Введение
Кованые изделия и элементы ассоциируются у людей с древним кузнечным ремеслом. В наше время они занимают особое эксклюзивное место. Если присмотреться к дизайнерским тенденциям последних лет, можно заметить, что кованые предметы в интерьере и ландшафтном дизайне встречаются все чаще. Это связано с их элегантным и благородным внешним видом, высокими техническими характеристиками, длительным сроком эксплуатации. С их помощью можно сделать акцент на определенной детали в интерьере.
Завитки из металла превратят обычный металлический забор или решетку на окне в кружевную вязь, придадут ей легкости и воздушности. Распространенными коваными элементами, украшающими решетки на окнах, лестницы, заборы и мебельные предметы являются: виноградная лоза, корзинки, цветы, листья, завитки. Но последняя категория декоративных деталей является наиболее популярной. Здесь речь пойдет именно о завитках.
Элементы
Посредством холодной ковки выпускаются также и элементы различных форм и размеров. Нередко для изготовления или декорирования предмета из металла требуется большое количество одинаковых деталей. В таких случаях холодный метод является лучшим решением.
Накладка, штамповка. Фото АртМеталл
Заготовкам посредством гибки и опрессовывания придается нужная форма. Подобные декоративные элементы, называемые штампованными, отличаются низкой стоимостью и типовым дизайном. Однако с их помощью возможно собирать (сваривать) интересные композиции, прекрасно дополняющие разные изделия.
Штамповка, ковка и гибка
Так что это такое – холодная ковка? От штамповки она отличается тем, что металл под воздействием рабочего органа почти не течет или течет слабо. Взгляните на пивную банку либо, допустим, алюминиевый или жестяной чайник. Они выдавливаются одним ударом пуансона штамповочного пресса; чайник и т.п. изделия сложной формы – составным раздвижным пуансоном. Получить необходимое для создания столь высокого давления рабочее усилие в домашних условиях невозможно, кроме одного случая, см. далее.
От горячей ковки холодная отличается, понятное дело, тем, что заготовку предварительно не нагревают. Собственно холодная ковка, которая ковка, это наклёпывание (наклёп) детали продолжительной серией регулярных ударов определенной силы. Структура металла при этом существенно изменяется: твердость поверхностного слоя увеличивается, а сердцевина обеспечивает общую вязкость и прочность на излом. Мастера-кустари – инструментальщики и оружейники – буквально охотятся за буферами и колесными бандажами жд вагонов, кусками рельсов.
займемся ковкой, которая гнутье. Для краткости назовем ее просто художественной ковкой,
Поэтапное создание необыкновенно красивых ворот своими руками.
(фотографии, инструкция, видео мастер-класс)
Говоря о роскошных металлических воротах, созданных своими руками, я не мог пройти мимо следующей модели. Она представляет собой композицию из просто великолепных распашных металлических ворот и калитки, от которой невозможно оторвать глаз.
Уникальность такого варианта ворот заключается в том, что проём её является не просто двумя металлическими столбами, расположенными на расстоянии друг от друга, а целой рамой для полотна ворот, полностью повторяющей его форму.
Кстати говоря, форма каркаса же самая банальная, ворота такой формы довольно распространены: прямоугольный низ и изогнутое дугой верхнее ребро (такого изгиба удалось добиться благодаря трубогибу, изображённому на снимке 1).
Внутри каркаса ворот установлен металлический штакетник и расположены простые незамысловатые узорные элементы. Всё это размещено на фоне тёмно-бурого листа железа.
Пошаговые фото изготовления
Источник идеи и фотографий, видео мастер-класс: https://www.youtube.com/watch?v=g0Fv_YtTBJkОригинальное название: Изготовление кованых воротАвтор видео: Евгений Белов
Классификация декоративных элементов
Главная граница различия проходит между горячей и холодной ковками.
