Что такое холодная ковка: Что такое холодная ковка и как сделать станки для создания кованых элементов

Что такое холодная ковка и как сделать станки для создания кованых элементов

Для многих холодная ковка стала тем делом, в котором можно реализовать себя не только как ремесленником, но и как творцом новых приспособлений и станков для работы. При этом, простые станки и приспособления для формирования улитки, навивки спирали и сгибания проката разного профиля как показывает практика можно сделать самостоятельно, из подручных материалов. Об особенностях технологии ковки и вариантах создания простейших станков и принципах их работы и пойдёт речь далее.

Холодная ковка, как украшениеИсточник stankiwse.ru

Искусство холодной ковки от идеи до готового образца

Идеи использования металлических элементов декора чаще всего реализуются в изготовлении оград, ворот, оконных решёток и козырьков. Готовые штучные элементы холодной ковки из металла различного профиля соединяются в готовую композицию сваркой.

Простота технологии позволяет получить необычные узоры и объёмные композиции с минимальными навыками работы с металлом, станками и оборудованием.

Большим плюсом этой технологии выступает возможность использования готовых заготовок. Стандартные размеры завитушек, улиток, розеток и винтовых профилей позволяют создавать как единичные изделия, так и выполнять работы по шаблону, например, одинаковые пролёты ограды или оконные решётки.

Вместе с тем изделия из холодной ковки становятся особенно привлекательными тогда, когда в них присутствуют необычные элементы, которые изготавливаются в единичных экземплярах. Именно поэтому, мастера, работающие в этой технике обработки металла, предпочитают сами создавать заготовки из проката. Здесь важную роль играет оснащённость мастерской необходимыми приспособлениями и станками для обработки металла.

Ворота, изготовленные с использованием элементов холодной ковкиИсточник stroimaterials. ru

Основы технологии обработки металла

Получение готового элемента забора или подставки под кашпо в цветник включает в себя несколько последовательных технологических процессов. Самый главный, из которых придание заготовке из проката необходимую форму. Холодная ковка металла использует следующие виды обработки:

• гибка;
• штамповка;
• скручивание;
• ковка;
• прокат.

Применяемые приёмы и способы обработки зависят от формы и вида металлопроката. И здесь необходимо обратить внимание на то, чем отличается горячая ковка от технологии холодной обработки металла. При нагреве заготовки происходит изменение структуры металла, он становится пластичнее, так, появляется возможность придать заготовке нужную форму, приложив немного усилий.

При холодной ковке, металл не нагревается, и его структура остаётся прежней. В этом случае приходится прикладывать больше усилий для получения детали нужной формы. Дело в том, что при гибке или скручивании сопротивление поверхностного слоя металла усиливается жёсткостью формы заготовки. А сердцевина, обладающая высокой вязкостью, принимает форму только после преодоления сил сопротивления поверхностных слоёв.

Станок гнутик для изготовления завитковИсточник ytimg.com

Поэтому, чтобы получить определённые виды ковки обычным молотком не обойтись. Для успешной работы необходимы специальные устройства и приспособления. Особенность технологии заключается в том, что для получения одной формы используется один вид инструмента.

Любое приспособление для холодной ковки это специальный инструмент:

• гибка профиля и полосы в завиток осуществляется на станке-улитке;
• штамповка, при изготовлении лепестков или розеток, использует пресс и пуансоны;
• скручивание полосы, квадрата, трубы выполняется на торсионе;
• ковка или расклёпывание делается на наковальне или при помощи гидравлического пресса;
• для проката используются вальцы разного профиля и диаметра.

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.

Красивые кровати в спальню: обзор кованых моделей

Что нужно помнить, приступая к созданию станка для холодной ковки

Одним из важных вопросов, которые предстоит решить при проектировании и создании самодельного станка для холодной ковки выступает вопрос, какой металл нужно подобрать для изготовления рабочих органов. Простым и доступным вариантом для этого выступает покупка заготовок в строительном магазине. Это обойдётся относительно дёшево, а учитывая то, что станок будет собираться своими руками, то здесь можно сэкономить и на обработке, будет достаточно иметь болгарку и сварочный инвертор.

Но, при этом нужно понимать, что в магазине не продаются специальные сорта стали, скорее всего, это обычный прокат, не обладающий ни прочностью, ни долговечностью. В таком случае, не стоит рассчитывать на долгую службу шаблона, срок службы таких приспособлений составит всего 800-1000 рабочих циклов.

В этом видео показано самодельное приспособление для сгибания прута:

Другое дело, если использовать инструментальную или конструкционную сталь. Здесь срок службы будет в 4-5 раз дольше, а узоры из профильной трубы будут получаться с идеальными формами.

Во многих приспособлениях применяются пуансоны одинаковой формы, но разных размеров. Но создавать для каждого типоразмера проката свой станок неоправданно дорого. А вот предусмотреть в гнутике, или станке для улитки сменные пуансоны вполне возможно, да и обойдётся такой вариант дешевле.

Ковка из профильной трубы, квадрат и прут требует больших усилий для придания заготовке нужной формы. Электропривод в таком случае мог бы существенно облегчить работу. В домашнем варианте мини кузницы, вместо электропривода можно использовать шестерёнчатый редуктор.

Оснастка для станков холодной ковки

Самым простым и наиболее часто используемым оборудованием в мастерской обычно выступают два станка – гнутик и улитка. Первый, позволяет сгибать материал под нужным углом, второй обеспечивает создание плоских спиралей подобных улитке. Принцип работы устройств прост – один конец заготовки зажимается неподвижно, а второй, при помощи рычага, сгибается под нужным углом.

Станок с набором вальцов для круглых трубИсточник 20th.ch
Кованые лестницы в доме: как выбрать привлекательную и практичную

Гнутик

Станок холодной ковки гнутик включает:

• основание из пластины толщиной 15-20 мм;
• центральную ось, жёстко закреплённую на основании;
• подвижный рычаг с кареткой;
• сменные вальцы и ролики;
• фиксирующие устройства роликов и вальцов.

Основание представляет собой пластину, в центре которой закреплена центральная ось. В нем просверлены отверстия, которые служат для установки роликов и валков, а также для фиксатора заготовки. Ось выполняется из инструментальной стали, диаметр оси 18-20 мм.

На оси крепится рычаг с подвижной кареткой. Рычаг имеет квадратную или прямоугольную форму. На него устанавливается подвижная каретка с двумя неподвижными осями под валки. Чтобы получить изгибы, нужного диаметра валки делаются сменными, изменяя диаметр валков, получаются заготовки разного размера.

Порядок работы:

• перед началом работы подбираются валки нужного диаметра;
• рычаг с кареткой устанавливается в исходное положение;
• один конец заготовки фиксируется в зажиме;
• заготовка прижимается к центральному вальцу;
• каретка с вальцом подводится к заготовке и плотно прижимается к ней;
• поворачивая рычаг, валки придают заготовке необходимую форму.

Как работает универсальное гибочное приспособление для полосы, прута, квадрата, показано в этом видеоролике:

Кованый мангал: преимущества и недостатки

Улитка

Станок улитка для холодной ковки представляет собой более сложный инструмент, чем гнутик. Сложность его состоит в том, что основной рабочий орган выполняется в виде составного устройства нестандартной формы. Составной вид формы из нескольких секций обеспечивает получение заготовки в виде плоской спирали похожей на улитку. Эта схожесть и дала название этому станку.

Станок улитка или кондуктор для холодной ковки состоит:

• основания в виде станины из толстой металлической пластины;
• кондуктора или оправки, вокруг которой и выполняется навивка улитки;
• рычаг с роликами.

Основой станка для ковки металл выступает основание из стального листа толщиной 15-20 мм диаметром 50-70 см. Станина располагается на валу. Под ней, внизу на подшипниках закреплён рычаг, крепление на подшипниках обеспечивает лёгкое вращательное движение. Он выполняется из толстостенной трубы. Длина рычага, должна быть не меньше 80см. Верхней части в центре основания прочно закреплён вал диаметром 10-16 мм. Основание имеет несколько отверстий, в которые вставляются разборные оправки. Отверстия располагаются так, чтобы можно было устанавливать шаблоны разного размера.

Станок улиткаИсточник pochini.guru

Оправки представляют собой разрезанную на части спираль. Для работы обычно необходимо 2-3 набора элементов – маленького диаметра, среднего и большого размера. Центральный элемент надевается на вал основания. В нем имеется паз для начальной фиксации прута или полосы. Первый завиток имеет 2\3 оборота окружности. Второй – продолжение спирали с увеличенным радиусом и длиной 1\3 оборота спирали. Третий элемент длиной 1\2 оборота с изгибом равным 4-6 радиусам центрального элемента.

