Печь для фьюзинга своим руками

Можно ли сделать печь для фьюзинга в домашних условиях?

Печь для фьюзинга является эффективным термическим оборудованием для изготовления различных декоративных изделий из стекла. Используют такое устройство, как на масштабных производствах, так и в небольших домашних мастерских. Что представляет собой печь для фьюзинга и как изготовить ее самому для домашнего использования?

Что такое фьюзинг?

В переводе с английского под словом «фьюзинг» подразумевается «плавление». Первые витражи, сделанные такой техникой, появились в девяностые года в Германии. Оригинальные узоры на стекле значительно отличались ранее изготавливаемых витражных картин.

Декоративные стекла делают в специальных печах при высоком температурном режиме. Декоративные узоры образуются в процессе стекания прозрачного материала. При этом в витражном изделии отсутствуют соединения между декоративными стеклышками.

Спекаются стекла при температуре 800 и более градусов. С помощью сплавления различных стеклянных кусочков образуется цельное цветное полотно. Готовый материал может быть рельефным или многослойным. За счет отсутствия швов на витражные полотна не влияет вода. Декоративные стеклянные изделия выполнение техникой фьюзинг не выгорают, поэтому могут простоять, не меняя первоначальный вид много десятков лет.

Устройство и принцип работы печей для фьюзинга

Конструкция печи для фьюзинга напоминает ящик с откидной крышкой. В верхней подвижной части имеется достаточно вместительное углубление. Благодаря этому в печь можно укладывать материал больших размеров.

Основными составными элементами печного устройства для фьюзинга являются:

• металлический корпус,
• нагревательные элементы, встроенные в крышку,
• внутренняя рабочая камера,
• система контроля температуры и рабочих режимов.

Промышленное оборудование для фьюзинга представляет собой более сложную конструкцию, которая включает приспособление для автоматической подачи и выгрузки материала, а также системы охлаждения воздухом.

Как выглядит печь для фьюзинга

Агрегаты для фьюзинга способны перерабатывать стекло более десяти сантиметров толщиной. Процесс спекания его в печи происходит при достижении высокой температуры — от 600 до 800 градусов. После этого осуществляется закалка материала и быстрое его охлаждение.

Регулировка температурными режимами осуществляется с помощью электронного блока управления. Нагревание прибора происходит за счет установленных в откидную крышку электрических элементов. Разных оттенков куски стекол укладываются в рабочую камеру и в процессе работы печи под воздействием высоких температур вплавляются друг в друга, образуя цветное оригинальное полотно.

Виды печей для фьюзинга

Установки для изготовления витражей выпускают больших и маленьких размеров. Каждый вид печи имеет свои особенности использования.

Промышленные габаритные установки

Большие печи для фьюзинга устанавливают на промышленных стекольных предприятиях. Такие установки достаточно массивные и тяжелые. Многие из них весят более 400 килограмм.

Сама конструкция габаритных промышленных печей для фьюзинга имеет вместительную рабочую поверхность, которая позволяет сделать декоративные стеклянные полотна большого размера.

Для массового производства изделий из цветного стекла методом фьюзинга применяют печи с высокой мощностью. Модели оснащены промышленным компьютером, который позволяет автоматизировать практически весь рабочий процесс. Многие печи имеют ряд расширенных и дополнительных функций.

Небольшие электрические печи

Оборудование для фьюзинга часто устанавливают в небольших мастерских дома. Такие установки достаточно компактные и легкие. Их можно удобно разместить в небольшом помещении.

Эффективность таких печей не уступает промышленному оборудованию. Но небольшая рабочая камера не позволяет создавать массивные витражные полотна. Малогабаритное оборудование для фьюзинга в основном используется для создания мелких декоративных деталей из стекла.

В продаже можно встретить различные модели печных установок для изготовления цветных стекол. Многие производители изготавливают печи для фьюзинга под заказ согласно требуемым размерам.

Критерии выбора

Перед тем как купить печь для фьюзинга следует определиться не только с местом ее установки, а и с какой целью будет использоваться оборудование. Для объемного производства декоративных изделий из цветного стекла требуются специальные большие установки с высокой мощностью и рабочей емкостью.

Мелкое производство изделий из декоративного стекла требует небольшого оборудования для фьюзинга. Обычно в домашних мастерских используют печи мощностью 2,5 киловатт, которые работают от однофазной сети.

Перед покупкой печи для фьюзинга обязательно изучите все характеристики

Перед покупкой термического устройства следует внимательно изучить его технические характеристики. При выборе оборудования учитываются такие параметры:

• размер,
• глубина рабочей камеры,
• мощность,
• количество перерабатываемого сырья за раз,
• время сплавления и охлаждения материала,
• материал корпуса,
• качество и вид нагревательных элементов.

