lunedì 19 novembre 2012

FORNO per VETROFUSIONE e CERAMICA

Si tratta di un forno per la rifusione del vetro per produrre oggetti artistici; ma potrebbe essere usato anche per la cottura e/o la ricottura di alcune ceramiche in quanto  testato fino a 1000 gradi (finora...)

Forno con quadro di regolazione

La struttura è costituita da 2 cassette uguali in lamiera verniciata e da un anello metallico (quello blu) che fa da distanziatore e da elemento di fissaggio delle due prime parti che si aprono a conchiglia.

Forno aperto

L'isolamento è dato da diversi strati di "feltro" di fibroceramica, sovrapposti fino a raggiungere uno spessore di circa 8 cm.
Gli elementi riscaldanti sono 4 resistenza a spirale in tubi di quarzo per un totale di 2800w massimi, più che sufficienti a riscaldare il volume interno del forno chiuso in circa un'ora; non serve maggiore velocità, è sufficiente arrivare alla temperatura necessaria, anche lentamente.
Gli elementi che sostengono le resistenze sono in lamierino di acciaio inox che sopporta temperature anche superiori ai 1000 gradi.

Soffitto della camera del forno


Il tipo di fibroceramica  che ho usato quando è nuovo è di color marrone perchè impregnato di sostanze leganti. Alla prima accensione le sostanze leganti si bruciano producendo fumo, ma dopo questa "cottura" la fibra diventa quasi bianca e più friabile, ma non produce più alcun fumo.

Per gestire il ciclo di fusione del vetro é necessario controllare la temperatura e regolare l'apporto di calore di conseguenza: allo scopo uso una scheda elettronica (una PLC) che permette di impostare un ben preciso ciclo di cottura (per esempio per il vetro è una spezzata a 7 segmenti) con delle fasi di riscaldame lente poi veloci ma soprattutto un raffreddamento molto lento a cavallo di uno specifico intervallo di temperatura, altrimenti il vetro si spezzerebbe inevitabilmente.

Quadro elettrico
Lato posteriore del forno con scatola di ingresso dei cavi e sede del regolatore dimmer

Per gestire le resistenze è presente anche un regolatore dimmer grazie al quale è possibile una regolazione lineare e continua della potenza delle resistenze. La cosa è particolarmente utile nella fase di raffreddamento nella quale sarebbero deleteri continui sbalzi di temperatura. Con la PLC è possibile applicare un colcolo PID che modulando la potenza delle resistenze permette di regolare con sufficiente precisione la temperatura.

Stampo in ceramica per vetrofusione

Preparazione di una semplice vetrofusione per un test di collaudo



Quando la temperatura è al massimo (in questa fusione è arrivata a 880C°) si può anche aprire per qualche breve istante il forno, in questa fase il vetro è un liquido denso e viscoso per nulla fragile, e si vede come si sia adagiato sullo stampo.

Risultato del test


Esempio di prodotto della vetrofusione


5 commenti:

  1. Molto interessante. Mi piacerebbe costruirne uno. Dove reperisco il Plc?

    Saluti
    Marco Brullo

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  2. Salve Marco. Io ho usato un PLC che costruiamo dove lavoro io (ci occupiamo di elettronica per telecontrolli), ma per questo uso ne serve uno con caratteristiche abbastanza generiche e pochi canali quindi si possono trovare nei magazzini di elettronica, in particolare in quelli che trattano anche l'automazione industriale. Si potrebbe usare anche (al posto di un plc) un controllore di processo, cioè un termostato che però permette di impostare delle curve di temperatura, probabilmente sarebbe anche più semplice da usare e da cablare quindi lo consiglio. E' importante ricordarsi che la sonda di temperatura deve poter sopportare le alte temperature del forno (quindi in pratica: una termocoppia tipo K )e il controllore o il PLC deve poter montare questo tipo di sensore.
    Buona giornata, Gianfranco.

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  3. Potresti fornirmi la parte del plc? e un consiglio su dove comprare le resistenze o altri materiali necessari? vorrei farmi un forno da 2oox100 cm.


    CIao e grazie
    Marco

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  4. Ciao Marco. Per quello che posso ti aiuterò volentieri. Per la scheda plc potrei fornirtela, ma te lo sconsiglio perchè in realtà serebbe inutilmente costosa visto che quella che potrei darti io fa molte più cose di quelle che servono (ha 8 ingressi e 8 uscite mentre a te ne servono 1 e 1...) mentre d'altra parte le manca un'interfaccia per termocoppia che devresti aggiungere (come ho fatto io) Per me ne è valsa la pena solo perchè l'ho avuta gratis... se vuoi posso vedere di identificare un controllore di processo da acquistare ma dovresti avere un po' di pazienza. Non voglio scoraggiarti, anzi, ma ti voglio avvertire di alcuni problemi che ho avuto io quando inizialmente ero partito con l'idea di farlo anch'io molto più grande, in particolare la gestione della potenza elettrica e il materiale con cui fare la volta del forno... Se ti interessano alchune mie esperienze magari contattami direttamente (g.marini@setecna.it).
    Ciao.

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  5. Buongiorno a tutti
    Io uso picsys atr 901 Vedi: http://www.pixsys.net/prodotti/programmatori-controllori-di-processo/atr901-113
    Costa poco ed e' piu' che sufficente
    Ho costruito forni fino a 200x100 cm il problema vero e' la struttura portante e l'isolamento
    Inoltre la potenza applicata minimo 15Kw!
    Franco
    Www.giochidivetro.com

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