Оправки выполняются из полосы шириной 50 мм и толщиной не меньше 5 мм. Для жёсткости с внутренней стороны они усиливаются квадратом 15х15 мм.

Для прижатия заготовки к оправке на рычаг надевается каретка с роликами. Вертикальные ролики прижимают заготовку к форме, а горизонтальные выступают опорой для сгибания.

Холодная ковка металла на станке улитке выполняется следующим образом:

• на основание станка устанавливается оправка;
• в паз вставляется заготовка и прижимается кареткой рычага;
• рычагом делается обжим заготовки вокруг оправки;
• после того как первый элемент будет обжат заготовкой полностью, на основание устанавливается второй, а потом и третий элемент оправки.

В этом видео показано, как работает станок улитка:

Кованые беседки: разновидности конструкций, их плюсы и минусы, идеи оформления на фото и видео

Коротко о главном

Простая и одновременно доступная технология холодной ковки сегодня находит сегодня все большее количество поклонников. И как показывает практика, многие мастера не только создают свои неординарные по замыслу элементы ковки, но и необычные устройства и приспособления для работы.

Мастерами успешно создаются как простые приспособления для выполнения одной операции, например, создания элемента улитка, веретено, спираль, навивка, скрутка, с применением физической силы мастера. Так и более сложные, с использованием механических редукторов и электроприводов. Однако, для создания небольшой мастерской многие советую обязательно собрать станок для завивки улитки и гнутик, для получения правильных геометрических форм. Именно эти приспособления и будут основой для развития в дальнейшем мастерской холодной ковки.

Но как бы там ни было, в разработке станков и приспособлений для холодной ковки одним из самых интересных моментов стоит вопрос создания универсального станка для большого количества операций.

Холодная ковка своими руками как отдельный вид искусства

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

Холодная ковка своими руками – метод формирования изделий из металла под давлением. Данный способ заключается в том, что металл не нагревается перед деформацией, а изгибается с помощью специальных станков. Кованые узоры украсят ограждения сада, перила лестниц, окна или входные двери. Простота и дешевизна позволят любому человеку быстро освоить процесс и самостоятельно воплотить в жизнь свои идеи.

Методом холодной ковки можно создавать невероятно красивые изделия

История возникновения кузни: описание холодной ковки

Ковка – это процесс обработки металла для придания ему желаемой формы, превращения заготовки (болванки) в продукт. У людей, которые незнакомы с особенностями работы по металлу, слово «кованый» ассоциируется с кузней, где болванку разогревают от 800 до 1000°С и обрабатывают молотом для придания формы. Но в быту чаще используются предметы, сделанные путем холодной ковки. Кастрюли, чайники, узоры на воротах и дверях, металлические подставки выполнены путем деформирования металла под давлением без предварительного нагрева.

Красивые кованые элементы можно создавать даже в домашних условиях без наличия специального дорогостоящего оборудования

Холодная ковка – более легкий, безопасный и эргономичный способ обработки, чем горячая. Главные преимущества:

• оборудование для холодной ковки металла дешевое и эргономичное;
• небольшая трудоемкость;
• быстрое обучение работе, низкие требования к квалификации;
• возможность создания уникального орнамента из базовых элементов.

Минусом является ограниченность рабочих поверхностей и материалов: прутьев, листов и пластин.

Холодная ковка — один из древних методов обработки металла

Ручная холодная ковка исторически старше, чем горячая. Первые изделия обнаружены в Египте и Месопотамии и датируются 4-3 тысячелетием до нашей эры. Изначально использовалась руда, которая поддавалась деформации после удара камнем. Холодная ковка применялась для изготовления украшений из золота. Мягкий металл было удобно обрабатывать каменными молотками. Самое древнее изделие найдено в Египте, оно изготовлено 8 тысяч лет назад.

Спустя несколько столетий, наблюдая за вулканами, люди узнали, что благодаря высокой температуре придавать металлам форму намного легче. Начали строить доменные печи – появилась профессия кузнеца. Каменный век сменился железным, в быт людей вошли не только украшения, но и посуда, оружие, садовые инструменты. Принцип работы кузни сохранился до сих пор, но оборудование для холодной ковки было модернизировано.

Используя современное оборудование можно создавать изделия с большим количеством кованых элементов

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.

Важно! 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.

Оборудование для вальцовки в домашних условиях

Приспособления для холодной ковки своими руками можно купить или сделать самостоятельно из подручных средств. Изначально нужно создать 2-3 базовых верстака для обработки одного прута. Конструкция и сложность изготовления зависят от типа выполняемой работы. Тщательное изучение процесса позволит сделать оборудование самостоятельно.

Для создания сложных кованых изделий понадобится не один верстак

Гнутик: какие изделия можно создать с его помощью

Чертежи гнутика для холодной ковки своими руками создавать необязательно. Достаточно один раз посмотреть на принцип работы, чтобы самостоятельно сделать инструмент. Станок представляет собой стальную оснастку, которая разделена на три части. Средний элемент (поводок) подвижный, на нем закреплен центральный валик (клин), который сгибает прут. На боковых пластинках валики делаются сменными и вставляются в паз. Выбирая разный диаметр, можно варьировать угол изгиба прута или пластины. Сверху на поводке закрепляют рычаг, который приводит конструкцию в движение.

Обратите внимание! Изгиб прута требует большого усилия, поэтому закрепление верстака на подвижную опору приведет к неправильному сгибанию и затруднит работу.

Валики должны свободно вращаться в отверстиях, что уменьшит силу, которую нужно приложить для изгиба пластины. Пазы для валиков можно просверлить в нескольких местах симметрично друг другу. Это позволит быстро перемещать детали, варьируя нужный угол сгибания.

Гнутик помогает сгибать металлические прутья под любыми углами

Механизм изгибания металла гнутиком:

• пластина или прут устанавливается между валиками;
• тисками центральный валик прижимается к металлу;
• путем вращения рычага пластина перемещается вдоль валика, приобретая заданный изгиб.

Для удобства под центральный валик ставят лимб (ленту с делениями, показывающую высоту угла). Он используется для изготовления с высокой точностью деталей, которые должны идеально соответствовать друг другу.

Инструмент вальцовки гнутик довольно прост в использовании

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.

Волна: как создать и пользоваться этим инструментом

Волна – инструмент для ковки линий по типу синусоиды. Вытачивается два валика по заданным размерам. Первый ролик – статичный (вокруг него будет выгибаться прут), он фиксируется на опоре. Второй – ведущий, он закреплен на рычаге и вращается при соприкосновении с поверхностью. Между валами образуется давление, которое действует на металл и заставляет его изгибаться.

Статичный валик можно выточить в форме ступенчатой пирамиды. Таким образом радиус волны можно будет изменять, перемещая рычаг и прут выше на деление. При использовании такого станка одну сторону всегда нужно удерживать, чтобы не повредить изгиб. Для более точного повторения формы волны вытачиваются два статичных валика, один из которых удерживает прут в нужном положении, не допуская дальнейшего деформирования, а на втором проводится сгибание.

Сделать прут волнообразным поможет инструмент «Волна»

Фонарик и твистер: особенности данных станков

Фонарик – это оборудование холодной ковки для работы с несколькими прутьями и создания объемных корзинок. Чтобы не конструировать станину, для закрепления инструмента можно использовать обычные тиски. Инструмент состоит из трех частей: двух матриц и валика. Матрицу можно сделать из крепкого, желательно закаленного металла шириной 4-5 см.

В каждой матрице вытачивается центральное отверстие, в которое монтируется валик. По бокам делают пазы для установки прутьев. Вторая матрица должна свободно перемещаться вдоль рычага, так как при деформации расстояние между рабочими поверхностями уменьшается. При вращении рычага прутья сгибаются по спирали, образуя конструкцию, похожую на фонарик. Изделия из металла своими руками, которые состоят из нескольких прутьев, закрепляют сваркой.

Подобную конструкцию имеет станок твистер. Однако вместо вала в матрицу вставляется прут, который прижимают пластиной или болтами. Между ними нужно установить подвижный элемент, при вращении вала подающийся вперед. Прут скручивается по продольной оси, образуя симметричную спираль.

Создавать кованые элементы можно используя инструменты фонарик и твистер

Важно! Ходовая матрица с каждым вращением должна приближаться к статичной. Если она будет закреплена в одном положении, мастеру придется прилагать больше усилий для выполнения изгиба прутьев.

