Иногда в жизни людей, живущих «на земле», случаются моменты, когда хочется что-то сделать своими руками, не откладывая дело в долгий ящик. Кто-то задумывается о столярке, кто-то занимается изготовлением декоративных изделий, а кто-то буквально загорается ковкой. Причём, настоящей, т.е. — «горячей».
Итак, в этой статье:
- Какой минимальный набор инструмента и оборудования нужен для ковки.
- Как сделать наковальню из старого рельса.
- Из чего можно сконструировать переносной кузнечный горн.
Разновидности станков для ковки
К несомненным достоинствам холодной ковки металла необходимо отнести то, что исчезает необходимость в сооружении кузни и установки оборудования и приспособлений, без которых работы попросту невозможна (горн, наковальня и пр.).
Самодельный горн для ковки
Наковальня для ковки металла
Холодная ковка металла может быть автоматизирована, причем без особых сложностей. Такое решение гарантирует повышение эффективности работы по изготовлению изделий. Даже неавтоматизированное производство позволяет поднять производительность труда, то есть она позволяет производить целые партии деталей по заданному образцу, другими словами, всегда существует возможность организации мелкосерийного и серийного производства. Это особенно выгодно при оформлении больших заказов, например, при изготовлении ограждений, решеток на окна и пр. Для обустройства мастерской холодной ковки нет необходимости в наличии больших площадей.
При холодной ковке металла не происходит изменений во внутренней структуре металла, а это приводит к сохранению прочностных характеристик металла. При холодной ковке металла существует возможность искусственного старения металла и это позволяет производство деталей под старину.
В общем, можно сказать, то, что использование технологии холодной ковки позволяет выпускать относительно недорогую продукцию с высоким качеством.
Как сделать наковальню из старого рельса
Интересен опыт пользователя портала с ником ДИМДИМ. Он рассказывает, чего можно добиться при изготовлении самоделок, если приложить к делу смекалку.
ДИМДИМ Участник FORUMHOUSE
Я решил заняться ковкой. Пересмотрел в сети множество видеороликов и пришел к выводу, что смогу сделать весь инструмент самостоятельно. В первую очередь мне нужна наковальня, горн, а также разнообразные приспособления. Чтобы сэкономить, буду всё делать из того, что есть в «закромах», т.е. из подручных материалов.
Из интернета пользователь узнал, что чаще всего самодельную наковальню делают из железнодорожного рельса.
Т.к. в «закромах» рельса не оказалось, ДИМДИМ для поисков «донора» задействовал всех друзей, родственников и знакомых. Вскоре поиски увенчались успехом, и пользователь стал обладателем старого, но крепкого рельса.
Осталось отсечь от заготовки всё лишнее и придать ей нужную форму. Расчехлив отрезную машинку по металлу, пользователь приступил к работе.
По словам ДИМДИМ, на то, чтобы распилить на две части и отторцевать рельс, сделанный из высокоуглеродистой термообработанной стали, ушло 4 часа с регулярными остановками отрезной машинки, чтобы она успела остыть.
Затем наступил черед изготовления т.н. «рога» будущей наковальни. Т.к. отпиленная часть рельса не поместилась под нужным углом на станине отрезной машинки, пришлось разобрать зажимное устройство и состыковать станину с дополнительным столиком.
Пользователь с трудом обрезал рельс в виде треугольника, затем началась муторная работа по приданию «рогу» наковальни нужной формы.
Работа велась попеременно с использованием углошлифовальной машинки, отрезной машинки и разнообразных крепежей и подкладок.
На эту работу ушло ещё 5 часов.
ДИМДИМ
Сделав заготовки, я приступил к сборке наковальни и попытался соединить все детали вместе. Т.к. рельс попался кривой, детали соединить не удалось. Выручил меня мой друг и пользователь портала Movik.
Участник FORUMHOUSE предложил ДИМДИМ собрать наковальню на станине, в качестве которой приспособили стальной противовес от лифта. Как автор идеи, Movik сварил все детали в единую конструкцию.
Следующий этап — изготовление в «хвосте» наковальни квадратного отверстия, необходимого для закрепления разнообразных приспособлений — оправок, скоб, вилок для гибки и конусов, хвостовик которых имеет такое же сечение как «приёмное» отверстие.
При самостоятельном изготовлении наковальни умельцы делают «квадрат» по-разному. Отверстие прожигают сварочным аппаратом, высверливают и затем дорабатывают напильником. Пользователь упростил себе задачу — взяв «болгарку», он вырезал в рельсе паз, а затем приварил к торцу уголок, сделанный из Т-образной направляющей от лифта.
