Indukční pec pro tavení kovu udělej si sám

Tavení kovu indukcí je široce používáno v různých průmyslových odvětvích: metalurgie, strojírenství, klenotnictví. Jednoduchá indukční pec na tavení kovu se snadno sestavuje doma, můžete si ji sestavit sami pomocí schémat a manuálu.

Princip

K ohřevu a tavení kovů v indukčních pecích dochází v důsledku vnitřního ohřevu a změn v krystalové mřížce kovu, když jimi procházejí vysokofrekvenční vířivé proudy. Tento proces je založen na jevu rezonance, při kterém mají vířivé proudy maximální hodnotu.

Aby vyvolal proudění vířivých proudů roztaveným kovem, je umístěn v zóně působení elektromagnetického pole induktoru – cívky. Může být ve formě spirály, osmičky nebo trojlístku. Tvar induktoru závisí na velikosti a tvaru ohřívaného obrobku.

Cívka induktoru je připojena ke zdroji střídavého proudu. V průmyslových tavicích pecích se používají průmyslové frekvenční proudy 50 Hz, pro tavení malých objemů kovů ve šperkařství se používají vysokofrekvenční generátory, které jsou účinnější.

Vířivé proudy jsou uzavřeny podél obvodu omezeného magnetickým polem induktoru. Proto je ohřev vodivých prvků možný jak uvnitř cívky, tak z její vnější strany.

Proto jsou indukční pece dvou typů:
• kanál, ve kterém kanály umístěné kolem induktoru jsou nádobou pro tavení kovů a jádro je umístěno uvnitř;
• kelímek, používají speciální nádobu – kelímek z tepelně odolného materiálu, obvykle vyjímatelný.

kanálová pec příliš celkové a určené pro průmyslové objemy tavení kovů. Používá se při tavení litiny, hliníku a dalších neželezných kovů.
kelímková pec poměrně kompaktní, používají jej klenotníci, radioamatéři, takovou troubu lze sestavit vlastníma rukama a používat doma.

Zařízení

Domácí pec na tavení kovů má poměrně jednoduchý design a skládá se ze tří hlavních bloků umístěných ve společném krytu:
• vysokofrekvenční alternátor;
• induktor – spirálové vinutí vyrobené z měděného drátu nebo trubky, vyrobené ručně;
• kelímek.

Kelímek je umístěn v induktoru, konce vinutí jsou připojeny ke zdroji proudu. Když vinutím protéká proud, vzniká kolem něj elektromagnetické pole s proměnným vektorem. V magnetickém poli vznikají vířivé proudy směřující kolmo na jeho vektor a procházející uzavřenou smyčkou uvnitř vinutí. Procházejí kovem umístěným v kelímku a zahřívají jej na teplotu tání.

Výhody indukční pece:

• rychlé a rovnoměrné zahřátí kovu ihned po zapnutí instalace;
• směrovost vytápění – zahřívá se pouze kov, nikoli celá instalace;
• vysoká rychlost tavení a homogenita taveniny;
• nedochází k odpařování legujících složek kovu;
• instalace je šetrná k životnímu prostředí a bezpečná.

Svařovací invertor lze použít jako generátor indukční pece pro tavení kovu. Generátor můžete sestavit také podle níže uvedených schémat vlastníma rukama.

Pec pro tavení kovu na svařovacím invertoru

Tato konstrukce je jednoduchá a bezpečná, protože všechny měniče jsou vybaveny vnitřní ochranou proti přetížení. Celá sestava pece v tomto případě spočívá v tom, že si vytvoříte induktor vlastníma rukama.

Obvykle se provádí ve formě spirály z měděné tenkostěnné trubky o průměru 8-10 mm. Ohýbá se podle šablony požadovaného průměru, přičemž závity jsou umístěny ve vzdálenosti 5-8 mm. Počet závitů je od 7 do 12 v závislosti na průměru a vlastnostech měniče. Celkový odpor tlumivky musí být takový, aby nezpůsobil nadproud ve střídači, jinak dojde k jeho vypnutí vnitřní ochranou.

