Холодная ковка: как выполнить в домашних условиях

Приемы холодной деформации

В этом виде ремесла используют несколько приемов изменения формы металлических изделий:

1. Гибка. Это очень простой способ. Сначала конец заготовки надежно фиксируют, затем его сгибают вокруг оправки нужной формы, используя инструмент. В этом случае из-под рук мастера выходят завитки и вензеля разных форм и размеров.
2. Кручение вдоль оси. Для выполнения операции достаточно самых простых тисков, но усилий она требует максимальных. В качестве заготовок используют прокат, имеющий ребра. На изделии круглого сечения результата не будет видно.
3. Протяжка. Этот прием позволяет изменить сечение прута. Протяжку используют для оформления краев изделия. При навивке на оправку прут просто оттягивают. Для верхнего края заборов делают пики: изделие сначала сплющивают, потом заостряют.
4. Чеканка. Ее производят по листовому металлу. Ударяя по нему с обратной стороны, создают объемный рисунок или отдельный элемент для большого изделия.

Кроме основных технологических приемов используют резку, сварку, шлифовку. В промышленности холодная ковка включает в себя большее количество операций — вырезку, гибку, калибровку, навивку, прошивку, и штамповку. Инструментами служат штампы, с помощью которых выпускают большие партии одинаковых изделий. В качестве главного оборудования используют мощные прессы.

Решетки, садовую мебель, ворота изготавливают из полос и прута, имеющего сечение от 8 до 14 мм. Изделия, сделанные по шаблону, собирают вручную. Кованые элементы заборов или балконных ограждений сваривают друг с другом, затем помещают в раму либо крепят к прочному основанию. Конструкции могут быть разными: как плоскими, так и объемными.

Мебельное наполнение в гостиную

Прежде чем приобрести мебель в гостиную комнату, следует определить, для каких целей она необходима:

1. Для размещения и хранения вещей.
2. Для приема гостей.

Стандартным вариантом интерьера гостиной является наличие:

• Шкафа.
• Кресла.
• Дивана или софы.
• Журнального столика.
• Витрины.
• Обеденного стола (если позволяет свободное пространство).

Самым главным атрибутом гостиной является место для отдыха – диван. Многих волнует вопрос: «Как выбрать диван в гостиную, чтобы он был и красивым и удобным и функциональным».

В первую очередь нужно определиться с размером данного предмета интерьера, поскольку если площадь комнаты ограничена, большое изделие будет не уместным

При выборе дивана следует обращать внимание на несколько деталей:

• Форму (прямой, угловой, П-образный).
• Степень жесткости (мягкий, средне жесткий, жесткий).
• Качество каркаса и обивки.
• Материалы изготовления.
• Стиль выполнения.

Для малогабаритных квартир дизайнеры советуют выбирать классическую или угловую форму дивана, поскольку таким образом можно заметно сэкономить пространство.Степень жесткости необходимо выбирать самостоятельно, кому как нравится.

Материалы изготовления предпочтительней натуральные, поскольку они более прочные и безопасные для здоровья. Стиль исполнения подбирают в соответствии с основным стилем гостиной.

Как правильно выбирать материал для изготовления ножа?

Рисунок 1. Конструкция кованого ножа.

Чтобы сделать качественный клинок, нужно подобрать подходящую для него сталь. От выбора материала будут зависеть режущие характеристики ножика и его прочность

Для правильного подбора металла важно знать, какие свойства имеет такой материал. Понадобится ориентироваться на 5 главных свойств стали:

1. Устойчивость к износу — сопротивление стали изнашиванию при использовании. Данное свойство будет зависеть от твердости материала.
2. Твердость — свойство материала, которое указывает на его способность сопротивляться попаданию в нее твердых материалов. Стоит знать, что твердый материал меньше подвергается деформации. Показатель прочности можно измерить по шкале Роквела.
3. Прочность — возможность сохранять целостность при воздействии атмосферных сил.
4. Пластичность — возможность материала впитывать и распределять кинетическую энергию при ударе и деформации.
5. Красностойкость — устойчивость металла к высокой температуре и способность сохранять свойства в процессе нагрева. Минимальная температура ковки стали будет зависеть от устойчивости материала к термической обработке. Рекомендуется выбирать твердые марки, рабочая температура ковки для которых больше 900°С. Стоит знать, что температура плавления данного материала составляет приблизительно 1500°С.

Все данные характеристики связаны между собой. Преобладание одного из них приводит к ухудшению остальных. Каждое свойство материала будет зависеть от содержания в нем легирующих элементов и добавок, к которым можно отнести кремний, вольфрам, молибден и другие.

