Печи для обжига керамики — виды и изготовление своими руками (пошаговая инструкция с фото)

Материалы и инструменты для изготовления

Для изготовления самодельной муфельной печи необходимо собрать ряд инструментов и материалов:

• электросварка и электроды;
• болгарка с кругами по металлу и кирпичу;
• ножницы по металлу;
• средства индивидуальной защиты – механический респиратор, очки, перчатки, закрытая одежда;
• листовая сталь для сборки корпуса (подойдет корпус от старой духовки);
• металлические уголки;
• сетка из нержавейки с ячейкой 20х20 мм;
• дверца для печи;
• шамотный кирпич (или любой огнеупорный);
• огнеупорная смесь;
• термоустойчивый силикон;
• кровельный утеплитель (перлит или базальт не менее 15-20 мм толщиной);
• нихромовая проволока толщиной 1 мм.

Заливаем раствор в форму

Внимание! Проблема! Пузырьки воздуха в глиняном растворе влияют на прочность изделия. Наливать шликер нужно по стенке формы, как пиво.. Теперь ждем

Вы будете видеть как по контуру гипсовой формы появляются стенки будущей кружки. Оптимальная толщина стенок – 5-6 мм. Если вы видите, что шликер стало меньше, долейте еще. Когда стенки получились требуемой толщины, нужно слить оставшийся раствор

Теперь ждем. Вы будете видеть как по контуру гипсовой формы появляются стенки будущей кружки. Оптимальная толщина стенок – 5-6 мм. Если вы видите, что шликер стало меньше, долейте еще. Когда стенки получились требуемой толщины, нужно слить оставшийся раствор.

Как это сделать правильно?

Аккуратно выливаете остатки шликера из формы. Срезаете ножиком стенки кружки заподлицо с формой. Нельзя просто перевернуть форму и поставить ее вверх дном: на дне образуется капелька. Нужно оставить кружку под углом.

Когда глина схватилась и стала твердой, вынимаете изделие из формы. О том, что кружка готова свидетельствует то, что она стала отслаиваться от гипсовой формы. Если это разборная форма, то снимаете донышко и разделяете части формы.

Методом шлинкерного литья изготавливаются не только кружки, чашки, но и сувениры, подарочная керамика. 

В строительных магазинах или по интернету можно купить готовые формы для заливки.

Виды термостойкой плитки

Плитка для печей и каминов разнообразна. Основные виды:

• Терракотовая;
• Майолика;
• Кафель;
• Клинкерная;
• Изразцы;
• Шамотная;
• Керамогранит;
• Натуральный мрамор;
• Искусственный камень.

Терракота

Подобная плитка для каминов и печей характеризуется шершавой поверхностью, имитирует кирпич и натуральный камень. Её можно применять внутри помещений или снаружи.

Важные характеристики материала:

• Ударопрочность и долговечность;
• Устойчивость к резким перепадам температур;
• Огнеупорность — её производят при температуре 1100?С;
• Паро- и водонепроницаемость;
• Хорошее сцепление с любой клеевой основой;
• Высокая теплоотдача, что обусловлено фактурной поверхностью, а тепловое расширение соответствует аналогичной характеристике печного кирпича.

Майолика

Майолика – это плитка из обожжённой глины, покрытая глазурью. Часто на поверхность наносят декоративный рисунок. Элементы выполняются вручную, высокая цена соответствует трудозатратам.

Кафель

Керамическая плита (кафель), даже жароустойчивая, чувствительна к резкой перемене температурного режима. Для печей предпочтительнее небольшие матовые элементы (до 20 х 25 см) – глазурь через некоторое время покроется трещинами.

Кафель – не рекомендован для помещений, где допустимо понижение температуры до минусовых значений: возможно осыпание.

Укладка подобных элементов на глиняные или цементные растворы недопустима, так как коэффициент водопоглощения керамики равен нулю. Для них требуется специальный жаростойкий клей или мастику.

Клинкерная плитка

Такая плитка для камина или печки получается путём смешения шамотного порошка, нескольких разновидностей сланцевых глин и иных добавок. Поверхность плиты не глазируется. Цвет поверхности варьируется от белого до бежевого, от оранжевого до красного, от светло-жёлтого до шоколадно-коричневого.