В собранном виде наковальня приобрела следующий вид.
Также пользователь сделал набор приспособлений для наковальни.
Оборудование для горячей ковки
Если сравнивать холодный и горячий метод ковки, то сразу, можно сказать, то, что первый способ требует от работника значительно большего мастерства, наличия некоторых художественных навыков и, конечно, умения работать с набором необходимых инструментов.
Оборудование для горячей ковки
Ковка материала происходит после его предварительного нагрева в кузнечной печи. Ее называют горном. Горн оснащен оборудованием для принудительной подачи воздуха. Нагрев производят до заданной температуры и после этого переносят на наковальню. Это металлическая плита, на которой производят ударную обработку разогретой заготовки. Ее выполняют с помощью молотков и кувалд разного веса. Один работник, легким молотком наносит удар по нужному месту, а второй, вооруженный тяжелым молотком или кувалдой, наносит в обозначенное место сильный удар. После того как заготовка остыла, ее снова загружают в печь для нагрева. Все перемещения детали в процессе ее обработки выполняют с помощью клещей с длинными рукоятками.
Ручная горячая ковка
Кроме, вышеназванных основных инструментов при горячей ковке применяют множество специального инструмента, который позволяет резать горячий метал, формовать сложные поверхности при горячей ковке металла.
Кузнечный горн
Для нагрева заготовок применяют печи, которые называют кузнечным горном. В его конструкцию входит несколько узлов. В частности:
- ствол, выполненный из материала стойкого к воздействию огня;
- очаг, со встроенной колосниковой решёткой;
- системы подачи и отбора воздуха;
- рабочего окна через которые подают длинные заготовки;
- дымоход, через который происходит удаление продуктов горения.
Кузнечный горн газовый
Кроме того, в состав горна входит и закалочная ванна. В основе работы классического кузнечного горна лежит уникальная восстановительная способность углерода. Именно эта его способность с успехом противостоит окислению заготовки, то есть его горению. Тут важна и теплотворная способность углерода. Дело в том, что подавая воздух необходимо регулировать его количество. Его должно быть столько, что бы хватило сжечь углерод, а тепло, выделяемое при этом, поднимет температуру в горне еще выше.
Кроме того, подачу воздуха в горн необходимо настроить так, чтобы подаваемого кислорода не хватало для окисления металла. Но если разогретую заготовку продержать в таком состоянии свыше необходимого времени, то произойдет ее перенасыщение углеродом. Существует такой термин — пересушивание, то есть металл становится очень хрупким. Кстати, в качестве пересушенного металла можно привести чугун.
Муфельная печь
Оборудование, которое используют для разогрева деталей, выполненных из разных материалов до заданной температуры, называют муфельной печью.
Муфельная печь
Отличительной чертой этого оборудования является наличие муфеля. Так, называют деталь, которая защищает деталь от контакта с топливом и продуктами сгорания и в то же время служит камерой, в которой деталь нагревают. На практике применяют два вида таких печей, с постоянным и сменным муфелем. В первой печи загруженные детали проходят все операции — от нагрева до состояния готовности, во втором, только до охлаждения. То есть, по мере достижения необходимой температуры и определенной выдержки заготовки один муфель убирают и на его место устанавливают другой.
Надо отметить, что и кузнечный горн, и муфельные печи могут использовать разные виды топлива — газ, уголь, дрова, светлые и темные нефтепродукты и пр.
Наковальня
Один из ключевых инструментов применяемый и для холодной, и для горячей ковки металлов — наковальня. Именно на ее поверхности, кузнецы выполняют деформирование заготовки и приведение ее к готовому виду. Наковальню отличает большой вес и поэтому ее жестко фиксируют к деревянной колоде.
Наковальня — ключевых инструментов
Конструктивной наковальня состоит из:
- рога;
- наличника с отверстиями;
- основания с лапами для установки наковальни.
Для изготовления этого инструмента применяют сталь 45Л. Надо отметить, то что, наковальни — это продукция, выпускаемая в соответствии с рядом ГОСТ. Например, ГОСТ 11396-75 нормирует безрогие изделия с весом от 92 до 200 кг, а ГОСТ 11398-75, определяет требования к изделиям с двумя рогами и весом от 100 до 270 кг.
Твердость материала, из которого производят наковальни, составляет 340 — 477 по HB.
Почем фунт лиха, или Выбираем оборудование для кузницы
Почем фунт лиха…
Мы знаем, что среди наших читателей есть и просто интересующиеся художественной ковкой. Им нравятся картинки, с изображением изделий художественной ковки. Они обладают достаточно хорошим вкусом.
