Кованые изделия своими руками - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Кованые изделия своими руками

Как изготовить своими руками кованые декоративные элементы?

Ажурные изделия из металла во все времена ценились высоко благодаря неповторимости каждого образца. Умение обрабатывать металл всегда оставалось почти магическим искусством, доступным немногим и только после нескольких лет тяжелого обучения. Кузнеца часто считали колдуном или, как минимум, имеющим связи с потусторонними силами.

Схема кованых ворот.

В нынешнее время отношение к мастерам изменилось, но их произведения ценятся дорого. Овладение навыками декоративной ковки — не очень сложный процесс, а результатом его может стать как новое хобби, так и серьезный бизнес. Для самостоятельного исполнения различных элементов из прутка и труб разного профиля потребуется не очень сложное оборудование, которое вполне доступно для приобретения в специализированных магазинах. Профессионалы же некоторые инструменты делают и своими руками, в зависимости от потребностей.

Что такое горячая и холодная ковка?

Рисунок 1. Таблица определения марки стали с помощью электрического точила.

Обработка заготовки из металла и придание ей формы именуют ковкой. Существует две ее разновидности:

  1. Горячая ковка требует нагрева заготовки до температуры около 900 ° С. При этих условиях сталь становится пластичной; ударами кувалды и молотка-ручника ее можно изгибать, делать тоньше, изменять первоначальное сечение прутка и т.п.
  2. Холодная ковка позволяет производить большинство действий над заготовкой, не нагревая ее. Для работы холодным методом предпочтительнее низкоуглеродистая сталь, которая более податлива, обработка ее производится при помощи специальных станков и приспособлений.

Кроме стали, для изготовления кованых изделий применяют сплавы меди и алюминия, которые являются достаточно мягкими и легкими для обработки тем или другим способом. Предпочтение, оказываемое черным металлам, диктуется только их доступной ценой.

Стали для ковки своими руками надо выбирать с содержанием углерода не выше 0,25%, содержание примесей хрома, фосфора и других веществ должно быть минимальным.

Такой металл наиболее пластичен при обработке, и элементы из него будет легче соединить в готовое изделие при помощи сварочного аппарата.

Если нет возможности установить марку стали при покупке прутка, то при помощи электрического точила легко определить ее по таблице на рис.1.

Какие инструменты потребуются для работы?

Инструменты для холодной ковки: молот, гнутик, улитка, твистер, волна, объемник и другие.

Для того чтобы сделать кованые элементы своими руками, требуется ряд инструментов. Для горячей и холодной ковки они значительно разнятся, поэтому рассмотрим их по отдельности.

  1. Инструменты для горячего способа достаточно примитивны. При их помощи обрабатывали металлы и несколько тысячелетий назад:
  • горн — разновидность печи, в которой благодаря поддуву достигается высокая температура. В горне заготовка нагревается до нужной температуры;
  • наковальня представляет собой массивное изделие из закаленной стали. На ее ровной поверхности (наличнике, лице) и производят все операции с нагретой заготовкой. Для формирования кованых элементов с поверхностями сложного профиля используют рог наковальни и вставляемые в ее отверстия подсобные инструменты — шпераки. Они могут иметь различную форму и представляют собой уменьшенный аналог наковальни, служа для ковки мелких деталей;
  • кувалда и молоток-ручник — служат для формирования изделий из металла. Кувалду используют для сильного удара при первоначальной обработке изделия, ее вес — 4-8 кг. Ручник служит для точной работы при доведении изделия до нужной формы;
  • клещи служат для того, чтобы держать нагретую заготовку. Губки их могут иметь различную форму и использоваться для заготовок разного профиля и размера.

Конструктивные элементы кованого ножа.

Помимо основных инструментов, в кузнице имеются различные фасонные молотки для изделий особой формы, зубила для рубки металла, оправки для создания нескольких элементов одинаковой формы, воротки и т.д.

  1. Для холодной ковки необходимо сделать или приобрести инструменты, которые позволят изгибать пруток заготовки так, как это нужно мастеру:
  • гнутик — помогает при изготовлении элементов с изгибом;
  • улитка — по сменному шаблону пруток изгибают в виде спирали с разным радиусом;
  • фонарик — помогает сделать кованый элемент «шишка» или «фонарик»;
  • волна — служит для изготовления волнообразных элементов;
  • твистер — на нем заготовку скручивают в продольном направлении;
  • станок для изготовления колец.