Клинкерная плита имеет более высокую плотность, нежели терракотовая или майолика, что обуславливает меньшую водонепроницаемость и лучшую морозоустойчивость. Эти характеристики позволяют применять такое покрытие там, где наблюдаются перепады температур.

Изразцы

Изразцовая плитка обладает коробчатой формой, имеет гладкую или рельефную поверхность, покрывается глазурью или эмалью. Изготавливается и раскрашивается вручную, что определяет высокую стоимость материала.

Покрытие характеризуется высокой теплоотдачей и самой высокой экологичностью. Стоимость — от 30 000 рублей за квадратный метр.

Шамотная плитка

Кислотоупорная плитка для печи – это дорогой материал, изготавливаемый вручную из тугоплавких глин и каменной муки, добавляемой для усиления прочности. Обжиг происходит при температуре 1300С.

Достоинства шамотной плиты в том, что она:

• Устойчива к экстремальным – и низким, и высоким – температурам;
• Обладает абсолютной огнеупорностью;
• Не трескается;
• Выдерживает длительные статические нагрузки;
• Не стирается;
• Имеет низкий коэффициент скольжения;
• Нейтральна к агрессивным средам (кислотам и щелочам, растворителям и нефтепродуктам и прочим);
• Намного толще кафеля;

Выпускается одинарной и спаренной, но последняя увеличивает объём печи. Для бытовых нужд достаточно одинарной.

Керамогранит

Керамогранитная плитка, применяемая для облицовки камина, — это смесь кварцевого песка, нескольких сортов глины, гранитной и мраморной крошки. Красителем выступают оксиды и соли металлов. Покрытие экологично.

Керамогранит может имитировать все вышеуказанные типы покрытий и натуральный камень. Он сохраняет цвет, даже находясь под прямыми солнечными лучами.

Толщина элементов – от 9 до 12 мм. Керамогранитная термостойкая плитка крепится при помощи термоклея. Если печка находится на улице – используйте морозоустойчивый клей.

Красивый натуральный материал подходит для дорогих интерьеров. Квадратный метр 20-мм слэба стоит около 110$.

Искусственный камень

Хороший вариант для тех, кто не умеет укладывать плитку. Разноразмерный камень позволяет скрыть неровности печки. С его укладкой справится даже женщина без опыта.

6 этап – Подгонка утели по размерам

Ввиду усушки глины, на выходе получаются заготовки для
изразцов разного размера. Нельзя сказать, что размеры изразцов будут сильно
отличаться друг от друга, но подгонки их друг к другу не избежать. Это
нормальное явление, которое обуславливается несколькими факторами: особенностью
усадки глины, неоднородность наполнения формы глиной, неравномерное внутреннее
напряжение при обжиге. Цвет заготовок также будет отличаться. Но, поскольку
дальше предусмотрено окрашивание изделия это не имеет критического значения.

Изразцы, изготовленные на производстве, имеют одинаковую
геометрию и меньшую разбежность в цвете. Размеры регламентируются ГОСТ 3742-47.
Допустимая величина отклонения составляет 0,5-1 мм.

В случае, когда керамика (изразцы, плитка), изготавливаются
своими руками, необходима процедура подгонки утели (ретификация), удаление
верхнего слоя румпы для подгонки высоты, счесывание боковых граней.

Подгонка изразцов – видео

Примечание. Не стоит добиваться идеального прилегания
поверхностей соседних изразцов, поскольку наличие зазоров позволит им двигаться
при расширении. Кроме того, окончательная сортировка изразцов происходит уже
после окраски. Более тщательно подгоняются декоративные изразцы – угловые и
фронтальные. Поскольку они выполняются в единичном экземпляре.

Возможные сложности и проблемы при создании печи

При изготовлении устройства сложности возникают с подбором материала и монтажом системы контроля за температурой. Неправильно выбранные материалы приводят к быстрому разрушению муфеля. Так, некоторые мастера из экономии используют кирпич низкого качества, глиняно-песчаный раствор вместо шамотного. Это приводит к появлению трещин в муфеле и потере тепла.

Потрескавшийся муфель на время заделывают раствором шамотной глины. Камеру нужно вынуть и заменить на новую.

