Способы обработки металлов при помощи ковки

Ножи из напильника, рессоры, троса, подшипника

Особенности обработки заготовок:

Создание заготовки в кузнечной мастерской.

• Нюансы с подшипником. Очень популярный материал. Обычно используется внутренний обод подшипника. Работа практически такая же, как со сверлом. Разница лишь в неудобстве на первых этапах: заготовку из обода очень неудобно держать, поэтому ее лучше приварить к пруту арматуры. Стальную полоску выковывать легче, чем из сверла – здесь ее достаточно выровнять.
• Автомобильная рессора. Великолепный материал с высокой упругостью и стойкостью к износу. Заготовку отрезаем болгаркой, привариваем ее к пруту арматуры так же, как обод подшипника – в этом случае работать намного комфортнее.
• Напильник – второй по популярности вид подручного материала для высококлассных ножей. Особенности стали в напильниках – редкая долговечность и отличная режущая кромка. Нюансы работы с напильником заключаются в обязательной очистке поверхности напильника от насечек с помощью болгарки.
• Ножи из металлического троса. Вариант довольно редкий. Сталь в тросах отвечает далеко не всем требованиям для хорошего ножа. Чаще всего такие ножи делают из-за остающегося рисунка на клинке, который напоминает дамасскую сталь. Такого рода производством нередко занимаются жулики, чтобы продать дилетантам ножи невысокого качества, похожие на знаменитые дамасские. Ковка ножа из троса – сложный процесс, который вряд ли подойдет в качестве дебюта для новичков.

Ковка ножа своими руками – интереснейшее занятие, которое принесет вам серьезную практическую пользу, эстетическое удовольствие и повышение самооценки. Скорее всего, вы не остановитесь на одном ноже. Нигде нет пределов совершенству, а уж в кузнечном мастерстве тем более. Желаем хорошего металла, горячей печки и добрых друзей!

Что собой представляет горячая ковка

Фактически это полностью ручной труд на всех этапах. Здесь нет ни штампов, ни работы по заготовленным типичным эскизам. Прежде всего, необходимо нагреть металл, чтобы он перешёл в этап после кристаллизации и стал пластичным в руках ремесленника. Одну из главенствующих ролей играет мастерство кузнеца и его умение видеть прекрасное в груде металла. Когда форма изделия создана, раскалённый материал помещают в бочку с водой, чтобы он остыл. Далее дело за декорированием с помощью краски и лака.

Разумеется, что рабочая сила и мастерство кузнеца диктуют и высокую цену на изделия, поэтому они не относятся к классу масс-маркета. С помощью горячей ковки создаются решётки, опоры, ножки для стульев и столов, перила, подставки, подсвечники, и этот список можно продолжать многими другими элементами.

За счёт температурной и механической обработки металлический сплав не только не теряет плотности, но устойчив ко влаге и погодным изменениям, поэтому изделия находят место не только в квартирах и домах, но в садах и на лужайках.

Горячая ковка

Данный метод обработки металла является наиболее популярным. Он используется для изготовления эксклюзивных архитектурных и декоративных элементов. Горячая ковка подразумевает нагрев исходной заготовки (процедура придает изделию мягкость и пластичность) до определенной температуры. Не соблюдение мастером температуры нагрева может привести к материальным потерям (при перегреве металл становится хрупким, изменяется его структура и внешний вид). После теплового воздействия на заготовку, кузнец придает ей необходимую форму посредством гидравлического пресса, пневматического или паровоздушного молотка, а затем охлаждает металл в воде. Процесс может осуществляться как на специальном оборудовании, так и вручную.

Как отличить сварные конструкции от художественной ковки?

Дизайнеры при обустройстве жилищных пространств часто используют кованые изделия. Уникальные металлические предметы мебели и обихода придают домам индивидуальность. Они гармонично вписываются в любой интерьер и экстерьер. Порой изделие из ковки становится главным декоративным элементом помещения или приусадебного участка.

Но некоторые недобросовестные работники мастерских предлагают клиентам продукцию, соединенную методом сварки, выдавая ее за художественную ковку. Отличить подлинные художественные кованые изделия от сварных не сложно. В оформлении первых — обязательно присутствует хотя бы одна из перечисленных ниже деталей:

• гнутые или скрученные элементы;
• наконечники, листья или другие декоративные детали в орнаменте;
• коронки;
• элементы, соединенные хомутами.