Также учитывается требования к параметрам электросети. Большие печи обычно имеют трехфазное подключение.

Некоторые модели помимо нагревательных устройств в корпусе крышки имеют дополнительные электрические элементы сопротивления в боковых панелях. Процесс плавления кусков стекла в таких печах происходит намного быстрей.

Хорошее оборудование для фьюзинга стоит совсем не дешево. Поэтому перед приобретением печи следует просчитать ее окупаемость. Также немаловажным моментом подбора термического устройства является качество деталей конструкции. Лучше всего покупать агрегаты у известных и проверенных производителей.

Изготовление своими руками

Печь для сплавления стекол можно купить в специализированном магазине или изготовить самостоятельно. Сделать такое устройство достаточно несложно. Для этого следует подготовить материал и все необходимые инструменты, а далее следовать инструкции изготовления печи.

Материалы и инструменты

В качестве инструментов для работы следует подобрать:

• дрель с функцией шуруповерта,
• аппарат для сварки металлического корпуса,
• киянку,
• емкость для замеса раствора,
• мастерок,
• болгарку,
• уровень строительный,
• рулетку,
• угловую линейку.

Для изготовления печи для фьюзинга понадобится сварочный аппарат

Для сооружения печи понадобятся такие материалы:

• магнезитовый лист,
• листовая оцинкованная сталь,
• металлический профильный уголок,
• нержавеющий зеркальный лист,
• минвата,
• шамотный огнеупорный кирпич,
• сухой состав для кладки,
• герметик с термостойкими свойствами,
• саморезы,
• уплотнитель силиконовый.

Также обязательно нужен термодатчик и нагревательный элемент.

Процесс изготовления

Соорудить печь своими руками поможет поэтапная инструкция:

1. Из металлического профильного уголка делается каркас. К нему крепится дно и вырезается крышка. Детали соединяются с помощью сварочного аппарата. Также подготавливаются ровные устойчивые ножки для всей конструкции и свариваются с основой.
2. Каркас со всех сторон обшивается листами из оцинкованной стали, а внутренняя часть – магнезитом. Все стыки промазываются герметиком. Между листами укладывается теплоизоляция – минеральная вата.
3. На замешанный раствор производится кладка шамотного кирпича. Его укладывают слоями вокруг днища и крышки.
4. Магнезитовые листы внутри конструкции покрываются зеркальными листами нержавейки.
5. По всему периметру основания клеится силиконовый уплотнитель. На саморезы к крышке фиксируются петли и ручка.
6. Во внутреннюю часть откидного верха устанавливаются нагревательные элементы и датчик режима температуры. Проводится подключение к электросети.

После сборки всей конструкции проводится проверка герметичности всех швов и стыков. После этого осуществляется пробный запуск электропечи.

Для изготовления небольших деталей практикуется спекание стекла в микроволновой печи. Для этого берется электроприбор, который уже не будет применяться для разогрева еды. Кусочки стекла укладываются в специальные небольшого размера емкости для нагрева – тигли. На дно их укладывается термостойкая бумага. Соединение материала происходит в течение 6 -10 минут. Точное время устанавливается в ходе экспериментов.

Эксплуатация

Печи для фьюзинга в основном работают от электричества, и в процессе работы достигается высокий температурный режим. Поэтому при работе с таким оборудованием следует соблюдать меры безопасности:

• во время работы печного устройства не прикасаться руками к корпусу или другим его частям,
• размещать печь для фьюзинга на безопасном расстоянии от стен – более 10 сантиметров,
• доставать из оборудования готовые изделия можно только после полного остывания стекла,
• перед работой печи проверять надежность крепления заземляющего провода,
• регулярно проводить чистку электрических нагревателей.

Замена деталей и другие работы по очистке осуществляются только после отключения оборудования от сети.

Печи для фьюзинга позволяют изготовить неповторимые красочные изделия из стекла. Их широко используют на производствах. Также устанавливают оборудование в домашних условиях. Некоторые умельцы делают предметы бижутерии из стекла в обычной микроволновке. Главное правильно установить и подключить устройство при работе соблюдать все меры безопасности.

Источник

Чрезвычайно простая и дешевая мини-печь для сплавления цветных стекол (фьюзинга)

Фьюзинг, (англ. fusing от fuse — спекание, плавка) относительно новомодное рукоделие и в том виде, как есть сейчас, родилось в 1990 г. Видимо, изготовление «спекаемого» витража, стало возможным с появлением цветных стекол с равным КТР (коэффициентом теплового расширения). Выполняется так – на стекло-основу, выкладывается рисунок из цветных кусочков стекла, причем края их, в большинстве случаев, не требуют точной подгонки и обработки, достаточно стеклореза и специальных кусачек. Собранную заготовку помещают в специальную печь и нагревают до температуры начала расплавления стекла.