Если печь подключают к сети без терморегулятора, температура в муфеле не контролируется. Это приводит к порче изделий, которые требуют обжига при заданной температуре. Для решения проблемы следует приобрести терморегулятор и электрическое оборудование, собрать блок управления и подключить его к нагревательным элементам муфеля.

Почему гипсовые формы?

Гипс впитывает влагу, он потянет лишнюю влагу из жидкого раствора из глины. С гипсом удобно работать, можно сделать самодельную форму, придав ей необходимый узор и размеры.

Цельные или разборные формы?

Конфигурация и типа формы не влияет на качество керамики, лишь на простоту и удобство вынимания изделия из формы. Из разборной формы вынуть готовое изделие проще. 

Требования к глиняному шликеру:

• Используется жидкий раствор без примесей, крупных частиц и мусора. Перед приготовлением просейте сухую глину, удалите мусор, прочее.
• Процедите готовый шликер через старый капроновый чулок.
• Чем гуще раствор – тем толще получатся стенки кружки.

Глина и керамические смеси. Свойства глины

Глина является основой для производства плитки

Она состоит из кислорода, водорода, силикона и аллюминия и при добавлении воды меняет свою структуру, становится более гибкой и вязкой. При удалении воды глина затвердевает и становится жесткой

Очень важно знать, что глина, которую только недавно выкопали из земли, еще не готова для использования в качестве сырья для керамики. Рабочие качества недавно добытой глины оставляют желать лучшего

Основные характеристики глины, которые будут для вас важны это пластичность, температурный интервал обжига и степень усадки.

Пластичность глины

Пластичность позволяет получать сложные формы (такие, как углы ступеней, например)

Если глина слишком пластична, она не будет обладать достаточной прочностью для того, чтобы изготовить из нее изделия крупной формы, она будет разрушаться при высокой температуре. В таком случае, к ней стоит добавить крупнозернистые материалы. Глина с крупнозернистой структурой будет недостаточно пластичной, она будет разрываться при скручивании и.формовке, из нее невозможно будет получить нужную форму. Для того чтобы с ней было удобнее работать, добавьте в состав более липкие или более пластичные глины.

Пластичность глины легко определить на глаз, сжимая и раскатывая комок. Можно провести простой тест — слепить из глины колбаску и начать сгибать ее по дуге. Чем меньше радиус дуги, по которому глина сгибается и не трескается, тем более она пластична. Еще один простой способ определения пластичности — разорвать глиняную колбаску на 2 части. Если концы краев — тонкие и тянутся, как нити — глина пластична. Если концы толстые и сухие, как обрубки, а сама глина рассыпается в руках, она низкопластична. Гончары называют пластичные глины жирными глинами, а низкопластичные глины- тощими глинами.

Повторим, что ни один из этих видов глин не может быть использован в чистом виде для приготовления плитки, их обязательно нужно будет перемешать для получения материала нужной консистенции.

Температурный интервал обжига глины

Каждый вид керамической глины и каждый добавляемый ингредиент имеет свою специфическую температуру плавления, которая и определяет температуру обжига, необходимую для спекания глины, когда она превращается в керамику. В состав формулы глиняной массы или рецептуры могут входить несколько различных глин, а также другие неглиняные материалы, которые добавляют с целью получения материала с определенными свойствами, в зависимости от цели использования изделия.

Гончары выделяют легкоплавкие глины (с температурой плавления ниже 1350 градусов), среднеплавкие (температура от 1350 до 1580) и тугоплавкие (температура, как вы догадались, выше 1580 градусов). Чем более пластична глина, тем меньшую температуру обжига она выдерживает. Чтобы увеличить температуру, добавьте к глине шамот или пемзу (с пемзой температура снизится до 800 — 950 градусов).

Степень усадки глины

Ваше изделие изменит свою массу и размеры во время сушки и обжига, по мере того, как из нее испаряется вода. Когда вы собираетесь делать плитку, которая специально предназначена для какого-то ограниченного пространства, вам необходимо как можно больше узнать о степени усадки данной глины.

Самая большая усадка происходит за время обжига, когда уходит химически связанная вода. Далее происходит непрерывный процесс отверждения и сжатия с образованием кристаллов стекла в обжигаемой глине, которые и превращают глиняную массу в керамику. Чем выше температура обжига, тем больше глина дает усадку. Чтобы уменьшить усадку, увеличьте количества шамота в керамической массе.

