Keramik-Keramik maskiner og ovne der virker

FeCrAl glødetråd

Varmelegemer

Glødetråde

Det mest almindelige varmelegeme for keramik, glas fusing og slumping er den åbne opviklede modstandstråd.

Den legering der typisk finder anvendelse i varmelegmer til keramikovne er jern-chrom-aluminium legeringen også kaldet FeCrAl.

FeCrAl kommer i en række forskellige kvaliteter typen med den højest anvendelige temperatur 1425°C er af mærket Kanthal. Kanthaltråden er opfundet af svenskeren Hans von Kantzow, der i 1931 grundlagde firmaet Kanthal for at tjene penge på sin opfindelse. I 1997 blev Kanthal AB opkøbt af Sandvik der straks satte priserne i vejret på den tråd som næsten er at finde i alle keramikovne.

FeCrAl elementer skal være fuldstændig støttet, da de ellers deformeres under varmen.
Den mest almindeligt understøttelse af glødetrådene er riller fræset ud i væggene i ovnkammeret. Alternativt kan trådene hænges på keramiske rør hvilket giver forbedret varmestråling, og bedre levetid for trådene, men gør ovnen dyrere og ovnkammeret mindre.

FeCrAl legeringen bliver skør, når den er brændt og skal efterfølgende håndteres med forsigtighed.
Hvis trådene begynder at stikke af fra deres hylder skal de hurtigst muligt sættes på plads igen.
Dette kan gøres uden hjælpemidler hvis de ikke er stukket helt af. Hvis de er mere ude af form er en blæselampe det rette værktøj. Varmes tråden op kan den bøjes tilbage til sin oprindelige plads.
Typisk stikker tråden af hvis kramperne der holder den på plads sidder løst. Her er det vigtigt at kramperne sættes ind på nye steder så de kan holde ordentligt fast.

Spiralvunde elementer er relativt lette at fremstille, og en del keramikere vinder deres egne.

Modstandstråd er kun marginalt egnet til smeltning af glas. Den maksimale temperatur for FeCrAl tråden er 1425°C. Dette giver en maksimal ovntemperatur på ca. 1350°C. Pgaf den kontinuerte varme og smeltens gasser er smelteovne til glas sjældent udstyret med modstandstråde. De holder simpelthen ikke godt nok. Istedet bruges der gas og i mindre udstrækning MoSi² varmelegemer.

FeCrAl varmetrådene slides ved hver brænding. Det der afholder trådene fra at dø en tidlig død er det lag af aluminiumsoxid der dannes ved en oxiderende brænding over 1000 ° C. Det er det grålige lag som dækker varmetrådene på enhver ovn der har været i normal brug.

Ved nye tråde anbefales en brænding til 1200°C med et hold på minimum 1 time, og en tom ovn.

Når du holder propperne åbne ved de nedre temperaturer i en brænding sørger du for at de gasser som udvikler sig ved den keramiske omdannelse ikke bliver hængende i ovnatmosfæren og nedbryder trådene. Det er primært vand der er synderen og dernæst svovl.

Svol på FeCr og FeCrAl

Den optimale placering af varmeelementer i en ovn er dikteret af ovnens dimensioner og dens anvendelsestype. Fx. er der hyppigt kun varmetråde i toppen af glasovne til slumping mens keramikovne stort set altid har i siderne og bunden, kun ganske få har varmelegemer i toppen.

Keramikovne kan godt bruges til glas, hvis dimensionerne af ovnen passer til formålet, og glas processen tillader bundvarme.

Varme overføres på tre forskellige måder


Varmeledning (konduktion) ved fysisk kontakt mellem varmetråden og materialet der bliver opvarmet.

Konvektion gennem luften i ovnen.

Stråling (radiant) direkte fra varmetråden til materialet der opvarmes.

Varmeledning finder ikke anvendelse i keramikovne.
Men smelter man metal er det særdeles effektivt.



Ved lavere temperaturer er konvektiv opvarmning fremherskende, når temperaturen stiger bliver stråling mere udbredt.

Ved højere temperaturer bliver det mere vigtigt at få fordelt varmen i kammeret gennem varmetrådens placering for at opnå en strålevarme der er så jævn som muligt. Grunden til at konvektion ikke spiller nogen nævneværdig rolle i de højere temperaturer er at luften simpelthen bliver for tynd til at kunne overføre nogen nævneværdig energi. Hvis dette ikke var tilfældet ville alle keramikovne have en ventilator ligesom en varmluftsovn.

De fleste der har anvendt keramikovne ved at der ikke findes en perfekt ovn. Alle ovne har områder der er bedre eller dårligere opvarmet, det er simpel fysik og der er ingen vej uden om det. Man kan dog finde ovne der er bedre designet end andre. Se Raviteras BC6 kammerovne

Man forsøger at komme uden om det ved udligning i top temperaturen eller ved at stille de emner man ønsker får en lavere temperatur i de koldere zoner. Det er en erfaring man er nødt til at gøre sig med sin egen ovn og glasurer.

Der vil altid være varmere tættest på varmetrådene.