Полученный витраж выглядит очень своеобразно – плавные округлые края, каждый элемент напоминает этакий растаявший леденец. При наличии толики художественных способностей, получаем весьма интересные вещицы. Более того, здесь можно применить целый арсенал приемов — задействовать металлическую фольгу, опилки, проволоку, крошки и пудру из стекла , трафареты для них, приемы перегородчатой эмали, применять обжиговые краски по стеклу и керамике, химикаты дающие пузырьки внутри стекла. Печь для фьюзинга позволяет также проводить формовку листового стекла – моллирование. Готовые вещицы можно соединять «низкотемпературными» методами, тот же Тиффани , в большие витражи. Словом – бездна возможностей для творчества.

Цветное стекло, с одинаковым КТР, как и многие материалы, для фьюзинга, стоят дорого, однако же, самой затратной статьей в освоении этой техники, является, конечно, печь. Печь для сплавления стекол довольно необычна, форма ее диктуется технологией спекания – плоский под-стол, на который удобно класть стеклянный лист-заготовку, откидная крышка с внутренними нагревателями. В целом, напоминает чемодан, на некоторых, даже застежки есть.

Муфельные печи – с нагревателем поверх камеры-муфеля, не используются – после нагрева стекла до температуры плавления, изделие следует довольно быстро охладить до температуры отжига, при этом, печи частенько приоткрывают. Быстрый сброс температуры в муфеле, затруднен – слишком велика тепловая инерция, да и закладывать заготовки в камеру неудобно.

Печи для фьюзинга, существуют очень разных размеров, соответственно – мощностей. С нагревателями небольшой печки, вполне может справиться и домашняя проводка.

Спекание стекол «за не дорого».

Попробовать себя в этом интересном деле можно и не тратя больших сумм – для начала, существует оригинальный вариант с АлиЭкспресса – специальные тигли для микроволновки. Представляет собой огнеупорный тигель, с графитовой обмазкой изнутри. Обмазка раскаляется в СВЧ волнах и греет излучением стекло. Достоинство одно, но изрядное – стоимость. На момент написания, тигель стоил 2-4 тыс.руб. в зависимости от размера.

Недостатков у такого простого варианта, как водится, масса. Контролировать температуру можно только визуально, «на глазок», контролируемый отжиг для снятия внутренних напряжений невозможен. Малый размер – только для бижутерии, невозможность использования металлов. Как правило, подобрав опытным путем режим спекания и израсходовав при этом прилагающиеся в комплекте осколки стекла, занятие и тигель забрасывают.

Маргариту оттащил Коровьев. – Я ванну пристроил, – стуча зубами, кричал окровавленный Могарыч и в ужасе понес какую-то околесицу, – одна побелка. купорос.

Булгаков А.М. – Мастер и Маргарита.

Специализированная электрическая печь, конечно, значительно более совершенна, однако, самая маленькая – 200х200 мм, стоит 35 тыс. руб. Понятное дело – одни огнеупоры, контроллер с заданием термопрофиля, кварцевые и керамические трубки для нагревателей, сборка опять-же… Обладая мастерской или гаражом, толикой слесарных навыков и опытом работы с электричеством, вполне можно собрать такую печь самостоятельно, потратив на материалы меньше половины стоимости, но что делать безлошадным-безгаражным жителям «бетонных джунглей»?

Идея чрезвычайно простой и недорогой печи для фьюзинга «промежуточных» характеристик, принадлежит тов. «Илья МГУ», с металлического форума. Печь небольшого размера, но уже можно выпекать стекляшки, куда более серьезные, нежели кольца-брошки-подвески в микроволновке. Можно использовать проволоку, фольгу и весь арсенал фьюзинговых приемов. Электрический нагреватель сопротивления в крышке, термопара с простым температурным контроллером. Невысокая, даже для квартиры мощность, возможность изготовления на кухне из широко распространенных недорогих деталей, элементов. Конструкция не содержит специализированных высокотемпературных огнеупоров.

В качестве верхней крышки печи чемодана, используется деталь от электрической плиты со стеклокерамической поверхностью – конфорка. Она имеет металлический кожух, футерованный волокнистым огнеупором, в который заформованы специальные выступы ленты-нагревателя. Конфорка дополняется ручкой и термопарой подключенной к простому контроллеру. В качестве основания, применена плоская жестяная банка залитая гипсом.

Собственный вариант простой печи из конфорки.

Мне досталось две б/у конфорки внутренним «рабочим» диаметром 140 мм, с механическим термостатом в металлическом (существуют варианты с кварцевой трубочкой) чехле.

Что было использовано при работе.

Инструменты, приборы, оборудование.