Чтобы изготовить кованые элементы и изделия из них, потребуются еще и болгарка для резки металла, и сварочный аппарат для соединения деталей. В работе будут нужны и металлические линейки, угольники и рулетка.

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.

Металлические изделия своими руками из элементов холодной ковки

В последнее время заметно увеличился спрос на эксклюзивные изделия. Стоит только посмотреть на кованые ворота или решетки, и сразу создается впечатление роскоши и богатства. Многие интересуются, как изготовить изделия методом холодной ковки своими руками, и это, оказывается, совсем не сложно.

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.

На практике такой список можно пополнять бесконечно. Ведь именно с развитием прогресса кованые элементы могут быть полезны для чего угодно. Популярными их делает не только прочность материала, но и его изящный вид.

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.

Недостатки металлических элементов

Как бы хорошо ни отзывались о ковке, у всего обязательно найдется и плохое. Причем в этом случае минусы заставляют многих людей отказаться от кованых элементов и изделий.

Безусловно, главный и основной минус — это цена. Дело в том, что на большинство подобных работ уходит уйма времени и сил. Помимо этого, роль играют различные дорогостоящие станки и сама стоимость металла. К примеру, если сравнить обычный забор из профилированного листа и такой же забор с элементами ковки, цена может повышаться чуть ли не в два, а то и в три раза.

Читайте также:  Как сделать лазерный гравер своими руками

Следующий и последний минус ковки — это подверженность коррозии. Как бы хорошо ни обрабатывался материал, на металл всегда будет плохо воздействовать влажность и сырость.

Виды изделий

Если рассматривать виды и стилистику ковки, то они предполагают огромный простор для творчества. Это и есть один из главных преимуществ. Можно изготовить как простые и строгие изделия, так и более сложные с элементами особенного гиба и рисунка. Какой бы ни был вид изделия, его всегда легко сочетать и устанавливать с другими строительными материалами и архитектурами. По методу работы ковка делится на два вида:

Несмотря на то что по структуре оба варианта дают одно и то же изделие, они сильно различаются по цене и особенностям.

Холодная ковка

Выполняется без нагревания металла, соответственно, подвергается большему механическому давлению. Обычно используют специальные станки для холодной ковки, но бывают случаи, когда холодную ковку своими руками делают различными самодельными способами. Имеется несколько плюсов метода:

  1. Более низкая стоимость по сравнению с горячей.
  2. Доступность элементов.
  3. Возможность комбинировать рисунки с помощью сварки.
  4. Более удобная возможность изготовления своими руками.
  5. Меньшее воздействие опасности при работе.

Если говорить объективно, можно найти и отрицательную сторону. Отметим и несколько минусов работы:

  1. Ограничение по работе с элементами.
  2. Более стандартные и геометричные виды работ.

Можно уверенно сказать, что холодная работа вполне заменит горячую по цене.

Горячая ковка

Такой вид ковки был изобретен задолго до холодной. Ведь ранее не было мощных станков и других приспособлений для того, чтобы изогнуть металл без нагревания. Однако такой вид гораздо практичнее холодного.

При нагревании металл становится более пластичным, а значит, лучше поддается растяжению, сжатию и изгибу. При работе с горячим металлом можно выполнить более сложный элемент, чем с холодным.

Коррозия металла

Коррозия металла — один из важных факторов воздействия на изделие. Элементы художественной ковки металла следует обрабатывать покрасочными маслами, чтобы коррозия не появлялась долгое время.

На более дорогих изделиях перед покраской используют специальный станок по очистке металла. Несмотря на стоимость такой работы, это одно из лучших средств по очистке металла от ржавчины и коррозии.

Если бюджет позволяет использовать дорогостоящую работу по отчистке металла, то можно позволить и дорогостоящую покраску. Обычно для такой работы используют цинксодержащие масла, которые могут проникать в верхний слой металла и не дают воздействовать влаге.