Рисунок 2. Виды профилей ножа.

Наличие всех легирующих элементов и применение их в необходимой пропорции в процессе изготовления стали, а также знание их свойств позволяет создать сталь для необходимых целей. Каждая из подобных сталей имеет свою маркировку. Стоит отметить, что российские и европейские марки имеют разные обозначения.

К российским производителям, которые достаточно часто применяются в процессе ковки клинков своими руками, можно отнести стали с маркировкой У7-У16, Р6М5, Х12МФ и другие. Из европейских марок можно отметить стали 1095, М-2, А-2 и другие.

Подробное описание марки металла можно найти в «Марочнике стали и сплавов».

Подбор кованых изделий под стиль интерьера

Изделия для разных стилей:

1. Прованс. Стены, мебель лучше украшать цветочными конструкциями, отдельными ветвями из металла.
2. Скандинавский стиль. В геометрии должны отсутствовать сглаженные углы, плавные изгибы. Все декоративные элементы должны быть строгими, состоящими из прямых линий, соединяемых под острыми углами.
3. Рококо. Линии должны быть утонченными, постепенно переходить к массивным предметам.
4. Восточный стиль. Включает витиеватые переплетающиеся линии, листья, ветви. Не должно быть острых углов, большого количества прямых линий.
5. Лофт. В оформлении должна преобладать резкость. Нужно делать больше острых углов, предметов, украшений грубой формы.

Также внимание нужно уделять цветовой гамме. Например, для скандинавского стиля и лофт подойдут темные оттенки, натуральный металлический цвет

Дизайн в стиле рококо (Фото: Instagram / n_hramcova)

Где можно применять кованые изделия?

Ковка и дизайн совместимые понятия. С помощью кованых изделий можно украсить комнату, фасад здания, частный участок, сделать массивное ограждение. Кованые предметы выполняют декоративную и практичную функцию.

Изделия для внутреннего оформления помещений (Фото: Instagram / superkovka.by)

Снаружи здания

Для частных домов и садов можно изготовить:

• решетки на окна, двери;
• перила для лестниц на крыльце;
• ограждения для террасы;
• мангалы, садовую мебель;
• ограждения — секции заборов, калитки, ворота;
• фонари, декоративные фигуры;
• цветники, навесы.

Кованый фонарь (Фото: Instagram / metallokovka)

Облицовка мебели

Кованые изделия подойдут для облицовки мебели

Металлические предметы притягивают внимание. Мебель, изготовленная из других материалов, остается обычным фоном

В продаже можно найти кованые:

• столики;
• стулья;
• подставки;
• полки;
• шкафы;
• кровати;
• лавочки;
• зеркала.

Кованый стол и стулья (Фото: Instagram / blacksmith_moscow_kovka)

Функциональные предметы

Виды:

• бра, люстры;
• лестничные перила для лестниц внутри или снаружи дома;
• перегородки, ширмы;
• подставки, вешалки;
• рамы для зеркал или картин;
• дверная арматура;
• решетки на окна;
• дверные полотна;
• цветники, каминные решетки.

Декоративные вставки

К подобным элементам относятся декоративные элементы для внутренней и внешней отделки домом — ветви, подсвечники, вазы, настенные панно.

Кованые вазы (Фото: Instagram / nikitademm)

Предназначение кованых изделий

Художественная ковка, созданная своими руками, прочно заняла лидирующую позицию на современном рынке. Эти изделия можно встретить не только на заборах и воротах, но и на кроватях в обычных квартирах. Существует несколько видов изделий, где ковка используются чаще всего:

1. Ворота.
2. Заборы.
3. Решетки.
4. Лестницы.
5. Беседки, мангалы.
6. Мебель и ее принадлежности.

Из-за такого большого спроса на кованые изделия невольно стоит задуматься, почему людям так нравятся элементы художественной ковки. Ведь металл — материал холодный, тяжелый, подвергающийся коррозии в окружающей среде. В противовес этим негативным факторам есть множество благоприятных:

1. Долговечность.
2. Изысканная красота.
3. Повышенные защитные функции.
4. Возможность изготовления по любым габаритам и размерам.
5. Полная возможность фантазии при изготовлении.
6. Кованые изделия прекрасно сочетаются с другими материалами.

И это далеко не весь список достоинств кованых элементов. Если объединить все вышесказанные выражения, то предметы из металла — это долговечные, прочные и весьма красивые изделия.

