вопрос по печи для термообработки стали (доделал, 1 пост)

Доброго времени суток !

чтоб не создавать новую тему отпишусь здесь

вопщем долго ли коротко, но доделал я таки печь
так-как дело это для меня абсолютно новое и непонятное то пришлось столкнуться с разным, начиная от подбора материала, поиском его, и заканчивая калибровками настройками, и с этим нивжизнь-бы не справился без помощи комрадов из этой темы, а за помощь всем вам огромное человеческое спасибо !

итак ТТХ:
внешний размер - 30х30х40см
внутренний размер - 10х10х30см
материал утеплителя - МКРП340
материал нагревателя - проволока ф1.2 Х23Ю5Т
диаметр спирали - 18мм
мощность нагревателя - 3.1квт
термопара - ДТПК125-0314.400
управляющая электроника - RS-485 ОВЕН ТРМ201-Щ2.Р
силовая электроника - твердотельное реле + БП от сотового
связь с компьютером - преобразователь USB-RS-485 (китай)

про ПО которое всем этим управляет:
написано на с++, настройки хранит в реестре, в качестве БД использовал firebird, связь с ТРМ-кой по протоколу ОВЕН через родную библиотеку

возможности:
счетчик работы спирали, мин
количество нагревов, шт
количество ошибок, шт
рисует график нагрева t-время
ведет журнал нагревов
про настройки нагрева чуть ниже

теперь как всё это выглядит

утеплитель собран в тепловой замок

нагрелись до 1100

вместе с железкой 10х20х70мм

а вот отсюда это дело управляется

список режимов ТО

в правую часть добавляем режим (марка стали, название, описание)
в левой последовательность операций режима (нагрев до температуры, выдержка при ней, остывание до температуры), этих операций может быть сколько душе угодно, собственно как и режимов
всё это дело храниться в БД

достигли нужной температуры

сверху по середине пишется текущая операция

вот так выглядит выдержка, колебания + - 6 градусов

нагрелись до 1100

остывание

резкое понижение это открытая дверца, фотки делал
дальше при закрытой, но до 100 не успел остудить, решил убраться в мастерской и на автомате выдернул питание печи, связь соответственно прервалась, нада будет сделать кнопку "восстановить связь" или что-то в этом духе
но и так по большому счету динамика думаю понятна ...

как видно на фотке, печь нагрелась до 1100 где-то за 11мин (внизу интервал в секундах), что думаю вполне удобно для наших нужд

как только работа по режиму завершена проигрывается звуковое уведомление (музыка с винампа или другого проигрывателя не мешает)

вобщем как-то вот так

//---а начиналось всё с этого (страница 1-4)---
Доброго всем здравия !

Задумался я тут за изготовление муфельной печи с программным управлением. Со схемой и электроникой более-мение понятно, но т.к. сложное ТО ни разу не проводил, и не видел как оно делается решил спросить у знающих людей, а именно:

какие параметры по инерционности(не знаю как правильно назвать) должны быть у печи ?

как-бы со скоростью нагрева понятно, давай на спираль не 1квт а 2квт и будет быстрее, ограничение только по потребляемой мощности и мощности подводящей сети, а вот с остывание сложнее

для примеру:
1) подогрев к примеру до 600, на сколько быстро/медленно печка должна уметь его осуществить, и есть ли разница ?

2) термоциклирование, на сколько я понял этот процесс - греют до определённой температуры, потом остужают до определённой, и опять греют. Так вот, сказал я печке чтоб нагрелась к примеру до 1050, а потом выключилась и ждала пока упадёт до 950 к примеру, и потом опять грела но уже до 1000. Вроде реально такое сделать, но не понятно повлияет ли скорость охлаждения печи(пока будет допустим 20мин остывать с 1050 до 950) на процесс, или нет ?

ну и заодно спрошу за фехраль, хочу взять Х23Ю5Т, поглядел как рассчитывается длинна и диаметр спирали, при выборе диаметра советуют, из соображений экономии, брать ближайший больший от расчётного, так вот, если к примеру расчётный у меня ф1.2мм, а я для запасу возьму ф3мм это как-то повлияет ?

заранее спасибо всем за подсказки !