Холодная ковка своими руками под прессом: создание заготовок для формирования изделий

На кованых ограждениях и заборах часто можно заметить не только геометрические узоры, но и цветы, бабочек, листья и прочие элементы декора. Они также выполнены путем применения техники холодной ковки, но методом вальцовки, а не штамповки.

Статья по теме:

Металлические садовые скамейки своими руками: чертежи и фото конструкций

Подробное описание технологического процесса создания удобной конструкции на основе профильной трубы.

Объемные кованые изделия своими руками делаются из листовой заготовки. Работа с прессом в домашних условиях менее распространенная, чем вальцовка. Выдавливание листов под прессом может быть как ручное (выбивное и вдавливаемое), так и автоматическое. В домашних условиях дешевле использовать ручную штамповку. Для этого мастеру необходимо сделать несколько заготовок, которые под давлением будут отпечатываться на металлическом листе.

Чертеж будущего кованого изделия существенно облегчит труд мастера

Оборудование для ковки металла:

1. Пуансон (пресс-штемпель или шплинтон) – верхняя часть пресса, она продавливает лист внутрь. Давящая сторона штампа может быть рисующей или гладкой.
2. Матрица – элемент, который выполнен по форме необходимого объекта. Нанесенный рельеф под действием давления деформирует пластину, придавая ей необходимую форму.
3. Рычаг пресса – ручка или реле для сближения матриц и регулировки силы пресса.

Перед началом работы необходимо создать рисунок будущего изделия. Эскизы художественной ковки переносятся на заготовку, она обрезается и стачивается по краям. В качестве верстака для прессования можно использовать обычные тиски. Удобнее всего разместить их в вертикальном положении, чтобы пластина лежала горизонтально плоскости. Таким образом, пластина будет располагаться точно между матрицами и не выскользнет во время вращения рычага.

Различные типы верстаков позволяют создавать уникальные кованые элементы

Простую ковку металла в домашних условиях можно выполнить зубилом и молотком. В таком случае зубило выступает как пуансон, наковальня – матрицей, а молоток – рычагом. Для лучшего пропечатывания рисунка под лист можно положить пластину с насечками. Так рельеф будет более четким и красивым.

Важно! Металл, который используется при штамповке, должен быть мягче, чем пуансон и матрица. В противном случае инструменты быстро сломаются.

Чтобы сделать элемент «лист», из металлической пластины толщиной 20-30 мм вырезают заготовку нужной формы. На ней карандашом по центру рисуется продольная линия. Боек зубила ставится под углом к этой прямой. После удара по ручке на пластинке отпечатывается линия, похожая на жилки у листочков.

Методом холодной ковки можно создавать объемные элементы

Сформировать необходимый объем изделия холодной ковки можно плоскогубцами. Деталь зажимается между тисками и выгибается в нужной форме. Такая работа хорошо подходит для выполнения небольшого количества элементов в целях личного использования. Процесс отбивания рисунка вручную занимает много времени, он довольно монотонный и требует большой точности.

Штампы для постоянной работы (в виде листьев, лепестков, цветов и т.д.) выгоднее приобрести, так как точное обтачивание двух одинаковых элементов – очень сложный процесс. Основные части вытачивают из болванки или отливают методом горячей ковки. Такая работа требует большого опыта и высокой точности. Пуансон и матрица должны совпадать. При сильном давлении неровности будут отпечатываться на изделии. Если несоответствие очень большое, то пресс раздавит заготовки – и придется начинать работу с нуля.

Стили и элементы узоров: фото художественной ковки

Создание красивого узора начинается с эскиза ковки. Мастер должен четко представлять картину, которую он хочет сделать. Изначально рисуется чертеж, рассчитываются материалы, количество необходимых элементов, выбираются станки и оснастки. Для того чтобы изделие смотрелось красиво, лучше сразу выбрать стиль, в котором оно будет выполнено. Пересматривая фото изделий холодной ковки, можно легко заметить, к какому направлению относится узор.

Красивые кованые изделия могут быть выполнены в различных стилях

Существует несколько стилей формирования кованого узора.

Романский стиль характеризуется строгостью и симметричностью. На ограждениях можно увидеть плотное расположение спиралей в одинаковом порядке, детали часто повторяются и однотипны. Это монументальный узор с использованием элемента волюта (С-образно закрученные односторонние завитки).

Готический орнамент. Мало кто знает, что современные ограждения и заборы чаще всего выполняются именно в этом стиле. Характерная черта – стремление вверх. Прутья заостренные, заканчиваются навершиями в виде стрел, копий или острых шипов. Спиральные элементы, применяемые в этом стиле, называются просечками, и выглядят они как разветвленный в разные стороны стебель. Для разнообразия между прямыми прутьями добавляются фонарики или объемные спирали.

Изделия в стиле барокко являются наиболее распространенными

Ренессанс встречается очень редко. В этом стиле заостренные угольчатые элементы практически не используют. Основа – круглые дуги, спирали и волны. Разветвление металлических прутьев украшают листьями или цветами, изящные изгибы приобретают форму восьмерки. Характерные элементы – просечка, спираль, волюта и восьмерка. Стиль очень гармоничен, детали устанавливаются симметрично в виде переплетенных линий.

Барокко – полная противоположность ренессансу. Стиль ажурный и очень пышный. Используются С-образные спирали, волюты, завитки, изогнутые линии и замысловатые узоры. К плетениям добавляют объемные листья и цветы, создается динамичность формы.

Рококо. Для этого направления характерно использование тонких прутьев и двусторонних завитков. Рокайльный орнамент создает постоянное движение, отличается филигранностью и объемными узорами. На фото холодной ковки заметны ассиметричность и дробный орнамент. Неприемлемо применение прямых прутьев и плоских решеток.

Классический стиль позволяет сочитать в себе различные кованые элементы

Классицизм. Красивый, хотя и простой стиль, который вернул в моду симметрию. Для создания орнамента применяют завитки, просечки, спирали и прямые прутья. В использование вводят еще один элемент – меандр (ломаные линии или изогнутые под прямым углом прутья). В ограждениях всегда строго выдерживается вертикальная архитектоника.

Ампир характеризуется наличием геометрического орнамента, длинных гладких прутьев. Основной элемент (волюта) видоизменен: удлиненная прямая линия с односторонними завитками на концах. Главное для данного стиля – это строгая простота, симметричная геометрия в сочетании со спиральными элементами.

Ар-нуво, или модерн, добавил в художественную ковку своими руками биологические мотивы. В стиле не используются прямые линии, только разнообразные изгибы, меандры, завитки и спирали. Симметричность уходит на задний план. Орнамент повторяет силуэт человека или животного, добавляются листья и цветы. Узор построен таким образом, что завитки равномерно перетекают друг в друга по всему орнаменту.

Красивый кованый узор сложно создать без чертежа

Если человек начнет работу без предварительного чертежа, он быстро запутается в создании изделия холодной ковки. Каждый узор должен быть максимально продуман, а правки, которые вносятся во время работы, лучше сразу переносить на эскиз, чтобы четко представлять, каким должен быть результат.

Обратите внимание! Даже при наличии фото кованых узоров нужно делать чертеж и разметку для точного размещения всех деталей.

Крепление элементов узора: последняя обработка металла

После того как все необходимые элементы орнамента созданы, начинается его формирование. Внешний вид узора может немного отличаться от эскиза. Чтобы определить возможные ошибки, нужно провести предварительный просмотр. Изначально узор можно выложить на плоской поверхности, не скрепляя его части. Таким образом можно оценить, насколько удалось воплотить задумку в жизнь, а также исправить недочеты в своей работе. Начинать формирование узора без предварительного просмотра результата не стоит.

Изделия смотрятся более целостно, если элементы соединены с помощью сварки

Основных видов соединений два:

• сварочный шов;
• заклепки (или художественные хомуты).

Сварочный аппарат полезно использовать в тех местах, где шов соединения можно легко зачистить или он будет незаметен. Для сохранения эстетичности орнамента изделия из холодной ковки можно поставить фигурные заклепки. Они надежно скрепят составные части и дополнят декор.

Орнамент соединяют постепенно, в зависимости от количества деталей. Изначально скрепляют мелкие элементы, формируют просечки, витые линии и вензеля. Применяют сварку. Шов выравнивают болгаркой, используя зачистной круг толщиной 0,6 см. Он легко обходит изгибы и неровности. Крупные детали соединяют фигурными хомутами. Заклепки ставят симметрично друг другу, чтобы дополнить узор. В завершение работы орнамент обходят зачистным или полировочным кругом.

