt jums būs nepieciešami pāris radiatori - tos var noņemt no veciem mātesplatēm vai dzesētāji procesoriem, un akumulators ar jaudu vismaz 7200 mAh no veca 12 V nepārtrauktās barošanas avota.Nu šajā gadījumā tīģeļa konteiners faktiski nav vajadzīgs - krāsnī izkusīs stieņu metāls, ko var tur auksts gals.

Soli pa solim montāžas instrukcijas - vienkāršas darbības

Izdrukājiet un pakariniet Kukhtetsky laboratorijas invertora zīmējumu virs rakstāmgalda. Pēc tam sakārtojiet visus radio komponentus pēc veida un zīmola un uzsildiet lodāmuru. Pievienojiet radiatoriem divus tranzistorus. Un, ja vienlaikus strādāsiet ar plīti ilgāk par 10-15 minūtēm, pievienojiet radiatoriem datora dzesētājus, pieslēdzot tos strādājošam barošanas avotam. IRFZ44V sērijas tranzistoru izslēgšanas shēma ir šāda:

Paņemiet 1,2 milimetru vara stiepli un aptiniet to ap ferīta gredzeniem, veicot 9-10 apgriezienus. Tā rezultātā jūs saņemsiet aizrīšanās. Attālumu starp pagriezieniem nosaka gredzena diametrs, pamatojoties uz soļa vienmērīgumu. Principā visu var izdarīt “ar aci”, mainot apgriezienu skaitu diapazonā no 7 līdz 15 apgriezieniem. Samontējiet kondensatoru akumulatoru, savienojot visas daļas paralēli. Tā rezultātā jums vajadzētu būt 4,7 uF akumulatoram.

Tagad izveidojiet induktors, izmantojot 2 mm vara stiepli. Pagriezienu diametrs šajā gadījumā var būt vienāds ar porcelāna tīģeļa diametru vai 8-10 centimetriem. Pagriezienu skaits nedrīkst pārsniegt 7-8 gabalus. Ja pārbaudes laikā krāsns jauda jums šķiet nepietiekama, pārveidojiet induktors, mainot diametru un apgriezienu skaitu. Tāpēc pirmajos pāris posmos labāk ir padarīt induktora kontaktus nevis lodētus, bet gan noņemamus. Pēc tam salieciet visus elementus uz PCB plāksnes, pamatojoties uz Kukhtetsky laboratorijas invertora zīmējumu. Un pievienojiet 7200 mAh akumulatoru strāvas kontaktiem. Tas ir viss.

Aptuvenā alumīnija kušanas temperatūra ir aptuveni 660 grādi pēc Celsija, kas ļauj to izkausēt pat mājās. Protams, uz gāzes plīts nebūs iespējams sasniegt šādu temperatūru, un ir ārkārtīgi nevēlami veikt šādus darbus telpās. Internetā ir daudz video par to, kā to izdarīt pats. Šajā rakstā mēs apskatīsim interesantākās, pārbaudītākās un uzticamākās metodes.

Veidi

Krāsnis, izmanto rūpniecībā, ir ļoti dārgi. To cena ir tūkstošiem un desmitiem tūkstošu dolāru. Turklāt šādas vienības aizņem pārmērīgi daudz vietas. Alumīnijs ir visizplatītākais metāls uz Zemes, tāpēc nozare ir guvusi lielu progresu šajā virzienā. Ir daudz veidu. Piemēram, slīpas cilindriskas krāsnis, krāsnis ar reverberācijas tīģeļiem, rotācijas krāsnis un citi.

Bet kā rīkoties, ja detaļu vajag izgatavot mājās, bet viena vai otra iemesla dēļ to nav iespējams pasūtīt? Lieliski mini krāsns absolūti viegli pagatavojams un ar savām rokām, un tam būtībā jums nebūs jāmeklē nekādi konkrēti materiāli, detaļas un ierīces. Lielāko daļu no tiem var atrast gandrīz katrā mājā, garāžā vai lauku mājā.

Būtībā visu paštaisīto krāšņu darbības princips ir vienkāršs un vienāds. Atšķirības, kā likums, ir tikai dažās to dizaina iezīmēs. Dažos tilpuma karstumizturīgs trauks tiek aizdedzinātas ogles(šis ir visveiksmīgākais degvielas variants alumīnija kausēšanai), kurā vai virs kura Tīģelī ir pats metāls. Tīģelis var būt, piemēram, nogrieztu ugunsdzēšamo aparāta korpusu, vai pat parasts tērauda tējkanna. Lai paaugstinātu ogļu temperatūru, ir nepieciešama kvalitatīva gaisa plūsma no visām pusēm (lai alumīnijs traukā tiktu vienmērīgi uzkarsēts). Parasti skābeklis tiek piegādāts pa cauruli pa "aku". Alkas To var izveidot parasts putekļsūcējs, motors no vecā pārsega, dzesētājs vai pat fēns. Principā šie ir nepieciešamie apstākļi, lai ar savām rokām izveidotu sava veida mini kausēšanas iekārtu.