Покраска кованых изделий

Любое металлическое изделие перед покраской требует нанесения грунтовки. Если не предпринять таких действий, то даже самая дорогая краска потеряет свои свойства. Все дело в том, что любая грунтовка имеет сопротивление коррозии и лучше прилегает к металлу. Именно поэтому краска будет прочнее держаться на грунтовке, нежели на чистом металле.

Дешевая грунтовка и краска не будут давать нужного эффекта для кованых элементов. После их нанесения краска быстро выцветает и слезает с покрытия.

Существуют особые виды краски — «3 в 1». Они имеют комбинированные свойства грунтовки и краски. Обычно такие материалы стоят гораздо дороже, но при их использовании не нужно будет тратиться на грунтовку.

Что нужно для ковки

Если обратить внимание на горячую ковку, то без должного умения и оборудования заниматься таким видом работы самостоятельно попросту не получится.

Однако существует и холодный вид работ, которым занимается множество людей без профессиональной подготовки. Для большинства таких работ и изготовления несложных элементов декора не требуются специальные станки.

Множество любителей изготавливают похожие станки из подручных средств. В принципе, самодельное оборудование не очень отличается от профессионального, но имеет менее развитый функционал.

При холодной работе не стоит забывать о том, что понадобится весьма серьезная физическая подготовка. Помимо выносливости, понадобятся такие инструменты, как:

  1. Сварочный аппарат.
  2. Болгарка.
  3. Молот.
  4. Наковальня.
  5. Различные обрабатывающие инструменты.

Для работы сварочным аппаратом потребуются навыки сварщика. Так как кованые изделия чаще всего требуют аккуратности и прочности, навыки специалиста должны быть далеко не на начальном уровне.

При работе с болгаркой также потребуется немалый опыт. Ведь это довольно опасный инструмент, если обращаться с ним неправильно. А также не следует забывать о технике безопасности и надевать защитные очки.

Молот и наковальня — это главное при работе с коваными элементами. Всегда потребуется что-то поправить или выпрямить при неправильном гибе.

К обрабатывающим материалам можно отнести щетки, наждачки, напильники и другое. Чтобы ваши элементы выглядели аккуратно и красиво, каждый сварочный шов следует хорошо обрабатывать.

Способы ковки: может ли холодная быть альтернативой горячей

Люди давно подметили, что разогретому в кузнечном горне металлу можно придать практически любую форму. Кованые изделия отлично смотрятся в любом интерьере. Они могут быть элементом декора как деревянных, так и каменных коттеджей.

Среди владельцев частных домов вряд ли найдётся такой человек, который не хотел бы иметь кованую ограду, перила или лестницу. Но, несмотря на множество плюсов, изделия, полученные при помощи горячей ковки – процессе, при котором металл под действием высокой температуры становится пластичным, из-за высокой цены доступны не всем. Есть альтернатива – холодная ковка металла. Главный её плюс не только низкая цена, но и доступность технологии для самостоятельного повторения.

Некоторые специалисты считают название «холодная ковка» не совсем правильным. По их мнению, ковкой можно назвать только процесс пластичной деформации раскалённого металла. Но название этого способа металлообработки прижилось. Более того, пользователи FORUMHOUSE считают, что в ряде случаев, холодная ковка металла может стать достойной заменой ковке горячей. Так ли это на самом деле мы расскажем в сегодняшнем материале.

Особенности холодной ковки

Существует расхожее мнение, что изделия полученные методом гнутья выходят однообразными, больше похожим на фабричную штамповку, поставленную на поток. Однако практика показывает, что при надлежащем подходе, с помощью холодной ковки можно создавать настоящие авторские работы.

Чаще всего методом холодной ковки металла делают:

  • решётки на окна;
  • элементы козырьков, перилл и навесов для входной группы;
  • декоративные элементы для заборов ворот и калиток;
  • фигурные ножки для столов и стульев;
  • элементы декора: подставки под цветы, каминные решётки, обрамление картин, зеркал и т.д.

Под художественную – горячую ковку металла, выдаются изделия полученные методом холодной деформации на специальном оборудовании, в дальнейшем сваренных в одно целое: элементы забора, ограды или калитки. Причём, непосвящённый человек, сразу и не поймёт, каким способом ковки было изготовлено это изделие.