Холодная ковка позволяет создавать своими руками красивые и оригинальные изделия

Художественная ковка не только является бизнесом или работой, но и может быть занимательным хобби. Оборудование холодной ковки своими руками может сделать даже начинающий мастер из подручных материалов. Специалистов по холодной ковке можно смело назвать художниками, так как они создают красивые орнаменты из неотесанных прутьев, труб и листов. Подобные увлечения требуют полной отдачи и немалых затрат. Однако все вложенные средства и старания принесут свои плоды, если они подкреплены желанием создавать прекрасное.

Холодная ковка

Традиционная обработка металла, позволяющая придать этому материалу определённую художественную форму, производится, как правило, с использованием двух основных технологий – так называемых горячей и холодной ковок.  Каждая из этих технологий имеет свои отличительные особенности и реализуется при помощи особых методов воздействия на металл.

   Горячая ковка металла предполагает его нагрев до температуры определённого уровня (так называемой ковочной температуры), производимой в специально предназначенных для этого печах. Нагретый до ковочной температуры металл обрабатывается при этом с помощью специальных инструментов, причём в результате этой технологии удаётся получать самые различные кованые изделия, отличающиеся очень оригинальными и  причудливыми формами.

   Холодная ковка металла представляет собой наименее трудоемкий и более экономичный в сравнении с горячим способом обработки технологический процесс, который используется обычно для изготовления однотипных заготовок из листового или сортового металла. В основе этой технологии  лежит работа с холодным металлом, механическая обработка которого производится без предварительного нагрева.

   Рассматриваемая нами технология позволяет производить изгиб и вырезку деталей по трафарету, что существенно упрощает процесс подготовки крупных партий кованых элементов, а также позволяет сократить сроки и трудозатраты на их изготовление.Следует признать, что в особых случаях при проведении подобных процедур всё-таки предполагается некоторый нагрев металла, но при этом заготовки нагреваются только в отдельных локальных точках (например, в местах стыков и швов).

   Отсутствие в технологической цепочке звена нагрева металла до ковочной температуры позволило автоматизировать большинство рабочих операций холодной ковки и обеспечило все необходимые условия для получения заданных показателей прочности и износостойкости выпускаемых изделий.

   Технологии холодной обработки металлов широко применяются сегодня для изготовления кованых изделий, используемых при оформлении наружных элементов сооружений и прилегающих к ним территорий.  К таким изделиям можно причислить различного типа ограды, ворота, решетки и другие аналогичные конструкции.

  Подобные изделия не только ограждают охраняемые территории и защищают от несанкционированного проникновения на них, но и способны украсить фасады зданий.Подтверждением этому служат ажурные оконные или балконные решетки, украшающие в наши дни фасады многих жилых домов.

Холодная ковка металла

 

Очень красиво смотрятся ворота с коваными деталями или камины, заборы, решетчатые окна и двери, элементы мебели, декоративные изделия в помещении и на территории загородного дома. Такие мелкие детали обычно делают из металла, который обрабатывается методом холодной ковкой.

 

При таком методе обработки металла, заготовки на мелкие изделия или детали для соединения не нагревают. А сырьем для них служит железо или мягкая сталь, которое, при необходимости, может сшиваться сварочным аппаратом.

 

Холодная или художественная ковка выполняется при помощи кувалд, автоматических молотов, гидравлических прессов (метод штамповки) или вручную. Часто для их изготовления делают специальные шаблоны, которые могут использоваться даже в серийном производстве. Этот метод выполнения художественных металлических изделий считается наименее трудозатратным и быстрым, поэтому себестоимость таких деталей не очень высокая.

 

Метод холодной ковки для изготовления изделий имеет несколько преимуществ перед горячим. Одно из главных его достоинств — экономичность. Производитель, имея на вооружении широкие возможности технологии, изготавливает качественные и красивые детали, которые ценятся сегодня достаточно высоко.

 

А благодаря специальным шаблонам, можно заняться тиражированием кованых деталей, при этом их себестоимость не возрастет. Поэтому изготовленные таким образом детали, будут иметь вполне умеренную и стабильную стоимость. Их цена зависит лишь от стоимости чернового сырья. Такой металл можно приобрести уже в заготовках на металлургических комбинатах. Для холодной ковки подойдет черновая труба, квадрат, профиль, и т. д.

 

Работая методом горячей ковки, для того чтобы заготовка стала более мягкой и приобрела нужную форму, ее поддают обработке высокими температурами. Но холодная ковка металла не требует ее предварительного нагрева. Только в исключительных случаях металл нагревают в некоторых местах. Обычно, это стыки или швы, где под действием температуры сглаживают неровности или шероховатости.

 

Виды

 

Чтобы изготовить художественные детали или элементы из металлических заготовок, существует несколько методов холодной ковки. Но главными являются два: штамповка и вальцовка.

 

1. Штамповка. Она используется при работе с листовым металлом. Чтобы придать заготовке определенную форму, вид или объем, используют пресс, который специально настраивают на определенную деформацию листа.

 

2. Вальцовка. Материалом для нее может быть профильная труба, квадрат, прутья или полоса. Инструмент: станок со сменными валами, настраиваемые на определенную форму заготовки, которая должна получиться на выходе из него. Такие станки имеют достаточно высокую пропускную способность, если пересчитать количество готовых деталей за определенное время.

 

Сегодня холодную ковку все чаще стали использовать дизайнеры для реализации своих идей при создании интерьера или ландшафтном проектировании. Процесс изготовления деталей таким методом дает возможность вырезать или выгибать заготовки по определенному лекалу. Поэтому производители, вырабатывая большое количество одинаковых кованых деталей, не повышают их цены. Именно это учитывают дизайнеры для снижения стоимости готового проекта.

 

Для холодной ковки чаще всего используют металлы с заниженным уровнем в нем углерода (0,22%). А чтобы улучшить свойства металла, в него могут вводиться примеси мышьяка, фосфора, меди, никеля и т. д.

 

Учитывая такие достоинства метода холодной ковки изделий, сегодня многие начали заниматься этим в домашних условиях. Из рук таких мастеров можно получить совершенно уникальные элементы для дома или сада. Ведь у каждого из них свои идеи художественных элементов, а зачастую совершенно оригинальные и неожиданные. Тем более что все они — довольно тонкая работа, ведь для ручного производства не используются заготовки из толстого металла.

Холодная ковка металла – это обработка различных видов металла

Автор perminoviv На чтение 5 мин Просмотров 121 Опубликовано 02.07.2021

Холодная ковка – это особый способ обработки металла, который осуществляется без нагрева заготовки.

1. Технология холодной ковки металла
2. Оборудование для холодной ковки
3. Области применения
4. Преимущества и недостатки холодной ковки

Холодная ковка металла, используется гораздо чаще благодаря тому, что эта технология имеет менее трудоемкий процесс и более экономичные затраты в отличие от горячей ковки.

Суть холодной ковки заключается в том, что изгибание металлических прутов происходит в основном благодаря специальным ручным инструментам и некоторым станкам.

Технология холодной ковки значительно повышает прочность металла и его устойчивость к повреждениям. Это связанно с процессом прессования металла. Благодаря этому изделия, изготовленные по данной технологии, отличаются своей долговечностью.

Ещё одной особенностью холодной ковки является создание трафаретов, для серийного и точного выпуска определённых деталей.

Этапы изготовления кованых изделий:

1. Этап создания эскиза будущего изделия. На данном этапе, необходимо рассчитать точные размеры изделия, его форму и декоративные элементы. Благодаря эскизу, будет точно понятно, сколько материалов и какие инструменты нужны для производства.
2. После приобретения всех материалов и настройки инструментов можно приступать к созданию отдельных элементов. На этом этапе все ограничивается только фантазией мастера. Главное сверяться с эскизом целой заготовки, что бы ничего не упустить.
3. После создания всех необходимых элементов, можно приступать к созданию общего изделия, путём сварочных работ.
4. Последний этап – приведения изделия в достойный вид. Необходимо зачистить сварочные швы и покрасить получившееся изделие.

Перед покраской рекомендовано покрыть изделие грунтовкой.

Существует три основных направления холодной ковки: гибка, чеканка и прессование.

Оборудование для холодной ковки

Многие задаются вопросом: «что нужно для холодной ковки металла в домашних условиях?».