Горячая ковка
Если идет речь о создании сложных изделий из художественной ковки из стали с обширными орнаментами, то это можно сделать только с помощью горячей классической ковки с нагревом металла до ковочной температуры и достижения достаточной пластичности заготовок.
Если изделие из стали с низким содержание углерода, температуры нагрева вполне будет достаточно на уровне 1000 – 1100°С. Чем выше доля углерода в стальном сплаве, тем ниже уровень ковочной температуры. Заготовки нагреваются в печах или кузнечных горнах, в которых используется твердое топливо.
Штамповка или холодная ковка
Штамповка или холодная художественная ковка проводится при обычной температуре или небольшом нагреве до уровня начальных структурных изменений в металле – примерно 200 – 250°С.
Холодна ковка
Зато при горячей ковке возможны любые модификации и формообразования – широта воплощения художественных идей намного больше.
Технологические особенности художественной ковки
Процесс ручной художественной ковки металла разбивается на несколько отдельных операций. Начинается он с разогрева болванки в горне или другом типе нагревателя. В зависимости от качества угля, подачи воздуха в горн и массы заготовки разогрев может занять от нескольких минут до нескольких часов. При изготовлении изделий, имеющих сложную форму, большое количество деталей или отверстий, изделие может остыть. Тогда его возвращают в горн и повторяют нагрев.
Собственно ковочные операции бывают следующие:
- Осадка. Удары молотом наносятся сверху вниз, исходная высота уменьшается, а ширина увеличивается. Это подготовка заготовки для вытяжки.
- Вытяжка. Удары по заготовке наносятся вдоль продольной оси вдоль, и заготовка плющится в направлении ударов, и длина ее таким образом увеличивается.
- Раздача — подвид вытяжки, применяется для увеличения диаметра пустотелых заготовок.
- Прошивка – получение отверстий, углублений или пазов.
- Закручивание – многократный поворот одной части заготовки относительно другой. При этом используются тиски, клещи, а при значительном сечении заготовки — и специальные вороты.
- Рубка — процесс разрубания изделия на две или более части. Применяется также для коррекции формы и размеров изделия. Иногда из заготовки вырубают готовое изделие, пользуясь для этого фигурными штампами.
- Гибка – проводится для изменения формы изделия при изготовлении деталей кольцевой или гнутой формы.
- Сварка — соединение в единую деталь двух или нескольких частей.
По окончании ковки изделие окунают в емкость с жидкостью для охлаждения и закалки. Традиционно используют воду, однако при ковке специальных сортов стали, таких например, как булат, применяют различные кислоты и масла. Легенда гласит, что некоторые мастера после ковки меча охлаждали его, втыкая в тело раба.
Рынок сбыта и конкуренция
Любое производство ориентировано на потребителя. Поэтому сначала надо заняться изучением спроса на кованые изделия в вашей местности. Есть ли поблизости коттеджные поселки, индивидуальное строительство, возможны ли заказы от муниципалитета?
Познакомьтесь с конкурентами, реальными и возможными. Это не только коллеги по бизнесу, но производство этого направления, находящееся неподалеку. Кузнечные цеха, которые сейчас открывают крупные металлургические предприятия; привозные кованые турецкие изделия, очень дешевые по сравнению с заказными, произведенными в маленькой мастерской; изделия из Европы, которые дороже турецких, но тоже пользующиеся спросом.
Даже похоронное агентство, имеющее свое маленькую мастерскую, производящую памятники и ограды, тоже будет составлять конкуренцию.
Для выводов на этом этапе надо дать ответы на следующие вопросы:
- Сколько мастерских любого вида занимаются ковкой в вашем городе и районе?
- Есть ли спрос на продукцию и в каком объеме?
- Какие есть рынки сбыта?
- Сколько может быть покупателей за год?
- Можно ли работать весь год или спрос сезонный?
- Какие кованые изделия будут пользоваться спросом?
- Какая цена на изделия художественной ковки будет приемлемой для ваших клиентов?
