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Il crogiolo è un recipiente per la fusione del metallo. Di norma, il metallo di conversione viene fuso in crogioli, ad es. già portato al grado di qualità richiesto per la colata in uno stampo o per la raffinazione (purificazione profonda dalle impurità). La linea generale di sviluppo della metallurgia su larga scala è quella di ridurre il numero di fasi di lavorazione, fino al rilascio del metallo condizionato direttamente dal forno fusorio, ma nell'industria la fusione del crogiolo conserva ancora un'importanza significativa, e nell'artigianato e nella gioielleria domina.

Il crogiolo non è solo un recipiente abbastanza resistente al calore. La sua composizione chimica e il suo design devono corrispondere al tipo di metallo da fondere e alla modalità di fusione. Questo articolo descrive come realizzare un crogiolo con le proprie mani e quali condizioni deve soddisfare per l'uso a casa o in un piccolo laboratorio. I metallurgisti principianti dovranno prima toccare il processo di fusione del metallo stesso, perché... I requisiti per il crogiolo sono determinati principalmente dalle sue condizioni.

Un po' di fusione

In un vuoto profondo, il metallo di elevata purezza da fondere può essere riscaldato esattamente alla temperatura di fusione o leggermente superiore, e mantenuto a questa temperatura per un certo tempo in modo che minuscoli resti di cristalliti, letteralmente pochi atomi, si sciolgano. Quindi il metallo può essere lasciato raffreddare leggermente al di sotto del punto di fusione: rimarrà liquido, come una soluzione sovrasatura senza un seme di cristallo. Se ora versiamo il metallo, sempre sotto vuoto, in uno stampo di materiale chimicamente assolutamente inerte, nel quale è posto un seme di cristallo dello stesso metallo, allora, osservando tutte le sottigliezze di questa tecnologia, otterremo un unico -colata di cristallo con proprietà uniche.

In condizioni amatoriali, la fusione sotto vuoto, purtroppo, non è fattibile. Per realizzare autonomamente un crogiolo per la fusione del metallo, è necessario tenere conto di una serie di caratteristiche della fusione in un ambiente di gas chimico non inerte. Il metallo fuso, in primo luogo, interagisce con l'aria, provocandone la perdita di parte nella formazione di ossido, cosa particolarmente importante quando si fondono rottami di metalli preziosi: alla sua temperatura di fusione (1060 gradi Celsius), anche l'oro si ossida notevolmente. Per compensare in una certa misura l'ossidazione, il crogiolo deve fornire un ambiente riducente per la fusione o essere chimicamente inerte se il metallo viene fuso con una fiamma aperta e pulita, vedere di seguito.

In secondo luogo, affinché il metallo nel crogiolo non si congeli finché non viene portato nello stampo di fusione, in modo che i resti dei cristalliti originali non rovinino la fusione e la fusione acquisisca sufficiente fluidità, il metallo nel crogiolo si surriscaldi. Ad esempio, il punto di fusione dello zinco è di 440 gradi e la sua temperatura di fonderia è di 600. L'alluminio, rispettivamente, 660 e 800. Poiché il surriscaldamento del metallo dopo la fusione richiede del tempo, allo stesso tempo si verifica anche il degasaggio della fusione, questo è la terza cosa.

Recupero

Nella metallurgia, come agenti riducenti vengono utilizzati il ​​carbonio atomico C, il monossido di carbonio CO (monossido di carbonio) e l'idrogeno H. Quest'ultimo è molto spesso un ospite accidentale, perché a questo scopo è troppo attivo e viene assorbito dai metalli senza formare con essi composti chimici in grandi quantità, che rovinano il materiale di fusione. Ad esempio, il platino solido a temperatura ambiente può assorbire fino a 800 volumi di idrogeno. Un pezzo grezzo di platino in un'atmosfera di idrogeno si gonfia letteralmente davanti ai nostri occhi, si rompe e cade in pezzi. Se li togli dalla camera dell'idrogeno e li riscaldi, l'idrogeno verrà rilasciato.

Nota: in modo simile, ma in quantità minori, i metalli assorbono/emettono altri gas, ad es. azoto. Questo è il motivo per cui è necessario il degasaggio della massa fusa, vedere anche di seguito.

Una notevole percentuale di riduzione dell'idrogeno si verifica quando riscaldato da una fiamma libera di un bruciatore a gas, al contatto con una superficie meno riscaldata. Il metallo non si deteriora: l'idrogeno assorbito viene rilasciato e bruciato successivamente nel processo di fusione. Ma se il materiale del crogiolo è anche soggetto ad assorbimento di gas, potrebbe rompersi e scoppiare durante la fusione; questo deve essere tenuto presente.

La riduzione di CO è evidente se il metallo nel crogiolo viene fuso dalla fiamma libera di un bruciatore liquido (benzina, kerosene, diesel), per gli stessi motivi. Il combustibile liquido brucia molto più lentamente del gas e la sua zona di postcombustione si estende per diversi cm dall'ugello del bruciatore. La riduzione con monossido di carbonio è la più pulita dal punto di vista del metallo: non rovina il metallo e non produce sottoprodotti con un forte eccesso di riducente. Pertanto, la riduzione della CO2 è ampiamente utilizzata in metallurgia quando si fonde il metallo dal minerale, ma nessuno ha ancora capito come realizzare un forno a crogiolo (vedi sotto), in cui la compensazione dell’ossidazione sarebbe completamente fornita dalla CO.

Il carbonio atomico è un agente riducente sufficientemente energetico da compensare l'ossidazione. Inoltre, non è difficile creare un ambiente riducente in un crogiolo utilizzando C: è sufficiente introdurre carbonio libero in una o nell'altra modifica allotropica nella composizione del suo materiale o realizzare l'intero crogiolo da un allotropo resistente al calore e meccanicamente sufficientemente forte C; la grafite è uno di questi. Quando si riduce il C, esiste il pericolo di carburazione della massa fusa, ma la grafite rilascia pochissimo carbonio atomico quando viene riscaldata. Se si riscalda il metallo in un crogiolo di grafite con una fiamma a gas, il C in eccesso troverà immediatamente un H più “gustoso” e il pericolo di carburazione sarà ridotto a zero. E per altri metodi di riscaldamento (vedi sotto), è possibile selezionare le dimensioni, la configurazione del crogiolo e l'aggiunta di grafite al suo materiale in modo che semplicemente non ci sia C in eccesso in qualsiasi modalità di fusione immaginabile. Questa è una proprietà molto preziosa della grafite, tienila a mente.

Nota: il coefficiente di dilatazione termica della grafite TKR è negativo, il che compensa in modo significativo la dilatazione termica del crogiolo, ne aumenta la durabilità e ne aumenta la durata. Anche qualità pregevole.

Estratto

Quindi è chiaro il motivo per cui la fusione nel crogiolo deve essere surriscaldata e trattenuta. Sebbene la fusione del metallo sia un argomento completamente diverso, va comunque menzionato che il tempo di mantenimento della fusione deve essere osservato in modo abbastanza accurato. Nella pratica, ad esempio, i metalli chimicamente puri non vengono quasi mai utilizzati. l'oro 9999 si consuma molto velocemente; Fanno eccezione il rame elettrico e lo zinco per la zincatura, più sono puliti, meglio è. Molto spesso usano il cosiddetto. leghe eutettiche; per esempio l'acciaio è un eutettico di ferro e carbonio e il duralluminio è un eutettico complesso di diversi componenti. Se si lascia riposare la massa fusa, la struttura dell'eutettico nella colata cambierà e il prodotto finito verrà rovinato. Il tempo di permanenza è particolarmente critico per il bronzo e l'ottone: è necessario colarli immediatamente, non appena il gioco della fusione nel crogiolo apparentemente cambia e diventa più calmo. Ricordi come l'ingegnere Telegin in "Walking Through Torment" di A. N. Tolstoj era preoccupato che il bronzo non si consumasse?