Основным оборудование для холодной ковки, принято считать ручные инструменты, сварочный аппарат, электроинструменты и основные станки.

Ручной инструмент, это различные щипцы, молотки, кувалды, наборы напильников, тиски.

Электроинструмент:

1. Важнейший электроинструмент – сварочный аппарат постоянного и переменного тока.
2. Болгарка – для разрезания металла и зачистки швов.
3. Дрель или перфоратор – необходим для сверления метала. Обязательно наличие реверса.
4. Машинка для шлифовки труднодоступных мест.

 Список и описание так называемых «станков» для холодной ковки:

1. Улитка – приспособление, с помощью которого можно создавать изделия в форме спирали. Максимальный диметр обрабатываемого прута не более 12 мм. Если же изготовить станок своими руками, можно обрабатывать больший диаметр.
2. Гнутик – с помощью этого приспособления, можно сгибать под нужным углом металлические прутья и трубки.
3. Волна – благодаря этому приспособлению можно создавать аналогичные названию изделия. С помощью оснастки, можно обрабатывать различные заготовки (трубы, пруты, шестигранники).
4. Твистер – данное приспособление, необходимо для создания закрученных изделий вдоль продольной оси.  Обязательный инструмент для проведения художественной ковки.
5. Фонарик – это приспособление для переплетения металлических прутов, для создания определённых изделий.
6. Объёмник – приспособление, для создания объёмных узоров на изделии.
7. Шаблон – приспособления для создания дуг и кругов.

Все приведённые «станки», отличаются простотой в использовании. Однако если запускать своё производство, то рано или поздно придётся приобретать профессиональные многопрофильные станки, работающие от электродвигателей.

Так желательно обзавестись прессом для металла.

Многие профессиональные кузнецы, советуют создавать данные станки самостоятельно.

Не стоит приобретать многофункциональные приспособления, они гораздо быстрее выйдут из строя, чем узконаправленные станки.

Области применения

Технология холодной ковки металла, пользуется большой популярность благодаря своей простоте и экономичности. Так же с помощью холодной ковки, можно быстро создавать внушительных размеров изделия.

В большинстве случаев, методом холодной ковки обрабатывают металлически пруты и трубы небольшого сечения.

Самые распространенные изделия по технологии холодной ковки:

1. Различные заборы и ограждения
2. Декоративная мебель для участка
3. Охранные решётки на окна и двери.
4. Решётки для каминов
5. Разнообразная кованая фурнитура
6. Декорирование жилых помещений

Изделия, изготовленные по технологии холодной ковки, создадут богатый вид вашего дома или загородного участка. Основным плюсом в оформлении участков и парковых зон, является устойчивость к природным явлениям. Не требуется дополнительный уход для изделий холодной ковки. Достаточно раз в два года окрашивать поверхность изделия.

Во время создания более благородного внешнего вида, изделия покрывают различными видами напыления.

Для создания данных изделий, потребуется изучить весь процесс изготовления от начала до конца и освоится в работе с необходимыми приспособлениями и электроинструментами.

При холодной ковке, температура металла остаётся в районе комнатной или ниже. При этом происходит пластическая деформация металла. Под воздействием внешних сил, металл приобретает такие преимущества, как: повышение прочности и твёрдости, а так же приобретение защиты от коррозии. В большинстве случаев, для холодной ковки используют низкоуглеродистые виды металла.

Преимущества и недостатки холодной ковки

Преимущества холодной ковки металла:

1. Не требуется высокотемпературный нагрев обрабатываемых заготовок
2. Прочность поверхностей изделий холодной ковки, гораздо выше, чем у таких же изделий горячей ковки
3. Точность выполнения работ при холодной ковке, превосходит горячую ковку
4. Не требуется дальнейшей обработки после изготовления предмета
5. Высокая производительность, благодаря возможности серийного производства.
6. Оборудование для холодной ковки можно установить в любом помещение
7. Возможность старения изделий
8. Простота в использовании оборудования.
9. Экономичность.

Холодная ковка метала, всё чаще и чаще становится вариантом хобби для владельцев своих участков и загородных домов.

Однако у этой технологии есть и свои недостатки:

1. В процессе обработки заготовок, необходимо затрачивать значительные усилия для деформации металла
2. Наличие специализированного оборудования
3. Металл утрачивает свойство гибкости
4. Необходим чистый металл
5. Простота изготавливаемых изделий. Отсутствует уникальность ручной работы, как при горячей ковке

Если заниматься технологией холодной ковки в роли хобби, после накопления необходимого опыта, можно попытаться открыть собственно дело в данной сфере.

При хорошем владении данной технологии и развитой фантазией, можно создавать поистине прекрасные изделия.

станок, чертежи, процесс —  

что это такое, образцы узоров и элементов, необходимое ручное и автоматическое оборудование, бизнес на выпуске изделий

Подсвечник, ковка холодная, сварка на три свечи, Андрей Бегун

Холодная ковка – технология, позволяющая обрабатывать металлопрокат разных видов: полосы, круглые и квадратные прутки, профильные трубы – без предварительного нагрева. Данный способ отличается большей производительностью и меньшими трудозатратами, чем традиционный метод горячей ковки. В данном разделе представлена полная информация о холодной технологии обработки металла, применяемом оборудовании, производимых изделиях и элементах. Для получения подробных сведений об отдельных аспектах рекомендуется посетить другие статьи нашего сайта, ссылки на которые присутствуют в тексте.

Холодная ковка представляет собой гибку и прессование металлических заготовок, выполняемое посредством давления на детали, которое осуществляется вручную или механически.

Предварительный нагрев элементов выполняется в редких случаях. Кроме этого, способ имеет следующие преимущества:

• обработка деталей отличается высокой точностью;
• готовым элементам не требуется проведение дополнительных операций по обработке: отпуск, отжиг и закалка;
• отсутствие окалины и других следов нагрева металла.

Гибка полосы на гнутике. Фото Фирма Ютика

Недостатками технологии являются

• ограниченность производимых элементов, их типовая форма и дизайн;
• сложность, иногда и невозможность осуществить корректировку в конфигурацию детали,
• наличие специального, нередко мощного оборудования.

Своими руками

Для самостоятельного выполнения проектов по технологии холодной ковки не требуется наличия каких-либо особых навыков, в отличие от горячего метода обработки металлов.

Исполнителю потребуется свободное время, место для размещения оборудования и обработки заготовок, расходные материалы для изготовления элементов, их сборки и покраски.

Гибка квадрата на гнутике. Фото Фирма Ютика

Процесс производства изделий холодной ковки своими руками включает несколько этапов:

• разработка эскиза или заимствование готового рисунка;
• прорисовка эскиза в натуральную величину с целью расчета параметров всех элементов и необходимого количества материалов;
• нарезка металла на отдельные заготовки выполняется болгаркой;
• гибка и опрессовывание заготовок с целью получения нужного количества элементов необходимой формы;
• сборка деталей в единую композицию выполняется посредством сварки или в редких случаях с помощью хомутов;
• зачистка сварочных соединений;
• покраска изделия.

Подробные инструкции по изготовлению некоторых изделий и элементов холодной ковки своими руками представлены в отдельной статье.

Бизнес на ковке

Нередко хобби по производству изделий холодной ковки становится основным занятием, которое к тому же приносит неплохой доход. Для тех, кто еще только размышляет над открытием собственного бизнеса, необходимо перечислить все необходимое для изготовления элементов по технологии холодной ковки:

• крытое помещение с навесом для размещения оборудования и хранения расходных материалов, многие мастера оборудуют для этих целей гараж;

Универсальный станок для ковки, гибки BlackSmith MB21-30. Фото КовкаПРО

• оборудование: универсальные механизмы для производства нескольких типов элементов или набор станков для холодной ковки, применяющихся для создания деталей определенных конфигураций; начинающим исполнителям иногда достаточно ручных инструментов и приспособлений;
• дополнительное оснащение для сборки и покраски готовой продукции: рабочий стол, сварочный аппарат, угольники, краскопульт.

Справка. Цены на оснащение не представлены, так как стоимость варьируется и изменяется.

В зависимости от количества выполняемых за месяц проектов инвестиции в бизнес окупаются в разные сроки. Большое значение имеет спрос и наличие заказов.

Оборудование, станки, ручные инструменты, приспособления для кузнечного ремесла

Для выпуска элементов применяется ручное и механизированное оборудование. Для изготовления отдельных деталей исполнителю потребуются простейшие приспособления, но эффективнее использовать производительное оборудование.