Речь наверное идет не о муфеле, а о печи с открытыми спиралями.
Если так, то есть некоторые рекомендации от практического использования.

Надо для начала выбрать тип загрузки, бывает вертикальный и фронтальный. Это наложит отпечаток на варианты конструкции.

Далее, исходя из опыта домашней эксплуатации, я остановился на мощности печи 2,2кВт. Эта мощность подобрана методом научного тыка и позволяет печи нормально работать от обычной бытовой розетки в квартире и выдавать нормальную температуру за адекватное время.

Увеличение толщины нагревателя приводит к апупенному увеличению длины этой спирали и, если повышение мощности в данном конкретном случае возможно, то это хорошо, это приведет к укорачиванию спирали. Либо надо городить конструкцию с несколькими рядами спиралей, что не удобно при вертикальной схеме.

Из блоков управления я бы наверное сейчас взял вот такой: jeweler-tool.com
видел его на выставке и беседовал с изготовителем, на поставленные мной вопросы были даны четкие и понятные ответы. Этот блок еще хорош тем, что в него(в стоимость) входит и термопара, и твердотельное реле.

У меня Овен 101(110) и твердотельное реле с радиатором отдельно.
Все надежно, но освоить Овен моих умственных способностей не хватает. На участке термообработки у знакомых была забастовка работников с требованием или взять отдельного технолога на Овен, или заменить блоки управления.

Вообще мое мнение касательно самодельных печей такое, самым главным фактором в этой печке должна быть ремонто пригодность. Я свою могу починить в течение 30 минут от любой неисправности, а это значит, что печка должна легко собираться и разбираться, ну или узлы, требующие замены в случае неисправности, должны очень легко демонтироваться и обратно монтироваться.

цитата:

chingachgook

благодарю за развёрнутый ответ !

да, речь о печи с открытыми спиралями

вариант исполнения планирую фронтальный

про спираль
задумка сделать регулируемую мощность, ну т.е. нужен медленный нагрев, подаём 1квт, нужен побыстрее даём 2-2.5-3квт,а если я на расчётную спираль 1квт, 1.2мм подам 3квт она просто сгорит, или нет ?
как-бы для этого и думал взять с запасом

про контроллер, планирую Овен с RS-485 интерфейсом, ибо будет связка с компьютером, на нём-же, компьютере, будут задаваться все параметры, т.е. температура, мощность, время нагрева и т.д.
почитал я на них документацию, вроде ничего сложного, на крайняк есть диллер у которого я это и куплю и в случае чего задам вопросы

про ремонтопригодность тоже думаю

так всётаки, время остывания печи нужно уметь регулировать или это бесполезная функция ?

цитата:

Originally posted by chingachgook:

расчётный у меня ф1.2мм, а я для запасу возьму ф3мм это как-то повлияет ?

Слишком много. Мощность больше чем вдвое увеличится.
Спирали ф3мм слишком громоздкими получатся.

цитата:

про контроллер, планирую Овен с RS-485 интерфейсом, ибо будет связка с компьютером, на нём-же, компьютере, будут задаваться все параметры, т.е. температура, мощность, время нагрева и т.д.

Я тоже такой взял - ни единого раза не воспользовался.

цитата:

задумка сделать регулируемую мощность, ну т.е. нужен медленный нагрев, подаём 1квт, нужен побыстрее даём 2-2.5-3квт,а если я на расчётную спираль 1квт, 1.2мм подам 3квт она просто сгорит, или нет ?

Это не правильное мышление. Скорость нагрева регулирует контроллер, он для этого и нужен. Скорость остывания регулирует тоже контроллер.

Если остановитесь на этой схеме с Овеном, то твердотельное реле берите с двойным перекрытием по мощности. Разница в цене 300-500 рублей, а запас очень хороший.

И еще такой момент:"Я вот сейчас поставлю программу, а сам курить(спать) пойду" - это может очень сильно не прокатить.

Скорость нагрева регулирует контроллер, он для этого и нужен. Скорость остывания регулирует тоже контроллер - это все происходит в рамках имеющейся максимально возможной мощности и в рамках имеющихся теплопотерь.

какие параметры по инерционности(не знаю как правильно назвать) должны быть у печи ?