Назначение метода

Горячая ковка и штамповка требуют сложного и дорогостоящего оборудования для нагрева стали до состояния пластической деформации. В зависимости от материала, показатель температуры может варьироваться в пределах 750–1200⁰. Такие печи имеют огромные размеры и потребляют много газа. Ставить их рядом с жилыми домами опасно. Небольшой горн подойдет только для ковки изделий в виде пик, мелких элементов.

Изготовление изделий холодной ковкой позволяет создавать красивые решетки, ограждения и другие украшения в единичных экземплярах и для своих нужд. В работе используется обычный инструмент и простые приспособления. Справиться с ними может любой желающий, владеющий элементарными навыками работы с металлом и сваркой на низком уровне.

Приспособления для ковки имеют узкое назначение. Для создания красивого узора на полотне забора или ограждения для перил лестницы необходимо использовать несколько видов инструментов. Все они простые, доступные для самостоятельного изготовления.

Стабилизация

Остывание металла в горне

Небольшие поковки можно оставить в очаге горна, где металл будет остывать вместе с печью. Более массивные кованые изделия можно засыпать горячими углями и присыпать золой.

Чем более массивное изделие, тем более плавным должно быть остывание.

Обучиться ковке для начинающих лучше у опытного мастера. Существует много различных приемов и способов такой обработки и изготовления вещей, которые может показать специалист. Тем более при отсутствии практики довольно тяжело соблюдать технологии нагревания и стабилизации металла, без которых изделие либо не получиться, либо будет некачественным.

Однако ручная ковка не так сложна и простейшие вещи можно довольно быстро научиться изготавливать самостоятельно.

А что Вы можете дополнить к материалу этой статьи? Если у Вас имеется опыт обучения ковки в домашних условиях, поделитесь им в блоке комментариев к этой статье.

Интересно о ковке металла

Интересный факт, одна из самых распространенных фамилий в мире произошла от кузнечного дела. Это Кузнецов в России, во Франции – Ферран, в Британии – Смит. Это говорит о распространенности этого ремесла по всему миру.

Кузнечное дело

Основой слова коварство, является глагол ковать. Дело в том, что многие народы и племена считали кузнечное дело малопонятным и покрытым тайной. Коварь (кузнец) изготавливает ковы, вяжет путы, так со временем существительное коварство обозначало мудрость, навыки, умение. Со временем, оно стало означать злобные планы и умыслы. Одновременно появились и словосочетания ковать свое счастье и ковать свою судьбу, носящие позитивный смысл.

Во время массовой унификации производства и применения такого оборудования, как прокатное, штамповочное, использование компьютерного управления практически вытеснило кузнечное дело из тяжелой индустрии, но оно осталось и пользуется популярностью и дизайнеров и специалистов по проектированию интерьеров. Современные кузнецы изготавливают продукцию, которая применяется при создании ограждений, лестниц, архитектурного оформления зданий и пр.

Но наш век, привел к тому, что проектирование кованых изделий выполняют на специальных конструкторских 3D программах, предназначенных для разработки деталей различного назначения.

Свободную ковку применяют ко множеству металлов. С помощью этой операции выполняют и предметы обихода, и предметы, представляющие собой художественную ценность. Кстати, этот способ обработки металла применяют и в ювелирном деле. В самом деле, самый ковкий металл – это золото. Оно обладает пластичностью, текучестью, тягучестью и многими другими свойствами, позволяющие получать из него бесценные изделия.

Ковка ювелирных изделий

Виды кузнечных работ

Кузнечные работы подразделяются на несколько подвидов:

• Свободная ковка — нагретая до температуры пластичности болванка одной стороной лежит на наковальне, а по другой наносятся формующие удары молотом или специальными инструментами
• Штамповка — нагретая или холодная заготовка помещается в специальную форму — штамп, ограничивающую ее со всех сторон, и уже эта форма подвергается ударам молота или статическому давлению.
• Холодная ковка — холодная прутковая заготовка изменяет форму на специальных станках.

Свободная ковка подразделяется в свою очередь на подвиды:

• Обыкновенная ковка — происходит придание болванке формы готового изделия за один или несколько последовательных циклов ковки
• Сварка – соединение двух или более нагретых деталей в одно изделие
• Обжимка криц — подготовительная операция, в ходе которой проходит уплотнение и сваривание пастообразной железной массы в единый слиток.