In relazione alla produzione di un crogiolo fatto in casa, il degasaggio della massa fusa durante l'esposizione è significativo in quanto in questo momento esso (il crogiolo) subisce carichi dinamici significativi dalle bolle di gas rilasciati e/o dal gioco della massa fusa stessa. Cioè, fare in modo che il crogiolo sopporti una grande quantità di deformazione termica e, se è necessario il recupero, una piccola quantità. Il suo materiale deve anche essere sufficientemente viscoso da resistere alle onde d'urto derivanti dallo scoppio di bolle e agli urti derivanti dai getti di fusione. È questa circostanza che spiega la scarsa durata e affidabilità dei crogioli in grafite fatti in casa (vedi sotto).

Da cosa fare

Si realizzano crogioli di fusione (vedi figura sotto):

1. ceramica chimicamente neutra;
2. grafite ceramica;
3. grafite;
4. ghisa;
5. acciaio.

Le loro caratteristiche comparative sono le seguenti:

• Ceramica neutra: utilizzata per fondere rottami di gioielli preservando il campione, perché con il riscaldamento indiretto (vedi sotto), le proprietà del metallo non cambiano. Puoi farlo da solo, ma è un po’ complicato (vedi sotto) e ne vale la pena? Un crogiolo d'oro da 50 g costa fino a 100 rubli in una gioielleria. Sono adatti senza problemi alla fusione in un forno a induzione (vedi sotto), perché quasi non assorbono l'energia del campo elettromagnetico (EMF). Risorsa: 10-30 si scioglie.
• Grafite ceramica – adatta per fondere qualsiasi metallo; a casa fino a 1,5-2 kg alla volta. Per utilizzare un forno a induzione, la sua potenza per la stessa quantità di metallo dovrà essere aumentata di 1,5-2 volte a causa dell'assorbimento dei campi elettromagnetici da parte della grafite conduttiva. Puoi farlo da solo, vedi sotto. Risorsa: fino a 50 o più fusioni.
• Grafite - adatta per fondere rottami vecchi e ossidati di metalli non ferrosi e preziosi, perché creare un forte ambiente riparativo. La fusione dell'argento con fiamma libera a gas in un crogiolo di grafite consente di ripristinare quasi completamente il peso originario del metallo ossidato. Non puoi farlo da solo, vedi sotto. Risorsa: più di 100 fusioni.
• Ghisa - utilizzata principalmente per fondere il rame rosso in rame privo di ossigeno, perché assorbire attivamente l'ossigeno. La risorsa arriva fino a 30 fusioni, quindi il carbonio amorfo lascia la ghisa e il crogiolo si degrada.
• Acciaio: un'opzione economica fatta in casa per fondere piccole quantità di leghe di alluminio e magnesio e altri metalli chimicamente inerti nella massa fusa. Può essere utilizzato per sciogliere piccole quantità di piombo in piombi da pesca, ecc.

Nota: i crogioli in grafite, ghisa e acciaio per l'uso nei forni a induzione (vedi sotto) sono del tutto inadatti, perché assorbire completamente l'energia EMF.

Informazioni sui crogioli in grafite

I crogioli di grafite sono realizzati tramite tornitura di grafite naturale massiccia (costosi) o sinterizzati ad alte temperature da polvere di grafite (più economici, ma comunque non molto economici). Gli hobbisti spesso provano a realizzare crogioli di "grafite" da grafite macinata con un legante caolino, ecc., Ma quello che ottengono non è grafite, ma crogioli ceramici eccessivamente grafitati: fragili, resistono a non più di 10 fusioni e rovinano il metallo a causa di rilascio eccessivo di carbonio atomico da parte della grafite finemente dispersa. Un modo più o meno razionale per utilizzare la grafite macinata nella fusione amatoriale di crogioli è quello di ricavarne un mini forno a crogiolo da tavolo per crogioli ceramici neutri, vedere fig.

La saldatura a freddo per l'assemblaggio di questo forno deve essere utilizzata ad una temperatura di almeno 800 gradi: le guance, che conducono bene l'elettricità, durante una fusione non si riscaldano oltre i 400. La polvere di grafite non si riscalda molto di più senza un crogiolo, ma quando il crogiolo viene pressato al suo interno, sarà caldo oltre 1000 gradi a causa della compattazione della polvere sotto il crogiolo.

Se l'oro si sta sciogliendo, una volta completata la fusione e raffreddato il forno, la polvere di grafite viene versata e agitata, perché viene cotto. Per fondere argento e cupronichel, la polvere viene rimossa e agitata dopo 3-5 fusioni, in modo che il forno si riscaldi più velocemente. In ogni caso, per mantenere un ambiente riducente, durante la fusione il forno viene coperto con un coperchio di mica.

Metodi di riscaldamento

Se è necessario fondere più di 150-200 g di metallo alla volta, sarà necessario costruire un forno a crogiolo accanto al crogiolo, altrimenti sarà molto difficile ottenere l'omogeneità della fusione e una fusione di alta qualità. Fa eccezione il piombo bassofondente e facilmente recuperabile: in casa se ne possono sciogliere fino a 20-30 kg alla volta. Una relativa eccezione è lo zinco per zincatura a caldo; la sua fusione in un crogiolo senza forno può arrivare fino a 2-2,5 kg, ma sopra deve essere cosparso di borace in modo che la superficie del fuso sia completamente ricoperta dal suo strato fluidificato. Gli elementi di fissaggio in acciaio vengono gettati nella massa fusa attraverso uno strato di borace.

Il metodo ottimale sotto tutti gli aspetti per riscaldare il crogiolo in un forno è con gas, pos. 1 in Fig., ma un forno a crogiolo gassoso è una struttura piuttosto complessa, sebbene possa essere facilmente realizzato in modo indipendente. Il crogiolo più adatto per un forno a gas è un crogiolo ceramico in grafite, perché il suo materiale ha una conduttività termica piuttosto elevata. Se i requisiti di purezza del metallo sono particolarmente elevati, è meglio utilizzare un crogiolo ceramico neutro. Quando inferiore per i metalli fusibili - ghisa, poiché conduce meglio il calore e quindi consente di risparmiare carburante. I crogioli di grafite vengono posti in un forno a gas solo se è necessaria una forte riduzione del vecchio metallo ossidato e il pericolo di carburazione è insignificante, ad esempio quando si fonde l'argento estratto dalla terra per la raffinazione

Per i metalli a basso punto di fusione, il forno elettrico a crogiolo, pos. 2; potrebbe essere il cosiddetto ohmico (con riscaldamento tramite spirale di nicromo) o induzione, con riscaldamento tramite generatore di oscillazioni elettromagnetiche, vedere sotto. Per i forni a induzione sono adatti solo i crogioli ceramici neutri o, in misura limitata, in grafite.

Se il crogiolo contiene più di 2-2,5 kg di metallo, secondo le norme di sicurezza il forno a crogiolo deve essere inclinabile (punto 3), perché e 1 kg di fusione rovesciato sul pavimento è già un grosso disastro. Al contrario, è preferibile scaldare il metallo in piccoli crogioli da gioielleria senza forno, direttamente con la fiamma di un bruciatore, pos. 4. In questo caso il crogiolo viene trattenuto durante tutto il processo di fusione con una speciale impugnatura a molla, pos. 5 e 6.