Следующая группа читателей, это домашние мастера. Они собственными руками мастерят различные изделия, в том числе и работы с металлом.
А нашим коллегам, отдельное уважение и почет.
Для чего я вам это все пишу? Данная статья интересна двум последним категориям наших читателей. Потому, что в ней будут затронуты аспекты создания кузнечного производства и всего, что с этим связано.
Расскажем, как создавалась первая наша кузница. В далеком начале двухтысячных, достраивая дом, пришлось заказывать металлические кованые конструкции. А именно, входную группу. Посетив кузницу, мы окунулись в неведомый мир металлообработки. В полутемноте раздавался ритмичный звон молотков о наковалени. Само по себе казалось, что это звуки оркестра, исполняющего популярное произведение. И ценители музыки, несомненно, подобрали бы несколько отрывков, как особо понравившихся. Всюду по стенам были развешены всевозможные неведомые тогда металлические приспособления. И пытливый ум уже там начинал искать логическое объяснение их применению. Да и сама обстановка полутемного помещения вносила мистическое чувство.
Ярко горящий на столе факел не мог не обратить на себя внимание, посетителей кузницы. Это уже позже мы узнали его название. Правильно – кузнечный горн. Всюду летели снопы искр и слышалось шипение. Как будто кто-то неведомый говорил: «Тишшш, внимательно…!». И в самом деле, двигаясь, между работающими мастерами, то и дело замечали то добела раскаленный металл, то пышущую паром и упавшую на пол горячую заготовку. Что лишний раз указывает на соблюдение техники безопасности на опасных производствах. К коим относятся кузнечное производство. Работы, связанные с металлом часто подразумевают использование разогрева металла до высоких температур, сварочные работы, использование различных металлообрабатывающих станком и механизмов. Более полно расскажем об учтройстве кузнечного горна, немного позже.
Вы спросите, с чего начать? Советуем начать с самого важного оборудования — наковальни. Мы уже писали о том, какие Разновидности наковален существуют. Наковальня один из главных инструментов кузнеца, выполняющего изделия ручной художественной ковки.
Несмотря на развитые продажи готовых кованых элементов, настоящие мастера, как и в древние времена, изготавливают большинство изделий вручную.
Как отличить ручную работу от кузнечно-слесарных работ? Очень просто, при ручной ковке, на поверхности элементов появляется фактура. Вызвана она ударами молота о поковку. В дальнейшем при окраске и патинировании данная фактура становится более явной. На изделиях «холодной ковки» такая фактура отсутствует или менее выражена. Да и сам эскиз изделия, выполняемого мастерами «холодной ковки» не оригинален и чаще всего однообразен.
Но вернемся к наковальне! Вес наковален стандартен кг кг кг. На начальном этапе не гонитесь за весом наковальни. Первая наковальня стоявшая, в кузне была 70 кг однорогая наковальня. Позже с развитием производства, мы ввели Регламент на оснащение производств. Там уже приобретались две наковальни. Одна с весом более 100 кг и вторая с меньшим весом. Установку наковален мы выполнили стандартно. Большая наковальня, являясь основной, ставилась на деревянный березовый чурбан стационарно. Лесозаготовителям был заказано березовое бревно диаметром 444 мм. Основным отличием являлась его ветвистая структура, способствующая его прочности. Чаще такие березовые стволы растут вблизи болот. Позже, после сушки, из этого же материала, мы изготавливаем деревянные ручки для инструмента. Так что рекомендуем брать хорошее березовое бревно больше необходимого и положить его в «закрома» для будущего использования. Вторая наковальня, с меньшим весом, на производствах подвижна. Устанавливается на металлическом верстаке, имеющем трапециевидную форму. Она позволяет перемещать себя по территории сборочного цеха и становится «в нужном месте и в нужный час». Еще одним преимуществом считаем специальные места для хранения ручного инструмента, расположенные вокруг наковален. Они позволяют необходимому инструменту «быть всегда под рукой». Каждый кузнец размещает вокруг наковальни свой инструмент во время работы.
Основной рабочей поверхностью наковальни является лицо. Именно на состояние рабочей поверхности следует обратить пристальное внимание при покупке данной позиции. На горизонтальной поверхности не должно быть прогибов, вызванных долгой работой или механической деформацией. Проверить это нужно с помощью металлической линейки, установленной на торец вдоль горизонтальной рабочей плоскости наковальни. Такую же процедуру необходимо провести и в поперечном направлении.
Следующим моментом следует обратить внимание на состояние углов вдоль всей кромки рабочей поверхности. Углы предназначены для загиба заготовок, и чем ближе они к идеалу, тем качественнее вы выполните изгиб заготовки.
