Сначала немного физики. Ковка как процесс в целом – это обработка металлов с помощью их разогрева. Молоты, наковальни, печи, могучие кузнецы в кожаных фартуках – это все про горячую ковку и классическое кузнечное дело. Там профессионалы, дорогое оборудование, отдельные помещения – занятие не из дешевых. Мы же говорим о совершенно другом процессе – холодной ковке.
Если разобраться, эта технология ковкой не является. Правильнее ее было бы называть сгибанием металлических прутьев, иногда ее называют «гибкой». Но, поскольку в многочисленных рядах мастеров работ по металлу уже устоялся термин «художественная холодная ковка», то мы с вами будем использовать общепринятые термины.
Вся художественная ковка состоит из сплошных изгибов, волн, завитков – все они разной величины, в разнообразном сочетании. Руками металл не погнуть, даже если он самый мягкий. Поэтому главный единственный метод холодной ковки – обработка металла станком. Для каждого металлического элемента существует свой инструмент.
Примеры художественной ковки.
Первым делом нужно обзавестись ими, но сначала разобраться с видами станков для холодной ковки. Сложность такого оборудования невысокая, стоимость – тоже.
Если вы собираетесь заниматься кузнечным творчеством для себя, вам будет вполне достаточно несколько приспособлений с ручным приводом. Темп работы на ручном оборудовании медленный, зато гораздо ниже затраты на изготовление и использование. Электрические приводы понадобятся только в случаях коммерческой ковки на заказ, тогда овчинка будет стоить выделки.
Специальные станки для холодной ковки – это целый букет вариантов, они бывают с ручным управлением или с электромоторами, самодельные или покупные. Чтобы воплотить в металле все мыслимые и немыслимые художественные идеи, вполне хватит 5 – 7 видов. Как минимум, половину из них можно изготовить самостоятельно.
Главное – помнить, что холодная ковка металла по плечу любому, у кого есть желание и упорство. Перед тем, как принять решение о начале работ по холодной ковке, нужно разобраться с некоторыми нюансами этой технологии и видами специального оборудования.
Классификация станков
Виды станков для холодной ковки.
Станки для холодной ковки делятся на четыре основных вида:
- Твистеры или улитки закручивают спирали с плоской поверхностью и узкими ядрами, чаще всего эти станки используются для ручной холодной ковки.
- Торсионные виды приспособлений предназначены для изготовления скрученных объемных спиралей.
- Гибочные виды – для спиралей с широкими ядрами.
- Инерционно-штамповочные – для декоративных хомутиков и обработки концов всех элементов.
Перед детальным описанием каждого вида пройдемся по технологиям холодной ковки, их всего три:
- Вытяжка : это раскатка и удлинение металлической заготовки, процесс похож на раскатку теста скалкой. В ковке таким образом работают прессовочные валики. Этой технологией готовят лапки, хомутики, пики.
- Кручение : скручивание детали вдоль оси, см. ниже подробное описание.
- Гнутье : изгибы металла по шаблонам в разных направлениях.
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:
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.
С учетом частоты использования улитки и ее слабых сторон самым разумным будет ее купить, а не делать самому. Если же речь идет о дебюте в холодной ковке, и выбор станка делается для абсолютного новичка, то самым оптимальным вариантом будет второй инженерный вариант улитки.
- 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.
На рычажном твистере можно работать с полосами металла, уложенными плашмя. Это считается большим достоинством станка, так как на других устройствах с полосами плашмя работать невозможно.
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.
Торсионы от слова торс, торсионные станки
Технология создания завитков.
Скручивание вдоль торса, и этом сказано многое. Торсионный станок для холодной ковки предназначен для винтового продольного скручивания прутьев. Если разобраться, то скручивать их можно без станка: достаточно зажать в тисках один конец, подставить чурбак под другой конец, скручивать прут в направляющей трубе. Все просто, но мы говорим сегодня о художественной ковке, поэтому качество скручивания с учетом мельчайших нюансов – требование номер один. Поэтому скручивать прутья, хоть вдоль, хоть поперек, лучше с помощью станков.
В отличие от твистеров, торсионное оборудование вполне можно сделать самостоятельно, подавляющее большинство торсионов в народе – самодельные. Для этих станков тоже нужна прочная станина с такими же прочными креплениями на опорной поверхности. Прутья в правильных торсионах удерживаются в патронах с квадратным сечением, которые фиксируются зажимами.
Все было бы элементарно, если бы среди мастеров холодной ковки не считались особым шиком художественные фигуры типа корзинки, фонарика или шишки – фигурных утолщений из нескольких скрученных прутьев. Все они называются загадочно – филаментами. Для их изготовления в торсион нужно вставлять уже пучок прутьев меньшего размера, чаще всего 4 – 5 штук.
С шишками и фонариками придется повозиться – ветви из прутьев нужно разводить вширь вручную, что очень непросто и требует приличного навыка. Для качественных филаментов, предмета гордости кузнецов, на торсионах крепятся специальные бабки с шпинделями с винтовой подачей. Хлопотные элементы, но для воплощения художественных замыслов и эстетики металлов – без филаментов никуда.
Штампы для гибки.
Внимание! Торсионные станки – единственное кузнечное оборудование для холодной ковки, в котором электрический привод оправдан и целесообразен при любом объеме работ. Это действительно так, уж больно утомительная и нудная работа с ручным приводом шпинделя. Но это не главная причина. Ручным способом невозможно добиться равномерной скрутки, для этого нужно очень равномерное вращение.