Nota: l'argento e le sue leghe, nonché il piombo per i piombi, possono essere fusi in casa in quantità fino a 15-20 g, utilizzando al posto del crogiolo... un cucchiaio di acciaio inox alimentare, vedi fig. sulla destra. Per sicurezza poi è necessario realizzare delle guarnizioni per le ganasce della morsa con tagli longitudinali sotto il manico del cucchiaio. La fiamma è esclusivamente a gas; la benzina può bruciare un cucchiaio.

Riscaldamento elettrico

I forni a crogiolo ohmico vengono utilizzati principalmente per la fusione di piombo o stagno. Per i metalli più refrattari risultano antieconomici, ma in un forno elettrico a crogiolo domestico si possono sciogliere fino a 20 kg di piombo alla volta; come realizzare il tuo crogiolo elettrico per fondere il piombo, vedi ad esempio. video:

Video: crogiolo elettrico per la fusione del piombo

La fusione dell'alluminio in un crogiolo risulta essere più redditizia per induzione a causa della sua elevata conduttività elettrica, ma questo trucco non funziona più con il rame: la sua temperatura e il calore latente di fusione sono molto più alti. Con il metodo di fusione ad induzione, il metallo viene riscaldato dalle correnti parassite di Foucault, per le quali il crogiolo con esso è posto in una bobina EMF di filo di rame spesso, alimentata da corrente alternata da un generatore di oscillazioni elettromagnetiche. Come realizzare un generatore con le proprie mani per riscaldare induttivamente piccole quantità di metallo, ad esempio per bigiotteria, è descritto in altri materiali o, ad esempio, vedere di seguito. videoguida.

Video: riscaldamento a induzione fai-da-te

Con un aumento della quantità di metallo fuso, non solo aumenta la potenza richiesta del generatore, ma diminuisce anche la sua frequenza ottimale, ciò influisce sul cosiddetto. effetto superficie (effetto pelle) in metallo. Se 100-200 g di alluminio possono essere fusi in campi elettromagnetici da qualsiasi generatore fatto in casa, l'installazione di 1,5-2 kg di duralluminio o lega di magnesio è già una struttura solida, vedere fig. sulla destra. Se intendi lavorare con l'alluminio, pensa attentamente: vale la pena costruire qualcosa del genere? Non sarebbe più semplice utilizzare un mini forno a gas per fondere piccole quantità di leghe di alluminio, vedi ad esempio. video clip

Video: mini forno per la fusione dell'alluminio

Fare crogioli

Ora è il momento di creare il tuo crogiolo di fusione. Da quanto sopra è chiaro che ha senso realizzare crogioli con le proprie mani:

1. Acciaio;
2. Ceramica neutra;
3. Grafite ceramica.

Non c'è niente di speciale da dire sui crogioli in acciaio: sono solo un recipiente in acciaio con una maniglia saldata. I crogioli in acciaio vengono utilizzati per la fusione dei metalli bassofondenti; a volte - zinco per zincatura a caldo con qualità fino a 3+. I crogioli in acciaio per piombo, stagno e zinco sono adatti solo per la fusione di un metallo specifico, perché... dopo 1-2 fusioni ne vengono ricoperti dall'interno.

Ceramica neutra

La composizione della miscela per formare un crogiolo ceramico neutro è di 7 parti di argilla refrattaria, 1 parte di argilla refrattaria finemente macinata (fino alla frazione<1,5 мм) и 10 ст. ложек жидкого стекла (силикатного канцелярского клея) на 1 л сухой смеси. Молотый шамот в небольших количествах можно получить из кусков шамотного кирпича, растолченных в фаянсовой ступке (продаються в магазинах хозяйственных, медицинского оборудования и некоторых аптеках). Не жалко денег на крутизну – можно в сувенирном купить агатовую, они более стойкие. Если же вы собираетесь лить металл регулярно и довольно много, или делать тигли на продажу, то, возможно, лучше будет сделать для размола шамота цепную или шариковую мельницу.

Mulino in argilla refrattaria

La chamotte macinata finemente fa parte della materia prima per lo stampaggio di crogioli sia neutri che di grafite, e la qualità e la durata del crogiolo dipendono in gran parte da questo, e la frantumazione della chamotte con metodi artigianali richiede molta manodopera e non produce un risultato completamente di buona qualità Materiale. La struttura di un mulino a catena per materie prime minerali è mostrata in Fig. sulla destra. Materiale: acciaio. Catene – 4; vengono appesi trasversalmente in modo che si pieghino orizzontalmente di ca. per 1/3 del diametro del serbatoio. Un'opzione invece delle catene per 1 mattone refrattario rotto è quella di 2-3 manciate di palline dal cuscinetto. Le nuove catene acquistate in negozio costeranno più delle catene, ma quelle vecchie con cuscinetti rotti sono abbastanza adatte. Qualsiasi azionamento: manuale, elettrico. Sia i mulini a catena che quelli a sfere sono in grado di macinare l'argilla refrattaria in polvere come il cemento; Per ottenere determinate frazioni il mulino viene fermato prima. Per evitare la formazione di polvere, durante la macinazione l'imboccatura della vasca viene coperta con qualcosa. Per macinare un mattone, è sufficiente lasciarlo cadere da un'altezza su un pavimento duro e caricare i pezzi risultanti nel mulino.

Preparazione del materiale per lo stampaggio

Mescolare l'argilla secca con l'argilla refrattaria macinata fino a completa omogeneità (uniforme). L'opzione ideale è scorrere 15-20 volte nello stesso mulino; se è sferico, non devi lanciare palline nel serbatoio. Scaricare la massa impastata e aggiungere un po' d'acqua (1,5-2,5 parti), mescolando con le mani fino a raggiungere la consistenza: chiusa a pugno, aderisce formando un grumo, ma non si attacca alla pelle e non si preme tra le dita . Aggiungere il vetro liquido, sempre mescolando fino a completa omogeneità, questo è il passaggio più laborioso.

Deareazione

Anche una sola bolla d'aria rimasta nella miscela del crogiolo ceramico può causare lo scoppio del crogiolo a causa del riscaldamento. Pertanto, è necessario eliminare l'aria dalla massa. Per fare ciò, stendere una pellicola pulita sul pavimento duro; il giornale, come consigliano alcuni manuali, non è necessario: la massa si accumulerà dalle fibre di carta.

Per eliminare l'aria, l'intero pezzo di massa viene lanciato con forza più volte sul pavimento. In pratica, dopo che le bolle hanno smesso di uscire dalla massa flosciante, almeno altre 10 volte.

Magazzinaggio

Per la conservazione, la massa sbattuta viene posta in un contenitore di vetro con coperchio ermetico. Nella plastica, e soprattutto se avvolta in più strati di pellicola, la massa si asciuga in poche settimane e non può essere ripristinata, ma nel vetro in un luogo fresco si conserva per più di sei mesi.

Utilizzo

I crogioli della massa risultante vengono semplicemente scolpiti a mano o modellati in uno stampo in gesso distruttibile o pieghevole, come descritto di seguito. Il crogiolo modellato viene essiccato e, cosa assolutamente necessaria per questa massa, dopo l'essiccazione viene ricotto in un forno a muffola per un'ora o due ad una temperatura di 800 gradi. È a questa temperatura che il vetro liquido si scioglierà e legherà saldamente gli altri componenti. Sotto: il crogiolo collasserà durante la prima fusione; più alto – durante la ricottura. Questo è uno svantaggio molto significativo di questa tecnologia, perché Tuttavia, l'attrezzatura per i forni a muffola non è economica né semplice. La temperatura massima di esercizio dei crogioli risultanti arriva fino a 1600 gradi; risorsa, con macinazione di alta qualità di chamotte - fino a 30 fusioni.