Универсальный станок для ковки Blacksmith UNV2. Фото ВсеИнструменты.ру

Весь спектр оснащения для холодной ковки возможно разделить на четыре группы, критериями для классификации служат технические характеристики, в частности способ управления и производительность:

• универсальные станки отличаются высокой производительностью, имеют автоматический режим управления, используются сотрудниками крупных компаний;
• станки для холодной ковки с ручным (рычажным) управлением: улитка, гнутик, волна, твистер, фонарик, глобус, для гибки профильных труб, вальцы для нанесения фактуры гусиная лапка; набор данных устройств используется как индивидуальными исполнителями, так и сотрудниками небольших мастерских;

Станок типа улитка PROMA. Фото ВсеИнструменты.ру

• инструменты: молоток, вилки, а также болгарка и сварочный аппарат;
• приспособления: кондукторы, оправки, шаблоны, трафареты, также к данной категории возможно отнести станки для холодной ковки, изготовленные своими руками.

Своими руками

Универсальное оснащение практическим невозможно изготовить самостоятельно, так как подобные машины обладают сложной конструкцией. Станки для холодной ковки, а также инструменты и приспособления обладают простым строением, что позволяет собирать их своими руками.

Самодельный гнутик

Среди самодельных ручных и электрических устройств наиболее востребованы фонарик, улитка, гнутик, глобус. Кондукторы для изготовления завитков разных размеров пользуется особой популярностью среди приспособлений.

Купить

В ситуациях, когда оборудование исполнителю необходимо срочно, так как нужно приступать к работе, следует купить станки заводской сборки. Ручные устройства типа улитка и гнутик наиболее востребованы.

Станок глобус (объемник) для холодной ковки. Фото КовкаПРО

Изделия, узоры и элементы, образцы, где купить

Покупка или самостоятельное изготовление станков позволит приступить к работе, производству различных элементов и изделий. С помощью технологии холодной ковки исполнители выпускают разнообразные декоративные детали, из которых возможно собрать предметы для интерьера, фасада зданий и ландшафтного дизайна. Фотографии изделий демонстрируют многообразие решений.

Холодная ковка и сварка

Сотрудники многих компаний реализуют проекты в сфере холодной ковки. Клиенты имеют возможность купить готовые элементы, чтобы изготовить практически любое изделие. Образцы предметов возможно увидеть на сайтах предприятий, которые представлены в разделе «Где купить изделия холодной ковки».

Ковка своими руками — пошаговые советы для начинающих — Pcity.su

Ковка металла в домашних условиях

Ковка своими руками довольно непростой технологический процесс, для этого нужно знать основные приемы работы с заготовкой, а также правила нагрева и закалки

Кузнечное ремесло — один из самых старых способов обработки металла.

Однако, даже в наш век развития высоких технологий, оно не утратило своего значения и даже набирает большую популярность.

Ковка своими руками довольно непростой технологический процесс, для этого нужно знать хотя бы основные приемы работы с заготовкой, а также правила нагрева и закалки металла. Также нужно иметь понятие, как использовать оборудование. Какими навыками нужно обладать для изготовления изделий кузнечным способом и как ковать металл?

Этапы ковки и приемы

Горячая ковка включает в себя большое количество приемов, использующихся в обработке металла. Однако сама технология состоит из основных этапов.

1. Нагрев заготовки.
2. Ковка.
3. Стабилизация металла.
4. Закалка (по надобности).

Каждый отдельно взятый этап имеет большое значение. Неправильно выдержанная температура нагрева заготовки приведет в дальнейшем к порче изделия, то же касается и слишком быстрого остывания.

При ковке также нужно соблюдать технологический процесс, иначе попросту заготовка будет испорчена. На этом этапе используют множество приемов в зависимости от того, какое изделие изготавливают.

Стабилизация металла подразумевает постепенное остывание готового изделия. Этот технологический этап способствует нормальной кристаллизации сильно разогретого материала. Главная задача — не допустить нарушение внутренней структуры, появления раковин и трещин.

Закалка используется для придания готовому изделию твердости за счет изменения кристаллической решетки во время высокотемпературного нагрева. Чаще всего в кузнечном деле этот этап проводят, изготавливая инструменты, которые во время использования будут испытывать большие нагрузки. Основное требование к закалке — не сделать металл слишком хрупким (перекалить) или, наоборот, очень мягким.

Итак, как происходит ковка металла своими руками и какие приемы применяют на каждом из этапов работ?

Нагревание заготовки перед ковкой

Лучше всего приступить к нагреванию заготовки сразу же после ее отливки, когда она остынет до темно-красного цвета. Также можно прогреть материал предварительно перед помещением в очаг. Предварительное нагревание проводят с концов до средины, чтобы избежать появления напряжений и трещин в структуре металла. При этом температура соблюдается в пределах не более 300 градусов. Проверяют этот показатель разливанием на поверхность болванки машинного масла: если оно горит, то заготовку перемещают в очаг.

Температуру в горне изначально задают невысокую, постепенно увеличивая со временем до нужного предела.

Ошибочно мнение о том, что чем больше нагреть сталь, тем лучше ее ковать. При сильном разогреве такой материал действительно становиться мягче, однако, не стоит забывать о таких процессах, как перегрев и пережег металла.

Перегрев изменяет кристаллическую структуру материала заготовки и при последующей ковке он может попросту развалиться на отдельные фрагменты.

Пережег изменяет химические свойства стали, когда из ее состава выжигается большее количество углерода.

Как по цвету определить температуру нагрева

Процесс ковки

Прежде чем планировать изготовление вещей, стоит рассчитывать на то, что при обжимке заготовка потеряет часть своего объема в виде окалины. Она образовывается на поверхности болванки, откуда ее удаляют, используя инструменты: клещи и щетки.

Когда обжимка проведена, переходят к собственно поковке изделия. При этом используют различные приемы для получения нужной формы.

Чтобы на поверхности образовались утолщения, используют способ местной осадки. Также этот прием используют, если нужно уменьшить длину заготовки и сделать ее более толстой. Для этого мастер наносит удары сверху заготовки, расположенной в вертикальной плоскости. При этом металл будет деформироваться и утолщаться. Удобно делать полную обсадку, зажав разогретую заготовку в тисках, но нужно спешить, иначе металл будет очень быстро остывать от холодного приспособления для зажима.

После осадки опять нужно сделать обжимку, чтобы придать структуре однородность!

Одна из разновидностей осадки — высадка. Ее используют, когда нужно получить на поверхности изделия утолщения. Для этого нагрев заготовки делают только в месте высадки.

Если нужно, наоборот, удлинить заготовку, проводят так называемую протяжку. Используют три способа, которыми можно сделать этот прием. Наиболее простой — протяжка на плоских бойках. Для этого заготовку разогревают. Далее, ее проходят молотом по всей длине и, переворачивая на 90 градусов, делают ту же работу. Прием стараются проводить за один разогрев. Довольно часто используют такой подвид протяжки, как расплющивание по всей длине. Основные инструменты при этом молот или кувалда.

Иногда при ковке в домашних условиях нужно сделать в изделии сквозное или глухое отверстие. В таком случае используют прием прошивки. В качестве основного приспособления выступают пробойники различного сечения. При этом заготовку разогревают и укладывают на наковальню сверху круглого отверстия. Установив пробойник, по нему наносят удары. Прошивку можно делать как с одной стороны, так и с обеих.

Для разделения заготовки или изделия на части используют способ рубки. Нагревают металл до темно-красного цвета и, уложив его на наковальню, кузнечным зубилом рубят три четвертых его толщины. После чего поковку переворачивают и дорубают остаток, используя те же инструменты.

Также довольно часто в кузнечном деле использую способ гибки заготовок. Простые формы получают, используя в качестве основного приспособления наковальню с отверстиями. Более сложные кованые элементы формируют, изгибая заготовки на различных шаблонах.

Еще один прием, часто использующийся в художественной ковке — скручивание. Заготовку при этом разогревают и жестко фиксируют в тисках, другой конец проворачивают, используя как основное оборудование вороток.

Когда изделие готово нужно стабилизировать металл.

Стабилизация

Небольшие поковки можно оставить в очаге горна, где металл будет остывать вместе с печью. Более массивные кованые изделия можно засыпать горячими углями и присыпать золой.

Чем более массивное изделие, тем более плавным должно быть остывание.

Обучиться ковке для начинающих лучше у опытного мастера. Существует много различных приемов и способов такой обработки и изготовления вещей, которые может показать специалист. Тем более при отсутствии практики довольно тяжело соблюдать технологии нагревания и стабилизации металла, без которых изделие либо не получиться, либо будет некачественным.