И только ознакомившись с ситуацией, вы можете решить, стоит ли идти дальше.
Делаем улитку с рычагом
Чертеж станка для ковки.
Перед тем, как приступить к практической части работы, нужно подготовиться теоретически. Речь идет о расчетах и чертеже станка и деталей к нему. Точных размеров вам никто не даст, ведь это самостоятельное конструирование.
Многое будет зависеть от наличия у вас сходных материалов, масштабов будущих работ по холодной ковке, габаритов помещения, где вы собираетесь работать и многих других факторов. Главное – принципы, которые нужно понять, чтобы выполнить самодельный станок холодной ковки своими руками – самый удобный вариант для вас и только для вас.
Вот что нужно собрать перед тем, как приступить к сборке:
- металлические плиты или полотно для столешницы толщиной не менее 4-х мм;
- металлическая круглая труба для стойки или каркаса;
- металлический прут;
- подшипники разного калибра;
- дрель;
- сварочный аппарат;
- ножовка по металлу;
- болты м8.
Базовые части
Базовых частей у твистера всего четыре
К их подготовке и, самое главное, монтажу уделить особое внимание:
- каркас или стойка;
- столешница;
- основной вал;
- рычаг.
Стойка
Только из металла, никаких деревянных брусьев. Ставим на продуманном месте, чтобы у вас был доступ к станку с любой стороны. У станка будут сильнейшие нагрузки, поэтому самым оптимальным вариантом может быть толстостенная труба или металлический уголок.
Столешница
Самодельный станок для ковки.
Важнейшая часть станка, которую лучше сделать из металлической плиты с приличной толщиной, желательно не меньше 5-ти мм. В производстве станков для ковки своими руками нельзя экономить на толщине металла, ведь столешница и другие базовые элементы будут принимать на себя огромную нагрузку.
Форма предпочтительнее в виде круга. Таких столешниц нужно сделать две: вторая нужна для сгибания прутков и размещения улиток.
Основной вал
Из этой же металлической плиты нарезать четыре прямоугольных треугольника с равными сторонами. Треугольники приварить к низу конструкции, а их основание – в центре окружности. Другой вариант вала – не из треугольников, а из трубы с толстыми стенками подходящего диаметра. Крепить либо болтами, либо сваркой.
Рычаг или рукоятка
И снова «как можно крепче»: рычаг прикрепить к валу кольцом, чтобы он вращался вокруг него. Ролик для сгибания прикрепить на верхней столешнице
Очень важно правильно рассчитать длину рычага, которая зависит от диаметра круга столешницы. Один прут должен быть примерно равен этому диаметру, второй прут – длиннее
Подшипники крепятся к рычагу в его конце, это делается для большей свободы в направлениях движения рычага. Элементы рычага и фиксированные треугольники крепятся специальной круглой гайкой с большим диаметром.
Навесные детали
Здесь будьте внимательны, вам нужно выбрать степень сложности или, если можно так сказать, «художественности». У нас с вами три варианта.
Улитка простая статичная
Самый простой и поэтому самый примитивный с художественной точки зрения вариант. Вы наносите чертеж улитки, то есть спирали прямо на столешницу.
Ни в коем случае не игнорируем требование в чертежах – холодная ковка любит точность и продуманность во всем.
Затем вырезаете из металлических толстых полос сегменты с повторением рисунка улитки и как можно прочнее привариваете их перпендикулярно к столешнице. Просто, но вовсе не гениально: на этой намертво приваренной улитке вы сможете делать лишь одинаковые простейшие изгибы без всякого полета творческой мысли.
Станок для гибки металла.
Впрочем, все зависит от того, что вы собираетесь ковать. Если, например, у вас в планах длинный кованый забор с незатейливым рисунком, то улитка простая статичная станет самым оптимальным вариантом.