Немаловажно обратить внимание на состояние рабочих отверстий на рабочей поверхности наковальни. Отверстия стандартного размера — 30х30мм или 35х35мм. Предназначены они для установки различного вспомогательного инструмента для наковальни. О нем мы упомянем далее.
Чем прочнее будет установлено и зафиксировано приспособление, тем качественнее и точнее будет выполнен удар молотка. Кромки не должны иметь видимых повреждений и быть деформированы.
Следующим моментом, на который следует обратить внимание при визуальном осмотре, это поверхность рога наковальни. Именно с помощью его кузнец производит загиб элементов изделия. Чем глаже поверхность рога, тем меньше не нужных дефектов будет иметь кованая заготовка.
Обязательно, нанесите несколько не сильных ударов молотком по наковальне. Вы должны услышать звонкий звук удара. Если звук приглушенный, значит, наковальня имеет дефекты и трещины, которые не всегда видны невооруженным взглядом.
Обратите внимание на нижнюю часть, где наковальня крепилась ранее к основанию. Глубокие борозды на лапах расскажут вам о долгой эксплуатации и последующее наплавке на рабочей поверхности металла.
Часто для более быстрой продажи, продавец проводит предпродажную подготовку, то есть красит. Лакокрасочный слой, нанесенный на ржавчину, также сообщит вам о богатой истории наковальни.
И вот у вас в гараже лежит качественная наковальня. Теперь впору задуматься о помещении, где будут проводится работы по изготовлению кованых изделий. Четко сформулированных требований нет.
Следующий «неразлучный друг» мастера — это кузнечный горн. Его предназначение это осуществление нагрева металлической заготовки до необходимой температуры. В зависимости от места вашего проживания, стоит определиться с главным вопросом. Что будет топливом для вашего горна. Это может быть уголь или газ. А также горн может быть стационарным или мобильным. Мобильный горн чаще необходим для участия в каких-либо мероприятиях, кузнечных фестивалях, конкурсах. На начальном этапе, когда мастер набирается опыта, такой горн не обязателен. Хотя можно с этим поспорить!
Горн представляет собой рабочий стол с расположенной чаще в середине шихтой. Фурма — небольшое углубление, в которое засыпается уголь и с помощью воздуходувки подается под давлением воздух. Тем самым поднимая температуру, которая и воздействует на заготовку.
Сама фурма изготавливается из толстого листового металла. В форме трапециевидного углубления. Само сопло выполняется в форме нескольких отверстий. Устройство самой воздуходувки это электрический двигатель с крыльчаткой. Мы использует специальные комплектующие
Расскажем, что из себя представляет данное оборудование.
Работая на кузнечном производстве, любой кузнец понимает, что использование ручного труда не всегда оправдано. И вторым по значимости помощником в кузне давно стал кузнечный молот. Рассказав о характеристиках и принципе работы пневматического молота, вы можете прочесть в нашей статье «Молот молоту рознь, а кузнецу друг».
Читая различную литературу и форумы, мы поняли, что существуют «помощники» в виде пневматических молотов, молотов рессорного типа (чаще самодельных), ну и молотобойцы с большой кувалдой. Последнее используется все реже и реже.
Основной характеристикой молота является величина массы падающей части. Самыми распространенными являются молоты с массой 50 кг и 75 кг. Что касается марок и характеристик, то мы готовы выслать вам технические паспорта на интересующее оборудование.
Приобретая молот, бывший в употреблении, следует обратить внимание на следующие моменты.
Первое в ходе переговоров с продавцом,
- выясните историю данного оборудования. Это позволит оценить, кто перед вами — владелец оборудования или посредник, желающий заработать;
- марку молота. Это необходимо для более детального понятия характеристик молота и его необходимости именно, под ваши задачи;
- год выпуска. Время работы оборудования напрямую связано с износом деталей оборудования. Наличие запасных частей для моделей с большим сроком эксплуатации не гарантировано. Можно приобрести тяжелую кучу металлолома, а не работающее оборудование;
- какой характер работ, выполняемых на молоте. Одно дело, если молот стоял в колхозной кузне, где время от времени, ковали небольшие детали и оснастку. А другое, если молот работал на разорившемся предприятии, где не было кузнеца, и каждый, кто хотел, тот и работал на молоте – «убивая» оборудование;
- как давно молот был в работе. Долго не работающее оборудование имеет склонность покрываться коррозией, и многие детали приходят в негодность. А поиск и замена может вылиться «в копеечку»;
- размер бойков и их состояние. Бойки основная оснастка молота, именно по состоянию бойков, можно судить, кто и как эксплуатировал оборудование;
- уточните, возможен ли запуск молота при покупке, для проверки работоспособности агрегата. Это позволит оценить правду об оборудовании, если все работает, покупатель с удовольствием констатирует, что включите и смотрите. А если есть проблемы, то и вам стоит задуматься. Ведь никто не станет покупать автомобиль, не удостоверившись, что все агрегаты работают.
