我的业余爱好是做刀子。我做的第一把手工刀是用我的旧木炭放在烤架上热处理淬火硬化的。它可以用来热处理对刀坯烧红,但温度控制不是那么精确,处理也不是很舒服,刀具热处理后的硬度和韧性并不那么理想(全凭运气 经验判断)。
所以我决定建造我自己的专业电热处理烤炉。我将在这里向大家展示这个过程:
第一步:所需材料
耐火轻质砖(数量取决于烤箱大小)、康泰尔合金电炉线(加热器件)、PID控制器(实现对温度智能定值控制)、K型热电偶(一种温度传感器)、带散热片的SSR固态继电器(移相调压)、高温耐火水泥、陶瓷连接器、一些铜芯电缆、电源开关、一些手动工具(钻头、锯子、刨削器)
可选:带12V电源的PC风扇
可选:平台用木材
可选:工业测温枪或家用烤箱肉类温度计
以上各种电工器材可以到五金电工器材店购买
就我而言,我从姑妈那里得到了旧电窑,姑妈还送给了我电窑炉的大部分零件。
第二步:拆卸旧窑(可选)
我从姑妈那里得到了那座旧电窑。所以我决定尽可能多地使用窑炉中的材料。要做到这一点,我必须把所有东西都拆开。
我想用旧的康泰尔合金电炉线,要移除它,你必须非常小心,因为它很容易断裂。通过用手电筒加热电线,你可以使它更柔软,这样它就会弯曲而不会断裂。通过加热电线,我一层接一层地把它去掉。
最后,我有足够的砖块来建造烤箱,还有至少需要一根足够长的康泰尔合金电炉线用来加热物件。
第三步:建造烤炉
首先,我需要一个大的底板。因此,我使用了旧底板的一部分。我在锯线上做了记号,用了一把旧的木工锯。你可以用一把特制的圆锯来切割这些砖。但是我没有,而且我也不想买。旧的木工锯工作得很好,但是经过所有的切割,锯子真的完成了所有的工作。
我的底板大约是20×10英寸,但是你可以随意缩放(视做刀尺寸大小而定)。重要的一点是,更大的烤箱需要更多的时间来加热,所以你们需要更多的功率或更多的时间。
底板完工后,我把所有的砖块都切到合适的尺寸。首先将两端切割成矩形砖,然后切割到合适的长度。我用高温耐火水泥填补了底板之间的缝隙,使表面光滑,还用它把砖粘在一起。
作为下一步,我将康泰尔合金电炉线放入插槽中,再次小心不要弄断它。我在砖的背面钻了两个孔,以便把电线穿过去接上陶瓷接头。将使用陶瓷接头连接到控制单元。
我的烤箱放在一个木制盘子上。我还用木头做了一个框架,把所有的东西都固定在一起。如果你能使用金属,你也可以使用角铁或类似的东西。我没有焊接机,所以木材更容易焊接(但木架不如铁架耐高温)。我把两层更薄的砖块放在内部砖块和木框架之间,因为我不确定砖块外侧的温度。为了安全起见,我把墙加厚了。
这些层和顶部的砖块仅堆放在不使用水泥的地方。你可以用水泥固定,但我认为没有必要。通过看图片,你可以看到石头之间有一些缝隙。我认为并希望这不会影响烤箱的功能。这些缝隙是手工切割砖块造成的。通过使用新的砖块或花更多的时间切割真正的方砖,你可以避免差距。但在我的例子中,我不能切割更多的材料来获得90°的垂直切割,因为如果我这样做,砖块就会变小。
第四步:布线
烤炉建成后,我们必须关注电气部分。
重要提示:烤炉运行电压为220 V(我住在欧洲)。使用电源电压工作真的很危险。确保你知道你在做什么,或者问问知道的人或电工。
我用15毫米厚的胶合板做了一个小箱子。我的前面板有PID控制器和主开关的断路器。后面板和一侧面板有两个用于散热冷却的PC风扇的开口。
在图中,您可以看到PC风扇、固态继电器(SSR)和PID控制器的小型12V电源。两条电缆从盒子里伸出来。一个连接到K型热电偶(一种温度传感器),一个连接到康泰尔合金电炉导线(如果你不会布线或怕接错线,可雇请电工帮忙搞定)。
为了冷却,SSR固态继电器安装在散热器上。两个风扇将空气吹入箱体,顶板上有用于排气的开口方便散热。
小说明:在PID显示屏上可以设置温度。PID控制SSR,通过这样做,它控制进入kanthal导线的功率。通过与热电偶的连接,PID知道烘箱内的当前温度,这是控制SSR开启和关闭时间所需的。
第五步:烤箱架和烤箱门
在图中,您可以看到由2×2英尺制成的支架,这不是最漂亮的支架,但它足够稳定,可以容纳烤箱。我不确定烤箱有多重,但我想大约50公斤,所以它确实需要一个稳定的平台。
此时,中间层为烤箱铺设了门。稍后,底层这应该是淬火槽的位置,以及热处理所需的一些工具。
门也是由4英寸厚的耐火砖制成的,框架是木制的。在第一次测试中,取一些砖块并将其堆放在烤箱开口前。问题是,过了一段时间,它们变得非常热,所以很难去除它们。所以我把所有的砖块都放在一起,用一个把手,你就可以把它搬走,而不用烧焦你的手。
第六步:开炉测试
把所有部件成功组装在一起后,我必须测试烤箱。
首先,我将温度设置为80°C,并在烤箱中放置一个家用烤箱肉类温度计,将显示的温度与实际温度进行比较,结果看起来不错。所以烤箱可以分步骤加热300°C到400°C。效果很好。最后,我将其设置为850°C,这将是最常用的温度,因为您需要此温度来热处理硬化碳钢。它工作得非常好,烤箱在15~20分钟后达到850°C,当然,你需要保持温度几分钟,以充分加热面耐火砖。但我想我用15分钟左右就可以了。
最后恭喜你获得了专业电热处理炉,可以放心地对刀坯钢材进行热处理淬火锻制好刀。
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