На мой взгляд, кованые элементы выполненные методом холодной деформации (гнутья), смотрятся ничуть не хуже тех же элементов выполненных вручную – горячей ковкой. А стоят дешевле.

Холодная ковка металла позволяет с помощью достаточно простого набора оборудования, создавать типовые элементы – торсионы, раскатанные пики, волюты, элементы пространственной гибки. И затем, комбинируя этот набор, (примерно из 10-15 видов типовых элементов) создавать сложные узорчатые изделия. Освоить процесс гнутья может любой человек владеющий слесарным инструментом, было бы желание.

Существенное преимущество холодной ковки металла перед ковкой горячей – высокая производительность. Для работы не требуется много места. Нет необходимости обустраивать и разжигать горн, ковать, стучать молотом по наковальне. Меняя только оснастку, можно быстро создавать разнообразные элементы, но для соединения узлов потребуется хорошо освоить сварочное дело.

Я когда-то я занимался холодной ковкой и научился варить полуавтоматом за два дня.

Форумчане рекомендуют начинать практиковаться в холодной ковке с простых изделий. Необходимо «набить руку», понять, как ведёт себя металл при гнутье, а потом переходить к более сложным и масштабным работам.

Для получения хорошего результата, процесс холодной ковки металла следует разбить на ряд последовательных этапов:

  • Идея и постановка задачи.
  • Схематический набросок идеи от руки на бумаге.
  • Точная прорисовка изделия, либо от руки, либо в графической программе.
  • Разбивка всего изделия на отдельные простые элементы.
  • Прорисовка, или распечатывание на принтере, узлов изделия в натуральную величину.
  • Расчёт количества необходимого материала.
  • Изготовление отдельных элементов.
  • Шлифовка и сборка (сваривание) отдельных элементов в единую конструкцию.

Несмотря на кажущуюся простоту, занятие холодной ковкой металла требует вдумчивого подхода и грамотного расчёта всех деталей будущего изделия. Эксперты FORUMHOUSE советуют – для визуализации идеи, предварительно изготовить отдельные узлы из проволоки в натуральную величину. Это поможет понять, как будут сочетаться различные элементы друг с другом и вовремя исправить ошибки, либо найти более удачное комбинацию узоров и отдельных элементов.

К основным элементам, получаемым при холодной ковке металла, относятся:

  • Лапки и пики. Эти элементы раскатываются из металлического прута.

  • Завитки. Включают в себя: волюту, червонку и улитку. У волюты, или, как её ещё называют баранки, концы загнуты в одну сторону. Червонка похожа на знак $. Улитка напоминает запятую.

  • Кольца делаются из прута, круглого или квадратного сечения, намотанного на специальную оправку. Получается своеобразная металлическая пружина, которую затем нарезают на кольца.

  • Торсион. Один из самых распространённых элементов. Получается путём скручивания одного или нескольких прутов.

Все вышеперечисленные элементы можно сделать, комбинируя всего три технологических процесса.

1. Вытяжка. Благодаря этому процессу, за счёт уменьшения сечения заготовки, она увеличивается в длину. Таким образом, обычно получают лапки и пики, для чего металл помещают в специальный раскаточный или опрессовочный станок. За счёт пропускания заготовки через вальцы, и постепенного уменьшения расстояния между ними, материал раскатывается. Также на вальцах могут быть нанесены рельефные насечки, которые придают поверхности заготовки определённую текстуру.

Читайте также:  Как выбрать дюбель под саморез?

2. Кручение. Металл (полоски или прутья) закручиваются вдоль своей оси. Закручивать можно одну, две, три, и более заготовок. Для этого один конец заготовки (или заготовок) помещают в тиски, а другой начинают поворачивать вдоль оси. Если скрутить несколько прутков, а затем сжать их, приложив усилие вдоль оси, то они разойдутся по дуге. Получится утолщение из сплетённых прутьев под названием «Фонарик» или «Корзинка».

3. Гнутьё. Металл гнут на специальном станке, используя шаблоны.

Чтобы гнуть металл в разных плоскостях, необходима простейшая оснастка и нехитрое станочное оборудование. На рынке представлено множество станков для холодной ковки. Но из-за высокой цены, их приобретение оправдано только в том случае, если планируется дальнейшее получение прибыли. Начинающий мастер, занимающийся холодной ковкой «для себя», вполне может обойтись самодельными станками для гнутья металла.

