我的業餘愛好是做刀子。我做的第一把手工刀是用我的舊木炭放在烤架上熱處理淬火硬化的。它可以用來熱處理對刀坯燒紅,但溫度控制不是那麼精確,處理也不是很舒服,刀具熱處理後的硬度和韌性並不那麼理想(全憑運氣+經驗判斷)。
所以我決定建造我自己的專業電熱處理烤爐。我將在這裡向大家展示這個過程:
第一步:所需材料
耐火輕質磚(數量取決於烤箱大小)、康泰爾合金電爐線(加熱器件)、PID控制器(實現對溫度智慧定值控制)、K型熱電偶(一種溫度感測器)、帶散熱片的SSR固態繼電器(移相調壓)、高溫耐火水泥、陶瓷聯結器、一些銅芯電纜、電源開關、一些手動工具(鑽頭、鋸子、刨削器)
可選:帶12V電源的PC風扇
可選:平臺用木材
可選:工業測溫槍或家用烤箱肉類溫度計
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就我而言,我從姑媽那裡得到了舊電窯,姑媽還送給了我電窯爐的大部分零件。
第二步:拆卸舊窯(可選)
我從姑媽那裡得到了那座舊電窯。所以我決定儘可能多地使用窯爐中的材料。要做到這一點,我必須把所有東西都拆開。
我想用舊的康泰爾合金電爐線,要移除它,你必須非常小心,因為它很容易斷裂。透過用手電筒加熱電線,你可以使它更柔軟,這樣它就會彎曲而不會斷裂。透過加熱電線,我一層接一層地把它去掉。
最後,我有足夠的磚塊來建造烤箱,還有至少需要一根足夠長的康泰爾合金電爐線用來加熱物件。
第三步:建造烤爐
首先,我需要一個大的底板。因此,我使用了舊底板的一部分。我在鋸線上做了記號,用了一把舊的木工鋸。你可以用一把特製的圓鋸來切割這些磚。但是我沒有,而且我也不想買。舊的木工鋸工作得很好,但是經過所有的切割,鋸子真的完成了所有的工作。
我的底板大約是20×10英寸,但是你可以隨意縮放(視做刀尺寸大小而定)。重要的一點是,更大的烤箱需要更多的時間來加熱,所以你們需要更多的功率或更多的時間。
底板完工後,我把所有的磚塊都切到合適的尺寸。首先將兩端切割成矩形磚,然後切割到合適的長度。我用高溫耐火水泥填補了底板之間的縫隙,使表面光滑,還用它把磚粘在一起。
作為下一步,我將康泰爾合金電爐線放入插槽中,再次小心不要弄斷它。我在磚的背面鑽了兩個孔,以便把電線穿過去接上陶瓷接頭。將使用陶瓷接頭連線到控制單元。
我的烤箱放在一個木製盤子上。我還用木頭做了一個框架,把所有的東西都固定在一起。如果你能使用金屬,你也可以使用角鐵或類似的東西。我沒有焊接機,所以木材更容易焊接(但木架不如鐵架耐高溫)。我把兩層更薄的磚塊放在內部磚塊和木框架之間,因為我不確定磚塊外側的溫度。為了安全起見,我把牆加厚了。
這些層和頂部的磚塊僅堆放在不使用水泥的地方。你可以用水泥固定,但我認為沒有必要。透過看圖片,你可以看到石頭之間有一些縫隙。我認為並希望這不會影響烤箱的功能。這些縫隙是手工切割磚塊造成的。透過使用新的磚塊或花更多的時間切割真正的方磚,你可以避免差距。但在我的例子中,我不能切割更多的材料來獲得90°的垂直切割,因為如果我這樣做,磚塊就會變小。
第四步:佈線
烤爐建成後,我們必須關注電氣部分。
重要提示:烤爐執行電壓為220 V(我住在歐洲)。使用電源電壓工作真的很危險。確保你知道你在做什麼,或者問問知道的人或電工。
我用15毫米厚的膠合板做了一個小箱子。我的前面板有PID控制器和主開關的斷路器。後面板和一側面板有兩個用於散熱冷卻的PC風扇的開口。
在圖中,您可以看到PC風扇、固態繼電器(SSR)和PID控制器的小型12V電源。兩條電纜從盒子裡伸出來。一個連線到K型熱電偶(一種溫度感測器),一個連線到康泰爾合金電爐導線(如果你不會佈線或怕接錯線,可僱請電工幫忙搞定)。
為了冷卻,SSR固態繼電器安裝在散熱器上。兩個風扇將空氣吹入箱體,頂板上有用於排氣的開口方便散熱。
小說明:在PID顯示屏上可以設定溫度。PID控制SSR,透過這樣做,它控制進入kanthal導線的功率。透過與熱電偶的連線,PID知道烘箱內的當前溫度,這是控制SSR開啟和關閉時間所需的。
第五步:烤箱架和烤箱門
在圖中,您可以看到由2×2英尺製成的支架,這不是最漂亮的支架,但它足夠穩定,可以容納烤箱。我不確定烤箱有多重,但我想大約50公斤,所以它確實需要一個穩定的平臺。
此時,中間層為烤箱鋪設了門。稍後,底層這應該是淬火槽的位置,以及熱處理所需的一些工具。
門也是由4英寸厚的耐火磚製成的,框架是木製的。在第一次測試中,取一些磚塊並將其堆放在烤箱開口前。問題是,過了一段時間,它們變得非常熱,所以很難去除它們。所以我把所有的磚塊都放在一起,用一個把手,你就可以把它搬走,而不用燒焦你的手。
第六步:開爐測試
把所有部件成功組裝在一起後,我必須測試烤箱。
首先,我將溫度設定為80°C,並在烤箱中放置一個家用烤箱肉類溫度計,將顯示的溫度與實際溫度進行比較,結果看起來不錯。所以烤箱可以分步驟加熱300°C到400°C。效果很好。最後,我將其設定為850°C,這將是最常用的溫度,因為您需要此溫度來熱處理硬化碳鋼。它工作得非常好,烤箱在15~20分鐘後達到850°C,當然,你需要保持溫度幾分鐘,以充分加熱面耐火磚。但我想我用15分鐘左右就可以了。
最後恭喜你獲得了專業電熱處理爐,可以放心地對刀坯鋼材進行熱處理淬火鍛制好刀。