Как избежать растрескивания и деформации глины

Добьетесь ли вы успеха или потерпите неудачу в вашей затее с изготовлением плитки, зависит от правильного выбора типа глины. Одной из самых сложных задач для вас будет избежать растрескивания и деформации изделий во время сушки и обжига. К счастью, эту задачу можно облегчить, если добавить в глину значительное количество гранул или частиц крупнозернистого материала, такого как шамот. В идеале количество шамота должно составлять от 15 до 40 процентов, при этом желательно, чтобы частицы были разного размера.

Хорошая глиняная масса для плитки должна содержать 12/2? процентов шамота мелкого помола и 25% — среднего помола. Для тех, кто уже имеет опыт работы с керамическими массами, такое количество может показаться чрезвычайно большим (и оно не подходит для изготовления маленьких керамических фигурок, где содержание шамота вряд ли будет превышать 20 %), но открытая пористая структура, которая получается благодаря шамоту, позволяет плиткам высохнуть более равномерно и избежать деформации.

Особенности эксплуатации

При работе с фьюзинговой электрической печью надо соблюдать основные правила техники безопасности:

• Корпус устройства должен быть заземлен или занулен. Перед началом работы следует убедиться, что заземляющий провод надежно присоединен к электропечке.
• Во время процесса спекания или моллинга стеклянных заготовок, запрещается прикасаться к работающей установке руками.
• Следует помнить, что устанавливать подобное термическое электрооборудование нужно не ближе, чем в 10 сантиметрах от стены.
• Вынимать готовое изделие из печки для фьюзинга нужно после полного остывания материала и рабочей камеры печи, во избежание получения ожогов. Рекомендуется пользоваться защитными перчатками и специальными щипцами.
• При проведении чистки печь должна быть охлаждена до комнатной температуры и отключена от электропитания.
• Термоэлектрические нагреватели подлежат периодической чистке и замене вышедших из строя электронагревательных элементов.

Виды и условия обработки сырья

Основные способы обработки материалов в самодельной камере — это:

• Обжиг керамики
• Закалка металлических изделий
• Плавка цветных металлов

Обжиг керамики

Процесс получения готовых керамических изделий связан с обжигом заготовок из сырой глины и последующим покрытием их глазурью. В домашних условиях сделанная муфельная печь своими руками может производить обжиг сразу нескольких экземпляров посуды и других поделок

В термообработке важно выдержать ровный режим нагрева камеры. Теоретически обозначить точные временные рамки обработки материала при определённой температуре невозможно — это достигается практическим путём

Материалы из глины, помещаемые в домашнюю муфельную печь для обжига, делят на 3 группы:

Фарфор

Высохшую глину подвергают термообработке в два этапа. Первичный обжиг производят в интервале от 800 0 С до 1000 0 С. Глина набирает прочность и обретает пористость. Затем её окунают в ёмкость с глазурью. Повторный обжиг осуществляют при разных температурах, в зависимости от назначения:

• натуральный фарфор — 1400 0 С
• столовый — 1350 0 С
• сантехнические детали — 1250 0 С

Фаянс

Применение тугоплавкого сырья при обжиге практически не образует жидкой фазы. Для созревания черепка изделия его обрабатывают при температуре 1200 — 1250 0 С. Повторная термическая обработка с нанесённой глазурью производится при нагреве 900 — 1000 0 С. Если требуется нанести роспись, то в третий раз возвращаются к первичному уровню температурного режима.

Майолика

Используют красные тугоплавкие глины. Термообработка требует точного соблюдения режима нагрева. При нагреве 950 0 С получаются рыхлые непрочные изделия. При нагреве 1050 0 С, сырьё спекается в непригодную, плотную стекловидную массу. Чтобы точно выдержать степень нагрева 1000 0 С, необходимо встроить в камеру термопару с подсоединением печи к цифровому дисплею.

Повторный процесс обработки глазурованных материалов производят при температуре 900 — 950 градусов.

Закалка режущих металлических изделий

Упрочнение режущих поверхностей стальных инструментов путём термообработки называют закалкой металла. Закаливание металлических изделий делали люди с древних времён. Суть процесса заключается в обжиге металла до получения изменения структуры кристаллической решётки (полиморфное преобразование).