Разборная улитка из съемных частей
Сразу скажем, что это самый популярный вариант среди самодеятельных мастеров. На столешницу так же наносится контуры улиток. Вдоль этого контура сверлятся отверстия с резьбой. Сегменты улитки из металлических полос готовятся по картонным шаблонам, в них тоже сверлятся точно такие же совпадающие отверстия, что на столешнице.
Сегменты не привариваются, а крепятся болтами или цилиндрическими упорами. Главное преимущество – возможность гнуть спиралевидные детали с разными радиусами и разным количеством оборотов.
Модульная система с разными улитками
Вариант с самой большой художественной свободой ковки своими руками: вместо сегментов с упорами здесь используются съемные модули с разными улитками – и по форме, и по размерам. Модули готовятся на отдельных металлических площадках, на которых сегменты приварены.
Конечно, с таким станком нужно хорошенько повозиться, но эта овчинка выделки стоит: вы сможете ковать настоящие металлические кружева. Все зависит от ваших планов: простой забор или кружевная беседка в саду?
Домашняя мастерская – оборудование, оснащение, размещение
Ковка дома, если речь не идёт о создании только красивого мангала или подставки под цветы рано или поздно потребует создания особых условий для комфортной работы. Даже для занятия ковкой как хобби потребуется большое, хорошо освещённое помещение, где кроме станков нужно будет предусмотреть место и под монтажный стол, и под покрасочный модуль, а также подобрать минимальный набор инструментов для работы.
Набор инструментов для мастерской холодной ковкиИсточник instagram.com
Аргументов выделить просторное помещение много, но при планировании размещения стоит взять во внимание:
- холодная ковка профильной трубы требует сначала сделать прокат профиля, для того, чтобы можно было легче придать форму завитка или улитки. Для этого вальцы должны размещаться так, чтобы длина помещения была в 2,1-2,5 раза больше отрезка трубы.
- станок улитка должен иметь доступ со всех сторон;
- для объёмных работ, например, для сборки оград или въездных ворот монтажный стол стоит делать таким, чтобы он был больше конструкции на 0,2-0,3 метра;
- станки обязательно должны иметь массивную станину и надёжное крепление к полу, а вот монтажный стол можно сделать по принципу трансформера – они должны быть мобильными и быстро складываться.
Немаловажной деталью оборудования домашней мастерской является и то, каким набором шаблонов будут оснащаться станки. Для начального уровня мастерской улитка для ковки должна иметь 2-4 шаблона, от маленького 10-12 см в диаметре до максимального в 18-20 см
Станок для скручивания профильной трубы, кроме самого ходового размера трубы 25х25 мм, стоит дополнить шаблонами для труб большого диаметра до 40х40 мм включительно.
Самодельный станок-твистер для изготовления фонариков и кручения профильной трубыИсточник pinimg.com
Вальцы для проката, кроме обычной плоской формы должны иметь валы и для работы и с профильной, и с обычной трубой круглого сечения. Для пресса необходимо иметь несколько пресс-форм для работы с листовым металлом. Здесь понадобятся формы для штамповки листьев, лепестков, полусфер и оформления концов профилей.
Базовые инструменты для холодной ковки в домашних условиях
Создание уникального изделия всегда начинается с расчетов материала и разработки подробного плана работы. Легче всего продумать ходы, создавая эскизы кованых изделий в масштабе, записывая размеры и подбирая нужные инструменты. Особого внимания заслуживает выбор материала. Металл должен быть прочным, но легко изгибаться.
Обратите внимание! Закаленные листы или прутья использовать нельзя. Под воздействием перепада температуры структура металла меняется, он становится хрупким и может сломаться под давлением
Существует два вида ковки металла своими руками – вальцовка (работа с прутьями) и штамповка (выдавливание листов под прессом). В домашних условиях чаще используется первый вариант. Для прессования листов нужно сделать специальную заготовку для деформации. Распространенные инструменты для вальцовки: гнутик, улитка, твистер, волна и фонарик.
