一,電窖簡介
電窖有多種用途,如實驗室用的馬弗爐等。我做這個電窖主要是用于在寢室玩兒陶藝,用于燒結陶制品,低溫中溫瓷制品,低溫釉與中溫釉烤釉等等,當然也可以用于熔化低熔點金屬與玻璃。考慮到體積、功率、溫度、安全性、經(jīng)濟性等要求,我并沒有在市面上找到符合要求的成品,同時也沒有找到符合要求的DIY攻略,故自己設計動手制作了一個。
二,DIY的電窖性能
1,體積:450*450*400
2,內部容量:150*150*100
3,升溫速度:室溫20度,內部達到1000攝氏度需1h
4,最大性能:室溫20度時,內部1200攝氏度,此時外壁溫度90度左右
5,耐用性:到發(fā)帖為止使用超過60小時,其中最長連續(xù)使用時間約16小時,性能穩(wěn)定
三,制作材料與工具
1,材料:
(1)箱體:
1000*1000*0.5亞光面鋁板
800*800*0.5亞光面鋁板
連接件:m6螺絲螺母墊圈若干
(2)隔熱層:
50mm厚K-1260陶瓷纖維毯
K-1260陶瓷纖維棉
外表面:光面鋁箔
(3)加熱部分:
500w鉻鋼電熱絲
直徑1mm304鋼絲
10A插頭線
連接件:m6螺絲螺母墊圈若干
連接處絕緣:玻璃纖維膠帶
(4)測溫部分:
K型熱電偶溫度計
高溫K型熱電偶
(5)功率控制:
可變硅調壓器
簡易測功率的插座
2,工具:
十字螺絲刀
尖嘴鉗
m6自攻螺絲(打孔用,因為在寢室這樣打孔比較安靜)
剪刀
萬用表(非必須)
四,主要設計目標
1,使用要求電窖溫度要能到1150攝氏度以上
2,居室內使用要求:內部處于最高溫工作條件下,外壁溫度必須低于100度,且越低越好
3,體積不能太大
4,功率控制在500w以內
6, 高溫下要求內部器件能夠耐高溫,能長時間持續(xù)使用,要求電熱絲要便于定期更換
6,出于安全起見,整個電路需要很好的絕緣性,并嚴防局部電阻過大導致過熱的火災隱患
7,制作簡單,可以用基本家用工具完成
解決這些問題,主要要做好兩點:
1,電窖隔熱性能
2,內部耐熱性能
五,制作步驟
1,設計計算,最簡單卻十分重要的一部,直接決定最后的效果與所用的費用。
(就是一些理論計算,我就不上傳了。為了達到目標,通過試計算確定方案,然后再通過詳細計算確定方案的參數(shù),最后就是一個節(jié)約錢的問題。主要是熱平衡和傳熱散熱計算。比如可能有同學疑惑為什么里面這么小的容量,壁卻這么厚,這些就是達到限制條件計算優(yōu)化出來的結果。)
2,箱體制作
直接劃線后用剪刀像剪紙一樣把鋁板剪成折箱子的形狀,然后如折紙一樣折成箱子就行:
看見旁邊開的孔了嗎?那是折好箱子和蓋子后,用螺絲穿過孔將邊得兩面固定用的。
注意里面的鋁板余料,折鋁板畢竟不是折紙,邊緣需要用板壓著折來保持折疊的效果。
3,隔熱層得裁切與安放:
隔熱層裁切:
隔熱層的安放:
就是直接堆在一起,不平的地方塞上隔熱棉,在底部也均勻塞上一層,要塞得鼓鼓的讓隔熱棉去承受壓力來使工作空間密閉。
另外塞好直接將鋁折過來就完成了,但注意一定要預先用廢鋁板壓著彎折出折痕,和折箱體一樣,這是鋁不是紙。上邊彎折不僅是使隔熱層固定,同時也是提高箱體的機械強度的手段。
4,內部電熱絲的連接與安裝:
為什么要用粗鋼絲來做導體將電導入電熱絲,因為銅和鋁的熔點太低,不能用,石墨棒不能彎折加工,同理用螺絲螺母做導體連接,因為這樣即容易更換又不需要焊接。
就是這樣:
另外,內部電阻絲的固定其實也很簡單,別用鋼絲了,直接用隔熱散棉當繩子裹著,再將頭壓入兩層隔熱毯之間,這樣即穩(wěn)固又簡單,并且也是絕緣的。
然后注意導入鋼絲的絕緣與隔熱:
外部也一樣,注意伸出一段距離,同時也絕緣隔熱。(其實這里溫度已經(jīng)很低了)
5,插上測溫的溫度計與探頭
箱子部分利用本來蓋蓋子的面在邊緣中間開一個小孔,直接把測溫探頭插進去就行。
6,箱體擺放
箱體一定不要直接放在地上,我是用隔熱毯余料割了四個小方塊墊起來的,并且隔熱毯絕熱性能也很好。
7,升溫降溫測試
完工,可以玩啦。。。
介于我個人能力限制,沒有做自動控溫,需要手動操作調整功率,控制加熱降溫的的速度。不過自己玩玩開心嘛。
第一次做,沒有預燒直接快速燒成,溫度控制得也比較粗糙,有些瑕疵哈,不過說明小電窖還是可以用的。
六,DIY制作成本
根據(jù)我購買材料的價格,所有材料的價格加起來在500到600左右,可能有人可以買到更低的。然后工具很簡單,并沒有特殊的工具,自攻螺釘我直接從抽屜門上卸了一個用用,萬用表主要是檢查電路安裝的,不是必須工具。
七,其他問題
使用后內部由于高溫,電熱絲會生成一層氧化膜,鐵釘?shù)慕饘倨釙撀洌缓笠采梢粚友趸ぃ贿^這是正常現(xiàn)象,不影響使用。
同樣,由于內部高溫,隔熱毯內壁會變硬,彈性變差,這是正常的。
在后來使用時,我用散棉塞住了箱體與蓋子接口的地方,以加強密封。
制作時是剛開學,后來學習繁忙,3個多月放置后,隔熱毯體積有所收縮,估計是長時間受壓等原因。
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