Однако ручная ковка не так сложна и простейшие вещи можно довольно быстро научиться изготавливать самостоятельно.

А что Вы можете дополнить к материалу этой статьи? Если у Вас имеется опыт обучения ковки в домашних условиях, поделитесь им в блоке комментариев к этой статье.

Источник:
http://wikimetall.ru/metalloobrabotka/kovka-svoimi-rukami.html

Основы ковки металла: операции и правила

Обработка металла – древняя специальность, которая по сегодняшний день не останавливается в развитии. Появлялись новые материалы, изменились инструменты, изобретались приспособления, облегчающие работу мастера. Однако основы ковки металла остались неизменны.

Технология и ее принципы

Если говорить простыми словами, то ковка предполагает изменение формы металла. В зависимости от вида материала существуют разные принципы работы кузнеца. Например, для воздействия на железо необходимо его нагреть до 800 градусов, а температура ковки алюминия составляет 400 градусов.

Цветные металлы можно ковать, применяя метод холодной ковки металла. Их структура характеризуется мягкостью, поэтому работать с такими материалами можно без их предварительного нагрева.

При работе с металлами специалисты используют некоторые технологические приемы, без которых невозможно сделать качественное изделие:

• Вытяжка – метод, при котором заготовка проковывается по всех длине (периодически переворачивается). Эти действия необходимы для увеличения длины детали. Также при художественной ковке вытяжку используют для расплющивания краев декоративных элементов.
• Осадка проводится, когда мастеру необходимо уменьшить длину заготовки. Достигается это путем нанесение ударов по торцам будущего изделия.
• Свивка – процесс скручивания детали. Для этого заготовка закрепляется в тисках, а само действие производится при помощи специального инструмента, называемого вороток.
• Рубка предполагает разделение заготовки. В основном в таком процессе применяются молот и зубило.
• Гнутье – процесс придания прямым деталям изогнутости посредством деформации металла.
• Прошивка делается для получения в будущем изделии отверстий различного типа. Используемый инструмент, так и называется – прошивень.
• Выглаживание – прием устранения дефектов либо нанесения на заготовку различных граней.

Также при художественной ковке используют специальные приемы для нанесения узоров либо применяют разнообразные типы сборки (клепка, сварка и другие).

Самые подходящие для ковки металлы

В художественной ковке используются такие разновидности металлов:

• Железо – металл серебряного оттенка с небольшим отливом, который часто встречается как материал для кованых изделий. Самый пластичный материал. Температура его плавления – 1539 С, а точка кипения достигает 3200 С.

Железо – часто используется как материал для ковки. «Клешами» удобно брать горячий металл.

В производстве принято пользоваться разными сплавами, поскольку найти в чистом виде железо — задача непростая.

• Самый распространенный сплав железа – чугун. Этот металл не поддается ковке. При работе с ним используется метод литья.
• Сталь – сплав железа и углерода, не превышающий 2%. Сталь при воздействии высоких температур быстро поддается деформированию и числится как самый популярный металл, пригодный ковке.
• Алюминий – материал серебристого оттенка, легче чем железо. Температура плавления достигает 660 С, а кипения – 2500 С. Он пластичный и легко протягивается в проволоку.
• Медь – мягкий металл, часто используемый для холодной ковки. Температура плавления — 1083 С.
• Бронза – сплав олова и меди. Достаточно устойчива к коррозии и используется в художественной ковке.
• Мельхиор – сплав меди и никеля. Очень ковкий металл, отличающийся стойкостью к различному роду внешних действий. Широко применяется в ювелирной работе.

Самый ковкий металл и область его применения

Чтобы узнать, какие металлы самые ковкие, следует определиться с самим понятием «ковкость».

Ковкость – способность металлов и сплавов к обработке и ковке. Такое значение тесно связано с пластичностью и способностью к деформации.

Бесспорно, самый ковкий металл – золото, которое отличается мягкостью и делает его вполне удобным для ковки. Считается, что одного грамма этого металла хватает для того, чтоб создать тонкую проволоку длиной больше чем 3 км.

Золотые или позолоченные вставки – это эффектное дополнение в металлическое изделие.

Этот металл характеризуется высокой проводимостью тепла. Его температура плавления – 1064 С, а кипения – 2856 С.

Не стоит забывать, что и другие часто используемые материалы в кузнечном ремесле: алюминий, медь, чугун, — также считаются легко поддающимися ковке.

Оптимальные металлы для холодной ковки
Для человека, который связан с кузнечным делом, нужно знать, какой металл подходит для холодной ковки.

Действительно, красиво смотрятся ворота или заборы с кованым орнаментом, окна или двери с красиво выполненными металлическими решетками, а также декоративные изделия в доме. Такие детали обычно делаются методом холодной ковки, при котором металл для соединения не нагревают.

Так какой же металл используют для холодной ковки?

Все очень просто.

Как правило, используются металлы с заниженным уровнем углевода, с возможными примесями фосфора, меди или никеля.

Сырьем выступает железо или мягкая сталь, которые с легкостью могут быть «склеены» при помощи сварочного аппарата.

Учитывая, что метод холодной ковки достаточно распространён сегодня, то многие начали делать изделия этим способом в домашних условиях. Таким образом, с первого взгляда, получаются обыденные вещи, однако если присмотреться – это будет оригинальное и неповторимое изделие.

Оборудование для ковки металла: преимущества и недостатки

Рано или поздно, человек, который занимается кузнечным делом – покупает специальное оборудование для своей мастерской.

В печи самое лучшее разогревать металл до нужной температуры.

Обычно начинают с малого и устанавливают наковальню и молоток, чтобы проводить основные операции ковки металлов. Можно иметь в своем арсенале также болгарку, клещи для придерживания разогретого металла.

В большой мастерской лучше всего установить горн для нагревания металла или же муфельную печь.

В таких приспособлениях легко и быстро нагревать материал до необходимой температуры.

Если же вы занимаетесь исключительно холодной ковкой, то такое приспособления можно и не устанавливать.

Как и у любого кузнеца, у вас должны быть базовые инструменты:

• «Улитка». При ее помощи создаются спиралеобразные уникальные изделия. Недостатком такого инструмента является то, что завитки можно создавать только если деталь не более чем 12 мм.
• «Фонарик». Инструмент, с помощью которого делаются переплетенные композиции для прутов диаметром до 30 мм.
• «Гнутик». Основной инструмент для ковки, с помощью которого сгибается металл.
• «Волна». Помогает создавать волнообразные предметы.
• «Твистер» используется для перекручивания деталей вдоль оси. Инструмент с виду похож на «фонарик».

Гнутик – один из неотъемлемых инструментов кузнеца.

Также вам могут пригодиться:

• фрезерный станок,
• пульверизатор для покраски изделий,
• токарный станок,
• сварочный аппарат

Оборудование для холодной ковки

Чтобы заниматься холодной ковкой металла достаточно приобрести ручной инструмент и сварочный аппарат.

Также можно обзавестись такими инструментами как:

Немаловажным преимуществом холодной ковки является тот факт, что для создания изделий не нужно прилагать больших физических усилий. Также, работа этим способом не занимает много места.

Кузнецу-новичку, важно помнить, что следует соблюдать все правила ковки металлов, оборудовать нужным образом свою мастерскую и владеть знаниями базовые техники – ключ к успеху профессионала.

Источник:
http://solidiron.ru/obrabotka-metalla/kovka/osnovy-kovki-metalla.html

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.

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!

Источник:
http://www.forumhouse.ru/journal/articles/6093-sposoby-kovki-mozhet-li-holodnaya-byt-alternativoi-goryachei

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.

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.

Источник:
http://sotka.guru/kak-eto-sdelat/metallicheskie-izdeliya-svoimi-rukami-iz-elementov-holodnoy-kovki. html

Ковка металла своими руками: Инструкция +Фото и Видео

Ковка металла: основные процессы, разновидности. Ковка металла – это способ обработки материала, который выполняют для того, чтобы придать металла необходимый размер и форму. Горячая ковка дает возможность обеспечить производство поковок, которые в будущем будут использованы в производстве или в бытовых целях.

Стоит отметить, что в последние годы стали популярнее кованые изделия, которые используют как ограждения, решетки, ворота и прочее.

Немного истории + интересные факты

Интересно, что одна из наиболее распространенных фамилий во всем мире пошла именно от кузнечного дела. В России это Кузнецов, во Франции Ферран, а в Британии Смит. Это показывает, насколько данное ремесло было и остается распространенным в этом мире.