Необходимое оборудование для создания изделий дома

Со временем новые технологии позволили сначала изобрести и затем создать набор специализированных инструментов для расширения возможностей мастеров кузнечного дела. С такими инструментами смогут работать и неопытные мастера, в работе с которыми нет большой сложности.

Один из главных предметов в работе — гнутик, он всегда есть в любой мастерской по работе с металлом. С его помощью можно согнуть заготовку под нужным углом или дугу необходимого радиуса.

Улитка создает спирали из подобранных заготовок, спирали часто встречаются в мастерских у кузнецов. Улитку можно купить или сделать самостоятельно, а также выполнить спираль с любым радиусом, который задумает мастер.

Фонарик — наиболее сложный инструмент, имея такое приспособление можно работать не с отдельной деталью, а сразу создавать целый комплекс из одиночных прутьев. Инструмент помогает создавать виды корзинок из металлических прутьев различного диаметра и сечения.

Изогнутые металлические предметы можно сделать с волной, мастеру остается подобрать прутья разных размеров и профиля и создать плавные элементы для декорирования.

Твистер также сложный инструмент, чем-то схожий на фонарик, с его помощью можно сплести прутья вокруг продольной оси. Чтобы создать оплетку или объемные детали для декорирования пользуются этим инструментом.

Твистеры или улитки?

Описание станков для ковки.

И те, и другие – это одно и то же. Самый популярный станок для холодной ковки среди широких масс кузнечной общественности. В самом деле: на первый взгляд станок кажется чересчур примитивным.

Но в нем простота объединена пополам с гениальностью:

• его легко сделать самим;
• он дешевый;
• он чрезвычайно удобен в работе;
• с его помощью можно изготовить целые массивы красивейших металлических кружев.

По принципу действия твистеры являются разновидностью гибочных станков, о них см. ниже, с некоторыми усовершенствованиями, на них спокойно могут работать новички. Одним словом, улитка или твистер – поразительный станок по всем возможным критериям: простоте изготовления, широким художественным возможностям, дешевизне и удобстве в работе, других таких просто нет.

Твистеры встречаются в двух инженерных вариантах:

С воротом и поворотным лемехом с принципом жесткой фиксации изделия на поверхности и поворота улитки по часовой стрелке. Поворот производится рычагом, чаще всего ручным. Это самый демократический станок холодной ковки профилей: на нем можно работать одному даже в квартире. Недаром в рунете самое большое число ссылок, касающихся холодной сварки, наполнены картинками, чертежами и видеороликами с действием именно поворотных улиток. Все, кто с них начинает, чувствуют себя мастерами и спешат поделиться собственными находками в кручении плоских завитушек

Так что этому станку можно добавить еще несколько очков за повышение самооценки мастера – это всегда важно, а особенно в начале работ. Максимальное количество возможных завитушек – 5

У этой улитки есть слабые стороны, куда ж без этого. Все дело в складном лемехе: важен и правильный материл, из которого его нужно делать, и сложность изготовления сочленений звеньев лемеха. Эти сочленения должны быть чрезвычайно точными – именно ими выполняется форма завитка. В конструкции и материале сочленений нужно учитывать многократные повторения поворотов с серьезной рабочей нагрузкой. Второе и последнее слабое место – эксцентриковый зажим детали.

Чемпион по популярности и положительным моментам в работе! Рычажная улитка с неподвижным шаблоном и обводным роликом. По своей сути это трубогиб. Нужно сразу заметить, что этот вариант по производительности труда уступает твистеру с воротом и лемехом. Во-вторых, для него не подойдет никакая столешница, здесь нужна будет настоящая стальная станина с креплениями на опорной поверхности. Станину дома не поставишь: на рычажной улитке можно работать только в мастерской.

Станок для придания рельефной поверхности.

Еще одна особенность рычажной улитки – медленный темп работы. Завить можно 3 – 4 завитушки, чуть меньше, чем с воротниковой улиткой. Тем не менее, плюсы рычажной улитки перевешивают все ее минусы:

• Все элементы станка могут быть сделаны из обычной стали.
• Вместо прижимного ролика, который не делается из обычной стали, можно использовать подшипник.
• Материал станины и других деталей позволяет рассчитывать на долгое использование станка.
• Большее разнообразие завитков – можно изменять их формы с изгибами в обе стороны (в первом варианте улитки это невозможно).
• Удобнее работать с концами деталей, которые можно крепить.

В этом чемпионском подразделе можно сделать небольшое чемпионское резюме в виде совета новичкам: в дебютных художественных работах по холодной ковке лучше начинать с рычажного твистера – улитки с неподвижным шаблоном и обводным роликом.