Lasi arī: Pasūtot plīti ar plīts soliņu

Apmetumu parasti izmanto kā veidni detaļu liešanai. Ja no alumīnija jāizlej parasta cilindriska sagatave, derēs grieztas tērauda caurules gabals. Apskatīsim interesantākos un vienkāršākos mini krāsniņu dizainus.

Mini cepeškrāsns izgatavota no riteņa loka

Šī modeļa izgatavošana ir ļoti vienkārša. Riteņa loks vajadzīgā diametra tiek ierakts zemē tā, lai tā virsma sakristu ar horizontu, tas ir, neizvirzās virs zemes virsmas. Iegūtās kurtuves iekšpusē diska vidū jābūt caurumam, caur kuru mēs izejam izliekta caurule, ar skatu blakus kausētavai. Skābeklis caur to ieplūdīs mini krāsnī no apakšas. Ērti lietojams kā pūtējs mazs dzesētājs, uzvelciet cauruli no ārpuses. Taču ar šādu gaisa padevi pūšana būs ārkārtīgi nekvalitatīva un vienvirziena. Lai to izdarītu, katla iekšpusē pie caurules izejas mēs uzbūvēsim kaut ko līdzīgu deglim. Ērti lietojams šim nolūkam auto disku bremzes, metinātas caurules augšpusē. Pēc tam ogles var ieliet iegūtajā mini kausēšanas cehā un pievadīt gaisu, lai paaugstinātu to temperatūru. Alumīnija lūžņi tīģelī tiek novietoti starp oglēm.

Metāla tvertnes krāsns

Nav nepieciešams, lai krāsns būtu iegremdēta zemē. Viegli izgatavot ar savām rokām un pārnēsājama krāsns. Ikviens var to izdarīt cilindriska tvertne no karstumizturīga metāla, piemēram, tvertne no vecās veļas mašīna ar vertikālu slodzi. No iekšpuses tvertnes diametrs ir samazināts ķieģeļu un māla dēļ. Tādējādi mūsu krāsns biezums būs 10-15 centimetri. Neaizmirstiet uzstādīt piepūšanas cauruli korpusa apakšā. Tajā var ievadīt gaisu jebkurā ērtā veidā. Tīģelis ar alumīnija izejvielām karājas kurtuves iekšpusē. Kā redzat, nav būtisku atšķirību no iepriekšējās versijas. To ir tikpat vienkārši izgatavot pašam, atšķirības ir tikai nepieciešamajos instrumentos un detaļās.

Daudzus gadus cilvēki ir kausējuši metālu. Katram materiālam ir sava kušanas temperatūra, ko var sasniegt tikai ar speciālu aprīkojumu. Pirmās metāla kausēšanas krāsnis bija diezgan lielas un tika uzstādītas tikai lielu organizāciju darbnīcās. Mūsdienās modernu indukcijas krāsni var uzstādīt mazās darbnīcās, iekārtojot juvelierizstrādājumu ražošanu. Tas ir mazs, viegli lietojams un ļoti efektīvs.

Darbības princips

Indukcijas krāsns kausēšanas bloku izmanto dažādu metālu un sakausējumu sildīšanai. Klasiskais dizains sastāv no šādiem elementiem:

1. Drenāžas sūknis.
2. Ūdens dzesēšanas induktors.
3. Rāmis izgatavots no nerūsējošā tērauda vai alumīnija.
4. Kontaktu zona.
5. Kurtuve ir izgatavota no karstumizturīga betona.
6. Atbalsts ar hidraulisko cilindru un gultņu bloku.

Darbības princips ir balstīts uz Fuko virpuļindukcijas strāvu radīšanu. Kā likums, strādājot mājsaimniecības ierīcesŠādas strāvas izraisa kļūmes, taču šajā gadījumā tās izmanto, lai lādiņu uzsildītu līdz vajadzīgajai temperatūrai. Gandrīz visa elektronika darbības laikā sāk uzkarst. Šis negatīvais faktors elektroenerģijas izmantošanā tiek izmantots pilnībā.

Ierīces priekšrocības

Indukcijas kausēšanas krāsni sāka izmantot salīdzinoši nesen. Ražotnēs tiek uzstādītas slavenās martena krāsnis, domnas un cita veida iekārtas. Šādai metāla kausēšanas krāsnim ir šādas priekšrocības:

Tieši šī pēdējā priekšrocība nosaka indukcijas krāšņu izplatību juvelierizstrādājumos, jo pat neliela svešu piemaisījumu koncentrācija var negatīvi ietekmēt iegūto rezultātu.

Atkarībā no konstrukcijas iezīmēm izšķir grīdas un galda indukcijas krāsnis. Neatkarīgi no tā, kura opcija tika izvēlēta, uzstādīšanai ir vairāki pamatnoteikumi:

Darbības laikā ierīce var ļoti sakarst. Tāpēc tuvumā nedrīkst atrasties viegli uzliesmojošas vai sprādzienbīstamas vielas. Turklāt saskaņā ar ugunsdrošības pasākumiem tuvumā, jāuzstāda uguns vairogs.