Grafite

Tecnologia di produzione di crogioli di grafite per la fusione di qualsiasi metallo, incl. il rottame nero, utilizzando qualsiasi metodo di riscaldamento, è ben descritto in un articolo dell'autore A. Ramir del 2006 (vedi dendrite-steel.narod.ru/stat-ramir-3.htm). A. Ramir, a quanto pare, è un autodidatta, ma gli va ancora più merito: i suoi prodotti corrispondono pienamente a buoni progetti industriali. Tuttavia, in primo luogo, il suo articolo è stato riscritto molte volte da riscrittori che chiaramente non hanno gettato metallo nelle loro vite. In secondo luogo, non è sempre possibile accedervi tramite una ricerca e per qualche motivo i disegni non vengono scaricati, sebbene sembrino distribuiti gratuitamente. In terzo luogo, c’è qualcosa da aggiungere ai materiali di A. Ramir, senza offesa per lui. Una delle regole della tecnologia è che in un buon design c’è sempre qualcosa da migliorare. Pertanto ripeteremo e integreremo i punti principali di questa pubblicazione.

I disegni dei crogioli dell'articolo citato sono riportati in Fig.:

Il peso massimo dell'acciaio fuso è indicato in kg; deve essere ricalcolato per un altro metallo. La difficoltà principale in questo caso è la fabbricazione del pallone: ​​il guscio rotondo dello stampo. La sua superficie interna è conica, altrimenti il ​​crogiolo finito non può essere rimosso dopo lo stampaggio, quindi A. Ramir ha utilizzato matracci torniti.

Nel frattempo, un pallone per una qualsiasi di queste forme può essere realizzato con un pezzo di tubo di plastica. È fissato in 3 punti, in basso, al centro e in alto, con morsetti a vite e riscaldato dall'interno con un asciugacapelli. Stringendo le fascette la superficie non sarà completamente conica, ma il pallone verrà estratto dal crogiolo. Devi solo utilizzare morsetti a vite senza fine (vedi figura a destra) o i loro analoghi fatti in casa. Qualsiasi altro morsetto deforma il tubo. Molto probabilmente il pallone si staccherà dal crogiolo, ma non durerà a lungo o si spezzerà durante la prima fusione.

La composizione della miscela utilizzata dall'autore è di 7 parti in volume di argilla refrattaria macinata, 3 parti di ceramica o argilla da forno e 1 parte di grafite macinata. A. Ramir fornisce anche una ricetta con 2 parti di grafite, ma in termini di potere riducente questo è chiaramente eccessivo e la probabilità di rompere un crogiolo con una miscela 7:3:1 sarà ridotta a zero se l'argilla refrattaria viene frantumata in polvere in un mortaio o macinata in un mulino (vedi sopra) .

È necessario mettere a bagno il mattone refrattario, come consiglia A. Ramir, solo prima di frantumarlo secondo il metodo artigianale da lui descritto. I componenti secchi vengono miscelati fino a completa omogeneità nella sequenza specificata (argilla refrattaria, argilla, grafite) e mescolati con acqua sotto agitazione continua fino a ottenere la consistenza sopra descritta. Non è necessario eliminare l'aria da questa massa, perché... viene disaerato durante il processo di stampaggio. L'impasto non viene conservato, quindi deve essere preparato immediatamente prima della realizzazione del crogiolo.

Per formare la superficie interna del crogiolo, è necessario scolpire un blocco di legno duro (riempito di grigio nelle posizioni 1-5 della figura), levigarlo e, preferibilmente, camminarci sopra con la pelle fino a quando la superficie sarà completamente liscia. . Al centro della superficie del blocco che costituisce il fondo del crogiolo, praticare un foro cieco e infilarvi uno stuzzicadenti o, meglio, un bastoncino rotondo di plastica liscia ricavato da un raccogli orecchie. Il fiammifero utilizzato da A. Ramir non è l'opzione migliore: quando viene estratto, spesso si rompe e di conseguenza il prodotto viene danneggiato.

Nota: L'uso di qualsiasi lubrificante durante la formazione del crogiolo è inaccettabile: verranno assorbiti nel suo materiale e il crogiolo scoppierà per il riscaldamento.

Lo stampo viene riempito con l'impasto in strati di 15 mm, e ogni strato viene compattato con un pressino di legno. Questa è la fase più critica: bolle e compattazione non uniforme dell'impasto sono inaccettabili. Quando rimane circa il bordo del pallone. 12 mm, compattare l'impasto con un coperchio già risvoltato con al centro il foro per l'asta, pos. 2. La miscela viene aggiunta in strati di 1-2 mm fino a quando lo spazio tra il coperchio pressato molto strettamente e il bordo superiore della scatola di investimento raggiunge 1-1,5 mm, pos. 3. Se lo spazio è maggiore è possibile togliere parte della miscela. Successivamente, il coperchio viene rimosso e l'asta viene estratta con cautela dal blocco utilizzando una pinza, il coperchio viene rimesso e lo stampo viene capovolto. Una maniglia è fissata al fondo del blocco con viti autofilettanti e, ruotandola con attenzione avanti e indietro, viene estratta dalla fusione.

Nota: Se l'asta non viene inserita nel fondo del blocco, sarà impossibile rimuoverla senza distruggere la fusione: l'aspirazione sotto il blocco non funzionerà.

La formazione di un crogiolo con fondo piatto (che è di 1,2 kg) ha le sue peculiarità: non puoi semplicemente estrarlo. Pertanto, quando la massa compattata raggiunge la sommità piatta del blocco, su di essa viene posizionato un cerchio di carta igienica o da filtro.

Ora il foro dell'asta e piccoli difetti sulla superficie interna del crogiolo vengono sigillati con la stessa massa. Deve essere completamente liscio, altrimenti la probabilità di distruzione del crogiolo durante la fusione è piuttosto alta, quindi dopo aver corretto i difetti deve essere levigato. Il modo migliore per farlo è rivestirlo con carta igienica (elemento 4), inserire un blocco (elemento 5) e girarlo più volte.

Non resta che rimuovere la fiaschetta. A tale scopo riportare il crogiolo insieme al crogiolo nella posizione di lavoro (per il crogiolo), posizionare un blocco rotondo di legno e serrare con cautela il pallone, pos. 5 e 6. Se il pallone è di plastica, il suo bordo superiore sporgente è leggermente piegato verso l'esterno in più punti con le dita; Molto probabilmente, dopo questo, la fiaschetta si staccherà come un orologio.

E infine, la fusione finita viene asciugata. Attrezzatura – piano cottura con forno. La colata viene posta capovolta su una teglia e posta in forno. Si scaldano per mezz'ora al gas più basso, poi un'altra mezz'ora a fuoco medio (la temperatura secondo il termometro incorporato è di circa 150 gradi) e altre 2 ore a pieno. Dopodiché spegnete il fuoco e lasciate raffreddare la colata nel forno fino a domattina. Non aprire il forno durante l'intero periodo di asciugatura!

Prima dell'uso, il crogiolo deve essere controllato per eventuali crepe nascoste. Per fare questo, tienilo per il fondo con la punta delle dita e toccalo con le unghie in un cerchio dall'alto verso il basso. Ogni colpo dovrebbe suonare. Se da qualche parte non squilla è un difetto, non puoi scioglierti. Per un crogiolo prodotto con questa tecnologia non è necessaria la ricottura. Suona ovunque: puoi scioglierti immediatamente.

Per che cosa?

Un lettore interessato alla metallurgia domestica "per lo sviluppo generale" potrebbe avere una domanda: perché tutto questo problema? Non tutti vanno in giro con un metal detector nella foresta dopo la pioggia, non tutti sono entusiasti di fondere l'acciaio damascato a casa, e non tutti hanno in mente centinaia di centesimi di vecchi dispositivi elettronici, da cui decine di grammi di oro, platino e il palladio può essere estratto.