Зависит от того, что собираетесь в печи делать. Для массовой ТО лучше инертные печи с плотной тяжелой внутренней футеровкой и легковесной наружной. Для разовых работ износостойкость внутренней футеровки не нужна и можно использовать легковесы.

Интересно. Послежу. Главное не понимаю нихрена, но интересно. Как в анекдоте:"Я-то чего полез смотреть?! Я ж читать-то не умею!"

[QUOTE]Originally posted by bodigard:

задумка сделать регулируемую мощность

[/QUOTE
Для этого дела надо ТТР с фазовым управлением, и соответственно контроллер, который стыкуется с таким ТТР. В моем случае еще понадобился внешний источник питания 27В для питания цепи управления ТТР (в контроллере небыло встроенного питания).
По регулировки скорости нагрева понятно, скорость остывания не сделать меньше инерции печи, а данная инерция однозначно не даст делать термоциклирование. Конечно можно принудительно охлаждать вентилятором (с управлением от тогже контроллера) но чревато для термоизоляции. Лучше сразу озадачиться второй печью, гораздо удобнее и быстрее работать.
Если что, звони.

не вижу смысла при термоциклировании охлаждать с печью.
Охлаждайте на воздухе, в масле, в другой печи.

цитата:

Я тоже такой взял - ни единого раза не воспользовался.

просто нужды небыло или сложность сопряжения ?

цитата:

Это не правильное мышление. Скорость нагрева регулирует контроллер, он для этого и нужен.

а как он это делает ? напряжением мощностью или ещё как ?
опять-же это умеют видимо контроллеры типа того что вы указали, а простенький ОВЕН ТРМ201, к примеру, уже не сможет управлять такой нагрузкой, или я что-то упускаю ...

цитата:

И еще такой момент:"Я вот сейчас поставлю программу, а сам курить(спать) пойду" - это может очень сильно не прокатить.

если можно, то поподробнее ...
я как-бы понимаю что может термопара выйти из строя, может напряжение отрубиться или ещё какая авария, но это можно в софте учесть .. .
опять-же я не собираюсь "поставил программу и ушёл", а собираюсь "запустил нужную программу а сам пока она делается поглядываешь" и параллельно другими делами занимаешься

цитата:

Зависит от того, что собираетесь в печи делать.

хотелось-бы чтоб в печи можно было провести полноценное ТО например hss сталей, либо термоциклирование, ну и обычную закалку

цитата:

Для этого дела надо ТТР с фазовым управлением

а чем семисторный вариант не устроил ?

цитата:

скорость остывания не сделать меньше инерции печи, а данная инерция однозначно не даст делать термоциклирование

вооот, про эти сложные варианты ТО и спрашиваю по сути,
для окончательной ясность .. . со штатной инерцией печи термоциклирование не прокатит ?, ну и попутно, а какая скорость остывания заготовки нужна при термоциклирвании ? просто везде пишут что-то типа "перенесли заготовку из печи в такой температурой в печь с другой температурой" так переносить то можно по разному, опять-же от объёма заготовки зависит, и т.д. и т.п.
т.е. почему не делают в одной печи ?

На Ганзе постоянно пишут про инструмент под задачи. Вот и надо определить, какие задачи? Что понимать под термоциклированием?

Не воспользовался по тому, что, с моей точки зрения, это пятое колесо в телеге. Ну и подключать, комп настраивать, программу задавать отчасти еще и из-за сложности всего процесса. Я по простому будильник на телефоне поставил на нужное время, например отжиг 700гр 2часа, сам в это время что-то делаю. Будильник зазвенел - питание отключил.

цитата:

Не воспользовался по тому, что, с моей точки зрения, это пятое колесо в телеге.

по версии команды Кузнецова: технический прогресс - зло, однако.

цитата:

Я по простому будильник на телефоне поставил

хорошо хоть телефоном пользуется.

цитата:

На Ганзе постоянно пишут про инструмент под задачи. Вот и надо определить, какие задачи?

основные задачи - термическая обработка стали, в частности выдержки, подогрев до отределённой температуры с последующим выходом на закалочную, возможно с несколькими ступенями подогрева, отжиг всех порядков, нормализация всех порядков и т.д.