Plaši tiek izmantotas tikai divu veidu krāsnis: tīģelis un kanālu. Viņiem ir līdzīgas priekšrocības un trūkumi, atšķirības ir tikai izmantotajā darbības metodē:

Populārākais indukcijas krāsns veids ir tīģeļa tips. Tas ir saistīts ar to augsto veiktspēju un ērtu darbību. Turklāt, ja nepieciešams, šādu dizainu var izgatavot neatkarīgi.

Pašdarinātas versijas ir diezgan izplatītas. Lai tos izveidotu, jums ir nepieciešams:

1. Ģenerators.
2. Tīģelis.
3. Induktors.

Pieredzējis elektriķis, ja nepieciešams, var izgatavot induktors ar savām rokām. Šo konstrukcijas elementu attēlo vara stieples tinums. Tīģeli var iegādāties veikalā, bet kā ģeneratoru izmanto lampas ķēdi, pašmontētu tranzistoru akumulatoru vai metināšanas invertoru.

Izmantojot metināšanas invertoru

Indukcijas krāsni metāla kausēšanai ar savām rokām var izveidot, izmantojot metināšanas invertoru kā ģeneratoru. Šī opcija ir visizplatītākā jo veiktie centieni attiecas tikai uz induktora ražošanu:

1. Kā galvenais materiāls tiek izmantota plānsienu vara caurule. Ieteicamais diametrs ir 8-10 cm.
2. Caurule ir saliekta atbilstoši vēlamajam modelim, kas ir atkarīgs no izmantotā korpusa īpašībām.
3. Attālumam starp pagriezieniem jābūt ne vairāk kā 8 mm.
4. Induktors ir ievietots tekstolīta vai grafīta korpusā.

Pēc induktora izveidošanas un ievietošanas korpusā atliek tikai iegādāto tīģeli uzstādīt tā vietā.

Šāda shēma ir diezgan sarežģīta ieviešanā un ietver rezistoru, vairāku diožu, dažādas jaudas tranzistoru, plēves kondensatora, vara stieples ar diviem dažādiem diametriem un induktora gredzenu izmantošanu. Montāžas ieteikumi ir šādi:

Izveidotā ķēde tiek ievietota tekstolīta vai grafīta korpusā, kas ir dielektriķi. Shēma, kas ietver tranzistoru izmantošanu, diezgan grūti īstenojams. Tāpēc šādas plīts izgatavošana ir jāuzņemas tikai tad, ja jums ir noteiktas darba prasmes.

Lampu plīts

Pēdējā laikā arvien retāk tiek veidotas krāsnis uz lampu bāzes, jo tās prasa rūpīgu apiešanos. Izmantotā shēma ir vienkāršāka salīdzinājumā ar tranzistoru izmantošanu. Montāžu var veikt vairākos posmos:

Izmantojamajām lamām jābūt aizsargātām no mehāniskas ietekmes.

Iekārtu dzesēšana

Veidojot indukcijas krāsni ar savām rokām, lielākā problēma, kas rodas, ir dzesēšana. Tas ir saistīts ar šādiem punktiem:

1. Darbības laikā tiek uzkarsēts ne tikai izkausētais metāls, bet arī daži iekārtas elementi. Tāpēc ilgstošai darbībai ir nepieciešama efektīva dzesēšana.
2. Metodei, kuras pamatā ir gaisa plūsmas izmantošana, ir raksturīga zema efektivitāte. Turklāt plīts tuvumā nav ieteicams uzstādīt ventilatorus. Tas ir saistīts ar faktu, ka metāla elementi var ietekmēt radītās virpuļstrāvas.

Parasti dzesēšana tiek veikta, piegādājot ūdeni. Ūdens dzesēšanas ķēdes izveide mājās ir ne tikai sarežģīta, bet arī ekonomiski neizdevīga. Krāsns rūpnieciskajās versijās jau ir iebūvēta ķēde, kurai pietiek ar aukstā ūdens pieslēgšanu.

Drošības pasākumi

Lietojot indukcijas krāsni, jāievēro noteikti drošības pasākumi. Pamata ieteikumi:

Uzstādot aprīkojumu, jums jāapsver, kā tiks ielādēta lādiņa un izkusis metāls. Indukcijas krāsns uzstādīšanai ieteicams atvēlēt atsevišķu sagatavotu telpu.

Metālu kausēšana ar indukcijas metodi tiek aktīvi izmantota dažādās nozarēs, piemēram, mašīnbūvē, metalurģijā un juvelierizstrādājumu ražošanā. Materiāls tiek uzkarsēts elektriskās strāvas ietekmē, kas ļauj siltumu izmantot ar maksimālu efektivitāti. Lielajās rūpnīcās šim nolūkam ir īpašas rūpnieciskās vienības, savukārt mājās ar savām rokām varat salikt vienkāršu un mazu indukcijas krāsni.

