كيفية بناء فرن صهر المعادن من أجل تشكيلها

تنزيل المقال

تنزيل المقال

يتطلب صهر الألومنيوم أو النحاس أو المعادن الأخرى ذات نقاط الذوبان متوسطة درجات الحرارة إلى فرن صهر معادن تصل درجة حرارته إلى ما يزيد عن 1000 درجة. عليك تلبية بعض متطلبات التصميم البسيطة واستخدام المواد الملائمة لبناء فرن بسيط منزلي الصنع لسبك المعادن. إليك مقالة قد تساعدك على صهر هذه المعادن بنجاح بمواد وأدوات عادية.

الخطوات

تنزيل المقال

1. 
   1
   حدد حجم الفرن المناسب لاحتياجاتك. يجب أن تكون غرفة احتراق بحجم 30 سم ووعاء صهر 1لتر تقريبًا مناسبة جدًا لسبك الأشياء الصغيرة، مثل: بصمة اليد أو شيء آخر يقل وزنه عن بضعة كيلوجرامات.
2. 
   2
   اختر موادًا تتحمل حرارة اللهب الناتج عن وقودك. سنستخدم الفحم الحجري هنا لأنه متاح بوفرة وغير مكلف وتصل حرارته إلى 1260ْس مع التهوية، لذا فإنه عملي أكثر فيما يتعلق بمواد الإنشاء؛ حتى الصلب سيحترق بالفرن الذي يعمل بالفحم والتهوية المدعومة. يستخدم هذا المشروع صلب مجلفن مقاس 14 لحاوية الفرن.
3. 
   3
   شكل أسطوانتين باستخدام المواد المتاحة. توضح الصور واحدة مصنوعة بثني قطعتين من الصفائح المعدنية 30 سم، لكن لطالما تمت إذابة الألومنيوم بنجاح في عبوات الطلاء المصنوعة من الصلب وحاويات القمامة. تحترق هذه الأشياء بعد استخدامات قليلة لذا عليك تقدير كلفة بناء فرن أكبر مناسب لفترة استخدامك له.