Инерционно-штамповочные станки
Этот вид оборудования напоминает прессы или прессовочные валики, которыми молодые мастера иногда пренебрегают. А зря: без фасонных хомутиков для соединения деталей и оформленных наконечников прутьев работа никогда не будет иметь эстетичного вида. Эти прессы работают как маховик, в котором боек бьет по месту штампа. Декоративные детали мелкие, точность их изготовления должны быть очень высокой, поэтому этот вид станков не нужно даже пытаться сделать своими руками.
Все бы хорошо, да только инерционно-штамповочные прессы – дорогое удовольствие. Но здесь можно найти решение, назовём его «интегрированным кузнечным решение». Разного рода наконечники очень просто сделать способом горячей ковки. Для этого совсем не обязательно быть опытным мастером. Либо сходить в гости в мастерскую горячей ковки, либо самому завести изящный кузнечный горн – можно легко и недорого смастерить из подручных материалов. Для такой мелкой работы своя отдельная кузня не нужна, дел всего ничего – разогреть металл.
Гибки или гнутики
В практике гибочные станки чаще называют «гнутиками». Но среди мастеров ковки гнутик – это самый популярный станок для холодной ковки, который делает металлические волны и зигзаги. Это оборудование настольное и довольно простое по своей конструкции. Но его лучше купить, чем делать самостоятельно. Дело в том, что в этом виде ковки нужна очень высокая точность обработки деталей. Стоит гнутик для холодной ковки совсем недорого, особенно для труб меньше 12 – 16 мм.
Другое дело – гибка, которая намного проще гнутика: это сгиб прута под нужным углом. Выполняются сгибы с помощью шаблонов. Сначала рисуют чертеж для шаблона, затем на стальную пластинку приваривается завитушка. Ковка заключается в том, чтобы протащить изделие через все изгибы завитушки.
Ручные станки для холодной ковки в виде гибок сделать своими руками все-таки возможно. Единственная деталь такого станка, которую нужно будет купить – это вальцы. Их нужно делать только из специальной стали: или инструментальной, или хромоникелевой. Само оборудование для холодной ковки можно выполнить из скоб и дуг с ограничителями, которые будут определять контур волны. Волны тогда могут получиться самые разнообразные, что требуется.
Станок своими руками
Станок для гибки прутов.
Самодельный инструмент для холодной ковки – вещь вполне реальная, но времени и сил его изготовление заберет немало. Поэтому решение должно быть взвешенным, а подготовка, включая чертежи, должна быть серьезной и полноценной. Самым подходящим местом может стать гараж сарай, или хозблок. Конструкция станка зависит только от одного фактора: что вы собираетесь делать, какую продукцию выпускать?
Не нужно забывать, что многие элементы ковки можно выполнять и без специальных приспособлений. Например, с помощью обычного трубогиба, который вполне годится как вариант упрощенного станка для холодной ковки – с ним много чего можно сделать.
Еще нужно понимать, что универсального станка для холодной ковки, который делал бы хотя бы три различных элемента, в природе не существует. Чаще всего своими руками делают улитку: она популярна, позволяет изготовить самые различные завитки и, в конце концов, проста в исполнении. Второй по частоте использования в домашних условиях – самодельный гибочный станок.
Он так же прост и недорого в исполнении. На запрос «как делать станки для холодной ковки» вы получите огромное число ссылок на видеоролики с советами «от бывалых». Большинство из них – по делу и от души, они очень помогут в принятии окончательных решений.
Соединение деталей и покраска
Теперь все завитушки нужно собрать в единое полотно. Работа непростая, но очень благодарная: именно на этом этапе начинает реализовываться главная художественная идея. А между тем, на этой стадии можно легко все испортить. Сделать это просто: начать соединять детали сваркой, а потом пройтись болгаркой для зачистки.
Но мы с вами уже говорили про профессиональное честолюбие мастеров холодной ковки, которое можно только приветствовать. Намного эффектнее будут смотреться специальные хомутики П-образной формы, которые штампуются на инерционных станках. Не лениться, а хорошенько поработать с хомутиками – вот залог успешного завершения ковки изделия.
Кручение металла на станке.
Теперь о покраске. Слава богу, сейчас есть чем красить: благодаря современным строительным технологиям, в продаже огромное количество красок на любой вкус, кошелек и, главное, назначение. Красок для металлов – бессчетное число. Чаще всего применяются специальные акриловые краски по металлу или кузнечные эмали.
Очень часто по совершенно неизвестным причинам мастера кузнечного дела предпочитают финишное покрытие краской с пигментом из кузнечной патины – «под старину», показывая при этом удивительное единодушие во вкусах. Если вы являетесь заказчиком ковки, то вам нужно вовремя остановить мастера, чтобы предложить ему свой вариант цвета и фактуры покрытия. Ну а если серьезно, то кто сказал, что ковка должна быть темной и под старину? А белая? Цветная? Вот уж где необъятное пространство для самых смелых художественных решений.
Резюме как по маслу
Виды штампов и готовые завитки.
Хороший рассказ всегда легко заканчивать – выводы ложатся сами, в рамках логики и приоритетов.
В нашем обзоре технологии холодной ковки стройность выводов налицо:
- Холодная ковка – чудесная технология, позволяющая объединить то, что в другие процессах объединить невозможно:
- практическую пользу в хозяйстве;
- возможность художественного творчества;
- изобретение и применение собственных инженерных находок;
- простота и реальность выполнения для новичков;
- повышение самооценки как мастера и как жильца дома с элементами художественной ковки.
- Приспособления для холодной ковки можно самостоятельно и качественно, лучше начать со станков улитки и сгибки.
- Ручное оборудование целесообразнее делать с ручным приводом. Электрический вариант использования – слишком ресурсный. Единственный вид станка, который лучше сделать сразу с электроприводом – торсионный. Качество скручивания прутьев будет в этом случае намного выше.