Все инструменты для холодной ковки (кроме сварочного аппарата) можно сделать из подручных средств.

Для холодной ковки металла чаще всего используются следующие инструменты:

  • Гнутик. С его помощью заготовка изгибается под определённым углом.

  • Улитка. С её помощью заготовка загибается по спирали. Меняя шаблоны можно изменять радиус изгиба.

  • Фонарик. Это приспособление напоминает оснастку для токарного станка. С помощью этого инструмента, металлические заготовки переплетаются друг с другом для получения одноимённого элемента.

  • Волна. Принцип действия этого инструмента понятен из названия. С его помощью металлу придаётся волнообразная поверхность. Расстояние между «гребнями» волн, и их высоту, можно регулировать в зависимости от настройки станка.

  • Твистер. Скручивает полосу или пруток вдоль продольной оси.

Принцип работы всех вышеперечисленных станков весьма прост. Он основан на прикладывании определённого усилия к заготовке через рычаги, приводящего к деформации металла. Гнутьё металла на станках происходит вручную. Для облегчения труда, некоторые станки оснащаются электродвигателями, что увеличивает их цену. Многие домашние мастера предпочитают изготавливать станки для холодной ковки самостоятельно. Также с приходом опыта, и увеличения сложности изделий, приходится дооснащать станки разнообразной оснасткой – шаблонами, кондукторами, упорами, ограничителями.

Здесь открывается большой простор для творчества. Каждый мастер делает приспособления под свои задачи. Важно соблюдать принцип разумной достаточности. Самые красивые изделия можно сделать, используя минимум приспособлений.

Секреты холодной ковки

Один из главных вопросов начинающих мастеров: «Какой металл подходит для холодной ковки». По мнению форумчан нужно не пожалеть времени и обойти местные металлобазы, и ознакомится с тем перечнем, который они предлагают. Для холодной ковки используется самый обычный «чёрный» металл. Ходовой размер для полос – ширина 14 и 16 мм, толщина 2-4 мм. Пруток – квадрат со стороной до 10 мм. Такой материал проще гнуть. Более толстый материал, полосу 20х4 мм и т.п., придётся сначала разрубить.

Квадрат сейчас катается из кругляка на холодную, поэтому на выходе имеем нагартованный, очень жёсткий металл. Приходится его отжигать. Также при холодной ковке нужно обязательно учитывать тот факт, что при накрутке металл может «отыграть», изменив свою форму.

После того как все заготовки сделаны, их собирают и сваривают, для чего удобно использовать специальный сборочный стол. Перед сваркой готовые изделия необходимо зачистить.

Я рекомендую сборочный стол разлиновать подобно тетрадке «в клеточку». Это поможет быстро и правильно, без излишних трудоёмких замеров, разложить все детали. Наличие струбцин обязательно! Хорошо себя зарекомендовали так называемые – струбцины с параллельными губками. Они позволяют «подлезть» в труднодоступные места.

Финальным штрихом становится окраска готового изделия. Этот этап очень важен. Даже самый красивый узор может быть испорчен небрежной финишной отделкой. И здесь есть свои рецепты.

Изделия, полученные методом холодной ковки, советую покрыть патиной. Это подчеркнёт фактуру материала.

Но фирменная патина дорого стоит. Поэтому форумчанин предложил свой – «бюджетный» рецепт патины. Он берёт в порошке серебряную или золотистую краску, заливает её лаком для металла или дерева. Далее берём маленькую кисточку, и, размешав смесь, (пока серебрянка не осела) круговыми движениями, слегка касаясь заготовки патинируем её.

Ещё один секрет форумчанина: декорировать изделия полученные методом холодной ковки помогает ржавчина, но при условии, что металл не прогнил насковзь.

Тронутый коррозией, он приобретает эффектную фактуру и не требует дополнительной декоративной обработки поверхности.

Такое изделие выглядит «под старину», словно ему не один десяток лет, а не новоделом.

Холодная ковка увлекательный процесс, стоит только попробовать, вложить труд и силы. Если заболел металлом – это навсегда. Наградой же станет уникальные предметы декора, сделанные собственными руками!

