Художественная ковка стали как реализация Вашего творческого потенциала
Старинные решетки, ворота, флюгера, скамейки, дверные ручки, каминные принадлежности, прочие предметы — напоминают нам эпоху Средневековья, невольно притягивая взгляд. Этим объясняется популярность, которую приобрела технология художественной ковки стали в изготовлении современных элементов дизайна интерьера.
Металл обладает удивительными свойствами, чем и привлекает человека многие тысячелетия. Он поддается плавлению, литью, штамповке, кручению, волочению, чернению, эмалированию… А в умелых руках специалиста ковкий металл способен преобразиться в настоящие произведения искусства.
Ковка стали – самый волшебный технологический процесс обработки металла, результатом которого может стать появления из обычного бруска стали ажурной розы, а на прутьях арматуры могут «распуститься» листья, бутоны, шишки, завитушки…
Кованые предметы ручной работы, придающие интерьеру свой оригинальный стиль, по функционалу можно разделить на:
- Лестницы кованые – например, изящная винтовая конструкция или классическая лестница с коваными перилами;
- Мебель – столы, стулья, диваны кресла (имеются в виду каркасные элементы), кровати, подставки под книги или цветы и многое другое;
- Ограждающие защитные элементы – оконные решетки, заборы ворота, калитки;
- Элементы декора – аксессуары без явно выраженных функциональных свойств: статуэтки, цветы, панно и пр.;
- Изделия мелко функционального назначения — каминные принадлежности, вешалки, лампы или подсвечники.
Методы ковки стали
Ковка железа – это целенаправленная деформация, нагретой до температуры повышения пластичности, заготовки из ковкой стали при помощи ударов молотка, молота или использования механических приспособлений.
Различают виды ковки:
- Холодная ковка стали – преимущественно применяется для изготовления большого количества однотипных элементов. Технология холодной ковки предполагает использование специальных автоматизированных приспособлений, упрощающих процесс деформации металла. Таким способом изготавливаются отдельные элементы кованых заборов, решеток.
- Горячая ковка стали – позволяет изготовить оригинальные и часто неповторимые изделия. Металл при горячей ковке предварительно разогревают до температуры повышения его пластичности. Затем при помощи наковальни, молотка или кувалды и других приспособлений металлу придается нужная форма
Технологический процесс ковки подразумевает использование таких приемов:
Рубка — процесс разделения поковки (заготовки) на несколько частей.
Разрубка (прорубка) — предполагает надрубку детали с лицевой плоскости.
Обрубка – формование заготовки путем обсечения лишнего металла по линии внешнего контура.
Вырубка – аналогичный процесс, только выполняемый по линии внутреннего контура.
Осадка – процесс, приводящий к увеличению площади сечения заготовки, происходящий за счет ее укорачивания. Применим, как к целому изделию, так и к его части.
Вытяжка – приводит к удлинению заготовки благодаря уменьшению площади ее поперечного сечения. Можно «вытягивать» как все изделие или только часть его.
Пробивка отверстий – это процесс вырубки части металла круглой или квадратной формы.
Гибка — придает заготовке криволинейную форму. Различают сгибание: на конусе или без, по шаблону, по дуге, под углом.
Закручивание – техника ковки, предполагающая поворот на определенный угол одной части заготовки относительно другой.
Отделочные работы — предназначены для удаления последствий контакта молота или кувалды с заготовкой, а также создание дополнительного рельефа, надписей, чеканки изображений и пр.
Термические особенности художественной ковки
Само название «горячая ковка детали» уже подразумевает, что поковку перед целенаправленной деформацией необходимо нагреть, чтобы металл стал ковкий.
Технология нагрева материала использует кузнечный горн, поддержание рабочего состояния которого, само по себе уже целая наука. Процесс горения в нем регулируют принудительной подачей воздуха с помощью электровентилятора, а удаление продуктов горения – принудительной вытяжкой. Расположение горна должно обеспечивать беспрепятственный трехсторонний подход к нему.