Виды современного кузнечного оборудования

Современное кузнечное оборудование для художественной ковки по форме и назначению практически не отличается от античного или средневекового. Изменились материалы — молоты и наковальни, молотки и пробойники, тиски и струбцины делают из современных высокопрочных сплавов, что существенно поднимает их долговечность и эффективность.

Другое важное изменение — это способ нагрева. Традиционный горн с ручными или ножными мехами уступает свое место муфельным печам для мелких заготовок и системам индукционного нагрева

Это существенно снижает трудоемкость, вредность и опасность для здоровья и имущества

Кузнечные станки

Кузнечные станки применяются для холодной ковки – изменение формы прутковой или профильной заготовки под механическим воздействием. К ним относятся:

• Гнутики — общее название станков для изгиба заготовки в одном или нескольких направлениях по заданному радиусу.
• Волны для выполнения волнообразного изгиба заготовки, с заданным шагом и радиусом волны
• Твистеры, или торсионы — для скручивания заготовки (или группы заготовок) по продольной оси
• Улитки — для формирования спиралевидных завитков на конце прутка.

Холодная ковка прекрасно подходит для изготовления элементов оград и решеток, балясин, завитков, предметов декора помещений и ландшафтного дизайна. Станок для холодной художественной ковки несложно сделать своими руками, если мастер владеет навыками слесарных и сварочных работ.

Индукционные нагреватели

Индукционный нагреватель предназначен для разогрева болванки до температуры пластичности. Нагрев происходит вследствие того, сто в поверхностном слое металла, помещенного в сильное переменное магнитное поле, наводятся вихревые токи, или токи Фуко. С их помощью можно разогреть болванку намного равномернее, быстрее и безопаснее, чем с помощью традиционного кузнечного горна.

Индукционный нагреватель промышленного производства даже небольшой мощности стоит десятки, а то и сотни тысяч рублей. Поэтому в Сети публикуется много схем типа «Как сделать индукционный нагреватель своими руками»

Важно понимать, что в конструкции устройства применяется высокое напряжение и большие мощности. Для самостоятельного изготовления потребуются инженерные знания в области токов высокой частоты и навыки электромонтажника

Особенности холодной ковки

Метод художественной обработки металла является наиболее популярным — это быстрый и высокотехнологичный процесс. Красоту готовых изделий можно оценить по каталогам, где представлены фото лучших работ. Таким методом можно создавать изделия намного прочней, чем те, которые выполняют с помощью штамповки или отливки. Это объясняется тем, что металл, проходя через оснастку может гнуться и прессоваться одновременно.

Во время ковки на металл воздействует давление и оно его укрепляет, в результате получается деталь, которая впоследствии почти не подвергается разрушению. Метод холодной ковки под силу опытным мастерам, поскольку при ошибочной обработке снова повторить действия с заготовкой будет очень сложно. Свойства холодной ковки дают возможность создавать различные изделия, применяемые в домах и квартирах, во дворах и улицах, поскольку кованые изделия пользуются большой популярностью:

• заборы и перила;
• оконные решетки;
• ограждения и лестницы;
• беседки, фонари и мангалы;
• элементы для декорирования каминов;
• мебель и предметы интерьера.

И это еще неполный список предметов, которые можно выполнить методом холодной ковки. Предметы, полученные таким способом, как это видно на фото могут собой украсить любой интерьер своими формами и стилем.

https://youtube.com/watch?v=cgnYAS6zUGU

Приемы и способы технологии

В холодной ковке используют простые приемы деформации металла:

• гибка;
• кручение;
• протяжка;
• чеканка.

Технология изготовления простая. Необходимо прочно закрепить конец заготовки и гнуть его с помощью инструмента вокруг оправки определенной формы и размера. В зависимости от диаметра выбранной оправки, гибка позволяет создавать вензеля и завитки разного размера и направления.

Кручение вдоль оси требует большого усилия и самых простых тисов для перекручивания проката. Смотрится витой прут только если прокат ребристый. На круглом ничего не видно.

Протяжка меняет сечение заготовки. Ею чаще всего выполняют заостренные края прута. При навивке просто оттягивают, чтобы элемент выглядел красиво. На верхний край оград сплющивают и заостряют, делая пики и увеличивая неприступность своего участка.

Чеканка делается по листу. Ударами с обратной стороны, постепенно изменяется форма материала, создается объемный рисунок или элемент для большого полотна.

Как изготовить декоративные элементы своими руками?

Рисунок 2. Таблица определения температуры по цвету раскаленной заготовки.