Как изготовить своими руками кованые декоративные элементы?

Ажурные изделия из металла во все времена ценились высоко благодаря неповторимости каждого образца. Умение обрабатывать металл всегда оставалось почти магическим искусством, доступным немногим и только после нескольких лет тяжелого обучения. Кузнеца часто считали колдуном или, как минимум, имеющим связи с потусторонними силами.

Схема кованых ворот.

В нынешнее время отношение к мастерам изменилось, но их произведения ценятся дорого. Овладение навыками декоративной ковки — не очень сложный процесс, а результатом его может стать как новое хобби, так и серьезный бизнес. Для самостоятельного исполнения различных элементов из прутка и труб разного профиля потребуется не очень сложное оборудование, которое вполне доступно для приобретения в специализированных магазинах. Профессионалы же некоторые инструменты делают и своими руками, в зависимости от потребностей.

Что такое горячая и холодная ковка?

Рисунок 1. Таблица определения марки стали с помощью электрического точила.

Обработка заготовки из металла и придание ей формы именуют ковкой. Существует две ее разновидности:

  1. Горячая ковка требует нагрева заготовки до температуры около 900 ° С. При этих условиях сталь становится пластичной; ударами кувалды и молотка-ручника ее можно изгибать, делать тоньше, изменять первоначальное сечение прутка и т.п.
  2. Холодная ковка позволяет производить большинство действий над заготовкой, не нагревая ее. Для работы холодным методом предпочтительнее низкоуглеродистая сталь, которая более податлива, обработка ее производится при помощи специальных станков и приспособлений.

Кроме стали, для изготовления кованых изделий применяют сплавы меди и алюминия, которые являются достаточно мягкими и легкими для обработки тем или другим способом. Предпочтение, оказываемое черным металлам, диктуется только их доступной ценой.

Стали для ковки своими руками надо выбирать с содержанием углерода не выше 0,25%, содержание примесей хрома, фосфора и других веществ должно быть минимальным.

Такой металл наиболее пластичен при обработке, и элементы из него будет легче соединить в готовое изделие при помощи сварочного аппарата.

Если нет возможности установить марку стали при покупке прутка, то при помощи электрического точила легко определить ее по таблице на рис.1.

Какие инструменты потребуются для работы?

Инструменты для холодной ковки: молот, гнутик, улитка, твистер, волна, объемник и другие.

Для того чтобы сделать кованые элементы своими руками, требуется ряд инструментов. Для горячей и холодной ковки они значительно разнятся, поэтому рассмотрим их по отдельности.

  1. Инструменты для горячего способа достаточно примитивны. При их помощи обрабатывали металлы и несколько тысячелетий назад:
  • горн — разновидность печи, в которой благодаря поддуву достигается высокая температура. В горне заготовка нагревается до нужной температуры;
  • наковальня представляет собой массивное изделие из закаленной стали. На ее ровной поверхности (наличнике, лице) и производят все операции с нагретой заготовкой. Для формирования кованых элементов с поверхностями сложного профиля используют рог наковальни и вставляемые в ее отверстия подсобные инструменты — шпераки. Они могут иметь различную форму и представляют собой уменьшенный аналог наковальни, служа для ковки мелких деталей;
  • кувалда и молоток-ручник — служат для формирования изделий из металла. Кувалду используют для сильного удара при первоначальной обработке изделия, ее вес — 4-8 кг. Ручник служит для точной работы при доведении изделия до нужной формы;
  • клещи служат для того, чтобы держать нагретую заготовку. Губки их могут иметь различную форму и использоваться для заготовок разного профиля и размера.

Конструктивные элементы кованого ножа.

Помимо основных инструментов, в кузнице имеются различные фасонные молотки для изделий особой формы, зубила для рубки металла, оправки для создания нескольких элементов одинаковой формы, воротки и т.д.

  1. Для холодной ковки необходимо сделать или приобрести инструменты, которые позволят изгибать пруток заготовки так, как это нужно мастеру:
  • гнутик — помогает при изготовлении элементов с изгибом;
  • улитка — по сменному шаблону пруток изгибают в виде спирали с разным радиусом;
  • фонарик — помогает сделать кованый элемент «шишка» или «фонарик»;
  • волна — служит для изготовления волнообразных элементов;
  • твистер — на нем заготовку скручивают в продольном направлении;
  • станок для изготовления колец.