Получите дополнительные фото молота со всех сторон. Не должно быть видимых дефектов и недостающих крышек, масло-нагнетательной станции, ремней, кожухов, рычагов, трубок. Есть ли электрооборудование, необходимое для подключения молота?
Как только вы получите всю необходимую информацию и решите о целесообразности приобретения. Необходимо переходить к конкретным действиям. Ехать и смотреть работу молота.
Совет: возьмите с собой шарик от подшипника. Если подключение молота невозможно: приподнимите вверх верхнюю рабочую шток (бабу), с помощью металлического лома. Обязательно соблюдайте осторожность. Перед тем как поднять удостоверьтесь, что ничего не препятствует выполняемой операции. Положите металлический шарик между бойками молота и горизонтальными поступательными движениями проверьте люфт верхней рабочей части. Наличие люфта скажет вам о степени износа основного механизма молота.
Совет: множество правильной и верной информации вы сможете найти на специализированных форумах. Подвергнув прочитанное, анализу, вы несомненно, примете верное решение по приобретению кузнечного молота.
Станки для холодной ковки
Для выполнения работ по холодной ковке будут востребованы разные инструменты и технологическая оснастка. Большая часть необходимых инструментов можно приобрести в любом инструментальном магазине, но некоторые приспособления, вполне возможно, придется заказывать. Можно приобрести уже готовый набор для производства и приспособления для холодной ковки.
Станки для холодной ковки
В количество потребных инструментов входит сварочный аппарат. На рынке существует множество предложений по поставке сварочного оборудования, но для нужд кузни имеет смысл приобретать аппарат, который может работать как с постоянным, так и с переменным током. Такой аппарат позволяет работать с тонкими листами не опасаясь их испортить. Углошлифовальная машинка необходима для механической обработки заготовок. То есть, с ее помощью можно что-то подрезать, что-то отшлифовать. Такая машина должна обладать определенным запасом мощности и высокими оборотами. Не помешает и зачистная машинка, ее услуги будут востребованы в случае необходимости выравнивания сварного шва в труднодоступных местах, например, на стыке двух плоскостей. Из электроинструмента будет востребованы — дрель, перфоратор.
Кроме, перечисленного инструмента будет необходим и набор технологических приспособлений. Например, для получения отдельных деталей используют шаблон, его применяют для получения металлических дуг или колец. Без такого приспособления, как объемник невозможно получить узоры. Кузнечное оборудование для холодной ковки можно приобрести в составе готовых комплектов, а можно изготовить своими силами.
Станок улитка
С помощью оборудования под названием «Улитка» мастер может изготавливать различные завитки. Для большего удобства в работе применяют улитки с воротом.
Монолитная неразборная улитка
Станок торсионный
Торсионное оборудование для ковки предназначено для скручивания прутка вдоль оси.
Торсионы — ручная ковка
Для изготовления такого станка своими руками потребуются следующие материалы и инструменты:
- стальной лист;
- двутавр;
- слесарные тисы;
- крепеж;
- углошлифовальная машина;
- сварочный аппарат;
- приводная станция, которая состоит из редуктора и электрического двигателя.
Станок гнутик
Этот тип оборудования применяют для гиба пруткового материал или труб под определенный радиус и угол. Работа на таком оборудовании не требует приложения значительных усилий, а после обработки на нем, металл не изменяет свою структуру.
Гнутик для холодной ковки
Гнутики работают следующим образом. Для получения готового изделия заготовку устанавливают между гибочным валом и упором. Гибкий вал оказывает давление на заготовку, а упор, не дает ей деформироваться полностью.
Станок волна
Оборудование этого типа позволяет изготавливать изделия волнообразного типа из круга, квадрата и других типов проката. С его помощью получают такие детали, как волны и зигзаги.
Волны для выполнения волнообразного изгиба заготовки
Универсальный станок для холодной и горячей ковки НК-1 Оборудование марки НК—1 это установка, в состав которой несколько блоков и позволяющий выполнять множество операций и изготавливать различные кованые детали, например, завитки, кольца и пр. Оборудование этой марки позволяет наносить рисунок на металлические полосы, трубы и другие виды профиля. При этом применяют метод холодной деформации.