- В изготовлении кованых изделий холодным способом не помешает «помощь» от горячей ковки. Станок для наконечников и других мелких декоративных элементов самостоятельно сделать невозможно, а покупной стоит немалых денег. Наш совет – выполнить декоративную мелочь горячей ковкой. Маленький и аккуратный горн в хозяйстве не помешает. Да и будет способствовать профессиональному росту: начать с холодной ковки, прийти к настоящему кузнечному мастерству…
- Не стоит замыкаться в стереотипной покраске кованых изделий «под старину». Современные краски и повсеместная эклектика в дизайне делают возможным самые неожиданные цветовые и фактурные решения в работах по металлу.
Один из способов украшения участков — использовать кованные изделия. Очень декоративно смотрятся заборы, скамейки, беседки, перила для лестницы и другие подобные сооружения. Причем в большинстве случаев данные изделия не есть ковка в ее традиционном понимании. Чаще всего это сделано не в кузне и не при помощи молотка и наковальни, а при помощи некоторых устройств, которые позволяют создавать из металлических полос и квадратных прутков самые различные узоры и изделия. Для изготовления подобных изделий потребуются станки для холодной ковки. Часть из них можно сделать своими руками другую проще купить.
Ограды, перила для лестниц и балконов — тоже можно сделать своими руками Перила для крыльца — украшение, а не исключительно утилитарное приспособление
Какие вообще устройства используются
Для холодной ковки характерны различные завитки, изгибы, витые прутки и т.п. Почти под каждый вид делают на отдельном приспособлении — определенном станке. Привод у них может быть ручной, а может — электрический. Для небольших объемов «для себя» применяют ручные станки для холодной ковки. Они хоть и не особо производительны, но намного проще в изготовлении. Если необходимо ставить изготовление «на поток» делают аналогичные устройства, но уже с электромоторами. В этом случае работать физически почти не нужно, но сложность изготовления приспособления возрастает в разы. В нашем материале поговорим о ручных станках для холодной ковки.
Какие же устройства используют:
- Торсионные. С их помощью четырехгранные прутки или полосы металла скручивают в продольном направлении. Получается витые столбики, которые называют еще торсионами.
- Фонарик. На этом устройстве тоже скручивают пруток в продольном направлении, только еще дополнительно изгибают его и в поперечном направлении. Получается нечто похожее на фонарик. Отсюда и название устройства.
Так делают «фонарик»
- Твистеры или улитки. Формируют плоские завитки разного диаметра.
Приспособление для холодной ковки улитка — для формирования завитков
- Гибочные станки или гнутики. Позволяют изогнуть прутки или арматуру под требуемым углом в любом месте.
Для изгиба в любом месте и на любой угол — гнутики (гибочные станки)
- Волна. По сути это тоже гнутик, но более сложной конструкции — он позволяет менять направление изгиба, получая волнообразные детали.
Станок «Волна» — для формирования соответствующего рельефа
- Приспособления для обработки концов деталей — инерционно-штамповочные станки или другие самодельные устройства.
Станки для оформления концов прутков. В данном случае — гусиная лапка
Для начинающего мастера наиболее актуальный станок для холодной ковки — улитка. Только с его помощью можно сделать множество интересных вещей — начиная от забора и калитки и заканчивая скамейкой и другими подобными изделиями. На втором месте по степени необходимости торсионный станок. Он добавляет разнообразия в детали. Все остальные можно приобретать или делать по мере совершенствования и набора мастерства.
Самодельные «Улитки»
По сути это модернизированный ), но эти усовершенствования позволяют легко делать завитки из довольно толстых прутков (сечением до 10-12 мм) и повторять их с высокой степенью точности.
Конструкций эти станки для холодной ковки имеют несколько, но проще всего в реализации вариант с круглым столом, имеющем центральную ножку. К ножке подвижно закреплен рычаг с роликами на подшипниках на конце. Они облегчают процесс гибки.
Поверхность стола можно сделать из стального листа толщиной от 10 мм и больше. Для ножки можно использовать любую толстостенную круглую трубу. Важно сделать конструкцию устойчивой, так как будут прилагаться боковые усилия, потому нужны боковые стойки, распорки, а также устойчивое основание.
Чертеж станка для холодной ковки «Улитка»
Рычаг проще делать из квадратной трубы с толстой стенкой — не меньше 2-3 мм. Сечение трубы 25*40 мм или около того. Крепление рычага к ножке можно сделать на подшипнике, а можно просто взять небольшой кусок толстостенной трубы большего диаметра, надеть ее на ножку, а снизу приварить полосу-упор — чтобы рычаг вниз не падал. Вариант с подшипником дает более легкое движение, но при наличии смазки и второй вариант рабочий.
Важна еще форма рычага. Рычаг двойной, верхняя часть — рабочая, нижняя — опорная. Везде где есть соединения желательно доварить усиление, так как усилия значительные.
На столе закрепляется оправка или кондуктор — форма, по которой сгибаются завитки. Делают их разного диаметра — чтобы можно было делать разные по диаметру завитки. Такие оправки могут быть сборными — для формирования большего количества изгибов. В каждом таком образце должны быть стержни, которые устанавливаются в отверстия в столе. Так этот шаблон фиксируется. Также его форма должна быть разработана с таким учетом, чтобы конец прутка в ней хорошо фиксировался.
Часто оправки вытачивают из металлического круга подходящего диаметра при помощи болгарки, но есть варианты из металла с наваренными на него стальными пластинами, изогнутыми соответствующим образом.
Как сделать подобный станок для холодной ковки — в следующем видео. Там же неплохо описан способ доведения концов заготовки до приличного состояния — обычные необработанные края смотрятся очень грубо. Для их обработки есть специальное оборудование, но, как оказалось, можно справится и без него.