Виды станков

При оснащении кузницы нужно составить список необходимых инструментов и оборудования. При составлении списка нужно учитывать тип проводимых работ:

1. Холодная — простой метод ковки, при котором деталь не нужно нагревать. Поэтому в помещении не нужно устанавливать громоздкого огнеопасного оборудования. Понадобятся различные автоматизированные и ручные приспособления, инструменты, шаблоны для холодной ковки, расходные материалы. Из электроинструментов используется сварка и болгарка.
2. Горячая — сложный технологический процесс обработки металла. Требует разогревания заготовок в горне. Обрабатывать разогретый металл проще, однако производство становится пожароопасным и требует расходных материалов для разогрева горна.

Горячий метод ковки

Как уже отмечалось выполнение горячей ковки, возможно, при нагреве металла до температур, при которых он изменяет свои прочностные характеристики и приобретает пластичность, которая позволяет его относительно легко обрабатывать, используя ударный инструмент и различные приспособления. Горячая обработка металла предполагает использование некоторых технологий обработки металла, позволяющих разнообразить готовые изделия.

https://youtube.com/watch?v=cKFC8voi6xg

Между тем нагрев металла имеет и определенные недостатки. Во-первых, нагрев металла, подразумевает то, что в мастерской должен быть установлен кузнечный горн или муфельная печь. Надо сразу отметить, что наличие такого оборудования подразумевает наличие расходов на его обслуживание и на топливо. Во-вторых, использование открытого огня – это небезопасное занятие и требует от мастера соблюдения повышенных мер безопасности. В-третьих, горячая ковка требует того, чтобы мастер обладал определенными знаниями и навыками в части температурных параметров металла.

Камин и ковка

Наличие настоящего камина в просторном зале частного дома создает особый уют и комфорт. Для дополнительного выделения такого предмета в общем оформлении применяются металлические решетки. Они могут практически полностью закрывать топку или лишь обрамлять ее нижнюю часть. Для создания максимально безопасных условий использования камина металлические украшения могут фиксироваться не на кирпиче, а на стекле, закрывающем топку. Наличие небольшой ручки позволяет легко открывать и закрывать его, вкладывать дрова. Металлическое декорирование камина может проводиться и вокруг самой топки. Для такой стилизации крепление украшений осуществляется прямо к кирпичу. Хорошо дополнит общий вид камина и установка рядом с ним металлической поленницы, подставки для кочерги, совка и других аксессуаров.

Технические приёмы сборки

Любой творческий процесс начинается с эскизов будущего произведения. Работа кузнеца не исключение. Начинается ковка с рисунков узоров. Потом подбирается подходящий материал, и задуманное воплощается в жизнь.

Чаще всего настоящие кудесники по металлу сначала изготовляют все детали по отдельности. После того как все узоры для кованных изделий воплощены в материал, их собирают в единое целое. Для этого применяется один или несколько основных методов сборки:

1. Фальцевание. Этот метод соединяет смежные кромки скручиванием друг с другом.
2. Сварка. Современный способ соединения очень востребован сегодня и применяется довольно часто.
3. Двойной загиб. Соединение производится сгибанием одного края, а другой используется в качестве декоративного оформления.
4. Зачеканивание. Соединяют детали, вдавливая часть одной из них в другую.

Кроме этих приёмов, некоторые авторы применяют и слесарные методы соединения на обычных болтах и гайках. Кто-то пользуется заклёпками и другими способами, вплоть до скручивания отдельных деталей проволокой.

Каким бы ни было решение автора, обычно изделия из металла очень красивые. Декоративная решётка в заборе или кованный подсвечник, если они на своём месте, будут очень долго радовать своим прекрасным видом. Именно поэтому кованные изделия всегда пользуются заслуженной популярностью.Это интересно: варианты ворот для частного дома.

Соединение деталей и покраска

Теперь все завитушки нужно собрать в единое полотно. Работа непростая, но очень благодарная: именно на этом этапе начинает реализовываться главная художественная идея. А между тем, на этой стадии можно легко все испортить. Сделать это просто: начать соединять детали сваркой, а потом пройтись болгаркой для зачистки.

Кручение металла на станке.

Теперь о покраске. Слава богу, сейчас есть чем красить: благодаря современным строительным технологиям, в продаже огромное количество красок на любой вкус, кошелек и, главное, назначение. Красок для металлов – бессчетное число. Чаще всего применяются специальные акриловые краски по металлу или кузнечные эмали.