Per molto tempo, gli uomini hanno iniziato a pensare a come creare la propria fornace per fondere il metallo a casa. Deve essere portatile e soddisfare tutte le condizioni. L'impianto produttivo dispone di forni per la fusione di grandi quantità di metallo. A casa puoi assemblare un forno per fondere fino a cinque chilogrammi di alluminio. Diamo un'occhiata a come realizzare una fonderia a casa.

Attrezzature e materiali di cui avrai bisogno

Per fondere il metallo, è necessario acquistare i seguenti componenti per la produzione:

• mattoni refrattari;
• unghia;
• trasformatore;
• filo di rame;
• grafite;
• mica;
• amianto e cementine;
• bruciatore;
• crogiolo.

Le dimensioni varieranno a seconda dei desideri della persona che lo ritira. È meglio creare un piccolo forno per la fusione dei metalli se vuoi utilizzarlo solo per le tue esigenze. Trascorrerai meno tempo a realizzarlo e una piccola quantità di kilowatt verrà spesa per riscaldarlo. Se lo fai utilizzando gasolio o carbone, non dimenticare di installare l'isolamento termico e la fornitura d'aria.

Metalli come ferro, nichel, stagno e rame vengono fusi in un forno elettrico. La tensione di uscita in un forno elettrico dovrebbe essere maggiore, il che significa che aumenterà la distanza tra gli elettrodi. Al posto degli elettrodi sono adatte le spazzole di un motore elettrico.

Istruzioni passo passo

Come realizzare un forno fusorio a casa: leggi le seguenti istruzioni:

• È installato un generatore di corrente alternata ad alta frequenza.
• Avvolgimento a spirale. Realizzato in filo di rame.
• Crogiolo.

Tutti questi elementi sono collocati in un unico alloggiamento. La tazza di fusione è posizionata nell'induttore. L'avvolgimento è collegato alla fonte di alimentazione. Quando la corrente è accesa, appare un campo elettromagnetico. Le correnti parassite risultanti passano attraverso il metallo nella tazza e lo riscaldano. Si verifica la fusione.

Le proprietà positive di un forno a induzione sono che quando si fondono i metalli si ottiene una fusione omogenea, i componenti della lega non evaporano e la fusione avviene abbastanza rapidamente. Inoltre, l'installazione di tale stufa non danneggia l'ecosistema ed è sicura per l'utente.

Il raffreddamento può essere effettuato utilizzando una ventola. Solo quest'ultimo dovrebbe essere posizionato il più lontano possibile dal forno, altrimenti il ​​suo avvolgimento fungerà da ulteriore chiusura dei flussi di vortice. Ciò ridurrà la qualità della fusione.

Caratteristiche della fusione di alcuni metalli

Per fondere il metallo in casa, questo elemento deve essere posto in una piccola tazza o crogiolo. La tazza con il materiale viene inserita nel forno. Poi inizia il suo scioglimento. Per sciogliere gli elementi preziosi, vengono posti in un'ampolla di vetro. Per realizzare una lega da più componenti, seguire queste istruzioni:

• Innanzitutto, nella tazza di fusione viene posto un elemento refrattario, rame o ferro.
• Quindi viene posizionato un componente più fusibile: stagno, alluminio.

L'acciaio è un materiale refrattario. Il suo punto di fusione è di millequattrocento gradi Celsius. Pertanto, per fondere l'acciaio in casa, è necessario seguire le seguenti istruzioni:

• Per fondere l'acciaio a casa, introdurre ulteriori rigeneratori. Se il forno funziona con l'elettricità, viene utilizzata l'elettricità.
• Durante il riscaldamento ad induzione vengono aggiunte scorie. Aumentano la velocità di fusione.
• Monitorare costantemente le letture dello strumento. Se necessario, abbassare la temperatura di fusione passando a una modalità più moderata.
• È sempre corretto determinare se l'acciaio è pronto per la lavorazione o per la fusione. Segui tutti i passaggi precedenti. Solo allora il metallo risultante sarà di alta qualità.

Per fondere il ferro a casa, il forno deve essere preriscaldato. Innanzitutto, viene posizionato un pezzo grande e poi quelli piccoli. Il ferro deve essere girato in tempo. Un metallo adeguatamente fuso avrà una forma sferica.

Se intendi produrre il bronzo, devi prima posizionare il rame nel foro di fusione. Poiché questo componente è più refrattario. Quando il rame è fuso si aggiunge lo stagno.

In nessun caso elementi come cadmio, piombo o zinco devono essere fusi. Quando bruciano, producono fumo giallastro tossico.

E quando fondi alluminio, stagno o ferro, devi fare attenzione. Rivettare lentamente e dovrebbe essere fatto con un piccolo martello. Riscaldare frequentemente il materiale finché non diventa arrossato e raffreddarlo in acqua fredda. Solo così alla fine otterrai la lega perfetta.

Il fine settimana è stato abbastanza fruttuoso. Sono riuscito a costruire un forno fusorio con le mie mani. Funziona con combustibile solido (carbone, coke) ed è in grado di fondere più di 5 kg di alluminio alla volta! I lettori abituali del mio blog tecnologico Dimanjy potrebbero aver notato che l'ho già fatto. Ma funziona con l'elettricità ed è progettato per fondere piccoli volumi di alluminio.

Grazie all'utilizzo del combustibile solido (carbone), ho potuto fondere l'alluminio nella mia nuova fonderia come un adulto. La combustione del coke produce più calore di quello che potrebbe essere espulso da un forno a muffola elettrico. Nessun singolo cablaggio domestico (nemmeno in una casa privata) ti consentirà di ricevere così tanta energia termica! Indubbiamente, un forno fusorio a carbone è l’unica opzione per fondere grandi volumi di alluminio, anche se per piccole fusioni è più vantaggioso utilizzare un forno a muffola elettrico. Successivamente, ti parlerò un po 'del processo di assemblaggio di un forno fusorio con le tue mani.

Come il mio primo forno a muffola, il nuovo forno a carbone è fatto di mattoni refrattari legati insieme con argilla refrattaria. La particolarità di un forno fusorio del carbone (o del coke) è la necessità di pressurizzazione forzata. A questo scopo ho previsto un apposito canale d'aria nella parte inferiore del forno.

All'interno del forno, sopra il canale dell'aria, è presente una cosiddetta griglia. Questa è una griglia speciale, solitamente in ghisa, su cui è disposto il carburante. Puoi trovarne uno in un negozio di stufe e caminetti domestici. In effetti, l'ho tolto dal fornello di casa inattivo.

Per migliorare la resistenza strutturale, ho scottato leggermente il mio forno fusorio con una fascia metallica e l'ho fissato tramite il rinforzo alla parete esterna del garage. La forza extra non fa mai male, non ci scioglierò le salsicce! Inoltre, l'ho steso con mattoni refrattari posizionati sul bordo: ho deciso di risparmiare mattoni e spazio di lavoro. Si scopre che la stufa non è costruita nemmeno con mezzo mattone, ma con un quarto di mattone.

Ho rivestito la parete esterna del forno fusorio con i resti dell'argilla refrattaria. Potrebbe influenzare la forza in qualche modo. Sebbene tutto questo rivestimento successivamente si sia rotto a causa del riscaldamento.

Per ridurre la quantità di perdita di calore e semplicemente non bruciarmi sul forno fusorio durante il suo funzionamento, ho deciso di isolare il forno. Per questo ho usato lana minerale. Non brucia. Solo che le prudono ancora le mani! Se ne usi uno, devi indossare guanti di gomma, occhiali di sicurezza e un respiratore!