Торсионный станок
Как уже говорили эти станки для холодной ковки позволяют сделать на прутке продольные изгибы. Это относительно несложная конструкция. Основная задача — закрепить неподвижно один конец прутка, ко второму приделать рычаг, при помощи которого можно будет скручивать заготовку.
В качестве основы подойдет обрезок профилированной трубы с толстой стенкой (не менее 3 мм). Фиксатор можно сварить из тех же прутков, оставив квадратный просвет нужного диаметра. Можно использовать зажим для троса подходящего размера (можно найти в магазине такелажа). Любой из этих упоров приваривается к основанию.
Держатель для троса — отличный фиксатор для прутка
Далее надо каким-то образом обеспечить захват и кручение второй части заготовки. Можно это сделать при помощи двух подшипниковых узлов. Внутрь вставляется труба подходящего диаметра, с одной стороны к ней приваривается ручка — конструкция напоминает букву «Т». С другой стороны в трубе делают фиксатор: сверлят четыре отверстия, в них вваривают гайки под 12 или 14 болты. В результате получается неплохой фиксатор — болты закручивают после того, как вставили пруток.
Еще более простой станок для изготовления торсионов методом холодной ковки в следующем видео.
Видео про самодельные приспособления и станки для холодной ковки
Возможна ли холодная ковка своими руками? Станок реально изготовить самостоятельно, справочную информацию и чертежи изделий — найти в интернете. Холодная ковка позволяет создавать действительно очень красивые изделия, украшать ими свой дом, дарить друзьям или продавать. К тому же, это весьма экономная обработка металла, изделия при которой получаются даже более прочными, чем при горячей ковке.
Что такое холодная ковка и где она применяется
Художественная ковка металла разделяется на 2 вида: холодную и горячую. Холодную ковку отличает то, что обрабатываемое изделие не раскаляют, а форма ему придаётся механическими усилиями. Спектр применения её очень широк. Чаще всего таким образом изготавливают заборы, лестницы, перила, ограды, ворота, садовые беседки, каминные решётки, декоративные подставки для цветов, барные стулья, табуреты и столы.
Узоры холодной ковки смотрятся великолепно и даже дорого. В то же время научиться изготавливать их по силам любому человеку и тратить много денег не придётся. Фактически холодная ковка - это обработка деталей с помощью сгибания или штамповки. Для этого используют разнообразные ручные станки. Принципы их работы рассмотрим ниже.
Холодная ковка позволяет выполнять сложные, надёжные и изящные изделия
Отличия от других методов металлообработки
Горячая ковка подразумевает нагрев металла до очень высокой температуры. Когда материал раскаляется, мастер фактически «лепит» изделие из него. При холодном варианте материал не нагревают, а обрабатывают механически. Нельзя сказать, что какой-то из вариантов проще, а какой-то сложнее. Для горячей ковки требуется больше оборудования, в частности - печь и наковальня. Это увеличивает расходы на запуск своего дела. Работать с таким оборудованием новичку тяжело, в таком деле нужен наставник, опытный кузнец. Потребуется соблюдение техники безопасности.
Холодному варианту вполне можно научиться самостоятельно. Организовать холодную ковку проще. Изделия будут получаться менее изящными, но прочными и надёжными. Забор холодной ковкой будет не только украшением участка, но и крепким ограждением. При этом его можно быстро изготовить своими руками.
Преимущества и недостатки
Из всего вышесказанного следует, что холодная ковка - хороший и малозатратный вариант изготовления бытовых предметов и декора. Преимуществ у этого способа действительно много:
- большую часть оборудования можно сделать своими руками;
- не нужно нагревать металл;
- экономия ресурсов (например, не нужно тратить электричество или топливо на нагрев печи);
- себестоимость изделий меньше, продать их можно с высокой торговой наценкой;
- металл без нагрева сохраняет прочность, изделия невозможно сломать, их срок службы выше, чем у сделанных горячим способом;
- все изделия - особенные, не массовые;
- прочное покрытие деталей.
Но недостатки тоже есть:
- механическая обработка металла требует много физический усилий - больше, чем горячая;
- получится производить только ограниченные партии изделий, которые будут отличаться друг от друга;
- исправлять брак таких изделий чрезвычайно трудно (можно также только механическим путём);
- перед ковкой металл нужно тщательно очищать;
- изготовить мощные станки новичку не так просто, как кажется на первый взгляд.
Основные технологии холодной ковки
Основа холодной ковки - это станки. Их можно купить, а можно изготовить своими руками. Чтобы работать полноценно, то есть выполнять несколько популярных видов изделий, нужно иметь 5-7 станков. В качестве заготовок используются металлические пруты, полосы, квадраты и круги.
Такой способ работы с металлом основывается на пластичности. Это свойство материалов изучают ещё в школе, но большинство людей забывают, что некоторые металлы очень «гибкие». Медь, некоторые виды стали, бронза способны выдерживать высокие нагрузки на изгиб, растяжение или разрыв. Сгибание добавляет им прочности, потому что в месте сгиба происходит дополнительное сжатие.
Для этого способа обработки металла не актуален вопрос «чем посыпают металл при ковке». Дело в том, что при горячем варианте раскалённую заготовку посыпают флюсом (чистым сухим речным песком). Он предохраняет будущее изделие от пережога. Поэтому при холодном способе флюс абсолютно не нужен.
Некоторые станки для холодной ковки можно изготовить своими руками
3 основных способа холодной обработки металла:
- сгибание;
- прессование;
- чеканка/штамповка.