Очень часто по совершенно неизвестным причинам мастера кузнечного дела предпочитают финишное покрытие краской с пигментом из кузнечной патины – «под старину», показывая при этом удивительное единодушие во вкусах. Если вы являетесь заказчиком ковки, то вам нужно вовремя остановить мастера, чтобы предложить ему свой вариант цвета и фактуры покрытия. Ну а если серьезно, то кто сказал, что ковка должна быть темной и под старину? А белая? Цветная? Вот уж где необъятное пространство для самых смелых художественных решений.

В каких стилях используют

При подборе нестандартных металлических украшений и мебели, нужно обязательно учитывать стилистику интерьера. Преобладающие геометрические формы, узоры позволят найти подходящие модели. При поиске можно использовать и следующую подсказку:

прованс;

Модель должна включать тонкие цветочно-лиственные части.

скандинавский;

Строгая геометрия, отсутствие сглаженных деталей являются главными критериями подбора.

рококо;

Для такой стилистики подойдут изделия с утонченными линиями, переходами к массивным украшениям.

восточный;

Тончайшие витиеватые переплетения, волнообразные переходы считаются самыми подходящими для этого направления.

лофт.

«Грубые» переходы, резкость, преобладание точных геометрических форм — главные критерии подбора для такой стилистики.

Какое оборудование лучше всего выбрать для организации кузницы

Прежде чем приступить к выбору всех станков и инструментов, необходимо определиться с функциями, которые будет выполнять оборудование для ковки металла, и с объемами производства.

Для небольших мастерских подойдут недорогие, но прочные механические агрегаты, которые позволят выполнять холодную и горячую обработку.

На заводах с большими объемами будет целесообразно запустить автоматизированную линию, это поможет сократить затраты на содержание штата специалистов высокого профиля.

Также стоит обращать внимание при выборе станков на уровень их надежности, агрегаты должны быть прочными и долговечными

Крепление элементов узора: последняя обработка металла

После того как все необходимые элементы орнамента созданы, начинается его формирование. Внешний вид узора может немного отличаться от эскиза. Чтобы определить возможные ошибки, нужно провести предварительный просмотр. Изначально узор можно выложить на плоской поверхности, не скрепляя его части. Таким образом можно оценить, насколько удалось воплотить задумку в жизнь, а также исправить недочеты в своей работе. Начинать формирование узора без предварительного просмотра результата не стоит.

Изделия смотрятся более целостно, если элементы соединены с помощью сварки.

Основных видов соединений два:

• сварочный шов;
• заклепки (или художественные хомуты).

Сварочный аппарат полезно использовать в тех местах, где шов соединения можно легко зачистить или он будет незаметен. Для сохранения эстетичности орнамента изделия из холодной ковки можно поставить фигурные заклепки. Они надежно скрепят составные части и дополнят декор.

Орнамент соединяют постепенно, в зависимости от количества деталей. Изначально скрепляют мелкие элементы, формируют просечки, витые линии и вензеля. Применяют сварку. Шов выравнивают болгаркой, используя зачистной круг толщиной 0,6 см. Он легко обходит изгибы и неровности. Крупные детали соединяют фигурными хомутами. Заклепки ставят симметрично друг другу, чтобы дополнить узор. В завершение работы орнамент обходят зачистным или полировочным кругом.

Холодная ковка позволяет создавать своими руками красивые и оригинальные изделия.

Художественная ковка не только является бизнесом или работой, но и может быть занимательным хобби. Оборудование холодной ковки своими руками может сделать даже начинающий мастер из подручных материалов. Специалистов по холодной ковке можно смело назвать художниками, так как они создают красивые орнаменты из неотесанных прутьев, труб и листов. Подобные увлечения требуют полной отдачи и немалых затрат. Однако все вложенные средства и старания принесут свои плоды, если они подкреплены желанием создавать прекрасное.

Изготовление элементов, как делать

Начинать изготовление нужно с эскиза элемента. Если это возможно, то выполнить его в натуральную величину.

Холодная ковка и сварка, решетка из завитков с хомутами

В зависимости от имеющегося оборудования подбирается материал. Ручная оснастка не может согнуть пруток толще 14 мм.

На специальной оснастке изготавливаются:

• лапки, пики (завершающие элементы концов деталей);
• спирали, завитки;
• кольца;
• корзинки (два прутка закрученные вокруг продольной оси по винтовой поверхности);
• прутки или полосы закрученные вокруг своей оси.

Технология изготовления основана на трех основных операциях: вытяжка, гибка, кручение.