дополнительные задачи - плавка цветных металлов и их термическая обработка

цитата:

Что понимать под термоциклированием?

для меня пока это тёмный лес, а чтоб лес перестал быть тёмным хочу не только читать теорию, но брать и пробовать, потом снова читать и снова пробовать
пока-что для этого у меня есть горн на древесном угле и глаза, но почитав посты, Алана Гиоргиевича, Лионида Борисовича, Сергея Бурова и многих других я пришёл к выводу, что на успешное осушествление этого процесса нужно положить либо жизнь, либо мужской половой орган но всё-же решил пойти по 3му пути, пути создания печи, которая позволит мне это осущесвить

цитата:

Не воспользовался по тому, что, с моей точки зрения, это пятое колесо в телеге.

у нас с вами просто разные подходы, я каждый день по основной работе сталкиваюсь со сложным оборудование, переодически пишу программы, и мне проще собрать "силовую установку" посоветовавшись с вами и обществом, написать под неё программы, а после наслаждаться результатами своей работы в комфорте

цитата:

не вижу смысла при термоциклировании охлаждать с печью.

Сергей, именно нет смысла, или добиться улучшения свойст стали путём термоциклирования в принцепе не получиться если я буду охолождать с печью ?

цитата:

Originally posted by chingachgook:
Увеличение толщины нагревателя приводит к апупенному увеличению длины этой спирали и, если повышение мощности в данном конкретном случае возможно, то это хорошо, это приведет к укорачиванию спирали.

Это как?

цитата:

основные задачи - термическая обработка стали, в частности выдержки, подогрев до отределённой температуры с последующим выходом на закалочную, возможно с несколькими ступенями подогрева, отжиг всех порядков, нормализация всех порядков и т.д.
дополнительные задачи - плавка цветных металлов и их термическая обработка

ИМХО !!!
по хорошему, на эти задачи надо как минимум 3 печки
и все разные по мощности и с разной футеровкой (с большим периодом нагрева и "остывания" и с малыми периодами, для плавки цветнины - с закрытой спиралью)
процессы при ТО (если оно не однотипно-массовое) не всегда "выгодно" автоматизировать, это сильно сокращает "художественные" возможности
подогрев, закалка, отжиг и т.д. зависит еще и от толщины, веса, теплоемкости и др. факторов
Следует учесть, что согласование технологических процессов с возможностью печи, довольно сложный процесс
и.. . обсуждение параметров под определенные задачи, в "письменной" форме может занять много времени, т.к. вопрос- ответ сильно затягиваеться и у 100 человек - 100 мнений
и.... лучше раз увидить (и по ходу спросить что к чему) -чем 100 раз услышать (или прочитать)

ТС поищите на ганзе темы про печи, все уже было и не раз проговорено.
Одна из них моя: Компактный пост термической обработки. , может найдете что-то полезное для себя.

цитата:

Шниперсон:

Это как?

Если перевести с "индейского" , на котором написана сия синтенция, на закон Ома, то, формально, все правильно.

цитата:

Одна из них моя: Компактный пост термической обработки. , может найдете что-то полезное для себя.

Обратите внимание на печку Андрея, и вообще все изготовленное, по уровню КУЛЬТУРЫ сто очков вперед. Только поучиться.

цитата:

Это как?

При прочих равных, если позволяет электросеть - чем короче спираль - тем выше мощность.

Если есть вопросы - спрашивайте. Печки собирал лично сам - опыт имею. Именно опыт, а не старость.

Печка имеет(исходя из здравого смысла) определенные физические размеры. ну, может быть плюс минус пять-десять сантиметров. И, задача печкостроителя, впихнуть в заданные размеры печи нужной мощности спираль.
Короче: печкостроительство - это цепь компромисов.

Насчет укорачивания спирали и увеличения мощности. Основной параметр спирали при расчете печи это допустимая отдаваемая мощность с поверхности спирали (Вт/мм.кв.), при превышении этой мощности спираль перегорает. Раньше эти расчеты были на хорс.ру (по названию могу ошибиться, сайт гончаров). При расчет плясать надо от имеющегося в наличии диаметра фехраля, исходя из допустимой мощности с поверхности расчитывается сопротивление, затем длина (или наоборот, уже не помню), мощность это уже факт. У меня при Д=1,6мм, потребовалось около 20м фехраля, ток около 13А т.е. мощность не более 3кВт.