Металл для ковки:
- железо;
- медь;
- сталь (до 0,3% углерода);
- алюминий;
- титан.
Самый ковкий металл для такого способа обработки - медь.
В декоративных целях готовые изделия иногда покрывают медью или золотым напылением. Это увеличивает их презентабельность и стоимость. Фото изделий, сделанных холодной ковкой, а также их эскизы смотрите на изображениях к статье.
Оборудование для холодной ковки
Кузнечное оборудование для холодной ковки можно купить или изготовить самостоятельно. Скорее всего, придётся комбинировать. Полноценная работа требует следующую технику и приспособления:
- Сварочный аппарат. Необходим для соединения деталей изделия. Выбор лучше остановить на моделях, работающих от постоянного и переменного тока. Стоимость от 4 000 рублей.
- Угловая шлифовальная машина/болгарка. Чтобы разрезать заготовки и шлифовать швы. Машинка должна быть мощной и высокооборотной. От 2 тысяч рублей.
- Зачистная шлифовальная машинка. Необходима для зачистки сварных швов в углах и других труднодоступных местах изделия. От 2 000 рублей.
- Электродрель или перфоратор с реверсом. Для сверления заготовок. От 4 500 рублей.
Однако помимо этого оборудования, точнее набора инструментов, покупку которого можно уложить в 20 тысяч рублей, потребуется целый набор приспособлений. Их назначение заключается в сгибании, завивании, прессовке металла по форме изделия. Всего таких приспособлений 6 - рассмотрим каждое подробнее, а также попробуем понять, можно ли их изготовить самостоятельно.
Самодельные станки уступают заводским по мощности, зато позволяют существенно сэкономить. Домашнему или начинающему мастеру такого будет вполне достаточно. Для начала работы не обязательно покупать весь комплект оборудования: это дорого. Стоит определиться с ассортиментом изделий, понять, какие именно станки нужны для них. Только потом можно приступать к покупкам и самостоятельному изготовлению Также заранее стоит узнать, что некоторые приспособления создать самому не получится (для них нужны особенные условия обработки).
Гнутик
Гнутиком называется приспособление, с помощью которого изгибают заготовку (отсюда и его название). Он позволяет согнуть металл вручную фактически под любым углом или волной. Представляет собой массивное основание с пазом, к которому крепится подвижный упор (двигается по червячному механизму под разными углами). Для закрепления заготовки служат 2 неподвижных прижима.
Гнутик стандартных размеров может прокатывать квадраты 12х12 мм и толщиной до 3 мм. Купить такой можно за 10 тысяч рублей. Альтернатива - изготовить своими руками. Чертёж станка представлен ниже. Трудность состоит в том, для гнутика требуется фрезеровать высокопрочную сталь и сверлить в ней отверстия . Дома это невозможно, поэтому стоит обратиться в специализированную мастерскую для заказа отдельных деталей.
Чертёж станка «Улитка»
Волна
Волна, это станок, который создаёт повторяющиеся витые узоры. Элементы ковки, выполненные на «Волне», часто встречаются в оконных решётках. Конструкция этого оборудования довольно проста: 2 стальных диска, закреплённых на твёрдой поверхности (например, на рабочем столе) и поворотный механизм. Мастер, вращая механизм, пропускает через диски полосы металла и сгибанием придаёт им волнообразную форму.
Чертежи и размеры «Волны» представлены ниже. Очевидно, что размеры можно варьировать. Некоторые мастера используют станки, в которых можно менять положение дисков. Они позволяют создавать волны или завитки разного радиуса. Готовый станок можно купить за 9 000 рублей.
Станок «Волна» для волнообразной закрутки металла
Глобус
Продолжим рассматривать инструменты, которых требует холодная ковка в домашних условиях. Как делать объемные узоры? С помощью специального станка «Глобуса».
«Глобус» или «объёмник» - это станок, который гнёт заготовку по дуге и её концы под установленным углом. Представляет собой дугообразную основу и ролики, с помощью которых перемещается ручной привод. Объём изделия регулируется переставлением специального рычага. Встречаются раздвижные блоки, которые увеличивают разнообразие размеров изделий. Мастер вставляет в станок полоску металла и рычагом изгибает его по нужным размерам. Углы формируются на специальных формах по краям «Глобуса». При должной сноровке обработать один прут можно всего за минуту.
Стоит в среднем 8 000 рублей. Можно ли изготовить самому? Это ручной станок, который вполне реально сделать самостоятельно по чертежам.
Станок «Глобус» гнёт металлические пруты по дуге
Фонарик
Для гнутых изделий типа корзинки со сложными завитками нужен станок «Фонарик». Требуется не каждому мастеру, многие вполне успешно обходятся без него. Это гибочный станок, представляющий собой большой круг с несколькими отверстиями, в которые вставляется шаблон для завитков. Круг закрепляется горизонтально. К нему присоединяется рычаг, вращающийся по всему диаметру поверхности. Металлическую заготовку укладывают на круг и оборачивают вокруг шаблона.
Станок «Фонарик»
Твистер
Без твистера при холодной ковке трудно обойтись. Этот станок создаёт хорошо знакомые всем спирали из металла, когда прямоугольный прут заворачивается вокруг своей оси. Этот кузнечный инструмент представляет собой стационарную установку с вращающейся головкой и ползунком. Принцип работы довольно прост. Мастер вставляет прут в твистер, закрепляет его и начинает вращать. Металл закручивается в спираль. Такие детали часто используют для оград, лестниц, решёток и декоративных предметов.
Стоит порядка 8 тысяч рублей. Фото и чертёж представлены ниже.
