Новые статьи

Как оборудовать кузницу.

Неистребимо желание человека создавать красивые и полезные вещи из металла, несмотря на то, что художественная обработка металла за многовековую историю претерпевала и расцвет, и упадок. Интерес к этому ремеслу не ослабевает и сегодня. Давайте и мы попробуем оборудовать кузнечную мастерскую для тех, кто хочет своими руками попытаться выковать подсвечник, каминную решетку или дверную ручку. Основное оборудование кузницы состоит из горна, наковальни,  кузнечных стуловых тисков,  гибочной плиты, емкости для воды и кузнечного инструмента.
Кузнечный горн – устройство для нагрева заготовок. Существует много конструкций горнов, но лучше использовать горн открытого типа. Топливом для горна может служить древесный уголь или каменный уголь ( лучше – кокс).
Основа горна – стол с очагом. Для изготовления стола можно использовать кирпич, бетон или конструкции из металла. Несущий каркас сварим из стального уголка, стол – из листовой стали толщиной 10мм. В центре стола вырежем отверстие 35х35 см, в которое вварим зольник в виде усеченного конуса с донной крышкой и  фланцем для подсоединения воздуховода. На зольник укладываем колосник. За счет разности температур верхней и нижней поверхностей колосника, его может со временем покоробить, но это легко исправить выравниванием на наковальне. Для удобства и качественной работы можно применить центробежный электрический вентилятор с регулировкой подачи воздуха в горн. Для отвода дыма и газов над горном установим зонт из листовой стали толщиной не менее 1.5 мм. Размер улавливающей части зонта соответствует размерам стола. Сечение дымового канала должно быть не меньше, чем 30х30 см.   Над уровнем стола зонт не следует поднимать выше, чем на 85 см. Дымоход должен быть высотой не менее 4.5 м.
Как правильно разжечь горн и нагреть металл. В горновое гнездо укладываем древесную щепу или другой легковоспламеняющийся материал, сверху – дрова. Когда дрова разгорелись, включаем поддув и небольшими порциями подкладываем уголь. Нагревая металл, нужно учитывать, что при большой подаче воздуха заготовка может выгореть и стать непригодной для работы с ней. Если же поддув будет слишком слабым, нужной температуры мы не достигнем, а работать с непрогретым металлом не следует.
Наковальня – основной опорный кузнечный инструмент. Изготавливается из высокоуглеродистой стали, масса  от 100 кг. Наковальни бывают безрогие, однорогие и двурогие. Самая удобная – двурогая наковальня. Верхняя поверхность наковальни называется наличником, нижняя – основанием. Наличник обязательно закаляется и шлифуется, чтобы на горячей заготовке не оставались следы трещин и вмятин.

 
На лицевой поверхности наковальни есть квадратное сквозное отверстие для установки различных приспособлений и инструментов. Традиционным способом крепления наковальни является крепление на деревянной колоде. Дерево для этого выбираем твердых пород – дуб, береза, и крепим наковальню скобами. Высота колоды вместе с наковальней должна быть около 75 см. К опорным кузнечным инструментам относятся так же шпераки. Они имеют различную форму и меньшую массу и размеры, чем наковальня. Крепятся шпераки обычно в квадратное отверстие наковальни или так же забиваются в деревянную колоду. Для того, чтобы взять и перенести горячую заготовку, нужны клещи, различающиеся размерами и формой. К основным ударным инструментам относятся кувалда, ручник и различные фасонные молотки.