Šādas krāsnis ir populāras ražošanā

Plīts pašmontāža

Internetā un žurnālos ir daudz tehnoloģiju un shematisku šī procesa aprakstu, taču, izvēloties, ir vērts izvēlēties vienu modeli, kas ir visefektīvākais darbībā, kā arī pieejams un viegli īstenojams.

Pašdarinātām kausēšanas krāsnīm ir diezgan vienkāršs dizains, un tās parasti sastāv tikai no trim galvenajām daļām, kas atrodas izturīgā korpusā. Tie ietver:

• elements, kas rada augstfrekvences maiņstrāvu;
• spirālveida daļa, kas izveidota no vara caurules vai biezas stieples, ko sauc par induktors;
• tīģelis - konteiners, kurā tiks veikta kalcinēšana vai kausēšana, izgatavots no ugunsizturīga materiāla.

Protams, šādu aprīkojumu ikdienā neizmanto bieži, jo ne visiem amatniekiem šādas vienības ir vajadzīgas. Taču šajās ierīcēs atrodamās tehnoloģijas ir pieejamas mājsaimniecības ierīces, ar ko daudzi cilvēki saskaras gandrīz katru dienu. Tas ietver mikroviļņu krāsnis, elektriskās krāsnis un indukcijas plītis. Izmantojot diagrammas, ar savām rokām varat izgatavot dažādu aprīkojumu, ja jums ir nepieciešamās zināšanas un prasmes.

Šajā video jūs uzzināsit, no kā šī krāsns sastāv

Apkure šajā tehnikā tiek veikta, pateicoties indukcijas virpuļstrāvām. Temperatūras paaugstināšanās notiek uzreiz, atšķirībā no citām līdzīga mērķa ierīcēm.

Piemēram, indukcijas plīts efektivitāte ir 90%, bet gāzes un elektriskās plītis ar šo vērtību nevar lepoties, tā ir attiecīgi tikai 30-40% un 55-65%. Tomēr HDTV plītīm ir trūkums: lai tās izmantotu, jums būs jāsagatavo īpaši ēdieni.

Tranzistoru dizains

Ir daudz dažādu shēmu indukcijas kausēšanas iekārtu montāžai mājās. Vienkāršu un pārbaudītu krāsni, kas izgatavota no lauka efekta tranzistoriem, ir diezgan viegli montēt, daudzi amatnieki, kas pārzina radiotehnikas pamatus, var rīkoties ar tās izgatavošanu saskaņā ar diagrammu, kas parādīta attēlā. Lai izveidotu instalāciju Jums jāsagatavo šādi materiāli un detaļas:

• divi IRFZ44V tranzistori;
• vara stieples (tinumiem) emaljas izolācijā, 1,2 un 2 mm biezas (katra pa vienam gabalam);
• divi gredzeni no droseles, tos var noņemt no vecā datora barošanas avota;
• viens 470 omu rezistors uz 1 W (var savienot divus 0,5 W katru virknē);
• divas UF4007 diodes (var viegli nomainīt ar UF4001 modeli);
• 250 W plēves kondensatori - viens gabals ar jaudu 330 nF, četri - 220 nF, trīs - 1 µF, 1 gabals - 470 nF.

Montāža notiek saskaņā ar shematisku zīmējumu, ieteicams arī pārbaudīt soli pa solim instrukcijas, tas pasargās jūs no kļūdām un elementu bojājumiem. Indukcijas kausēšanas krāsns izveidošana ar savām rokām tiek veikta saskaņā ar šādu algoritmu:

1. Tranzistori tiek novietoti uz diezgan lielām radiatoriem. Fakts ir tāds, ka darbības laikā ķēdes var ļoti sakarst, tāpēc ir tik svarīgi izvēlēties atbilstoša izmēra daļas. Visus tranzistorus var novietot uz viena radiatora, taču šajā gadījumā tie būs jāizolē, neļaujot tiem nonākt saskarē ar metālu. Tam palīdzēs paplāksnes un blīves, kas izgatavotas no plastmasas un gumijas. Pareizais tranzistoru spraudnis ir parādīts attēlā.
2. Tad viņi sāk gatavot droseles; jums būs nepieciešami divi no tiem. Lai to izdarītu, paņemiet vara stiepli 1,2 milimetru diametrā un aptiniet to ap gredzeniem, kas ņemti no barošanas avota. Šie elementi satur feromagnētisko dzelzi pulvera veidā, tāpēc ir nepieciešams veikt vismaz 7-15 pagriezienus, atstājot nelielu attālumu starp tiem.
3. Iegūtie moduļi tiek salikti vienā akumulatorā ar jaudu 4,6 μF, un kondensatori ir savienoti paralēli.
4. Induktora uztīšanai izmanto 2 mm biezu vara stiepli. Tas ir 7-8 reizes aptīts ap jebkuru cilindrisku priekšmetu, tā diametram jāatbilst tīģeļa izmēram. Nogriež lieko vadu, bet atstāj diezgan garus galus: tie būs nepieciešami savienošanai ar citām daļām.
5. Visi elementi ir savienoti uz tāfeles, kā parādīts attēlā.