Станок «Твистер» заворачивает прямоугольные металлические пруты в спираль
Улитка
Другой важный станок в мастерской холодной ковки - это «Улитка». Её предназначение заключается в создании колец, спиралей и завитков. Представляет собой платформу, в которую вставляются матрицы. В матрицу вставляется конец прута. Силой вращения (обычно механическим приводом или физической силой) он оборачивается вокруг матрицы и принимает её форму. Обычно в станках устанавливают сменные шаблоны, чтобы получать изделия разнообразных форм. Таким образом можно получить бесконечно количество симметричных элементов.
Купить станок для холодной ковки «Улитка» можно в среднем за 17 000 рублей.
Улитка с лемехом
Есть несколько вариантов станка типа «Улитка». Лемех - это шаблон улитки. При таком варианте матрица закрепляется на массивной плите толщиной до 1 см. Заготовка приобретает нужную форму с помощью вращения ворота, приваренного к платформе. Лемех состоит из нескольких сегментов, которые соединяются между собой шарнирами. Для их закрепления на платформе делают специальные отверстия.
Трудность в том, что изготовить разборные лемехи с шарнирным креплением самостоятельно невозможно. Гораздо надёжнее и проще заказать их на производстве, а своими руками только подготовить платформу.
Улитка с рычагом
Вращение в станке «Улитка» обеспечивает вал с рычагом. Вал размещается по центру, между столешницей и платформой с матрицами. Можно сделать самостоятельно, если в распоряжении есть толстая труба. В действие вал приводится рычагом, который крепится к нему с помощью кольца.
Механическое воздействие, которое создаёт вращение вала, позволяет гнуть металл по матрице. Для работы со станком нужна сноровка, сначала нужно работать довольно медленно. Заготовку легко испортить, если вращать рычаг слишком быстро. Она согнётся не по форме или выскочит из станка.
Станок «Улитка» создаёт кольца, завитки и спирали
Штамповка, ковка и гибка
Холодная ковка - не один, а целая совокупность методов обработки металла без нагрева. К наиболее распространённым относятся штамповка и гибка.
Штамповка - это такой способ работы с металлом, при котором заготовку формируют в готовое изделие под давлением. Обычно штамп закрепляют на прессе или аналогичным оборудовании, а изделие продавливают на нём. После холодной обработке на прессе металл не меняется в размерах, он фактически готов к использованию.
Сгибание металла происходит на разнообразных станках, перечень которых мы рассмотрели выше. Засчёт механической силы, вращения или давления металлические заготовки принимают разные формы. Для работы такого оборудования нужна физическая сила, но теоретически справиться с ними может любой человек.
О соединении элементов и покраске
Зачастую мастер делает не цельное изделие, а сборные элементы. Методов соединения готовых сборных элементов довольно много. Самым распространённым и надёжным считается сварка. Таким образом, к примеру, можно собрать ворота из металла: ковка отдельных деталей сначала, затем сварка всех элементов.
Другой вариант - хомуты. Здесь детали конструкции соединяют (связывают) между собой металлическими хомутами (скобами). Довольно надёжно, но чаще применяется при горячей ковке.
Чтобы сделать готовое изделие более красивым, презентабельным, уберечь от коррозии, его красят. Для этого подойдут молотковые, кузнечные или МЛ краски. Кисти будет недостаточно, так как у кованых изделий много изогнутых, труднодоступных и невидимых деталей. Стоит приобрести краскопульт, пульверизатор, а также ватные тампоны.
Популярный вид декорирования - патинирование , проще говоря, искусственное состаривание. Придаёт изделию особенную эстетику в стиле ретро. Для этой цели на поверхность наносят специальные окислители, которые придают металлу зеленоватый налёт.
Заключение
Холодная ковка - востребованный и доступный новичкам вид обработки металла. Он дешевле горячего способа, так как не подразумевает нагрев заготовки до нескольких тысяч градусов. Мы рассмотрели, как сделать станок для холодной ковки своими руками: чертежи, видео, изображения и полезные рекомендации. Большинство станков вполне реально частично или полностью изготовить своими руками и сэкономить десятки тысяч рублей. При этом изделия из кованого металла так популярны, что найти покупателей на них не станет большой проблемой.
Горячая ковка известна человеку с тех пор, как он начал обрабатывать и применять в своей жизни металлы. До изобретения штамповки и металлорежущих станков горячая ковка и литье были единственными способами производства инструментов и оружия, предметов домашней утвари и украшений.
Чтобы освоить традиционное кузнечное дело, нужно было долго учиться и приобретать опыт. Изделия кузнеца получались весьма трудоемкими и уникальными, это несомненное достоинство для художественного творчества и столь же явный недостаток там, где нужно большое количество одинаковых изделий.
Таких недостатков горячей ковки, как:
- большая трудоемкость,
- высокие требования к квалификации мастера,
- низкая повторяемость изделий.
Недостатков лишен метод холодной ковки. Он основан на свойстве металлов изменять в определенных пределах свою форму под воздействием механического усилия. Технология применима к пруткам круглого и квадратного сечения, металлической полосе, трубам и прокату различного профиля. Несколько базовых операций, таких, как
- изгиб заготовки под заданным углом и по заданному радиусу,
- формирование завитков и спиралей,
- скручивание одной или нескольких заготовок по продольной оси
и комбинация получившихся деталей позволяет создавать кружевные ограды, беседки, скамейки, элементы декора и домашней утвари в разумные сроки и по приемлемой цене, в разы, а то и в десятки раз ниже, чем при использовании горячей ковки.
К тому же все элементы будут совершенно одинаковыми по форме и размеру, что особенно важно при формировании из них узоров и орнаментов.
Для получения основных элементов используют специальные станки.