Naturalmente la lana minerale non può essere lasciata semplicemente sporgente. In senso buono, deve essere isolato dall'umidità. Di solito, insieme a tale cotone idrofilo viene acquistata anche una pellicola protettiva. Per qualche motivo mi sono completamente dimenticato di portarlo con me dal garage, quindi ho costruito l'involucro del mio forno fusorio in lamiera zincata. È molto facile piegare una lamiera zincata se si colpisce bene la piega con la parte appuntita di un martello

Il prossimo passo è realizzare un crogiolo appositamente adattato per il mio forno fusorio a carbone. Affinché il coke possa trasferire il massimo calore all'alluminio fuso, il crogiolo deve essere posizionato il più vicino possibile alla superficie del coke in fiamme. Inoltre, nelle fucine vere e proprie, il crogiolo è completamente circondato da carbone su tutti i lati. Di conseguenza, calore e fiamma circondano completamente il crogiolo.

Il mio crogiolo è un normale calderone di ghisa, che sono riuscito a elemosinare da mia suocera. A proposito, si è rivelato smaltato, quindi non ha dovuto essere verniciato con composti speciali che separano l'alluminio fuso dalla superficie della ghisa. Questo smalto non è stato bruciato neanche un po' durante il processo di fusione!

Ho praticato un paio di fori nei manici del calderone e ho fissato le alette di estensione con i bulloni. Ho saldato pezzi di tubo alle orecchie, in cui è inserita una speciale fionda, che ho saldato anche per tirare fuori il mio crogiolo insieme al materiale fuso dalla stufa. Devo dire che anche senza lo scioglimento questa attrezzatura si è rivelata piuttosto pesante!

Bene, alla fine ho deciso di fondere un po' di alluminio. Metti alla prova le capacità del tuo nuovo forno fusorio e, in generale, familiarizza con la tecnologia di riscaldamento di un forno con carbone. Ho appoggiato una normale ventola di ventilazione contro il condotto di ventilazione, che ha fatto esplodere molto rapidamente la coca cola quasi bianca.

Durante il processo di fusione diventavo un po' matto perché guardavo costantemente nelle profondità del mio fornello. Interessante! Allo stesso tempo, devo dire, provi delle sensazioni strane, primitive o qualcosa del genere... Per festeggiare, ho anche girato un piccolo video. Nel primo video ho messo solo dell'alluminio.

E nel prossimo video, l'alluminio viene fuso.

Grazie a questa stufa ho imparato a fonderla e realizzarla per apparecchiature radioelettroniche.

Aggiornamento dal 4/10/2016

Nonostante tutta la bellezza di una stufa a carbone, presenta degli svantaggi e molto significativi. La prima e principale cosa è l'avvio prolungato e laborioso del forno. I carboni devono prima essere accesi e ventilati adeguatamente. Il secondo è l’incapacità di controllare e gestire adeguatamente la temperatura. Le persone nelle fornaci a carbone riescono a fondere il crogiolo di ghisa invece del suo contenuto: questa è una conseguenza diretta del surriscaldamento e dell'incapacità di controllare il processo di combustione.

Gli antichi vasai che cuocevano la ceramica nelle fucine a volte trovavano sul fondo pezzi duri e lucenti con proprietà insolite. Dal momento stesso in cui iniziarono a pensare a cosa fossero queste meravigliose sostanze, a come apparivano lì e anche dove potevano essere utilizzate utilmente, nacque la metallurgia: l'artigianato e l'arte della lavorazione dei metalli.

E lo strumento principale per estrarre nuovi materiali estremamente utili dal minerale divennero le fucine termofondenti. I loro progetti hanno fatto molta strada nello sviluppo: dalle primitive cupole di argilla usa e getta riscaldate con legna ai moderni forni elettrici con controllo automatico del processo di fusione.

Le unità per la fusione dei metalli non sono necessarie solo ai giganti dell'industria della metallurgia ferrosa, che utilizzano cubilotti, altiforni, forni a focolare aperto e convertitori rigenerativi con una produzione di diverse centinaia di tonnellate per ciclo.
Tali valori sono tipici della fusione del ferro e dell'acciaio, che rappresentano fino al 90% della produzione industriale di tutti i metalli.
Nella metallurgia e nel riciclaggio dei metalli non ferrosi i volumi sono molto più ridotti. E il fatturato globale della produzione di metalli delle terre rare è generalmente calcolato in diversi chilogrammi all’anno.

Ma la necessità di fondere i prodotti metallici non nasce solo durante la loro produzione in serie. Un settore significativo del mercato della lavorazione dei metalli è occupato dalla produzione di fonderia, che richiede unità di fusione dei metalli con una produzione relativamente piccola, da diverse tonnellate a decine di chilogrammi. E per l'artigianato, la produzione di arti e mestieri e la creazione di gioielli, vengono utilizzate macchine fusorie con una capacità di produzione di diversi chilogrammi.

Tutti i tipi di dispositivi per la fusione dei metalli possono essere suddivisi in base al tipo di fonte di energia per essi:

1. Termico. Il liquido di raffreddamento è gas di combustione o aria altamente riscaldata.
2. Elettrico. Vengono utilizzati vari effetti termici della corrente elettrica:
   • Muffola. Riscaldamento di materiali posti in un alloggiamento termicamente isolato con un elemento riscaldante a spirale.
   • Resistenza. Riscaldamento di un campione facendolo attraversare da una corrente elevata.
   • Arco. Utilizzare l'alta temperatura dell'arco elettrico.
   • Induzione. Fusione di materie prime metalliche mediante calore interno derivante dall'azione di correnti parassite.
3. Streaming. Dispositivi esotici al plasma e a fascio di elettroni.

Forno di fusione a fascio di elettroni a flusso Forno termico a suola aperta Forno elettrico ad arco

Per piccoli volumi di produzione, il più conveniente ed economico è soprattutto l'uso di quelli elettrici forni fusori ad induzione(IPP).

Costruzione di forni elettrici ad induzione

In breve, la loro azione si basa sul fenomeno delle correnti di Foucault: correnti parassite di induzione in un conduttore. Nella maggior parte dei casi, gli ingegneri elettrici li trattano come un fenomeno dannoso.
Ad esempio, è a causa loro che i nuclei dei trasformatori sono costituiti da piastre o nastri di acciaio: in un pezzo di metallo solido, queste correnti possono raggiungere valori significativi, portando a perdite di energia inutili per il riscaldamento.

In un forno elettrico di fusione ad induzione questo fenomeno viene sfruttato vantaggiosamente. In sostanza, si tratta di una sorta di trasformatore in cui il ruolo dell'avvolgimento secondario cortocircuitato, e in alcuni casi del nucleo, è svolto da un campione di metallo fuso. È metallico: al suo interno possono essere riscaldati solo i materiali che conducono elettricità, mentre i dielettrici rimarranno freddi. Il ruolo dell'induttore - l'avvolgimento primario del trasformatore - è svolto da diverse spire di uno spesso tubo di rame arrotolato in una bobina attraverso la quale circola il liquido di raffreddamento.

A proposito, secondo lo stesso principio funzionano i piani cottura con riscaldamento ad induzione ad alta frequenza, che sono diventati estremamente popolari. Un pezzo di ghiaccio posto sopra non si scioglierà nemmeno, ma gli utensili metallici posizionati si riscalderanno quasi istantaneamente.

Caratteristiche di progettazione dei forni termici ad induzione

Esistono due tipi principali di PPI:

Per entrambi i tipi di unità di fusione dei metalli non ci sono differenze fondamentali nel tipo di lavorazione delle materie prime: fondono con successo sia metalli ferrosi che non ferrosi. È solo necessario selezionare la modalità operativa e il tipo di crogiolo appropriati.