Ja nepieciešams, iekārtai var uzbūvēt korpusu, šim nolūkam tiek izmantoti tikai karstumizturīgi materiāli, piemēram, tekstolīts. Ierīces jaudu var regulēt, kam pietiek ar induktora stieples apgriezienu skaita un to diametra maiņu.

Ar grafīta sukām

Šī dizaina galvenais elements ir salikts no grafīta sukām, starp kurām atstarpe ir piepildīta ar granītu, kas sasmalcināts līdz pulverveida stāvoklim. Pēc tam gatavais modulis tiek pievienots pazeminošam transformatoram. Strādājot ar šādu aprīkojumu, jums nav jāuztraucas par elektriskās strāvas triecienu, jo tam nav jāizmanto 220 volti.

Indukcijas krāsns ražošanas tehnoloģija no grafīta sukām:

1. Vispirms tiek samontēts korpuss, šim nolūkam uz flīzēm, kas var izturēt augstu temperatūru, tiek uzlikti ugunsizturīgi (šamota) ķieģeļi ar izmēru 10 × 10 × 18 cm. Gatavā kaste ir iesaiņota azbesta kartonā. Lai šim materiālam piešķirtu vēlamo formu, pietiek ar to samitrināt ar nelielu ūdens daudzumu. Pamatnes izmērs ir tieši atkarīgs no projektēšanā izmantotā transformatora jaudas. Ja vēlaties, kastīti var pārklāt ar tērauda stiepli.
2. Lielisks variants grafīta krāsnīm būtu 0,063 kW transformators, kas ņemts no metināšanas iekārtas. Ja tas ir paredzēts 380 V, tad drošības apsvērumu dēļ to var pakļaut tinumam, lai gan daudzi pieredzējuši radiotehniķi uzskata, ka no šīs procedūras var atteikties bez jebkāda riska. Tomēr ir ieteicams ietīt transformatoru ar plānu alumīniju, lai gatavā ierīce darbības laikā nesakarstu.
3. Kastes apakšā tiek novietots māla substrāts, lai šķidrais metāls neizplatās, pēc tam kastē tiek ievietotas grafīta otas un granīta smiltis.

Šādu ierīču galvenā priekšrocība ir augsta kušanas temperatūra, kas var mainīties agregācijas stāvoklis pat pallādijs un platīns. Pie mīnusiem jāmin transformatora pārāk ātra uzsilšana, kā arī mazais krāsns laukums, kas neļaus izkausēt vairāk par 10 g metāla vienā reizē. Tāpēc katram meistaram vajadzētu saprast, ka, ja ierīce ir salikta, lai apstrādātu lielus apjomus, tad labāk ir izgatavot cita dizaina krāsni.

Uz lampas balstīta ierīce

No elektroniskajām spuldzēm var salikt jaudīgu kausēšanas krāsni. Kā redzams diagrammā, lai iegūtu augstfrekvences strāvu, staru lampas ir jāsavieno paralēli. Induktora vietā šajā ierīcē tiek izmantota vara caurule ar diametru 10 mm. Konstrukcija ir aprīkota arī ar regulēšanas kondensatoru, lai varētu regulēt krāsns jaudu. Montāžai ir jāsagatavo:

• četras lampas (tetrodi) L6, 6P3 vai G807;
• trimmera kondensators;
• 4 droseles pie 100-1000 µH;
• neona indikatora gaisma;
• četri 0,01 µF kondensatori.

Sākumā vara caurule ir veidota spirālē - tas būs ierīces induktors. Šajā gadījumā starp pagriezieniem atstāj vismaz 5 mm attālumu, un to diametram jābūt 8-15 cm.Spirāles galus apstrādā piestiprināšanai pie ķēdes. Iegūtā induktora biezumam jābūt par 10 mm lielākam nekā tīģeļa biezumam (tas ir ievietots iekšpusē).

Gatavā daļa tiek ievietota korpusā. Tās ražošanai jāizmanto materiāls, kas nodrošinās elektrisko un siltumizolāciju ierīces piepildīšanai. Pēc tam no lampām, droseles un kondensatoriem tiek samontēta kaskāde, kā parādīts attēlā, pēdējie ir savienoti taisnā līnijā.

Ir pienācis laiks pieslēgt neona indikatoru: tas ir nepieciešams, lai kapteinis varētu uzzināt, kad ierīce ir gatava darbam. Šī spuldze ir savienota ar krāsns korpusu kopā ar mainīgā kondensatora rokturi.

Dzesēšanas sistēmas aprīkojums

Rūpnieciskās vienības metāla kausēšanai ir aprīkotas ar īpašām dzesēšanas sistēmām, izmantojot antifrīzu vai ūdeni. Šo svarīgo instalāciju aprīkošana paštaisītās HDTV krāsnīs prasīs papildu izmaksas, tāpēc montāža var ievērojami sabojāt jūsu maku. Tāpēc labāk ir nodrošināt mājsaimniecības vienību ar lētāku sistēmu, kas sastāv no ventilatoriem.