- Гнутик — один из самых популярных. Он позволяет сгибать пруток под заданным углом и по заданному радиусу, в том числе и в виде волны.
- Улитка служит для закручивания конца прутка или трубы в спираль
- Торсион предназначен для скручивания прутка вдоль его продольной оси.
Если планируется выпуск больших серий изделий — то понадобится станок промышленного производства. Он обладает высокой производительностью, достаточным ресурсом, снабжен электроприводом достаточной мощности, совмещая в себе гнутик, улитку и торсион. Передовые производители оснащают свои агрегаты полуавтоматическими приставками, и роль работника сводится к установке нужной оправки, закреплению заготовки и запуску программы. Система сама регулирует скорость подачи, силу прижима формующего ролика, начало и окончание формовки.
Если же вы планируете для начала просто познакомиться с технологией холодной ковки, пощупать руками, то устройство начального уровня можно сделать самостоятельно, сэкономив значительные суммы, поскольку промышленные агрегаты приближаются по цене к автомобилю.
Станок гнутик
Одна из несложных конструкций самодельного гнутика состоит из следующих частей:
- Массивное основание с пазом.
- Подвижный упор, перемещаемый по пазу червячным механизмом
- Два неподвижных упора-прижима, закрепленные на основании.
Приспособление «Гнутик»
Валики на неподвижных упорах выполняются сменными, чтобы иметь возможность гнуть прутки и трубы под разными углами и радиусами. На подвижном упоре также закрепляется сменный валик или клин, в зависимости от требуемой формы изгиба.
Пока еще прямую заготовку зажимают неподвижными упорами и, вращая привод червячного механизма гнутика, подводят к ней подвижный упор — клин или ролик. Продолжая вращать привод, сгибают заготовку до нужного угла.
Сделать гнутик для холодной ковки своими руками вполне реально, достаточно точно следовать чертежу, соблюдая размеры и припуски.
Трудности в домашней мастерской могут возникнуть с фрезерованием высокопрочной стали и со сверлением в ней отверстий.
Если такого оборудования в мастерской пока нет, лучше разместить заказ на основные части гнутика на производстве — дрелью и лобзиком такую работу будет не выполнить.
Соединение и покраска деталей
Для сборки деталей в желаемую конструкцию необходимо предусмотреть ровное свободное пространство — на полу или на столе, в зависимости от размеров. Заготовки лучше подвергнуть пескоструйной обработке, чтобы снять возможную ржавчину и зачистить поверхность перед сваркой и покраской. Пескоструйный агрегат можно также сделать самостоятельно из отслужившего свое газового баллона, пары патрубков и кранов. Для форсунки можно использовать керамический корпус отработанной свечи зажигания. Для этого достаточно владеть навыками сварочных и слесарных работ.
После пескоструйной обработки детали раскладываются на сборочной площадке. Для удобства работы можно использовать бруски-подкладки. После того, как части размещены, стоит проверить еще раз соответствие их расположения чертежу. Далее, зафиксировав ключевые элементы конструкции струбцинами, точечной сваркой надо прихватить их друг к другу. В последний раз проверив размеры, углы и взаимное расположение, можно приступать к проварке всех нужных швов.
После сварки требуется зачистить окалину проволочными щетками, закрепленными в дрели, а в труднодоступных местах и вручную. Конструкция готова к покраске. В зависимости от выбранных грунтов и финишной краски, а также от способа нанесения, сборку укладывают на прокладочные бруски или крепят вертикально временными упорами.
Конструкции с высокой плотностью деталей удобно красить из краскопульта, для редкой решетки для уменьшения потерь краски придется вооружиться кисточкой.
Изделия, произведенные методом холодной ковки
Методом холодной ковки делают самые разнообразные изделия. Это, прежде всего элементы решеток и оград — как сами прутья, так и поперечины, навершия, украшения. С расстояния в несколько метров ее трудно отличить от кованой решетки. Любую решетку оживят завитки и спирали, складывающиеся в замысловатые узоры и орнаменты. Обычный забор, таким образом, кроме утилитарного назначения приобретает еще и художественную ценность. Для этого потребуются гнутик, улитка и торсион.
Отлично смотрятся на придомовой территории кованые стойки для фонарей, перила для мостиков через водоемы, навесы и крылечки, столики и скамейки. Да и саму беседку неплохо сделать из кованого прутка. Неожиданную для сурового металла легкость и воздушность придадут ей завитки и спирали, а витые опоры подчеркнут стремление ввысь.
Широко распространены сегодня и кованые мангалы, также дополняющие хозяйственное назначение эстетическим впечатлением. Собственно мангал теряется среди навеса, узорчатых стенок и опор, украшенной завитками крыши.
Также весьма популярны детали балюстрад, ограждений лестниц и балконов. Здесь также широко применяются завитки и спирали, причем не только как украшение, но и как конструкционный элемент. Весьма уместно выглядит скрученная вдоль продольной оси балясина, а угловые опоры часто выполняют из нескольких прутков, скрученных вместе. Также на торсионном станке делают т.н. «фонарик»- несколько изогнутых спиралью прутков, соединенных концами методом сварки.
Следующая область применения холодной ковки – детали декора помещений и мебели. Дверные ручки и шпингалеты, каминные инструменты и вешалки, стойки для зонтов и карнизы для гардин и портьер-здесь широко используются малые завитки и закрученные прутки.
Мебель делают как садовую, не боящуюся осадков и смены сезонов, так и домашнюю, комбинируя металл с деревом и тканью.
Кованные металлические изделия в любом интерьере придают колорита и смотрятся очень эстетично. Но далеко не каждый владелец дома или дачи хочет иметь типовые решения, которые предлагает рынок. К тому же стоят кованные декоративные элементы очень дорого.