Кувалда – большой молот массой 4 – 8 кг для обработки крупных заготовок и нанесения сильных ударов.
Ручник – ручной молоток массой от 1 до 2.5 кг – основной рабочий инструмент кузнеца.
Фасонные молотки — различаются массой и формой ударных частей, и изготавливаются самим кузнецом для выполнения определенного вида работ.
Используется для ковки так же различный подкладной инструмент.
Пробойник – инструмент для пробивания отверстий в горячих заготовках. Имеет круглую или квадратную форму рабочей части. Но при необходимости можно сделать пробойники разной формы и использовать их для чеканки по горячему металлу.
Зубило применяется для рубки металла. Зубило с тонким лезвием – для рубки горячего металла, с толстым –холодного.
Раскатка – различной формы инструмент для ускорения расплющивания металла.
Кроме этого нужно всегда иметь под рукой множество вспомогательных приспособлений – различные оправки, фасонные чеканы, гладилку и т.д., которые изготавливаются по мере необходимости и с приобретением большего опыта в ковке. К зажимному кузнечному инструменту, предназначенному для зажима холодных и горячих заготовок, относятся кузнечные стуловые тиски. Различной формы воротки, ключи служат для закрутки, завивки и других операций. Если нам нужно будет изготовить одинаковые элементы – завитки, меандры, лучше всего это сделать с помощью гибочной плиты. Она представляет из себя стальную плиту с отверстиями, в которые по заданному рисунку и размерам вставляем стержни и по ним огибаем горячую заготовку. Плита укладывается в раму из уголков, которая крепится на жестком основании. Применяются в ковке и контрольно – измерительные инструменты. Это – линейки, рулетки, штангельциркуль, угольник с углом 90*. Существенно облегчает работу и увеличивает Ваши возможности такое оборудование, как электросварочный аппарат, сверлильный станок, вальцы, рычажные ножницы. Емкость для воды в кузнице для более быстрого охлаждения лучше вкопать в землю, недалеко от горна и наковальни. Материалы, применяемые для ковки должны обладать ковкостью и пластичностью. Из черных металлов лучше всего использовать стали с содержанием углерода до 0,25%. С повышением содержания углерода, ухудшаются пластические свойства и свариваемость стали.
Для начинающих – несколько слов об основных операциях в ковке. К ним относятся: вытяжка, рубка, осадка, прошивка, гибка, скручивание. Одна из самых распространенных операций в ковке – вытяжка. Применяется она для увеличения длины заготовки или изменения ее конфигурации за счет уменьшения поперечного сечения. Например, чтобы из куска металла отковать полосу, раскаленную заготовку кладем на наковальню, держа ее клещами, и наносим удары кувалдой по всей длине. Поковку поворачиваем и повторяем действия. Окончательно заготовку формируем ручником.
Рубка – разделение поковки на части при помощи кузнечного или слесарного зубила. Рубить можно и холодный и горячий металл, но нужно помнить, что при холодной рубке в заготовке возникают сильные внутренние напряжения, поэтому могут образоваться разрывы. Чтобы этого не произошло, металл предварительно нужно отжечь. При горячей рубке, чтобы зубило не пригорело к заготовке, его рабочую часть нужно обмакнуть в масляную эмульсию. Заготовку размечаем, пока она холодная, сделав насечку керном, затем нагреваем, переносим на наковальню и рубим, нанося сильные удары кувалдой по зубилу. Разрубаем заготовку примерно на 2/3 глубины, переворачиваем так, чтобы линия разруба оказалась на краю наковальни и рубим заготовку окончательно. Для вырубки отверстий сложных форм в листовом металле лучше использовать фасонные зубила, причем только с нагревом металла.
Осадка – операция, при которой увеличивается поперечное сечение заготовки за счет уменьшения ее длины. Нагреваем часть заготовки, ставим ее вертикально на наковальню и наносим удары по верхнему концу. Зона нагрева заготовки не должна превышать 2,5 диаметра заготовки, иначе она изогнется.
Гибка – операция, при которой заготовка приобретает изогнутую форму. В зависимости от толщины заготовки и формы изгиба, гибку можно выполнять как в горячем, так и в холодном состоянии. Если изготовить нужно несколько одинаковых деталей, их лучше выполнить на гибочной плите или кондукторе.
Прошивка – получение глухих и сквозных отверстий в заготовке при помощи пробойников с различной формой рабочей части. Заготовку при этом сильно прогреваем и в несколько приемов пробиваем в ней отверстие на наковальне. Отметку, где будет отверстие, совмещаем с отверстием в наковальне. Скручивание, или торсировка – операция, при которой заготовка скручивается вокруг своей оси. Эффектнее торсировка выглядит на прутке квадратного сечения.
Но можно скручивать и полосу. Стержни толщиной до 14 мм можно торсировать в холодном состоянии, но лучше предварительно отжечь заготовку и охладить. Зажимаем один конец заготовки в тисках, на другой надеваем вороток и делаем нужное количество оборотов. При скручивании заготовки большего сечения, прогреваем ее, перемещая в горне и добиваясь равномерного нагрева, и затем скручиваем. Если заготовка прогрета неравномерно, при скручивании получатся неравномерные витки, т.к. горячая часть скручивается больше, холодная – меньше. Если Вы овладели основными приемами ковки – переходите для начала к изготовлению несложных изделий.