Gaisa dzesēšana ar šīm ierīcēm ir iespējama, ja tās atrodas attālināti no krāsns. Pretējā gadījumā metāla tinumi un ventilatora daļas var kalpot kā cilpa virpuļstrāvu īssavienošanai, kas ievērojami samazinās iekārtas efektivitāti.

Arī caurules un elektroniskās shēmas ierīces darbības laikā mēdz kļūt karstas. To atdzesēšanai parasti izmanto siltuma izlietnes.

Lietošanas noteikumi

Pieredzējušiem radiotehniķiem indukcijas krāsns montāža pēc shēmām ar savām rokām var šķist viegls uzdevums, tāpēc ierīce būs gatava diezgan ātri, un meistars vēlēsies izmēģināt savu darinājumu darbībā. Ir vērts atcerēties, ka, strādājot ar paštaisītu instalāciju, ir svarīgi ievērot drošības pasākumus un neaizmirst par galvenajiem draudiem, kas var rasties inerciālās krāsns darbības laikā:

1. Šķidrais metāls un ierīces sildelementi var izraisīt smagus apdegumus.
2. Lampu shēmas sastāv no augstsprieguma detaļām, tāpēc agregāta montāžas laikā tās jāievieto slēgtā kastē, tādējādi izslēdzot iespēju nejauši pieskarties šiem elementiem.
3. Elektromagnētiskais lauks var ietekmēt pat tās lietas, kas atrodas ārpus uzstādīšanas kastes. Tāpēc pirms ierīces ieslēgšanas ir jānoliek malā visas sarežģītās tehniskās ierīces, piemēram, mobilie telefoni, digitālās kameras, MP3 atskaņotāji, kā arī jānoņem visas metāla rotaslietas. Arī cilvēki ar elektrokardiostimulatoriem ir pakļauti riskam: viņiem nekad nevajadzētu izmantot šādu aprīkojumu.

Šīs krāsnis var izmantot ne tikai kausēšanai, bet arī ātrai metāla priekšmetu uzsildīšanai formēšanas un alvošanas laikā. Mainot instalācijas izejas signālu un induktora parametrus, jūs varat konfigurēt ierīci konkrētam uzdevumam.

Neliela daudzuma dzelzs kausēšanai tiek izmantotas paštaisītas krāsnis, šīs efektīvās ierīces var darboties no parastajām rozetēm. Ierīce neaizņem daudz vietas, to var novietot uz darbvirsmas darbnīcā vai garāžā. Ja cilvēks zina, kā lasīt vienkāršas elektriskās shēmas, tad viņam šādas iekārtas nav jāiegādājas veikalā, jo viņš ar savām rokām var salikt nelielu plīti tikai dažu stundu laikā.

Radioamatieri jau sen ir atklājuši, ka ar savām rokām var izgatavot indukcijas krāsnis metāla kausēšanai. Šīs vienkāršās diagrammas palīdzēs jums izveidot HDTV instalāciju lietošanai mājās. Tomēr pareizāk būtu visus aprakstītos dizainus saukt par "Kukhtetsky laboratorijas invertoriem", jo vienkārši nav iespējams patstāvīgi salikt šāda veida pilnvērtīgu plīti.

Pasaulē jau ir izveidojušās vispāratzītas metāla un tērauda ražošanas tehnoloģijas, kuras metalurģijas uzņēmumi izmanto vēl šodien. Tie ietver: metāla ražošanas pārveidotāju metodi, velmēšanu, vilkšanu, liešanu, štancēšanu, kalšanu, presēšanu utt. Tomēr visizplatītākā mūsdienu apstākļos ir metāla un tērauda pārkausēšana konvektoros, martena krāsnīs un elektriskās krāsnīs. Katrai no šīm tehnoloģijām ir vairāki trūkumi un priekšrocības. Tomēr vispilnīgākais un jaunākās tehnoloģijasšodien ir tērauda ražošana elektriskās krāsnīs. Pēdējo galvenās priekšrocības salīdzinājumā ar citām tehnoloģijām ir augsta produktivitāte un videi draudzīgums. Apsvērsim, kā ar savām rokām salikt ierīci, kurā metāls tiks izkausēts mājās.

Maza izmēra indukcijas elektriskā krāsns metālu kausēšanai mājas apstākļos

Metālu kausēšana mājās ir iespējama, ja jums ir elektriskā krāsns, kuru varat izgatavot pats. Apsvērsim induktīvās maza izmēra elektriskās krāsns izveidi homogēnu sakausējumu (HS) ražošanai. Salīdzinot ar analogiem, izveidotā instalācija atšķirsies ar šādām funkcijām:

• zemas izmaksas (līdz 10 000 rubļu), savukārt analogu izmaksas ir no 150 000 rubļu;
• temperatūras kontroles iespēja;
• metālu ātrkausēšanas iespēja nelielos apjomos, kas ļauj instalāciju izmantot ne tikai zinātnes jomā, bet arī, piemēram, juvelierizstrādājumu, zobārstniecības jomās u.c.
• viendabīgums un sildīšanas ātrums;
• iespēja ievietot darba korpusu krāsnī vakuumā;
• salīdzinoši mazi izmēri;
• zems trokšņa līmenis, gandrīz pilnīga prombūtne dūmi, kas palielinās darba produktivitāti, strādājot ar instalāciju;
• iespēja darboties gan no vienfāzes, gan trīsfāžu tīkliem.