Чтобы изготовить кованые элементы и изделия из них, потребуются еще и болгарка для резки металла, и сварочный аппарат для соединения деталей. В работе будут нужны и металлические линейки, угольники и рулетка.

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.
Читайте также:  Зачем нужна торцовочная пила?

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.

Кузнечное оборудование: станок для холодной ковки своими руками

Холодная ковка невозможна без специального кузнечного оборудования. Давайте рассмотрим виды приспособлений и фигуры, которые можно получить с их помощью. Мы подготовили для вас чертежи и тематические видео. Также рассмотрим последовательность изготовления станка для холодной ковки своими руками.

Если вы только собираетесь организовать мастерскую холодной ковки и хотите избежать больших расходов, то самостоятельное изготовление станков и приспособлений поможет создать свой маленький бизнес без чрезмерных затрат.

Основные приспособления и станки

Станки для холодной ковки предназначены в основном для гибки по дуге или углом, а также для скручивания. Они могут быть ручные или с электрическим приводом.

Основные виды станков и приспособлений для холодной ковки:

Приспособление «Гнутик»

Покупной или сделанный самостоятельно «Гнутик» — универсальное приспособление, позволяющее получить дугу или угол из прута. Он представляет собой основание с ползуном, на котором закреплен упор с углом (90° или другим по необходимости) и двумя цилиндрическими неподвижными упорами. Перемещая ползун и угловой упор, прут сгибается под углом. Для получения дуги предусмотрен третий цилиндр, вращающийся на противоположной от углового упора стороне.

Приспособление может быть выполнено на горизонтальной или вертикальной платформе.

Аксонометрия приспособления «Гнутик» — вертикальное расположение

Чтобы смасштабировать размеры, приводим чертёж нижней планки этого «Гнутика».

Планка нижняя

Это приспособление — универсальное. С помощью насадок на нем можно не только гнуть, но и резать, и пробивать отверстия. Но это уже будет следующим шагом.

Получение дуги на «Гнутике»

Получение угла на «Гнутике»

Так выглядит самодельный «Гнутик»:

Приспособление «Твистер»

«Твистер» — инструмент для скручивания прутков, в основном квадратного сечения, вдоль продольной оси. Это несложное приспособление может быть ручным и с электроприводом. Принцип действия: закрепляются оба конца прута, потом одно крепление начинает проворачиваться, скручивая металл до необходимой формы.

Внешний вид покупного ручного «Твистера»

Посмотрите фото самодельного «Твистера» с электроприводом, собранного с использованием электрооборудования бывшего в употреблении:

Для изготовления «Фонариков» и «Шишек» существует специальный станок, но для начала можно использовать и «Твистер», как это показано на видео (англоязычное, но всё предельно понятно).

Видео: как сделать заготовку под «Фонарик» на «Твистере»

Приспособление «Улитка»

Инструмент «Улитка» предназначен для получения завитков (или спиралей) и «валют» (S-образных деталей). Встречаются различные конструкции.

Один из вариантов конструкции: 1 — лемех улитки; 2 — основа станка; 3 — прижимной валик; 4 — рычаг для управления прижимным валиком; 5 — крепление основы; 6 — палец для фиксации лемехов; 7 — паз для прижиного валика; 8 — ось рычага управления; 9 — пружина для прижатия валика; 10 — фиксатор для заготовки; 11 — ведущий лемех улитки; 12 — основная ось; 13 — рычаги

В результате должно получиться такое приспособление:

Ещё одна лёгкая конструкция, чтобы гнуть прокат сечением до 12 мм:

1 — сегмент улитки; 2 — эксцентрик; 3 — ручка; 4 — основание; 5 — направляющие полозья; 6 — ось; 7 — ползун; 8 — гайка оси; 9 — ось крепления ролика; 10 — ролик; 11 — приводная ось; 12 — направляющая эксцентрика; 13 — центральный сегмент улитки; 14 — барашек эксцентрика; 15 — основная ножка; 16 — соединительный штифт сегментов улитки; 17 — корректирующий винт; 18 — соединительное ухо сегментов улитки

Часто приспособление «Улитка» делают на опоре, особенно если гнуть нужно толстый прокат.

