Як своїми руками зібрати індукційну піч для плавки металу в домашніх умовах

Плавка металу методом індукції широко застосовується у різних галузях: металургії, машинобудуванні, ювелірній справі. Просту піч для індукційного типу для плавки металу в домашніх умовах можна зібрати своїми руками.

Нагрів та плавка металів в індукційних печах відбуваються за рахунок внутрішнього нагріву та зміни кристалічної решітки металу при проходженні через них високочастотних вихрових струмів. В основі цього процесу лежить явище резонансу, при якому вихрові струми мають максимальне значення.

Щоб викликати протікання вихрових струмів через метал, що розплавляється, його поміщають в зону дії електромагнітного поля індуктора - котушки. Вона може мати форму спіралі, вісімки або трилисника. Форма індуктора залежить від розмірів і форми заготівлі, що нагрівається.

Котушка індуктора підключається до джерела змінного струму. У виробничих плавильних печах використовують струми промислової частоти 50 Гц, для плавки невеликих обсягів металів у ювелірній справі використовують високочастотні генератори як ефективніші.

Види

Вихрові струми замикаються за контуром, обмеженим магнітним полем індуктора. Тому нагрівання струмопровідних елементів можливе як усередині котушки, так і із зовнішнього боку.

Тому індукційні печі бувають двох типів:
• канальні, у яких ємністю для плавки металів є канали, розташовані навколо індуктора, а всередині нього розташований сердечник;
• тигельні, в них використовується спеціальна ємність - тигель, виконаний з жароміцного матеріалу, зазвичай знімний.

Канальна пічнадто габаритна та розрахована на промислові обсяги плавки металів. Її використовують при виплавці чавуну, алюмінію та інших кольорових металів.
Тигельна пічдосить компактна, їй користуються ювеліри, радіоаматори, таку піч можна зібрати своїми руками та застосовувати в домашніх умовах.

Пристрій

Саморобна піч для плавки металів має досить просту конструкцію і складається з трьох основних блоків, поміщених у загальний корпус:
• генератор змінного струму високої частоти;
• індуктор - спіралеподібна обмотка із мідного дроту або трубки, виконана своїми руками;
• тигель.

Тигель поміщають індуктор, кінці обмотки підключають до джерела струму. При протіканні струму обмоткою навколо неї виникає електромагнітне поле зі змінним вектором. У магнітному полі виникають вихрові струми, спрямовані перпендикулярно до його вектора і проходять по замкнутому контуру всередині обмотки. Вони проходять через метал, покладений у тигель, нагріваючи його до температури плавлення.

Переваги індукційної печі:

• швидке і рівномірне нагрівання металу відразу після включення установки;
• спрямованість нагрівання - гріється лише метал, а чи не вся установка;
• висока швидкість плавлення та однорідність розплаву;
• відсутня випаровування легуючих компонентів металу;
• установка екологічно чиста та безпечна.

Як генератор індукційної печі для плавки металу може бути використаний зварювальний інвертор. Також можна зібрати генератор за наведеними нижче схемами своїми руками.

Пекти для плавки металу на зварювальному інверторі

Ця конструкція відрізняється простотою та безпекою, оскільки всі інвертори обладнані внутрішніми захистами від перевантажень. Все збирання печі в цьому випадку зводиться до виготовлення своїми руками індуктора.

Виконують його зазвичай у формі спіралі з мідної тонкостінної трубки діаметром 8-10 мм. Її згинають за шаблоном потрібного діаметра, розташовуючи витки з відривом 5-8 мм. Кількість витків - від 7 до 12, залежно від діаметра та характеристик інвертора. Загальний опір індуктора має бути таким, щоб не викликати перевантаження струмом в інверторі, інакше він відключатиметься внутрішнім захистом.

Індуктор можна закріпити в корпусі з графіту або текстоліту і встановити тигель. Можна просто поставити індуктор на термостійку поверхню. Корпус не повинен проводити струм, інакше замикання вихрових струмів проходитиме через нього, і потужність установки знизиться. З цієї причини не рекомендується розташовувати у зоні плавлення сторонні предмети.