   • يجب أن تكون الأسطوانة الداخلية كبيرة بما يكفي لتلائم وعاء الصهر الذي تخطط لاستخدامه، بحيث تترك مساحة للوقود حتى يطوقها وعميقة بما يكفي ليُوضع وعاء الصهر تحت الغطاء الذي ستضيفه لاحقًا. يتطلب وعاء الصهر بعمق 20 سم غرفة احتراق 35 سم وإذا كان وعاء الصهر بعمق 20 سم فيجب أن تكون الغرفة بطول 30 سم على الأقل.
   • الغرفة الخارجية مطلوبة لأنها تضيف معامل أمان قوي في حال احترقت الغرفة الداخلية وتزيد كفاءة وقود الاحتراق بعزل الغرفة الداخلية بطريقة ما. يجب أن يكون قُطر هذه الغرفة أكبر من غرفة الاحتراق ب 10سم، وأطول منها بعدة سنتيمترات على الأقل. ستكون الأسطوانة الخارجية المخصصة للعملية الموضحة أعلاه بطول 40- 45سم وبقطر 40سم.
4. 
   4
   اربط الأسطوانة الخارجية بقاعدة معدنية لتساعد في دعمها. يمكن لحامها أو تثبيتها بالبراغي. ستكون أسطوانتك أكثر استقرارًا وتشغيلها آمن أكثر إذا بنيت لها قاعدة ذات حجم أكبر منها.
5. 
   5
   أدخل الطوب الحراري أسفل الأسطوانة الخارجية مع إحكامه قدر الإمكان. سيكون هو المادة التي سيوضع عليها وقود الاحتراق وهو يتمتع بمقاومة لدرجات الحرارة العالية جدًا وسيساعد على إبقاء الحرارة داخل غرفة الاحتراق أيضًا.
6. 
   6
   ضع الأسطوانة الداخلية داخل الخارجية بمساحة متساوية حولها. يمكنك ملء هذه المساحة بالملاط الحاجز للهب أو الرمل الجاف لتثبيتها أو ثبتها بقطع معدنية لإبقاء الأسطوانة في المنتصف.
7. 
   7
   احفر أو اصنع ثقبًا بحجم 5,7 سم في الأسطوانتين الداخلية والخارجية فوق الطوب الحراري تمامًا بزاوية من المركز بحيث يدور الهواء حول وعاء الصهر مغذيًا وقود الاحتراق بالأوكسجين بأكبر فعالية ممكنة.
8. 
   8
   اقطع جزءً قدره 5 سم من أنبوب معدني (قنوات "إي إم تي" مناسبة أيضًا) بطول 60 سم أو أكثر ليعمل كتغذية هوائية لغرفة الاحتراق واربطه بالأسطوانة الخارجية ببراغي الصفائح المعدنية أو بلحامه.
9. 
   9
   اقطع جزءً آخر من صفيحة معدنية كبيرة بما يكفي لتغطية أعلى الفرن. اقطع ثقبًا 15*15 سم في المركز للسماح بتدفق الهواء وحتى يمكنك إضافة المعدن إلى وعاء الصهر. قد تجد أنه من المفيد ربط هذه القطعة بالأسطوانة الخارجية عن طريق مفصلة أو إضافة مقبض لتسهيل رفعها أثناء الاستخدام.
10. 
    10
    اصنع وعاء الصهر (البُوْتَقَة). يمكن استخدام علبة تبريد مفرغة في فرن بالأبعاد المذكورة أعلاه أو غلاية قديمة من الصلب المقاوم للصدأ. سيكون عليك توصيل مقبض من الصلب يمتد فوق غرفة الاحتراق بحيث تتمكن من سحب وعاء الصهر للخارج لسكب المعدن المنصهر.
11. 
    11
    اربط نفاخ الهواء بأنبوب 5 سم. لطالما استخدم الناس مجففات الشعر القديمة مع تثبيتها بالشريط اللاصق إلى الأنبوب أو جهاز نفخ الأوراق قليل السرعة لكن إذا لم تتح لك هذه الأشياء فأي شيء ينفخ الهواء بمقدار مناسب ويمكن تركيبه على أنبوبك الهوائي سينجح. تذكر أن كثرة الهواء عن الحد المطلوب ستحرق وقودك بدرجة مفرطة وتهدره، أما قلة الهواء لن توفر الهواء بالقدر الكافي لإحراق الوقود بفعالية.
12. 
    12
    ضع نصف قالب من الطوب الحراري أو ابن ركيزة لوعاء الصهر بحيث تظل ثابتة خلال الاستخدام. ضع وعاء الصهر على هذه الركيزة بعد وضع طبقة من الفحم الحجري في أسفل غرفة الاحتراق وغمره بسائل قدح الفحم.
13. 
    13
    املأ المساحة بين غرفة الاحتراق ووعاء الصهر بالفحم الحجري حتى 2,5سم تقريبًا من قمة الوعاء. أضف الخردة المعدنية التي تخطط لصهرها وأشعل الفحم.
14. 
    14
    شغل المنفاخ حين يشتعل الفحم بما يكفي لدوام النار. يجب أن يستغرق هذا بضعة دقائق فقط إذ سيبدأ الفحم بالاحتراق سريعًا عند تشغيل الهواء. ضع الغطاء على الفرن لحجز أكبر قدر ممكن من الحرارة بالداخل.
15. 
    15
    راقب الفرن حتى تنصهر المعادن مزيلًا الرماد والمخلفات المتراكمة أثناء انصهارها ثم أخرج وعاء الصهر لسكب المعدن المنصهر في قوالب السباكة أو غير ذلك.

أفكار مفيدة

• يمكن أن تشمل مواد الإنشاء البديلة برميل جعة من الصلب المقاوم للصدأ لغرفة الاحتراق أو حتى بناؤها بلوح من الصلب مشكل وملحوم إذا أتيحت لك الموارد اللازمة.
• جهز كل أعمال السباكة قبل إشعال الفرن إذ أن مراقبتها تتطلب انتباهًا كاملًا.
• املأ الفرن بأكبر قدر ممكن من الفحم الحجري لتضمن أن يبقى وقودك لفترة كافية لإتمام العمل. إعادة تزويد الفرن أثناء اشتعاله خطيرة وصعبة للغاية.
• تنبعث أدخنة سامة من المعادن المجلفنة عند تسخينها لدرجات حرارة عالية لذا لا تستنشق هذه الأدخنة أثناء الاحتراق.
• تذوب سبائك الألومنيوم بشكل أنظف بكثير وعند درجات حرارة أقل من عبوات المرطبات والأشياء الأخرى المصنوعة من ألومنيوم نقي أكثر.

تحذيرات

• لا تسمح بتقاطر الماء في وعاء الصهر المحتوي على المعدن المنصهر، وإلا سوف يحدث تفاعل انفجاري!
• يتضمن هذا العمل درجات حرارة قاسية لذا استخدم معدات السلامة المناسبة، كالأحذية طويلة الرقبة المتينة والسراويل الطويلة ومئزر جلدي وقفازات لحام ووقاية الوجه والعيون.
• احتفظ بمطفأة حريق قريبة منك أثناء الاستخدام.

الأشياء التي ستحتاج إليها

• صفائح معدنية أو من الصلب كما هو موضح ومطلوب لتصميمك
• طوب حراري
• أنابيب معدنية
• مجفف شعر أو أي مصدر آخر للهواء.
• معدن للسباكة
• فحم حجري وقداحة
• ملقط ومغرفة
• أدوات للوقاية كما هو موضح بالأعلى