Металл доводят в нагревательной камере до раскалённого состояния при температуре 750 −850 0 С. Следует отметить, что некоторые марки стали закаляют в условиях более высокого нагрева, в пределах от 1250 до 1300 градусов. Затем печь для закалки освобождают от раскалённых изделий, которые после подвергают резкому охлаждению в масляной среде или в воде. Таким образом добиваются повышения твёрдости металла.

Данный процесс важен для упрочнения режущих поверхностей стальных инструментов (ножей, свёрл, зубил, фрез и прочего). Закалку (отпуск) лучше производить в масляной среде. При отпуске раскалённого металла в воде, его поверхность покрывает масса пузырьков пара, что замедляет процесс.

Как правило, закалке подвергают готовые инструменты или заготовки из нержавеющей стали. Для этих изделий обычно не требуется закалочная камера большого объёма, поэтому лучше всего для этого подходит муфельная печь из предохранителя. Описание создания такой конструкции будет дано ниже.

Плавка цветных металлов

Муфельную печь удобно использовать для плавки цветных металлов, но к олову и свинцу это не относится. Температура их плавления настолько низка, что достаточно воспользоваться газовой горелкой бытовой кухонной плиты.

Для того чтобы расплавить такие металлы, как медь, бронзу и латунь, потребуется нагревательная ёмкость. Жидкую массу металла получают в тигле, которую затем заливают в специальные формы. Домашние мастера льют различные элементы декора светильников, мебели, статуэтки и многие другие поделки.

Температура плавки цветных металлов:

• медь — 1080 0
• бронза (в зависимости от марки) — от 930 0 до 1140 0
• латунь в пределах от 880 до 950 градусов

Классификация муфельных печей

По типу нагревательных элементов муфельные печи подразделяют на:

• электрические;
• газовые.

По предназначению они делятся на:

1. для плавки металла;
2. для обжига керамики;
3. для плавки стекла;
4. для закалки металла;

Бывают также промышленные и самодельные муфельные печи.

Промышленная муфельная печь с автоматикой

Но печи, работающие на газу сделать в домашних условиях невозможно, хотя газ и дешевле электричества, так как подобные эксперименты запрещены законодательством. Электрическое управление печью обеспечивает удобство регулирования температурного режима.

По конструктивному типу муфельные печи делят на:

• горизонтальные (наиболее простые);
• вертикальные или горшкового типа;
• колпаковые;
• трубчатые.

Нагрев может производиться в воздушной среде, в вакууме или в газовой среде. В домашних условиях есть возможность только для конструирования печи с термической обработкой изделий в воздушной среде.

При самостоятельном выполнении муфельной печи ей можно придать желаемую форму и объем, оформить ее в подходящем для интерьера стиле.

Основные части конструкции

1. Внешняя часть печи, оболочка (корпус).В качестве корпуса для будущей муфельной печи удобно использовать вышедшую из употребления газовую плиту, точнее духовку от нее или электрическую печку. Для их использования демонтируют все пластиковые детали. В случае, когда нет возможности использовать такие варианты корпуса, его сваривают из листового металла (толщина не менее двух миллиметров).
2. Теплоизоляционный слой. Эта часть конструкции крайне важна. От ее качества зависит КПД печи и теплопотери, которые она понесет. Внутренний слой термоизоляции – это огнеупорный (шамотный) кирпич, способный выдержать температуру до одной тысячи градусов.
3. Внешний слой, сокращающий потери тепла в окружающее пространство, прокладывают из перлита или базальтовой ваты. Асбест использовать небезопасно, при его нагревании происходит выделение в атмосферу канцерогенных веществ.
4. Элементы, непосредственно нагревающие рабочее пространство. Нагревательными элементами внутри муфельной печи служат спирали, скрученные из нихромовой или фехралевой проволоки. Толщина 1 мм. Нихромовая (никель-хромовая) проволока очень пластична и устойчива к коррозии.
5. Фехралевая (алюминий, хром, железо) проволока несколько дешевле из-за отсутствия в составе алюминия и также обладает необходимыми свойствами для ее применения в муфельной печи.