В качестве топлива используются:
- дрова, торф, каменный уголь, кокс, древесный уголь — твердое топливо;
- мазут – жидкое топливо;
- природный или генераторный газ – газообразное топливо.
Сталь для ковки необходимо нагревать от 800 до 1110 ОС. Сущность нагрева в том, что при такой температуре материал для ковки существенно увеличивает свою пластичность, снижая в десятки раз прочность, то есть становится ковкий.
Ковка стали, нагретой только до температуры (400 – 480оС), может привести к образованию трещин в поковке, так как сталь при таком нагреве обладает повышенной хрупкостью. Не менее опасен перегрев стали (инструментальной). Вообще, чтобы металл был ковкий, его необходимо нагревать до нужной температуры медленно. Для массивных заготовок время нагрева, естественно, увеличивается.
Правильная горячая ковка детали приводит к улучшению структуры и качества металла. В нем измельчаются крупные кристаллы, завариваются «микропустоты». То есть структура стали становится мелкозернистой, приобретая волокнистое строение. А это очень серьезно изменяет физико-механические качества металла в позитивную сторону.
Инструмент для ковки и оборудование кузницы
Художественная ковка стали в домашних условиях требует наличия горна, наковальни, инструмента и… кузнеца, то есть Вас. О горне мы уже немного поговорили. Теперь о наковальне.
Наковальня – второй функциональный атрибут кузницы. Чаще всего используют однорогую наковальню, закрепленную на массивной подставке.
Рабочий инструмент кузнеца – ручник – третий обязательный атрибут кузницы. Масса ручника от 1 до 2,5 кг при длине рукоятки до 35 см выбирается, исходя из физических данных кузнеца.
Использование следующего инструмента – кувалды (масса 3-10 кг при длине рукояти 60-80 см) предполагает наличие в кузнице молотобойца. Самый неутомимый в современной кузнице «молотобоец» — пневматический, рессорно-пружинный или фрикционный молот.
Поковку удерживают с помощью клещей, набор которых предназначен для выполнения манипуляций с деталями различных форм, размеров.
Дополняют арсенал кузнеца формовочные плиты, различные просечки, оправки, подбойники, обжимки, большинство из которых изготавливается самим кузнецом, чтобы выполнить различные виды ковки.
Для выполнения отделочных работ: шаберы, напильники, штампы чеканочные и пр.
Но! Давайте без фанатизма в ручном труде!
Современная кузница для художественной ковки металла априори оборудуется необходимыми и доступными металлообрабатывающими станками. Самый необходимый «арсенал»: вертикально-сверлильный, заточной, шлифовальная машинка «болгарка». Станет полезным сварочный аппарат для газовой и электросварки, а также/или установка воздушно-плазменной резки металла.
О некоторых элементах кованых конструкций…
Скоба
Скобы применяются для соединения двух или более элементов между собой. Именно скоба придает кованой оградке или забору вид «кованного изделия». Благодаря тому, что скобу изготавливают и обжимают на скрепляемых деталях в горячем состоянии, она при снижении температуры сживается, создавая прочное надежное соединение.
Рассеченные детали
Технология рассекания поковки используется для создания эффектных декоративных элементов, как на концах заготовок, так и в их плоскости. Например, сплющенный конец квадратного прутка можно рассечь на две ветви, и каждую закруглить в свою сторону или еще раз рассечь для получения четырех ветвей.
Пересечения «внахлест»
Используют, например, при изготовлении оконных решеток — конструкций с элементами пересечения круглого или квадратного профиля. Сущность такого пересечения — все элементы «лежат» в одной плоскости, а в местах пересечения с помощью специальных оправок, в нагретых до температуры 800-1000ОС делают небольшие прогибы, компенсирующие толщину пересечения двух элементов.
Кольца, восьмерки, завитки
При небольшой толщине заготовок подобные элементы могут быть изготовлены в холодном состоянии путем сгибания их в тисках или использования специальных приспособлений.
(Превысил объем — остаток в примечаниях, если что не так — переделаю)
Похожие статьи