Opzioni di selezione

Pertanto, i criteri principali per la scelta dell'uno o dell'altro tipo di forno termico sono i volumi e la continuità della produzione. Per una piccola fonderia, ad esempio, nella maggior parte dei casi è adatto un forno elettrico a crogiolo e per un impianto di riciclaggio un forno a canale.

Inoltre, uno dei parametri principali di un forno a crogiolo caldo è il volume di una fusione, in base al quale selezionare un modello specifico. Caratteristiche importanti sono anche la potenza massima operativa e il tipo di corrente: monofase o trifase.

Scelta della posizione per l'installazione

L'ubicazione del forno a induzione in un'officina o in un'officina dovrebbe garantire il libero accesso ad esso per l'esecuzione sicura di tutte le operazioni tecnologiche durante il processo di fusione:

• carico delle materie prime;
• manipolazioni durante il ciclo lavorativo;
• scarico del fuso finito.

Il luogo di installazione deve essere dotato delle reti elettriche necessarie con la tensione operativa e il numero di fasi richiesti, messa a terra di protezione con possibilità di arresto di emergenza rapido dell'unità. L'impianto deve inoltre essere provvisto di una rete idrica per il raffreddamento.

Le strutture da tavolo di piccole dimensioni devono comunque essere installate su basi individuali robuste ed affidabili non destinate ad altre operazioni. Anche le unità a pavimento devono essere dotate di fondamenta solide e rinforzate.

È vietato depositare materiali incendiari ed esplosivi nell'area di scarico della fusione. Vicino al luogo in cui si trova la stufa deve essere appeso uno scudo antincendio con agenti estinguenti.

Istruzioni per l'installazione

I termofusibili industriali sono dispositivi ad alto consumo energetico. La loro installazione e installazione elettrica devono essere eseguite da specialisti qualificati. Le piccole unità con un carico fino a 150 kg possono essere collegate da un elettricista qualificato, seguendo le normali regole di installazione elettrica.

Ad esempio, un forno IPP-35 con una potenza di 35 kW con un volume di produzione di 12 kg di metalli ferrosi e fino a 40 metalli non ferrosi ha una massa di 140 kg. Di conseguenza, la sua installazione consisterà nei seguenti passaggi:

1. Scelta di un luogo adatto con una base solida per l'unità di termofusione e un'unità di induzione raffreddata ad acqua ad alta tensione con banco di condensatori. L'ubicazione dell'unità deve essere conforme a tutti i requisiti operativi e alle norme elettriche e di sicurezza antincendio.
2. Fornire all'installazione una linea di raffreddamento ad acqua. Il forno fusorio elettrico descritto non viene fornito con l'impianto di raffreddamento, che deve essere acquistato in aggiunta. La soluzione migliore sarebbe una torre di raffreddamento a doppio circuito e ciclo chiuso.
3. Collegamento della messa a terra protettiva.
   

   È severamente vietato il funzionamento di forni fusori elettrici senza messa a terra.

4. Fornire una linea elettrica separata con un cavo la cui sezione trasversale fornisca il carico appropriato. Lo scudo di potenza deve inoltre fornire al carico richiesto una riserva di carica

Per piccole officine e uso domestico, vengono prodotti mini-forni, ad esempio UPI-60-2, con una potenza di 2 kW con un volume del crogiolo di 60 cm³ per la fusione di metalli non ferrosi: rame, ottone, bronzo ~ 0,6 kg , argento ~ 0,9 kg, oro ~ 1,2 kg. Il peso dell'installazione stessa è di 11 kg, dimensioni - 40x25x25 cm La sua installazione consiste nel posizionarla su un banco da lavoro in metallo, collegare il raffreddamento ad acqua a flusso e collegarlo a una presa di corrente.

Tecnologia d'uso

Prima di iniziare a lavorare con un forno elettrico a crogiolo, è necessario verificare assolutamente le condizioni dei crogioli e del rivestimento: l'isolamento termico protettivo interno. Se è progettato per utilizzare due tipi di crogioli: ceramica e grafite, è necessario selezionare il materiale appropriato per il materiale caricato secondo le istruzioni.

Tipicamente si utilizzano crogioli ceramici per i metalli ferrosi, crogioli in grafite per quelli non ferrosi.

Procedura operativa:

• Inserire il crogiolo all'interno dell'induttore e, dopo averlo caricato con il materiale di lavoro, coprirlo con un coperchio termoisolante.
• Attiva il raffreddamento ad acqua. Molti modelli di unità di fusione elettriche non si avviano se non è richiesta la pressione dell'acqua.

• Il processo di fusione nel crogiolo IPP inizia con l'accensione e l'ingresso nella modalità operativa. Se è presente un regolatore di potenza, impostarlo sulla posizione di minimo prima di accenderlo.
• Aumentare gradualmente la potenza fino alla potenza operativa corrispondente al materiale caricato.
• Dopo aver fuso il metallo, ridurre la potenza a un quarto della potenza di lavoro per mantenere il materiale allo stato fuso.
• Prima della fuoriuscita, abbassare il regolatore al minimo.
• Al termine della fusione, spegnere l'alimentazione all'installazione. Spegnere il raffreddamento ad acqua dopo che si è raffreddato.

L'unità deve essere sotto supervisione durante tutto il processo di fusione. Qualsiasi manipolazione con i crogioli deve essere eseguita utilizzando pinze e indossando guanti protettivi. In caso di incendio, l'impianto deve essere immediatamente diseccitato e le fiamme devono essere spente con un telone o estinte con qualsiasi estintore diverso dall'acido. È severamente vietato riempire con acqua.

Vantaggi dei forni ad induzione

• Elevata purezza della fusione risultante. In altri tipi di forni termici per la fusione dei metalli, solitamente si verifica un contatto diretto del liquido di raffreddamento con il materiale e, di conseguenza, la contaminazione di quest'ultimo. Nell'IPP il riscaldamento è prodotto dall'assorbimento del campo elettromagnetico dell'induttore da parte della struttura interna dei materiali conduttivi. Pertanto, tali forni sono ideali per la produzione di gioielli.
  

  Per i forni termici, il problema principale è la riduzione del contenuto di fosforo e zolfo nei metalli ferrosi fusi, che ne deteriorano la qualità.

• Elevata efficienza dei dispositivi di fusione a induzione, che arriva fino al 98%.
• Elevata velocità di fusione grazie al riscaldamento del campione dall'interno e, di conseguenza, elevata produttività dell'IPP, soprattutto per piccoli volumi di lavoro fino a 200 kg.
  

  Il riscaldamento di un forno a muffola elettrico con un carico di 5 kg avviene entro diverse ore, mentre l'IPP non dura più di un'ora.

• I dispositivi con una capacità di carico fino a 200 kg sono facili da posizionare, installare e utilizzare.

Lo svantaggio principale dei dispositivi di fusione elettrici, e quelli a induzione non fanno eccezione, è il costo relativamente elevato dell'elettricità come refrigerante. Ma nonostante ciò, l’elevata efficienza e le buone prestazioni degli IPP li ripagano ampiamente durante il funzionamento.

Il video mostra un forno ad induzione in funzione.

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A differenza delle attrezzature industriali, un forno fatto in casa per la fusione del metallo è un dispositivo compatto. Tali apparecchiature portatili possono essere utilizzate per fondere, indurire o fondere metalli non ferrosi.

Un forno per la fusione del metallo è un corpo fatto di mattoni refrattari. L'elemento legante è l'argilla. Il focolare è progettato per bruciare carbone. C'è un foro sul fondo attraverso il quale l'aria viene soffiata nell'inferno. Nella parte inferiore è presente una griglia in ghisa chiamata griglia. Su di esso è stesa coca cola o carbone. Può essere rimosso dalla vecchia stufa. A volte i mattoni refrattari vengono posati sul bordo quando si forma il corpo. La struttura finita è fissata dall'esterno con una cintura metallica.