Список материалов и инструментов для сборки конструкции

1. болгарка (машинка для шлифовки и резки материалов) с отрезными кругами для металла;
2. сварочный аппарат;
3. листовая сталь толщиной >2мм;
4. металлические уголки;
5. шамотный огнестойкий кирпич;
6. огнеупорная смесь;
7. силикон термостойкий;
8. базальтовый термоизолятор (вата, плотностью 200 кг/м3) или перлит;
9. защитные очки и респиратор;
10. нихромовая (фехралевая) проволока сечением 1 мм;
11. кусачки или ножницы по металлу.

Изготовление устройства

В данном случае мы расскажем, как сделать вертикальную муфельную печь для обжига керамики своими руками.

Для этого вам понадобятся следующие инструменты:

• углошлифовальная машина (болгарка) и 1-2 круга;
• электро-дуговая сварка и электроды;
• слесарный инструмент, в том числе кусачки;
• 2-миллиметровая нихромовая проволока.

и материалы:

• 2,5 мм стальной лист или корпус б/у духовки;
• уголок;
• арматура;
• базальтовая вата;
• огнеупорный шамотный кирпич;
• огнеупорный раствор;
• герметик силиконовый.

Особенности эксплуатации

Если используется автоматизированные газовые или электрические печи для обжига керамических изделий, все работы сводятся к установке программы или добавления температуры на термодатчике, после нескольких часов работы оборудования с низкой температурой.

Керамические предметы подсушивают на открытом воздухе или в помещении с хорошей вентиляцией.

После этого их укладывают в полость для обжига и закрывают печь крышкой. Весь процесс растягивается на долгое время. Для закаливания больших изделий из глины может понадобиться до 14 часов.

Открывать камеру во время процесса не рекомендуется, лучше предварительно сделать окошко из огнеупорного стекла и контролировать процесс. В дровяных печах поддерживать нужную температуру сложнее – это умение придет с опытом.

В остальном процесс обжига керамики в специальных печах – это несложная операция, но она требует ответственности и внимательности. Сырая глина или перекаленные изделия пойдут в мусорный ящик. Поэтому к работе относимся ответственно. В награду начинающий гончар получит красивое и крепкое глиняное блюдо или простую детскую свистульку. Предыдущая статьяКак сделать печь для прокалки электродов своими руками? Следующая статья Универсальная печь на дровах и электричестве для дома Что еще почитать

• Пароконвекционная печь (пароконвектомат) виды, устройство и принцип работы
• Как сделать печь для прокалки электродов своими руками?
• Для чего нужна доменная печь? Конструкция доменной печи, принцип работы и устройство
• Что такое шахтная печь и для чего она применяется?

Нажмите, чтобы отменить ответ.

Имя

Ваше сообщение

Категории

• Печи
  • Отопительные печи
  • Кулинарные печи
  • Походные печки
  • Печь для дачи
  • Печь для бани
  • Печь для сауны
  • Печь для гаража
  • Промышленные печи
  • Изготовление печи
  • Проекты печей
  • Топка печи
  • Калькуляторы и расчеты
• Отопительное оборудование
  • Бойлеры
  • Котлы
  • Нагреватели
• Бренды

Свежие записи

• Устройство и принцип работы электродуговых печей
• Устройство и принцип работы трубчатых печей
• Классификация вакуумных печей
• Делаем печь шведку с камином своими руками
• Как сделать печь-шведку с духовкой и плитой своими руками?

Самые горячие обсуждения Как приготовить вкусные лепешки в тандыре простой и быстрый рецептИгорь: недостаточно прогреты стенки тандыра. Со слишком горячих стенок лепёшки падают. Соль никакой …МишаСпособы расчета диаметра дымохода для печи на дровахВиталий,здравствуйте! Вы можете мне рассчитать правильность кладки дымохода?…Светлана ФедоровнаПечь профессора Бутакова «Инженер» принцип работы и основные характеристикиОлег: Здравствуйте! Печь «Профессор Бутаков Инженер» с чугунной дверцей. Треснуло стекло. Все попыт…Виктория

• Печи
• Камины
• Котлы
• Бренды

Все информационные материалы, представленные на greendom74.ru, носят справочный, информационный и ознакомительный характер и не могут в полной мере передавать достоверную информацию. Все права защищены. Копирование запрещено. О печах и каминах 2019 г. Задать вопрос эксперту

В ближайшее время мы опубликуем информацию.