Горячая ковка требует серьезных навыков, оборудования и рабочего пространства. Идеальным решением для воплощения своих дизайнерских фантазий являются приспособления для холодной ковки. Покупать такие станки по карману не каждому, а вот сделать устройство самостоятельно не так уж и сложно.
1 Плюсы холодной ковки
При обработке металла данным способом не требуется его нагрев. Следовательно, не требуются печи, выдержка температур, навыки работы с раскаленным металлом, специальные рабочие площади и т.д. К тому же отсутствует опасность получения серьезных ожогов.
Приспособления для холодной ковки предусматривают выгибание и прессование металла. Станки для выполнения этих процессов могут быть как электрическими (понадобится электродвигатель и редуктор), так и ручными. Они просты в изготовлении своими руками, в обслуживании. Конструкция самих агрегатов абсолютно элементарна, но стоит знать, что сам процесс ручной ковки требует немалых сил от рабочего.
В отличие от декоративных элементов, полученных в результате обработки раскаленного метала, продукт холодной ковки, в случае необходимости, всегда можно переделать. Он разгибается так же легко, как и сгибается.
Метод создания декоративных элементов из металла без нагревания очень удобен, когда нужно сделать много одинаковых. В этом случае изготавливается самодельное устройство под конкретный рисунок с конкретными размерами и выполняются шаблонные действия.
Гибочный станок значительно экономит время, силы и финансовые затраты на оборудование помещения и само выполнение работ по обработке металла.
1.1 Назначение устройства
Устройство для холодной ковки позволяет выполнить абсолютно все работы, которые выполняет кузнец по обработке горячего металла. Ручные приспособления прекрасно справятся с производством таких декоративных элементов как:
- оконные решетки;
- конструктив для поручней лестниц, лавочек, стульев;
- ножки, быльца и прочие элементы домашней мебели;
- конструктив различных ограждений, ворот, калиток;
- подставки под цветы, каминные решетки, полочки и многое другое.
В процессе холодной ковки применяются исключительно мягкие металлы, такие как алюминий, дюралюминий, сталь, медь, латунь, магниевые и никелевые сплавы.
1.2 Разновидности агрегатов
Для создания декоративного кованного интерьера из металла понадобятся детали нескольких типов. Среди них спиралеобразные прутья, дуги, спирали, различные детали из листового металла.
Универсальный станок для холодной ковки своими руками сделать практически невозможно, поэтому для создания каждого элемента придется делать отдельное приспособление. К таким устройствам относят следующие агрегаты:
- Гнутик. Позволяет изготавливать металлические дуги, выгнутые под определенным углом.
- Улитка. Такое устройство предназначено для загиба арматурных и профильных прутьев в спирали.
- Твистер. Инструмент для изгибания прута в спиралеобразный вдоль оси.
- Волна. Устройство, предназначенное для загиба арматурного или профильного прута в волновой элемент.
- Кольцо. Для изготовления колец и овалов.
- Пресс. Устройство, предназначенное для расплющивания металлических изделий.
- Молот и наковальня. Очень полезные универсальные инструменты, позволяющие исправить недоработки.
Все агрегаты, предназначенные для выполнения указанных выше задач, могут быть как ручными, так и электрическими.
Для работы последних понадобится электродвигатель и редуктор. Электрические станки, имея двигатель и редуктор, выполняют работы гораздо быстрее и облегчают участь самого работника.
2 Как сделать станок для холодной ковки в домашних условиях?
Сделать станок любого из указанных выше типов своими руками в домашних условиях очень просто. Для этого не понадобятся какие-то хитрые инструменты или дорогостоящие механизмы и материалы. Все, что нужно для такого устройства, найдется практически в любом гараже.
2.1 Материалы и инструменты
Не зависимо от того, какое именно устройство вы планируете сделать, вам понадобятся следующие материалы:
- листовой металл толщиной 4-5 мм;
- арматурные прутья, профильные прутья или профильная труба;
- устойчивая станина;
- если собираемся делать не ручной, а электрический гибочный аппарат, понадобится низкооборотный двигатель и редуктор.
Для организации процесса по изготовлению агрегата для холодной ковки, нужно запастись следующими инструментами:
- «болгарка» для порезки металлических элементов (в случае ее отсутствия, используем пилку по металлу);
- сварочный аппарат;
- наждачный камень и наждачная бумага;
- тиски и плоскогубцы;
- бумага, карандаш, маркер;
- рулетка или сантиметр.
2.2 Ручной станок «улитка»
Спиралеобразные элементы используют в создании «кованного» интерьера чаще всего. Поэтому начнем рассмотрение производственного процесса со станка «улитка».
Самодельный электрический агрегат потребует, кроме обычного набора деталей, использовать двигатель и редуктор. Редуктор применяют для снижения оборотов двигателя. Но об этом мы поговорим позже. Пока же рассмотрим пошагово, как сделать ручное устройство.
Отметим также, что один станок может делать спирали разного диаметра, но для этого понадобится съемная улитка. Достичь этого можно двумя вариантами: цельные металлические съемные круги с приваренной улиткой, или один круг со съемными частями спирали.
Самодельный аппарат для холодной ковки готов. Можно закладывать прут, фиксировать, упираться в него загибочным бочонком и обходить вокруг до получения нужного изделия.
2.3 Станок для холодной ковки своими руками 3 в 1 (видео)
2.4 Электрический аналог
Отличие лишь в том, что двигатель через понижающий редуктор должен вращать рабочий круг. Загибочный же бочонок приваривается непосредственно к кругу не затрагивая редуктор. В остальном принцип изготовления агрегата абсолютно идентичен и редуктор с электродвигателем лишь дополняют его.