Un forno per la fusione dei metalli deve avere un crogiolo. Può essere un calderone smaltato o in ghisa. La posizione del crogiolo è accanto alla coca cola in fiamme. Per migliorare il flusso d'aria, nelle vicinanze è installato un ventilatore. L'attrezzatura viene utilizzata per la fusione dell'acciaio, ma può essere utilizzata come forno per la fusione della ghisa.

Forni elettrici per la fusione dei metalli

La base di tale stufa è l'amianto, che può essere sostituito con piastrelle. Gli elettrodi installati in un forno fusorio con le proprie mani devono avere una tensione di 25 V.

Sono realizzati nel seguente ordine:

• Sono ricavati dalle spazzole di un motore elettrico.
• Nel gruppo sono praticati fori da 6 mm.
• Attraverso di essi viene fatto passare un filo con una sezione trasversale di 5 mm.
• Viene inserito un chiodo per fissare il cablaggio.
• Per migliorare il contatto con la grafite, la lima realizza delle tacche.

La mica viene posta all'interno del forno come isolante termico. Quando ci si connette alla rete, è necessario utilizzare un trasformatore step-down. Dopo la produzione, il forno si accende e funziona per qualche tempo in modalità inattiva.

Forno a muffola

I forni a muffola vengono spesso utilizzati per il trattamento termico dei pezzi. Tali apparecchiature sono caratterizzate da un ampio intervallo di temperature, da 20 a 1000 gradi.

Un forno a muffola per la tempra dei metalli funziona con diversi tipi di energia. Tuttavia, a casa è meglio utilizzare un'unità che funzioni con l'elettricità. L'indurimento avviene nella muffola del forno.

Una fornace a muffola è realizzata con le tue mani in più fasi:

• La muffola è realizzata in mattoni di argilla refrattaria. A causa della forma rotonda del corpo del forno, gli angoli sono smussati. In ogni mattone vengono selezionate le scanalature in cui è posata la spirale.
• Se il forno a muffola per la fusione è costituito da un forno, l'interno è rivestito con mattoni resistenti al fuoco. Le scanalature per la spirale vengono praticate nella muratura.
• La camera, realizzata in mattoni refrattari, è posta in un alloggiamento in acciaio. L'isolamento è posizionato sul fondo. Lo spazio tra le pareti laterali della camera e l'alloggiamento è di 4 cm, dove viene inserito l'isolamento. La parte superiore è composta da 2 strati di metallo e isolamento.
• Vengono praticati dei fori nell'alloggiamento e attraverso di essi vengono fatte uscire le estremità della spirale, che sono collegate al cavo di rete.
• Quando si utilizza un forno, non è necessario alcun isolamento. In esso è già previsto.

Fusione dell'alluminio

Realizzare un forno per fondere l'alluminio con le tue mani è una cosa reale. Nella produzione industriale, gli apparecchi denominati forni rotativi sono molto costosi.

Per capire come realizzare un forno per la fusione dell'alluminio è necessario comprenderne il principio di funzionamento. Esistono diversi tipi in cui viene fuso il metallo non ferroso.

Mini forno

Prendi la ruota di un'auto e seppelliscila nel terreno in modo che il taglio superiore non sporga verso l'esterno. Viene praticato un foro al centro per il tubo. Un'estremità viene fatta passare nel foro e l'altra viene estratta. Su di esso è posizionato un dispositivo di raffreddamento per pompare l'aria. La fonderia è piena di carboni e rottami di alluminio. L'aria viene fornita e la temperatura aumenta.

Serbatoio in metallo

Puoi realizzare un forno per l'alluminio da un serbatoio di metallo. Ad esempio, il corpo di una lavatrice a carica dall'alto. L'interno della struttura è rivestito con mattoni refrattari. Di seguito è montato un tubo per l'alimentazione dell'aria. Pertanto, si ottiene l'attrezzatura portatile.

Dalla bottiglia

Uno dei modi insoliti in cui l'alluminio viene fuso. Il filo di nichelcromo è avvolto attorno alla bottiglia. La superficie della bottiglia viene prima lubrificata con olio. Sulla parte superiore viene applicata una miscela di vetro liquido e argilla. L'asciugatura viene effettuata per una settimana. Quindi viene avvolto un altro strato di filo e viene applicata l'argilla. Dopo 7 giorni la bottiglia viene rimossa e rimane solo il guscio resistente al calore. La tensione viene collegata alle estremità del filo per far brillare il nicromo e le materie prime vengono caricate nel focolare.

Fusione del piombo

Un forno elettrico per la fusione del piombo è costituito dai seguenti elementi:

• Un involucro rotondo in acciaio inossidabile, all'interno del quale è presente l'isolamento. Si fissa con staffe al muro.
• Un elemento riscaldante industriale viene alimentato dal basso.
• Sulla parte superiore è presente una valvola di tipo rotativo.
• Un sensore che si trova a 3 cm dal fondo.
• C'è un regolatore di temperatura sul lato.

Impostando il regolatore su una certa temperatura, riscaldiamo il dispositivo. Il piombo all'interno si scioglie. Al termine della fusione viene posto sotto uno stampo e la valvola si apre. Il piombo fuso riempie l'interno dello stampo.

Fusione del rame

A casa, puoi utilizzare materiale in calcestruzzo espanso per fondere il rame. Da tale materiale vengono tagliati 2 cilindri con un diametro di 100 mm. L'altezza di uno è di 100 mm e del secondo di 15. Ponendoli uno sopra l'altro, al centro viene praticato un foro con un diametro di 15 mm. Nel cilindro più grande, al centro, viene praticato un foro a forma di imbuto profondo 85 mm. Al centro del cilindro, all'esterno, viene tagliata una scanalatura e legata con del filo. È necessario per garantire che la parte non si sfaldi a causa della temperatura.

Un adattatore è posizionato sul fornello a gas. Un cilindro più grande è posto sopra in modo che l'imbuto conico sia rivolto verso l'alto. La parte superiore è ricoperta da un piccolo cilindro con un foro. Quando si accende il bruciatore, abbassare un pezzo di bacchetta di rame in un piccolo foro finché non tocca la parete dell'imbuto. Dopo un minuto l'asta si scioglierà.

Fusione di oro e argento

Un forno per la fusione dell'oro è facile da realizzare a casa. È applicabile anche per la fusione dell'argento.

La procedura operativa è la seguente:

• Si prende un mattone refrattario e lo si taglia in 2 parti. Utilizzando un trapano Pobedit del diametro di 48 mm, si pratica un foro passante a metà, al centro. E nel secondo foro viene praticato metà dell'altezza.
• Una spirale viene disegnata attraverso il foro ed entrambe le metà sono serrate con bulloni, i cui fori sono praticati dai lati.
• Sulla parte superiore è installato un crogiolo di grafite.
• Viene realizzato un telaio metallico e entrambe le metà vengono inserite al suo interno.
• Tutti gli spazi laterali sono coperti di argilla.
• La tensione viene applicata alle estremità rimosse della spirale.
• Pezzi d'oro o d'argento vengono gettati nel crogiolo.
• Durante il processo di riscaldamento il metallo non ferroso si scioglie.

Realizzare forni per la fusione del metallo con le proprie mani è un processo complesso, ma fattibile. Per fare ciò, è necessario studiare le caratteristiche dei tipi di apparecchiature. Decidi quale è più preferibile alle condizioni date. I costi di produzione si ripagheranno rapidamente.