Shēmas veida izvēle

Visbiežāk, konstruējot indukcijas sildītājus, tiek izmantoti trīs galvenie ķēžu veidi: pustilts, asimetrisks tilts un pilnais tilts. Projektējot šo instalāciju, tika izmantotas divu veidu ķēdes - pustilts un pilnais tilts ar frekvences regulēšanu. Šo izvēli noteica nepieciešamība regulēt jaudas koeficientu. Problēma radās ar rezonanses režīma uzturēšanu ķēdē, jo ar tās palīdzību var noregulēt nepieciešamo jaudas vērtību. Ir divi veidi, kā regulēt rezonansi:

• mainot jaudu;
• mainot frekvenci.

Mūsu gadījumā rezonansi atbalsta, regulējot frekvenci. Tieši šī funkcija izraisīja frekvences kontrolētās ķēdes veida izvēli.

Ķēdes komponentu analīze

Analizējot indukcijas krāsns darbību metāla kausēšanai mājās (IP), mēs varam atšķirt tās trīs galvenās daļas: ģeneratoru, barošanas bloku un barošanas bloku. Lai nodrošinātu nepieciešamo frekvenci iekārtas darbības laikā, tiek izmantots ģenerators, kas, lai izvairītos no traucējumiem no citām iekārtas vienībām, tiek savienots ar tiem caur galvanisko risinājumu transformatora veidā. Strāvas sprieguma ķēdes nodrošināšanai ir nepieciešams barošanas bloks, kas nodrošina drošu un uzticamu konstrukcijas spēka elementu darbību. Faktiski tas ir barošanas bloks, kas ģenerē nepieciešamos jaudīgos signālus, lai ķēdes izejā izveidotu nepieciešamo jaudas koeficientu.

1. attēlā parādīta vispārīga indukcijas instalācijas shematiska diagramma.

Elektroinstalācijas shēmas izveide

Elektroinstalācijas shēma (vadu shēma) parāda savienojumus sastāvdaļas izstrādājumiem un identificē vadus un kabeļus, kas veido šos savienojumus, kā arī to savienojuma vietas.

Instalācijas turpmākās uzstādīšanas ērtībai tika izstrādāta savienojuma shēma, kas atspoguļo galvenos kontaktus starp krāsns funkcionālajiem blokiem (2. att.).

Frekvences ģenerators

Sarežģītākais IP bloks ir ģenerators. Tas nodrošina nepieciešamo instalācijas darbības frekvenci un rada sākotnējos apstākļus rezonanses ķēdes iegūšanai. Kā svārstību avots tiek izmantots specializēts KR1211EU1 tipa elektroniskais impulsu regulators (3. att.). Šo izvēli izraisīja šīs mikroshēmas spēja darboties diezgan plašā frekvenču diapazonā (līdz 5 MHz), kas ļauj iegūt lielu jaudas vērtību pie ķēdes barošanas bloka izejas.

4. un 5. attēlā parādīta frekvences ģeneratora shematiska diagramma un elektriskās plates shēma.

Mikroshēma KR1211EU1 ģenerē noteiktas frekvences signālus, kurus var mainīt, izmantojot vadības rezistoru, kas uzstādīts ārpus mikroshēmas. Tālāk signāli nonāk tranzistoros, kas darbojas komutācijas režīmā. Mūsu gadījumā tiek izmantoti silīcija lauka efekta tranzistori ar KP727 tipa izolētiem vārtiem. To priekšrocības ir šādas: maksimālā pieļaujamā impulsa strāva, ko tie var izturēt, ir 56 A; maksimālais spriegums ir 50 V. Mēs esam pilnībā apmierināti ar šo rādītāju diapazonu. Bet saistībā ar to radās ievērojamas pārkaršanas problēma. Lai atrisinātu šo problēmu, ir nepieciešams atslēgas režīms, kas samazinās laiku, kurā tranzistori atrodas darba stāvoklī.

spēka agregāts

Šis bloks nodrošina strāvas padevi instalācijas izpildvienībām. Tās galvenā iezīme ir iespēja darboties no vienfāzes un trīsfāžu tīkliem. 380 V barošanas avots tiek izmantots, lai uzlabotu jaudas koeficientu, kas rodas induktorā.

Ieejas spriegums tiek piegādāts taisngriežam, kas pārvērš 220 V maiņstrāvas spriegumu pulsējošā līdzstrāvas spriegumā. Uz tilta izejām ir pievienoti uzglabāšanas kondensatori, kas pēc slodzes noņemšanas no instalācijas uztur nemainīgu sprieguma līmeni. Lai nodrošinātu instalācijas drošu darbību, iekārta ir aprīkota ar automātisku slēdzi.

