Piec indukcyjny do topienia aluminium

Witam,
tak jak w temacie, wujek potrzebuje żebym mu zrobił piec do topienia aluminium, najlepiej indukcyjny (sporo już szukałem, i z takim chyba najmniej problemów). Właściwie piecyk... piecuniek... więcej jak 20cm³ na raz nie będzie w tym topione.
Tu na forum widziałem już kilka ciekawych konstrukcji, ale brakuje mi poradnika co i jak zrobić... Możecie podać jakieś wskazówki? Schemat takiego maleństwa byłby fajny, ale będę wdzięczny za każdą pomoc

pozdrawiam
Paweł Lis

witam.
może tu coś znajdziesz - http://danyk.wz.cz/induk.html
i na elektrodzie było co nieco o tych sprawkach .
jak tam ploter ?
pozdrawiam .

Piece indukcyjne dzielą się na dwa rodzaje.

Pierwszy typ to piece rdzeniowe 50 Hz.
To taki transformator, w którym uzwojenie wtórne stanowi pierścień z topionego metalu wokół rdzenia ze stalowych blach.
Pomijając fakt, że taki transformator pracuje w stanie zwarcia i musi być odpowiednio obliczony, to wszelkie problemy są natury mechanicznej.
Jakoś trzeba rdzeń przepuścić przez tygiel i do tego odpowiednio go chłodzić.

Drugi rodzaj to piece bezrdzeniowe wysokiej częstotliwości.
Tutaj nie wystarczy transformatora podłączyć do gniazdka, trzeba jeszcze częstotliwość sieci 50 Hz zamienić na kilka lub kilkadziesiąt kiloherców.
Co prawda ostatnio półprzewodniki odpowiedniej mocy znacząco potaniały, ale nie jest wcale łatwo coś z nich zbudować.
Przy takich częstotliwościach i prądach bardzo łatwo wydzielić zbyt dużo mocy na tranzystorach mocy, a to już nie dymem ale ekslozją się kończy.
Z drugiej strony niewłaściwe ustalenie warunków pracy może skutkować wydzieleniem zbyt małej mocy w topionym metalu.
Raczej trudno doradzić coś rozsądniejszego niż skopiowanie sprawdzonego wzoru.
Własne eksperymenty mogą sporo kosztować i nie przynieść spodziewanych wyników.

Tak małe ilości aluminium bardzo dobrze będą się topić w zwykłym piecu oporowym o mocy rzędu 2 kW.
Kiedyś miałem taki piec zbudowany z grzałek do pieca akumulacyjnego i paru cegieł szamotowych.
Zamiast tygla używałałem puszek po sardynkach, na kilka wytopów wystarczały.
Problem robił się dopiero gdy chciałem topić mosiądz, bo trzeba było drut znacznie skrócić żeby uzyskać większą temperaturę.
Działać działało, ale trwałość grzałek spadła drastycznie.

Jak to ma być dla wujka i nie masz ambicji udowodnić sobie że potrafisz, to daj sobie spokój z piecem indukcyjnym.

.

@pukury, ploter idzie całkiem fajnie, za parę dni mam zamiar wysłać Ci parę fotek

Co do wyboru indukcyjny/oporowy, to za indukcyjnym przemawia też pobór prądu.

6A i 70V to daje 420W mocy. Bajery typu lewitacja są mi niepotrzebne, ale same parametry piecyka wydają się być ok.

Ogólnie to myślałem, że na to są jakieś wzory do obliczenia ale może spróbuję zastosować się do rady tuxcnc, i poszukam czegoś wśród gotowych konstrukcji. Ta podana przez pukurego wygląda obiecująco na zdjęciach-wieczorem spróbuję coś zrozumieć z tekstu. Czytany na głos brzmi bardziej polsko

l153k pisze:6A i 70V to daje 420W mocy. Bajery typu lewitacja są mi niepotrzebne, ale same parametry piecyka wydają się być ok.

Po pierwsze to taki piec ma sens jak jest zasilany bezpośrednio z sieci.
Tylko prostownik, jakiś kondensator i tranzystory IGBT na 1000 V.
Przy 10 A jakieś 3 kW da się uzyskać.
Dla porównania to jest moc przeciętnej spawarki.
Po drugie piec indukcyjny grzeje bezpośrednio topiony metal i w zależności od wielu czynników wydziela się mniejsza albo większa moc.
Taki piec na pusto wiele energii pobierać nie będzie, a najlepiej będzie działał przy wsadzie określonej wielkości.
Dlatego trzeba dysponować dużo większą mocą potencjalną niż potrzeba użytecznej.
Po trzecie w piecu indukcyjnym może zachodzić rezonans, czyli wsad określonego kształtu będzie się grzał lepiej niż inny.
Trzeba na to zwrócić uwagę przeglądając internet.
Jak są baterie kondensatorów z odczepami albo pokrętła do regulacji, to wiadomo że autor rezonansów szuka.