Induktor může být namontován v pouzdře vyrobeném z grafitu nebo textolitu a uvnitř může být instalován kelímek. Induktor jednoduše položíte na tepelně odolný povrch. Pouzdro nesmí vést proud, jinak jím projde obvod vířivých proudů a sníží se výkon instalace. Ze stejného důvodu se nedoporučuje umísťovat cizí předměty do zóny tavení.

[pozor typ=červená] Při práci ze svařovacího invertoru musí být jeho pouzdro uzemněno! Zásuvka a kabeláž musí být dimenzovány na proud odebíraný měničem.[/attention]

[blockquote_gray] Topný systém soukromého domu je založen na provozu kamen nebo kotle, jejichž vysoký výkon a dlouhá nepřetržitá životnost závisí jak na značce a instalaci samotných topných zařízení, tak na správné instalaci komína .
V tomto článku naleznete doporučení pro výběr kotle na tuhá paliva a v dalším se seznámíte s typy a pravidly pro instalaci komína: [/blockquote_gray]

Tranzistorová indukční pec: obvod

Existuje mnoho různých způsobů, jak sestavit indukční ohřívač vlastníma rukama. Poměrně jednoduché a osvědčené schéma pece pro tavení kovu je znázorněno na obrázku:

K sestavení instalace vlastníma rukama budete potřebovat následující díly a materiály:
• dva tranzistory s efektem pole typu IRFZ44V;
• dvě diody UF4007 (můžete použít i UF4001);
• rezistor 470 Ohm, 1 W (můžete vzít dva sériově zapojené 0,5 W každý);
• filmové kondenzátory pro 250 V: 3 kusy s kapacitou 1 mikrofarad; 4 kusy – 220 nF; 1 kus – 470 nF; 1 kus – 330 nF;
• měděný drát vinutí v smaltované izolaci Ø1,2 mm;
• měděný drát vinutí v smaltované izolaci Ø2 mm;
• dva prstence z tlumivek odebraných z napájení počítače.

Pořadí montáže svépomocí:

• Tranzistory s efektem pole jsou namontovány na radiátorech. Protože se okruh během provozu velmi zahřívá, musí být radiátor dostatečně velký. Můžete je také nainstalovat na jeden radiátor, ale pak musíte tranzistory izolovat od kovu pomocí těsnění a podložek vyrobených z pryže a plastu. Pinout tranzistorů s efektem pole je znázorněn na obrázku.

• Je nutné udělat dvě tlumivky. Pro jejich výrobu je měděný drát o průměru 1,2 mm navinut na kroužky odebrané z napájecího zdroje jakéhokoli počítače. Tyto kroužky jsou vyrobeny z práškového feromagnetického železa. Je třeba je navinout od 7 do 15 závitů drátu a snažit se udržet vzdálenost mezi závity.

• Výše uvedené kondenzátory jsou sestaveny do baterie s celkovou kapacitou 4,7 mikrofaradů. Kondenzátory jsou zapojeny paralelně.

• Vinutí induktoru je vyrobeno z měděného drátu o průměru 2 mm. 7-8 závitů vinutí je navinuto na válcový předmět vhodný pro průměr kelímku, přičemž zůstávají dostatečně dlouhé konce pro připojení k obvodu.
• Připojte prvky na desce podle schématu. Jako zdroj energie je použita baterie 12 V, 7,2 A/h. Proud odebíraný v provozním režimu je cca 10 A, kapacita baterie v tomto případě vystačí na cca 40 minut V případě potřeby je těleso pece vyrobeno z tepelně odolného materiálu, např. textolitu Výkon zařízení lze změnit změnou počtu závitů vinutí induktoru a jejich průměru.

[attention type=yellow] Topné články se mohou při dlouhodobém provozu přehřát! K jejich chlazení můžete použít ventilátor.[/pozor]

Indukční ohřívač pro tavení kovu: video

Lampová indukční trouba

Výkonnější indukční pec pro tavení kovů lze sestavit ručně na vakuové trubice. Schéma zařízení je znázorněno na obrázku.