Сборку элементов в единую композицию собирают при помощи заклепок, хомутов или сварки. Сварка самый простой и эффективный способ.

При окончательной отделке изделие зачищают и наносят декоративное покрытие.

Длина, размеры заготовок

Важно! Для изготовления элементов холодной ковкой необходимо правильно рассчитать размеры заготовки. Ошибку при выполнении работы исправить будет зачастую невозможно.. С помощью эскиза, выполненного в натуральную величину, легко рассчитать длину заготовки

На линию, образующую контур элемента, наложить мягкую проволоку. Размер длины вытянутой проволоки будет соответствовать размеру развертки элемента. Если добавить небольшой припуск, то получим размер заготовки

С помощью эскиза, выполненного в натуральную величину, легко рассчитать длину заготовки. На линию, образующую контур элемента, наложить мягкую проволоку. Размер длины вытянутой проволоки будет соответствовать размеру развертки элемента. Если добавить небольшой припуск, то получим размер заготовки.

Для измерения длины кривых линий применяется прибор под названием курвиметр. Зубчатым колесиком повторяют путь кривой, а на шкале выносится искомый показатель.

В проектировании деталей все больше применяются компьютерные программы. В них закладываются данные, которые оказывают влияние на геометрию детали при обработке холодной ковкой. Такая программа выдает готовые размеры заготовки.

Завитки

В видеообзоре представлен процесс гибки круглых прутков диаметром 10 мм. Мастером используется станок типа улитка со съемными кондукторами разных форм и размеров.

Цветы

В обзоре представлен полная и подробная инструкция изготовления цветка: от прорисовки элемента на металле до крепления детали в общую композицию.

Розы

В видео представлен процесс изготовления розы по методу холодной ковки, с помощью бумажных шаблонов, самодельных ножниц по металлу, двери, болгарки, электродов, а также дополнительных инструментов и приспособлений, сделанных из подручных средств.

Инструкция по гибке круглых (диаметр 6 мм.) и квадратных (6х6 мм.) прутков на станке фонарик для изготовления одноименных элементов.

Создание узоров для изделий своими руками

Для выбора оптимального варианта компоновки декоративных элементов рекомендуется просмотреть фото в интернете. Взяв за основу понравившийся узор, его дополняют и видоизменяют в соответствии с собственными идеями.

Будущее изделие рекомендуется вычертить на ровной поверхности мелом в масштабе 1:1. Может выясниться, что на бумаге или экране компьютера узор смотрится привлекательно, а в реальном размере — нет. Для облегчения процесса переноса на плоскость можно изготовить бумажные модели завитушек и других элементов.

Стили и элементы

Узоры делятся на виды:

• геометрические;
• растительные;
• животные.

В первой группе различают несколько стилей:

1. Романский. Отличается строгостью линий и большим количеством однотипных элементов. При компоновке орнамента соблюдают симметрию.
2. Готический. Содержит в большом количестве элементы, направленные вверх: стрельчатые арки, пики, острые шипы и т.д. Спирали и завитки делают раздвоенными, напоминающими стебель растения. Прямые линии прутьев дополняют фонариками.
3. Барокко. Характеризуется пышными ажурными орнаментами. Геометрические узоры дополняют растительными элементами — листьями и цветами.
4. Ренессанс. В этом стиле преобладают округлые, плавные линии. Встречается относительно редко.
5. Ампир. Данный стиль, наоборот, предполагает наличие большого количества длинных гладких прутьев. Даже завитки выполняют вытянутыми со спиралями на концах.

Методами холодной формовки чаще всего изготавливают следующие детали:

1. Завитки. Применяются чаще всего. Имеют различную форму, например, бывают S- и С-образными. Второй вариант называют волютой.
2. Спирали. Бывают плоскими и пространственными, одинарными и двойными.
3. Крутени. Прут или полоса, скрученные вокруг собственной продольной оси.
4. Пики. Заостренный элемент на конце прута.
5. Чеканку. Изготовленная из тонкого металла имитация листа, лепестка, цветка или животного.
6. Кольца.

Формирование орнамента

Элементы складывают на ровной поверхности в узор и соединяют одним из следующих способов:

1. Сваркой.
2. Художественными хомутами (заклепками).

Второй вариант применяют в местах, где сварной шов невозможно сделать незаметным. Заклепки делают фигурными, так что они гармонично дополняют узор.

Сварные швы после удаления шлака выравнивают болгаркой, вооруженной шлифовальным диском. Им же обрабатывают весь орнамент перед покраской.