.

http://www.rmcybernetics.com/projects/D ... heater.htm
wygląda zachęcająco chociaż chętnie zrobiłbym 2 razy mocniejszy (tak na wszelki wypadek), tylko nie znam się aż tak dobrze na elektronice żeby samemu wybrać inne tranzystory itp... Ale w opisie jest, że tranzystory wytrzymują 35A i 100V, mogę bezpiecznie zmienić zasilacz z 30V na 60V?

l153k pisze:mogę bezpiecznie zmienić zasilacz z 30V na 60V?

Nie.
Jakbyś artykuł przeczytał, to byś wiedział dlaczego.

Zauważ też, że autor rozwiązania zasila swoją zabawkę z zasilacza laboratoryjnego z ograniczeniem prądowym.
Jest całkiem prawdopodobne, że na zwykłym zasilaczu było by bum i po zabawie.

Powtórze to jeszcze raz, jak nie masz ambicji udowodnić sobie że potrafisz, to daj sobie spokój z piecem indukcyjnym.
Nawet spora wiedza teoretyczna nie gwarantuje sukcesu w takich układach.
To są dziesiątki (setki) woltów, dziesiątki amperów i dziesiątki kiloherców, i zawsze znajdzie się jakiś powód żeby nie działało.

.

Właśnie zacząłem mieć ambicje, wkręciło mi się i mam coraz więcej pomysłów na to co zrobię jak już drugą kopię zrobię dla siebie ale faktycznie, lepiej za bardzo nie kombinować, za radą tuxcnc zrobię coś dokładnie wg wzoru. W takim razie jakiej mocy pieca szukać? Na takie maleństwa 300W (jak ten mój zalinkowany) wystarczy?

Wszędzie się chwalą że im stalowe śrubki na czerwono świecą, a nikt nie pokaże jak szybko aluminium roztapia

Wszystko da się policzyć.
Metal ma pewne ciepło właściwe, czyli ileś tam dżuli trzeba dostarczyć żeby o ileś tam kelwinów podgrzać.
Potem jest ciepło topnienia, czyli konieczne do zmiany stanu skupienia, bez zmiany temperatury.
Na koniec trzeba jeszcze stopiony metal podgrzać, żeby się nadawał do zalania formy.
Oczywiście część dostarczonego ciepła ucieknie.

Pamiętaj, że te wszystkie ilości energii odnoszą się do jednostki masy.
Masa zależy od objetości.
I tutaj dochodzimy do sedna sprawy.
Jeżeli pręt Φ5 mm rozgrzejesz mocą 100 W, to do pręta Φ10 mm potrzeba już 400 W, bo objętość wzrosła czterokrotnie.
Dlatego też do pokazywanych na YouTube eksperymentów trzeba podchodzić z rezerwą.
To że się komuś drut rozgrzał do czerwoności nie znaczy wcale że stopisz 20 cm³ aluminium.

Ja używałem pieca oporowego o mocy około 2 kW i użyteczne ilości aluminium dawało się stopić.
Myślę że piec indukcyjny ma większą sprawność, ale bez przesady.
Poniżej kilowata niczego bym nie budował.

Za rozsądne pieniądze można kupić tranzystory IGBT na kilkadziesiąt amperów i kilkaset woltów, więc teoretycznie uzyskanie mocy rzędu pojedynczych kilowatów jest wykonalne za kilkaset złotych.
Ale diabeł tkwi w szczegółach.
Jak Ci pójdzie dym z półprzewodników, to będziesz tylko wiedział że coś było nie tak, bo przecież niczego nie zdążysz pomierzyć.
Czysta loteria.

.

tuxcnc pisze: Jeżeli pręt Φ5 mm rozgrzejesz mocą 100 W, to do pręta Φ10 mm potrzeba już 400 W, bo objętość wzrosła czterokrotnie.
.

Wydaje mi się że jest to nieco bardziej skomplikowane - wprawdzie masz 4 razy więcej masy więc nagrzewać będzie się 4 razy wolniej, ale temperatura max. zależy nie od masy tylko od szybkości odprowadzania energii, a ta jest proporcjonalna do powierzchni.
Tak czy tak - to tylko bardzo uproszczone szacunki.
Gdybym potrzebował pieca o podanych możliwościach - zacząłbym od googlania za "piecem do wypalania emalii". Na ebayu widziałem sporo niewielkich piecyków oporowych za przyzwoite pieniądze (słowa kluczowe "muffelofen", "schmelzofen", "härteofen" )