цитата:

ЮЗОН:

для плавки цветнины - с закрытой спиралью)

принято, цветнина значит на этой печи отменяется

цитата:

ЮЗОН:

процессы при ТО (если оно не однотипно-массовое) не всегда "выгодно" автоматизировать, это сильно сокращает "художественные" возможности

не совсем понял, можно на примере ?

цитата:

2SAV:
ТС поищите на ганзе темы про печи, все уже было и не раз проговорено.
Одна из них моя: Компактный пост термической обработки. , может найдете что-то полезное для себя.

Спасибо ! несколько моментов почерпнул

цитата:

Viziter:
Основной параметр спирали при расчете печи это допустимая отдаваемая мощность с поверхности спирали (Вт/мм.кв.), при превышении этой мощности спираль перегорает.

для этого и хотел взять запас по диаметру, но видимо не все так просто буду дальше бумать, считать

спасибо всем за советы ! многое прояснили

цитата:

процессы при ТО (если оно не однотипно-массовое) не всегда "выгодно" автоматизировать, это сильно сокращает "художественные" возможностине Originally posted by bodigard:
не совсем понял, можно на примере ?

ну... . например: нужно закалить 3 заготовки из одинаковой стали, но на разную твердость (первичная на 62ед, вторичная на 60ед, первичная, но более толстая заготовка и с более низкой температуры на 58ед)

при новостроительстве, лучше взять какую нибудь печь "за образец"
и по её примеру - "слепить" свою
её- "аттестовать" (проверить время выхода на режимы ((при пустой и при загруженной)) и скорость охлаждения после выключения) и потом к этим параметрам "приноравливаться"

цитата:

ну... . например: нужно закалить 3 заготовки из одинаковой стали, но на разную твердость

если калить нужно одновременно то даже не представляю как
если по отдельности, то можно создать файл(ы) с телеметрией отдельных режимов разных сталей, опять-же можно сделать автоматический расчёт режима в зависимости от объёма заготовки, и вроде как наоборот возможности расширяются ...

яж не собираюсь в софт жёстко зашивать какие-то режимы, да и откровенно глупо с моей стороны былоб их зашить

по сути получается тоже самое что мы можем сделать и руками, с контроллера, но в более удобной форме, не нужно каждый раз руками задавать режим, достаточно подгрузить нужную телеметрию, можно сделать сохранение истории, ну типа калим заготовку номер такой-то по такому-то режиму, и в случае чего через полгода год не нужно ломать голову "а как я тогда калил эту железку ?", да много чего можно придумать полезного .. .

или я опять что-то упускаю ...

цитата:

при новостроительстве, лучше взять какую нибудь печь "за образец"
и по её примеру - "слепить" свою
её- "аттестовать" (проверить время выхода на режимы ((при пустой и при загруженной)) и скорость охлаждения после выключения) и потом к этим параметрам "приноравливаться"

примерно так и будет соберу, а дальше посмотрим что и как

ребят, посоветуйте ...
поглядел сколько стоят плиты швп-350 и мягко сказать, удивился ...

они действительно на порядки лучше обычного жёлтого кирпича огнеупора который стоит копейки ?

просто на распутье, или задушить жабу на эти плиты, или не мудрить и сделать из обычного огнеупора ...

печь на 1200цельсия, объём 3-5 литра

цитата:

или задушить жабу

Так называемый обычный огнеупор это что? Сколько весит?
У легковесов очень хорошая теплоизоляция. Если взять тяжелый кирпич, то печка будет очень инертная, сначала надо кирпич нагреть, а потом он будет хз сколько остывать. У меня печка с 1200 градусов остывает до 500 градусов меньше чем за 20 минут. Есть еще легкий кирпич, он стоит 80 руб штука. Есть еще немецкий кирпич, он стоит 250 руб штука. Если легковес брать коробкой, то в среднем 10 тыс руб.Возможно есть дешевле. Поэтому вряд ли получится как-то существенно сэкономить.

цитата:

Так называемый обычный огнеупор это что? Сколько весит?