При горячей ковке температура металла для обработки должна достигать примерно 800-1200°С. Определить ее можно только по цвету раскаленной заготовки по таблице на рис 2. При меньшей температуре металл будет недостаточно пластичен, а при большей он утратит прочность и заготовка может сломаться.

1. Вытяжкой называют удлинение детали при уменьшении ее толщины. Вытягивают элемент, нанося удары кувалдой или молотком равномерно по всей поверхности участка, который должен быть вытянут. Подобным образом можно сформировать постепенно заостряющийся к концу кованый элемент — пику.
2. Разгонку выполняют, ударяя по 2-м сторонам заготовки. Этим приемом пику игольчатой формы можно расплющить и придать ей листовидную форму.
3. Радиусно изогнутые элементы (волюты, спирали) куются на роге наковальни, на шпераках, с применением гибочной плиты. Гибка на угол производится на кромке наковальни. Когда надо изготовить много одинаковых элементов изогнутой формы, пользуются шаблоном.

Изогнуть кованый элемент можно, выполняя следующие шаги:

• нарисовать эскиз волюты, кусок проволоки выгнуть по рисунку;
• распрямить проволоку и отрубить пруток-заготовку по этой мерке;
• нагреть его конец до температуры 900°С, выполнить законцовку, т.е. согнуть край прутка;
• на конце рога или на кромке наковальни выполнить первый завиток;
• заготовку нагреть по длине и при помощи спиральной оправки изогнуть ее.

Наковальня: а – рог; б – хвостовик; в – лицо; г – углубление для пробивания отверстий; д – отверстие для установки подкладного инструмента; е – площадка для рубки металла; ж – башмак.

1. Спиральная оправка представляет собой самостоятельно изготовленный шаблон из изогнутого прутка, приваренный к основанию. При изготовлении элемента нагретую заготовку загоняют между витками шаблона при помощи молотка.

1. Торсированные (скрученные) детали изготавливают, зажимая конец заготовки в тисках, а другой помещают в вороток и делают им несколько оборотов вокруг продольной оси. Для того чтобы заготовка не изогнулась во время скручивания, ее можно поместить в отрезок трубы подходящего диаметра.

Вороток представляет собой полосу металла с квадратным или щелевидным отверстием, в которое помещают конец полосы или прокованный в квадрат пруток для торсирования.

1. «Шишка» или «фонарик» формируется из 2-4 тонких прутков. Их концы сваривают вместе, проковывают в квадрат и зажимают в тисках, другой конец крутят воротком, пока не получится жгут. Его немного раскручивают, разъединяя прутки, и наносят по торцу несколько ударов, расширяя элемент.

Холодная ковка подразумевает использование этих же приемов, но без нагрева заготовки. Для облегчения обработки холодного металла применяют различные механизмы, о которых говорилось выше. Торсирование и изгибание прутка, вытяжку и разгонку (раскатку) производят на соответствующих станках. При использовании механизмов с электродвигателем участие мастера сводится к нажатию кнопки и регулированию процесса.

Готовые элементы размещают на плоскости согласно эскизу кованого узора и сваривают в нужных местах. Места сварки зачищают напильником. Можно дополнительно декорировать их хомутками из полос стали. Собранное изделие грунтуют и окрашивают для защиты от коррозии.

История художественной ковки

История художественной ковки начинается сразу в нескольких точках древнего мира — в Китае и Месопотамии, в Египте и в Европе, в зоне проживания кельтских племен. Именно там были впервые обнаружены кованые изделия, обладавшие, кроме утилитарного, еще и художественным значением.

История художественной ковки

Древние мастера украшали свою продукцию изображениями и орнаментами. Художественная ковка была отмечена во всех отраслях хозяйства — украшали оружие и домашнюю утварь, решетки и ограды, части механизмов и предметы культа. После расцвета искусства художественной ковки в античном мире средневековые мастера во многом утратили достижения времен Римской империи. Узоры стали намного проще, практически исчезли крученые прутки. Эпоха Возрождения стала возрождением и для искусства художественной ковки. Вновь открывались античные секреты, разрабатывались новые методы и художественные приемы. Особенно славились итальянские мастера из княжеств в регионах Милана и Турина, создававшие великолепные доспехи и оружие.

Начало широкого применения энергии воды и пара для механизации работы кузнечных горнов и молотов привело к началу технической революции — кованые изделия стало возможно выпускать массово. Однако художественная ковка не потеряла своего особого положения и продолжает цениться и в наши дни именно за свою уникальность