Як зібрати індукційну піч схеми та інструкції

Як влаштована індукційна піч - генератор, індуктор і тигель

У заводських цехах можна зустріти канальні індукційні печі для плавки кольорових і чорних металів. У цих установок дуже висока потужність, що задається внутрішнім магнітопроводом, який підвищує щільність електромагнітного поля і температуру в тиглі печі.

У промислових масштабах виробляються канальні індукційні печі для плавки кольорових і чорних металів

Однак канальні конструкції витрачають великі порції енергії і займають багато місця, тому в домашніх умовах і невеликих майстерень застосовується установка без муздрамтеатру - тигельна піч для плавки кольорового / чорного металу. Таку конструкцію можна зібрати навіть своїми руками, адже тигельна установка складається з трьох основних вузлів:

• Генератора, що видає змінний струм з високими частотами, які необхідні для підвищення щільності електромагнітного поля в тиглі. Причому, якщо діаметр тигля можна буде зіставити з довжиною хвилі частоти змінного струму, то така конструкція дозволить трансформувати в теплову енергію до 75 відсотків електрики, споживаного установкою.
• Індуктора - мідної спіралі, створеної на основі точного прорахунку не тільки діаметра і кількості витків, але і геометрії дроту, використовуваної в цьому процесі. Контур індуктора повинен бути налаштований на посилення потужності в результаті виникнення резонансу з генератором, а точніше з частотою струму живлення.
• Тигля - тугоплавкого контейнера, в якому і відбувається вся плавильна робота, що ініціюється за рахунок виникнення в структурі металу вихрових струмів. При цьому діаметр тигля і інші габарити цього контейнера визначаються строго за характеристиками генератора і індуктора.

Таку піч може зібрати будь-який радіоаматор. Для цього йому потрібно знайти правильну схему і запастися матеріалами і деталями. Перелік всього цього ви зможете знайти нижче по тексту.

З чого збирають печі - підбираємо матеріали і деталі

В основі конструкції саморобної тигельної печі лежить найпростіший лабораторний інвертор Кухтецкого. Схема цієї установки на транзисторах має наступний вигляд:

Схема установки на транзисторах

На основі цього малюнка-схеми ви зможете зібрати індукційну піч, використовуючи наступні компоненти:

• два транзистора - бажано польового типу і марки IRFZ44V;
• мідний дріт діаметром 2 міліметри;
• два діода марки UF4001, ще краще - UF4007;
• два дросельних кільця - їх можна витягти зі старого блоку живлення від десктопа;
• три конденсатора ємністю по 1 мкФ кожний;
• чотири конденсатора ємністю по 220нФ кожен;
• один конденсатор з ємністю 470 нФ;
• один конденсатор з ємністю 330 нФ;
• один резистор на 1 ват (або 2 резистора по 0,5 вата кожен), розрахований на опір 470 Ом;
• мідний дріт діаметром 1,2 міліметра.

Крім того, вам знадобиться пара радіаторів - їх можна зняти зі старих материнських плат або кольорів для процесорів, і акумуляторна батарея місткістю не менше 7200 мАг від старого джерела безперебійного живлення на 12 В. Ну а ємність-тигель в даному випадку фактично не потрібна - в печі буде плавитися прутковий метал, який можна утримувати за холодний торець.

Покрокова інструкція для збірки - нескладні операції

Роздрукуйте і повісьте над робочим столом креслення лабораторного інвертора Кухтецкого. Після цього розкладіть все радіодеталі по сортами і марками і розігрійте паяльник. Закріпіть два транзистора на радіаторах. А якщо ви будете працювати з піччю довше 10-15 хвилин поспіль, закріпіть на радіаторах кулери від комп`ютера, підключивши їх до робочого блоку живлення. Схема терморегулятори транзисторів з серії IRFZ44V виглядає наступним чином:

Схема терморегулятори транзисторів

Візьміть мідний дріт на 1,2 міліметра і намотайте на її на ферритові кільця, зробивши по 9-10 витків. В результаті у вас вийдуть дроселі. Відстань між витками визначається діаметром кільця, виходячи з рівномірності кроку. В принципі все можна зробити "на око", варіюючи число витків в межах від 7 до 15 оборотів. Зберіть батарею з конденсаторів, поєднуючи всі деталі паралельно. В результаті у вас повинна вийти батарея на 4,7 мкФ.

Тепер зробіть індуктор з мідною 2-міліметрового дроту. Діаметр витків в цьому випадку може дорівнювати діаметру фарфорового тигля або 8-10 сантиметрам. Число витків не повинно перевищувати 7-8 штук. Якщо в процесі випробувань потужність печі здасться вам недостатньою - переробіть конструкцію індуктора, змінюючи діаметр і число витків. Тому на перших парах контакти індуктора краще вдіяти не паяними, а рознімними. Далі зберіть всі елементи на платі з текстоліту, спираючись на креслення лабораторного інвертора Кухтецкого. І підключіть до контактів живлення акумулятор на 7200 мАг. От і все.

Тепер ви можете проводити випробування печі, підбираючи правильні параметри індуктора для кожного різновиду металу або тигля. Однак під час випробувань або плавки потрібно пам`ятати про заходи безпеки при роботі з електропечами.

Заходи безпеки при плавці металу

Індукційна установка генерує дуже високу температуру, достатню для розплавлення металу масою до 10-20 грам. Тому при роботі з тиглем потрібно використовувати фартух з щільного матеріалу і такі ж рукавиці. Вони вбережуть вас від опіків при випадковому пролиття металу з ємності.

Зібрану конструкцію печі краще заховати в ізольований корпус, залишивши за його стінами тільки індуктор. Це вбереже і користувача, і тендітні радіодеталі. А для вентиляції в корпусі необхідно нарізати або насверліл кілька отворів, забезпечивши приплив і відтік повітря.

Залишковий магнітне поле може нагріти металеві деталі на одязі користувача, які обпалять шкіру. Тому до тиглю краще підходити в простому одязі, без блискавок або металевих гудзиків. Крім того, всі споживачі електричного струму краще видалити від індуктора, як мінімум, на метрову відстань.