Элементы холодной ковки можно использовать для украшения лестницы.
Гнутик – базовый инструмент, применяется для изгибания прутьев под разными углами. Спиральные элементы холодной ковки закручиваются с помощью улитки. Для формирования лучше всего выбрать прутья диаметром 10-12 мм. Выбор слишком толстого материала может существенно усложнить работу мастера.
Станок твистер используют для скручивания прутьев по продольной оси. Волна, соответственно, предназначена для создания волнообразных элементов. Инструмент фонарик применяется для работы сразу с несколькими прутьями. Они устанавливаются на оснастку и сгибаются путем вращения рычага.
Улитка: простой инструмент для создания завитков
Второе название – кондуктор для холодной ковки своими руками. Для изготовления необходимо ознакомиться с процессом сгибания, например, посмотреть видео ковки. Тогда сама конструкция не вызовет вопросов и окажется легкой для повторения. Верстак представляет собой станину, на которой стоит главная матрица или спиральный модуль. В улитку загоняется прут и обходится металлическим роликом, прижимаясь к дуге. Каркас должен быть сделан из металла, так как дерево после длительного напряжения быстро разрушается. Для этой цели подойдут металлический уголок, толстостенная труба или швеллер.
Станок рассчитан на две столешницы. Одна выполняет функцию опоры и принимает на себя большую часть давления, а на второй размещается форма улитки. Вырезаются два круга толщиной не менее 5 мм. Первая часть устанавливается на каркас. Сверху намечается центр круга, приваривается трех- или четырехстворчатая ножка для распределения нагрузки.
Верхняя часть улитки, на которой сгибается металл, называется модуль. Он может быть статичным или наборным.
Инструмент улитка позваляет создавать из кованого металла завитки.
Статичный модуль – это приспособление для холодной ковки, предназначенное для выгибания однотипных деталей узора. Изменять радиус или угол изгиба нельзя. Перед началом формирования модуля на столешнице рисуется разметка. Из металлических пластин (толщиной не меньше 0,6 мм) набирается улитка и приваривается.
Наборной модуль состоит из нескольких частей. Его использование является самым распространенным для художественной ковки своими руками, так как позволяет создавать элементы разного радиуса. Изначально на столешнице рисуется разметка деталей и рассчитываются пазы. Из толстого металла вырезаются съемные части улитки. Отверстия для закрепления на столешнице нужно прорезать только посередине. В противном случае напряжение распределяется неравномерно и паз быстрее ломается.
Модуль для ковки своими руками можно сделать сменным. На металлический круг приваривается конструкция необходимого радиуса. Пазами или болтами она прикрепляется к столешнице. Для изготовления элементов разного диаметра делают несколько модулей, которые можно использовать на одном станке.
Наборной модуль позволит создать из кованого метала завитки различного радиуса.
Между столешницами нужно закрепить вращающийся вал и рычаг. Необходимо, чтобы расстояние между роликом и модулем было не меньше 2 см, а ход вала должен выходить за пределы столешницы. На ручке рычага устанавливают подвижный элемент для регулировки радиуса хода ролика.
Особенности кованых эскизов
В отличии от рисунка любой другой вещи, кованные эскизы являются уже готовым вариантом, и в дальнейшем не будет переделываться. Поэтому они имеют несколько особенностей:
- Соблюдение не только пропорций, но и масштаба изделия, с учетом всех размеров.
- Выполнения эскиза после уточнения размеров изделия.
- Художественно оформление. Поскольку кованые эскизы – это рисунки изделий, то они выполняется на профессиональном уровне, с нанесением всех декоративных элементов и соблюдением правил художественного рисования.
- Изображения в объеме. Эскиз кованого изделия по возможности и необходимости выполняется в объеме, для больше наглядности.
Учитывая все эти особенности, мастер с большой тщательностью выполняет рисунок.
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