ШБ-5 написано, и ещё что-то неразборчивое
весит, ну сейчас уже не пойду взвешивать, но на глаз и память килограмма полтора 2 .. .
он как обычный кирпич, только огнеупорный, у нас с него печи, камины и т.д. ложат ...

цитата:

Есть еще легкий кирпич, он стоит 80 руб штука. Есть еще немецкий кирпич, он стоит 250 руб штука.

а марки или ещё что-то не помните ? ну чтоб поискать где и почем у меня это купить можно .. .

цитата:

у нас с него печи, камины и т.д.

Не пойдет. Нужен легковес.

цитата:

Не пойдет.

спасибо ! буду искать легковес

для общего развития ...
не подходит из-за того что будет долго нагреваться ?

просто у меня с этого кирпича горн сложен, и вроде держатся, единственное трескаются периодически, и заметил, что светиться изнутри кирпичи начинают после часов 4-5 интенсивной работы горна, и при этом сверху горячие что не прикоснуться .. .

чего-то с швп350 совсем всё грустно ...

продавцы предлагают мкрп340, говорят почти тоже самое ...

пойдёт такой материал на печь до 1200 ?

цитата:

пойдёт такой материал

Материал пойдет любой, но всегда придется чем-то жертвовать. И, на мой взгляд, лучше пожертвовать деньгами. Платишь и плачешь один раз, но потом пользуешься долго. Можно конечно и сэкономить, но надо понимать, что это цепь компромиссов. Лучше на бумаге написать, что нужно, и чем готовы пожертвовать. Исходя из этого и действовать.

цитата:

Материал пойдет любой

да это-то понятно что можно и из гипсокартона сделать но его хватит на 10 минут

я про другое, мкрп340 это же вроде тоже теплоизоляционная плита, но других габаритов, а температура где как пишут, где 1150 где 1260, непонятно вопщем,
потому и спросил ...

а швп, у меня 5000+ за 3 плиты, и ждать пока сделают и довезут, а мкрп340 за 6 плит 3600 и хоть сейчас едь забирай

У меня изоляция в печи сделана из МКРВ, вобщем из муллиткремнеземистого войлока (или картона) и ваты, характеристике теже что и у МКРП. Работал на 1150. Печь работает года три. Недавно вскрывал, следов оплавления нет.
В МКРП, скорее всего, невозможно сделать пазы под спираль, сужу по картону. Если из него делать, то спирали одевать на керамические трубки.

цитата:

Платишь и плачешь один раз

Игорь, во что вам обошлась печь в денежном эквиваленте?

Спасибо Вадим !
как говорит продавец, она и пилится и режится и при желании фрезеруется, вопщем думаю можно придумать что-то при помощи болгарки и желания

возьму наверное эту мкрп, глядишь сразу не сплавиться

цитата:

Игорь, во что вам обошлась печь в денежном эквиваленте?

Цены приблизительные плюс минус 200 руб, просто за давностью забыл.
Легковес - 4000
немецкий мат для укрывания зазоров и щелей дверцы - 1000 Но его с запасом
термопара - 1200
керамические стержни на которых держится спираль 1000
спираль - 500 взял с запасом 5 шт
провод от термопары - 100
Овен 110(точную цифру не помню) - 3600
твердотельное реле+радиатор что-то в районе 600
алюминиевая экранирующая лента - 200

Итого в районе 12 тыс руб.

Денис посмотри по ссылке http://www.chipmaker.ru/topic/103234/ . Если такие габариты камеры устраивают, то керамическая труба у меня есть.

цитата:

Если такие габариты камеры устраивают, то керамическая труба у меня есть.

спасибо Вадим ! но только-что привёз мкрп

теперь думаю, в 1н или в 2 слоя его ложить, он 50мм толщиной, и чем скреплять .. .
вариант герметик для печей, но на нём не написано на какую он температуру, хотя в горне у меня держал нормально щели на калоснике
ещё есть цемент для печей, но тоже не понятно на какую температуру .. .

знающие люди, подскажите, а что есть "Показатель тепловой инерции" в паспорте термопары ?

у меня стоит "не более 50сек", и что-то закрались смутные сомнения ...