Pro generování vysokofrekvenčního proudu se používají 4 paralelně zapojené paprskové lampy. Jako induktor je použita měděná trubka o průměru 10 mm. Jednotka je vybavena trimovacím kondenzátorem pro nastavení výkonu. Výstupní frekvence je 27,12 MHz.

K sestavení obvodu potřebujete:

• 4 elektronky – tetrody, můžete použít 6L6, 6P3 nebo G807;
• 4 tlumivky pro 100 . 1000 μH;
• 4 kondenzátory při 0,01 uF;
• neonová kontrolka;
• ladící kondenzátor.

Sestavení zařízení vlastníma rukama:

1. Induktor je vyroben z měděné trubky a ohýbá ji do tvaru spirály. Průměr závitů je 8-15 cm, vzdálenost závitů je minimálně 5 mm. Konce jsou pocínovány pro připájení k obvodu. Průměr induktoru musí být o 10 mm větší než průměr kelímku umístěného uvnitř.
2. Umístěte induktor do pouzdra. Může být vyroben z tepelně odolného nevodivého materiálu nebo z kovu, který poskytuje tepelnou a elektrickou izolaci od prvků obvodu.
3. Kaskády lamp jsou sestaveny podle schématu s kondenzátory a tlumivkami. Kaskády jsou zapojeny paralelně.
4. Připojte neonovou kontrolku – bude signalizovat připravenost obvodu k provozu. Lampa je přivedena do instalačního pouzdra.
5. V obvodu je zařazen ladicí kondenzátor s proměnnou kapacitou, jeho rukojeť je rovněž zobrazena na pouzdře.

[blockquote_grey]
Pro všechny milovníky lahůdek uzených za studena vám nabízíme, abyste se zde naučili, jak si rychle a snadno vyrobit udírnu vlastníma rukama, a zde se můžete seznámit s foto a video návodem na výrobu generátoru kouře uzeného za studena.[ /blockquote_gray]

Chlazení okruhu

Průmyslové tavírny jsou vybaveny systémem nuceného chlazení pomocí vody nebo nemrznoucí směsi. Vodní chlazení doma bude vyžadovat dodatečné náklady, srovnatelné v ceně s náklady na samotnou tavbu kovů.

Chlazení ventilátorem je možné za předpokladu, že je ventilátor dostatečně vzdálený. V opačném případě bude kovové vinutí a další prvky ventilátoru sloužit jako přídavný obvod pro uzavření vířivých proudů, což sníží účinnost instalace.

[attention type=yellow] Elektronické prvky a obvody světel se mohou také aktivně zahřívat. Pro jejich chlazení jsou k dispozici radiátory odvádějící teplo. [/ Pozor]

Indukční pec pro tavení kovu – kde koupit a ceny

Opatření týkající se bezpečnosti práce

• Hlavním nebezpečím při práci s domácí instalací je riziko popálení od zahřátých prvků instalace a roztaveného kovu.
• Obvod lampy obsahuje prvky s vysokým napětím, takže musí být umístěn v uzavřené skříni, aby se vyloučil náhodný kontakt s prvky.
• Elektromagnetické pole může ovlivňovat předměty, které jsou mimo skříň zařízení. Proto je před prací lepší obléknout si oblečení bez kovových prvků, odstranit složitá zařízení z oblasti pokrytí: telefony, digitální fotoaparáty.

[attention type=red]Nedoporučujeme pro lidi s implantovaným kardiostimulátorem![/attention]

Domácí tavicí pec na kov lze také použít k rychlému zahřátí kovových prvků, například když jsou pocínovány nebo tvarovány. Charakteristiky prezentovaných instalací lze upravit pro konkrétní zadání změnou parametrů tlumivky a výstupního signálu generátorových soustrojí – lze tak dosáhnout jejich maximální účinnosti.