Strāvas bloks

Šis bloks nodrošina tiešu signāla pastiprināšanu un rezonanses ķēdes izveidi, mainot apļa kapacitāti. Signāli no ģeneratora nonāk tranzistoros, kas darbojas pastiprināšanas režīmā. Tādējādi tie, atveroties dažādos laikos, ierosina atbilstošās elektriskās ķēdes, kas iet caur pakāpju transformatoru, un laiž caur to strāvas strāvu dažādos virzienos. Rezultātā pie transformatora (Tr1) izejas mēs saņemam palielinātu signālu ar noteiktu frekvenci. Šis signāls tiek piegādāts iekārtai ar induktors. Instalācija ar induktors (shēmā Tr2) sastāv no induktora un kondensatoru komplekta (C13 - Sp). Kondensatoriem ir īpaši izvēlēta kapacitāte un tie rada oscilācijas ķēdi, kas ļauj regulēt induktivitātes līmeni. Šai ķēdei jādarbojas rezonanses režīmā, kas izraisa strauju signāla frekvences pieaugumu induktorā un indukcijas strāvu palielināšanos, kā rezultātā faktiski notiek apkure. 7. attēlā parādīts elektriskā shēma indukcijas krāsns spēka agregāts.

Induktors un tā darbības iezīmes

Induktors ir īpaša ierīce enerģijas pārnešanai no strāvas avota uz produktu, tā uzsilst. Induktorus parasti izgatavo no vara caurulēm. Darbības laikā tas tiek atdzesēts ar tekošu ūdeni.

Krāsaino metālu kausēšana mājās, izmantojot indukcijas krāsni, ir saistīta ar indukcijas strāvu iekļūšanu metālu vidū, kas rodas sakarā ar induktora spailēm pielietoto sprieguma izmaiņu augsto frekvenci. Instalācijas jauda ir atkarīga no pielietotā sprieguma lieluma un tā frekvences. Frekvence ietekmē indukcijas strāvu intensitāti un attiecīgi temperatūru induktora vidū. Jo lielāka ir uzstādīšanas biežums un darbības laiks, jo labāk tiek sajaukti metāli. Pats induktors un indukcijas strāvu plūsmas virzieni parādīti 8. attēlā.

Lai nodrošinātu vienmērīgu sajaukšanos un izvairītos no sakausējuma piesārņošanas ar svešķermeņiem, piemēram, elektrodiem no tvertnes ar sakausējumu, tiek izmantots induktors ar apgrieztu apgriezienu, kā parādīts 9. attēlā. Pateicoties šim pagriezienam, tiek izveidots elektromagnētiskais lauks. radīts, kas notur metālu gaisā, pārsniedzot Zemes gravitācijas spēku.

Instalācijas galīgā uzstādīšana

Katrs no blokiem ir piestiprināts pie indukcijas krāsns korpusa, izmantojot īpašus statīvus. Tas tiek darīts, lai izvairītos no nevēlamiem strāvu daļu kontaktiem ar paša korpusa metāla pārklājumu (10. att.).

Instalācijas drošai darbībai tā ir pilnībā pārklāta ar izturīgu apvalku (11. att.), tādējādi radot barjeru starp bīstamiem konstrukcijas elementiem un ar to strādājošā cilvēka ķermeni.

Indukcijas iekārtas uzstādīšanas ērtībai kopumā tika izveidots indikācijas panelis metroloģisko ierīču izvietošanai, ar kura palīdzību tiek uzraudzīti visi instalācijas parametri. Šādas metroloģiskās ierīces ietver: ampērmetru, kas parāda strāvu induktorā, voltmetru, kas savienots ar induktora izeju, temperatūras indikatoru un signāla ģenerēšanas frekvences regulatoru. Visi iepriekš minētie parametri ļauj regulēt indukcijas bloka darbības režīmus. Dizains ir aprīkots arī ar manuālu aktivizēšanas sistēmu un indikācijas sistēmu apkures procesiem. Ar ierīču displeju palīdzību faktiski tiek uzraudzīta instalācijas darbība kopumā.

Maza izmēra indukcijas instalācijas projektēšana ir diezgan sarežģīts tehnoloģisks process, jo tam ir jānodrošina atbilstība daudziem kritērijiem, piemēram: dizaina vienkāršība, mazs izmērs, pārnesamība utt. Šī iekārta darbojas pēc bezkontakta enerģijas pārnešanas uz objektu un uzsilda to. Indukcijas strāvu mērķtiecīgas kustības rezultātā induktorā tieši notiek pats kušanas process, kura ilgums ir vairākas minūtes.

Šīs iekārtas izveide ir diezgan izdevīga, jo tās pielietojuma joma ir neierobežota, sākot no izmantošanas parastajiem laboratorijas darbiem līdz sarežģītu viendabīgu sakausējumu ražošanai no ugunsizturīgiem metāliem.