Набор обычного некрупного слесарного инструмента, ювелирный лобзик с принадлежностями, небольшая УШМ, шуруповерт или электродрель. Набор электромонтажного инструмента, паяльник 40 Вт для электромонтажа, покрупнее – 60…80 Вт – для конструктивной пайки. Разметочный инструмент. Пригодился инструмент для установки вытяжных заклепок, строительный фен.

Кроме самих конфорок, понадобился листовой асбест, пенобетонный кирпич, провода разные, термопара, термотрубки, нейлоновые хомуты. Использовался готовый блок управления для муфельной печи (или контроллер+твердотельное реле+радиатор+корпус). Гасящий резистор подходящей мощности (масляный обогреватель). Немного оцинкованной стали, крепеж.

Контакты термостата конфорки были принудительно замкнуты и пропаяны, к выходным клеммам припоем олово-медь, припаяны провода в силиконовой изоляции. Рядом с термостатом, просверлено отверстие и во внутреннюю полость, введена термопара хромель-алюмель (тип К), от мультиметра. К щупу штатного термостата, термопару прикрепил несколькими витками нихромовой проволоки.

Жестяной кожух – на поверку, оказался самым сложным элементом моей печи. Спаян он из «кровельной» оцинкованной стали 0,5 мм, припоем олово-медь (температура плавления выше чем у свинцовых припоев) . Флюс – паяльная кислота (хлористый цинк), паяльник 60 Вт. Сложные детали выпилены ювелирным лобзиком, прямые резы – слесарными ножницами по металлу. Кривые линии размечались так – заготовку железки приставлял в нужное место, и циркулем, с иголкой в центре конфорки, вычерчивал нужного радиуса дугу.

Паял изнутри, главным образом для эстетики. Напротив «ножевых» клемм штатного конфорочного термостата, с припаянными к ним проводами, на кожухе сделал вентиляционные отверстия (сверху и снизу), чтобы те охлаждались током воздуха, и припой не расплавился.

За край кожуха, решил зацепить и один из кронштейнов для ручки, этим же крепежом, пришпилил держалку для проводов. Жестяные железки скреплял алюминиевыми вытяжными заклепками.

Передний кронштейн для ручки крепился на штатный кожух и состоит из двух жестяных деталей. К кожуху крепится короткими саморезами, соединение между собой – заклепками.

Нагреватель конфорки, мощностью 1200 Вт, для запекания стёкол слишком мощный – темп нагрева, для столь малого объема, велик, стекло не успевает равномерно прогреваться, заготовка растрескивается. Для устранения недостатка, мощность нагревателя пришлось понизить – включить последовательно с ним мощное сопротивление – масляный обогреватель на половине мощности. При этом на нагревателе конфорки, падение напряжения составляет ровно половину сетевого – 110 вольт.

Контроллер для управления печью – простой, «однотемпературный» с самодельным «твердотельным реле» — мощным тиристорным ключом . На его задней стенке смонтирована розетка для подключения последовательной с печью нагрузки и винтовой клеммник для нагревателя печи. Термопара подключается непосредственно к контроллеру.

Крышка печи стоит на огнеупорной основе – асбестовый лист, под которым половинка кирпича из пенобетона. Рядом, стоит держать такую же огнестойкую подкладку – на нее, при необходимости можно поставить горячую верхушечку «открытой» печи.

При спекании стекол нужно выдержать две главных температуры – начала плавления стекла (710…800°С в зависимости от сорта стекла) и температуру отжига (500…600°С зависит от сорта и размеров заготовки). Первичный нагрев происходит максимально (в разумных, конечно, пределах) плавно, после, температура быстро сбрасывается до «отжиговой».

Обычно, процессом руководит программируемый контроллер «с термопрофилем». Здесь, применен простой контроллер, с поддержанием одной температуры, а переключают их, вручную — полуавтомат. По достижении 800 °С (

30 мин.), крышка печи приоткрывается, на контроллере устанавливается 500 °С и изделие отжигается 1 час. После, нагреватели печи отключаются, и изделие остывает вместе с печью до комнатной температуры (

1 час). Небольшие размеры стекляшек, позволяют не опасаться мелких неточностей процесса.

Ну что же, первый опыт вполне удачен – стекла сплавились, но не в ровную поверхность, образец не растрескался – температурный профиль для этого сорта стекла следует признать удачным. Попробуем, что ни будь более осмысленное.

Два зверя, хм, вполне в духе дня, как олимпийские мишки, в свое время… Здесь, в порядке эксперимента, вплавлено два сорта бисера, медная проволочка, стекла приплавлены не только «внахлест» но и практически «встык». Бисер (стекло с отличающимся КТР) и медная проволока (тем более) должны быть очень небольшого размера (диаметра, сечения), относительно основного стекла, тогда, возникшие напряжения не разрушат изделие.

Источник