Несколько полезных видеоматериалов по самодельных станкам «Улиткам».

Подробнее о таких конструкциях мы поговорим ниже.

Приспособление «Глобус»

Такое устройство внешне похоже на школьный транспортир и предназначено для изготовления дуг с большим радиусом изгиба из полосы, квадрата, круга или шестигранника. Сначала загибом фиксируется один конец заготовки, потом она изгибается по всей длине по шаблону. Принцип действия чем-то похож на работу закаточной машинки для консервации.

Внешний вид приспособления

На видео работа на «Глобусе»

Пользуясь исключительно мускульной силой, дугу большого диаметра можно изготовить на шаблоне, прикрученном или приваренном к верстаку. На нём хорошо гнуть полосу, трубу тонкостенную и т. д.

Шаблон

Приспособление «Волна»

Получить волнообразные изделия из заготовки круглого, квадратного, шестигранного сечения или трубки можно на приспособлении «Волна». Деформация заготовки происходит между вертикальными валками прокручиванием.

Приспособление волна и полученные изделия

Приспособление в действии

Приспособление «Фонарик»

На этом станке изготавливают заготовки элементов «Фонарики» или «Шишки», которые могут состоять из 4-х, 6-ти, 8-ми и более прутков. По принципу действия станок похож на «Твистер», но тут заготовки изгибаются вокруг направляющего вала, что формирует более правильную и точную конфигурацию изделия.

Приспособление «Фонарик»

Работа приспособления для изготовления «Фонарик»

Приспособление для холодной ковки элемента «Хомут»

Элемент холодной ковки «Хомут» предназначен для фиксирования между собой других элементов конструкции.

Приспособление для гибки «Хомута» можно выполнить по прилагаемым чертежам.

Приспособления для выполнения «гусиной лапки»

«Гусиная лапка» — расплющивание с нанесением красивых насечек концов заготовок для придания большей изящности конструкции или с целью уменьшения толщины для различных соединений.

Концы элементов оформлены «гусиной лапкой»

Эту операцию можно выполнить при помощи станка с матрицей или приспособлением и тяжелым кузнечным молотом на наковальне. Оба варианта мы даем в виде видеоматериалов.

Станок для изготовления «гусиной лапки»

Приспособления для ковки «гусиных лапок»

Подробный процесс изготовления штампа

Ниже прокатный станок для выполнения той же операции.

Станок для прокатки «гусиной лапки» (расстояние между вальцами регулируется). Материалы для прокатного станка: шестерни и валы — запчасти от комбайна б/у

Принцип действия

Изготовление «Улитки» с приводом

«Улитка» с электроприводом облегчает изготовление завитков и «валют». Особенно это ценно, когда работа не «для души», а для изготовления большого количества однотипных изделий на потоке при работе на заказ.

Ниже приведены этапы сборки станка для гиба прута максимальным сечением 10х10 мм. Двигатель мощностью 0,5 КВт/1000 об/мин работает при этом на пределе своих возможностей. Выполняет 6 оборотов вала в минуту. Сегменты улитки выточены из круглой болванки Ст.45 без термообработки высотой 25 мм и толщиной 20 мм. Улитка насажена на вал на подшипниках от заднего колеса мотоцикла — 7204. Поддерживающий ролик закреплён жёстко в пазу. Между двигателем и редуктором установлены шкивы.

Ниже приведены чертежи сегментов улитки.

Элемент улитки 1

Элемент улитки 2

Элемент улитки 3

Центральный элемент улитки

Для более массивного прута (от 12 мм) мощность двигателя должна составлять более киловатта. На фотографиях ниже представлен станок с двигателем мощностью 2,2 кВт, 1000 об/мин, дающий выход на валу около 10 об/мин. Это уже станок для профессионального использования. Применён бывший в употреблении редуктор, матрица вырезана из заготовки толщиной 30 мм — самый трудоёмкий процесс.

Для холодной ковки ещё понадобятся наковальня и молот. Горн не нужен, он требуется только для горячей ковки.

Совет! Перед началом работ начертите эскиз будущей конструкции в натуральную величину. Это поможет корректировать элементы и не запутаться при сборке.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector