Муфельная печь — это печь особой конструкции, в которой нагреваемый предмет не контактирует с веществами, выделяющимися при сгорании топлива (газами, сажей, копотью). Для этого используют так называемый муфель — огнеупорную камеру, выполняющую роль преграды между топливом и нагреваемыми объектами. Муфель обычно изготавливают из огнестойкого кирпича, керамического волокна или жаропрочной стали. Благодаря муфелю удается избежать загрязнения дорогих металлов или химически чистых образцов посторонними веществами.
Достоинства муфельных печей:
— широкий разброс размеров, можно подобрать печь необходимого объема;
— регулируемый и широкий диапазон рабочих температур;
— равномерный нагрев.
Типы печей
Муфельные печи можно классифицировать по разным параметрам.
1. По типу нагревательного элемента:
— газовые;
— электрические.
2. По типу обработки:
— с обычной воздушной камерой;
— с камерой, заполненной определенным газом (возможны различные варианты, так как это печи для специальной обработки в газовой среде);
— вакуумные печи.
3. По способу загрузки:
— с горизонтальной загрузкой;
— вертикальной загрузки;
— трубчатые;
— колпаковые (для очень больших деталей, когда колпак легче переместить к детали, а не найти печь с камерой подходящего размера).
4. По величине нагрева:
— печи умеренного нагрева рассчитаны на температуру 100-500 °С;
— среднего нагрева — 400-800 °С;
— высокотемпературные печи нагревают в диапазоне 400-1400 °С;
— печи со сверхвысоким температурным режимом способны обеспечить нагрев до 2000 °С.
5. По назначению:
— промышленные (объемом рабочей камеры более 500 л);
— лабораторные;
— ювелирные;
— стоматологические;
— учебные.
Муфельные печи используются:
— в ювелирном производстве;
— для купелирования благородных металлов;
— в геофизических лабораториях;
— в химических лабораториях;
— для таких аналитических работ как сжигание, высушивание, нагрев, выращивание кристаллов;
— для обжига керамических и фарфоровых изделий;
— для производства предметов из воска;
— для плавки и закалки металлов, обжига литейных форм;
— в стоматологии;
— в пищепроме;
— для кремации.
Как выбрать печь
В первую очередь, нужно решить, какой температурный диапазон и объем рабочей камеры должен быть у печи. Потом определите, насколько для вас важна скорость нагрева и насколько сложным может быть алгоритм нагрева. Другие важные параметры выбора: стоимость, равномерность и скорость прогрева камеры, безопасность. Печи с вертикальной загрузкой нагреваются быстрее. Зато горизонтальные печи в несколько раз вместительнее.
Печи с открытым нагревательным элементом нагреваются быстрее и до более высокой температуры. В тоже время, такой нагревательный элемент больше подвержен воздействию агрессивных веществ, которые выделяются при обработке предметов, но и ремонтировать открытый элемент проще. Муфельные печи с закрытым элементом служат дольше, нагреваются равномернее, но медленнее, и для ремонта нагревательного элемента придется заменить всю камеру, так как он встроен в муфель.
Самыми простыми являются печи с одноступенчатым терморегулятором, когда камера нагревается до определенной температуры и далее эта температура поддерживается на постоянном уровне. Такие печи, например, подходят для простых задач обжига и сушки. Для аналитических работ лучше выбрать печь с программным управлением, такую как ЭКПС 10. Печи этого типа позволяют программировать процесс нагрева в несколько этапов. Они управляются микропроцессором, снабжены цифровым индикатором для настроенных параметров, звуковым сигнализатором; есть возможность запускать программу в автоматическом режиме.