Принято считать, что основой слова «коварство» является такое глагол, как «ковать». Дело в том, что большинство племен и народов считали, что кузнечное дело – это что-то малопонятное и покрыто страшной тайной. Кузнец (коварь) делал ковы, вязал путы, и со временем слово «коварство» стало синонимом к мудрости, умениям и навыкам. Спустя какое-то время оно стало синонимом к злобным планам и умыслам. Одновременно стали появляться такие распространенные словосочетания, как «ковать свое счастье» и «ковать судьбу», что носит исключительно позитивный характер.

При масштабной унификации производства и использования таких типов оборудования, как штамповочное, прокатное, использования управления посредством компьютерного обеспечения почти вытеснило кузнечное дело из индустрии, но, тем не менее, оно осталось и сейчас пользуется невероятной популярностью среди дизайнеров, а также специалистов, которые занимаются проектированием интерьера. Современный кузнец умеет делать такую продукцию, которую будут использовать в качестве оград, лестниц, а также в роли архитектурного оформления строений и прочее.

В 21 веке это привело к тому, что проектирование кованых изделий делаю в специальных программах-конструкторах 3D, которые предназначены для разработки деталей разного предназначения. Свободная ковка используется для многих видов металла. При помощи данной операции есть возможность сделать и предметы обихода, а также предметы, которые представляют собой исключительно художественную ценность.

К слову, данный способ обработки металла используют и в деле ювелиров. Кстати, самым ковким металлом считается золото, так как оно имеет невероятную пластичность, текучесть, тягучесть и много других свойств, которые дают возможность делать из него невероятно красивые и практически бесценные изделия. Вы можете посмотреть на фото и видео ковки металла, в частности золота. На практике чаще всего используют лишь два типа ковки – холодный и горячий.

Основные способы ковки металла

Свободная ковка может быть выполнена, если металл разогрет до требуемого уровня. Данный способ называют еще горячей ковкой, и еще недавно это был единственный и основной способ изготовления кованых деталей. Но за последние несколько десятков лет способ холодной ковки стал не менее популярен. Он отличается от горячего тем, что его использование дает возможность экономить на площадках производства, нет необходимости поддерживать в рабочем состоянии энергетически затратный кузнечный горн и прочее.

Горячая ковка

Как уже говорилось, проведение горячей ковки возможно, если нагревать металл до температур, когда тот меняет свои характеристики прочности и становится пластичным, что дает возможность относительно легко его обрабатывать при помощи ударного инструмента и других приспособлений. Горячий способ обработки предполагает использовать особые технологии обработки металла, которые дают возможность сделать готовые изделия разнообразнее.

Но кроме преимуществ есть и некоторые недостатки метод. К ним отнесем то, что для нагревания металла требуется наличие горна или муфельной печи. Отметим, что такое оборудование помимо своей цены будет дорого обходиться и в дальнейшем, при использовании, так как потребуется оплачивать его обслуживание и топливо.

Также использование открытого источника огня является далеко небезопасным занятием и требует от мастеров соблюдения мер безопасности в повышенной мере. Кроме того, для выполнения горячей ковки требуется, чтобы у мастера были определенные знания и навыки, чтобы разбираться в температурных параметрах различных видов металла.

Ручная ковка

Ручная ковка металла обязательно должна быть выполнена в специальных мастерских, которые оснащены всем необходимым.

В перечень оснастки входит такое оборудование:

• Система воздухоотвода.
• Муфельная печь или кузнечный горн.

Наковальня, которая представляет собой металлическую чушку большого размера (и весом до ¼ тонны) может иметь такие технологические приспособления, как калиброванные отверстия или рога. Для изготовления наковальни требуется легированная сталь 45-ого номера. На наковальне можно выполнять ковку металла своими руками и придавать разогретым заготовкам требуемые размеры и формы. Помимо этого, на наковальне можно даже ковать лист.

Холодная ковка

Большую часть работ из холодной ковки выполняют на спроектированном по особым чертежам оборудовании. Можно перечислить определенный список оборудования, которое следует использовать при холодной обработке металла. Обычно такое оборудование может показать свою эффективность при выполнении большого объема работ для архитектурного оформления сооружений и зданий.

Среди оборудования, которое используют для получения изделий способом холодной ковки, назовем следующие:

• Торсионный, с ним можно выполнять кручение прутка вокруг собственной оси.
• Волновой, на нем делают волнообразные детали.

В парке оборудования для холодного способа ковки насчитывается лишь десяток единиц. Некоторые из них могут работать от мускульной системы оператора, а что-то работает от привода. Некоторые мастера делают самостоятельно подобное оборудование, а также создают модификации.

Разновидности кузнечных работ

Ковка металла выполняется при помощи механического или ручного ударного инструмента – это может быть пресс или кувалда, причем пресс может работать от гидравлического, электрического или пневматического привода. Штамповка и ковка дают возможность получить детали, которые бывают разные по весу и размерам.

Использование ковки дает возможность повысить механические параметры стали и оптимизирует внутреннюю структуру. Именно по этой причине такие детали, как шатуны, делают с использованием ковки или штамповки. Ковку можно поделить на такие типы – ручная и машинная. Для ручной используют ударные инструменты ручного типа, к примеру, кувалду и молот, а все работы по обработке выполняют непосредственно на наковальне.

Машинная ковка требуется для объемных и тяжелых заготовок, которые после обрабатывают под прессовым оборудованием, а меньшие по размеру и с небольшим весом можно обработать молотом.

Обработка материала изготовления при помощи ударов, в свою очередь, разделяют на обработку в штампах и свободную ковку. Второй вид подразумевает сжатие заготовки между основанием и прессом. Формирование готового изделия происходит благодаря вспомогательным инструментам, применяемым кузнецом. При штамповке металл получает размеры и форму в пределах штампа инструмента.

Для того, чтобы изготовить отдельные детали, следует для начала сделать отдельный штамп. По сути, штамповка и ковка являются промежуточными операциями в технологии, которые помогают сделать заготовки, а те в будущем будут использовать и дополнительно обрабатывать посредством сварки или фрезеровки.

Типы современного оборудования

Кузнечно-штамповочное оборудование

В промышленном масштабе часто используют много кузнечно-штамповочного оборудования, которое можно классифицировать по таким параметрам:

• Температура обрабатываемой заготовки. Для этого используют ковочные машины, а также оборудование для холодной и горячей штамповки (объемной и плоской).
• По операциям, которые выполняют на оборудовании. Их можно разделить на основное, заготовительное и финишное KШO.
• По типу подачи и удаления готовых изделий с рабочего пространства. На практике же используют оборудование, на котором все описанные операции можно выполнить в ручном, полуавтоматическом и автоматическом режиме.
• По разновидности привода. Штамповочные машины и прессы могут работать от сжатого воздуха, гидравлики и электричества.
• По ключевому параметру, обычно это номинальное усилие, которое создается при помощи пресса, или же рабочий момент.

Индукционные нагреватели

Перед проведением горячей обработки (горячей ковки металла) заготовки следует разогреть до определенного уровня температуры. Для этой задачи используют различные типы нагревательного оборудования, причем в этот список входят индукционные нагреватели. В них заготовка предварительно прогревается перед штамповкой, ковкой, гибкой и прочими операциями.

Обратите внимание, что данная форма прогревание имеет ряд преимуществ перед остальными способа нагрева, к примеру, перед электрическим или газовым.

В частности, отмечают:

• Использование индукционного типа нагревателей дает возможность снижать затраты на энергию и это важно, особенно при постоянном возрастании тарифов также это дает возможность сделать изделие дешевле, благодаря чему продажи возрастут.
• Использование нагревателей дает возможность повысить производительность труда, так как индукционное нагревание дает возможность уменьшить время, которое затрачивается на прогревание детали.
• В автоматических печах благодаря точности установки и расположения заготовки в индукторе точность нагрева повышается.
• Нагревание заготовки в таких печах отличается малым количеством окалины, что положительно сказывается на сроке эксплуатации штампового инструмента.
• Установка индукционного типа оборудования дает возможность освободить место в производственных помещениях.

Заключение

Теперь вы узнаете, что собой представляет процесс ковки, а еще какие есть способы обработки металла. Обязательно ознакомьтесь с видео в статье – это поможет подробнее разобраться в процессе и увидеть наглядно все то, что описано в статье.

Источник:
http://domsdelat.ru/poleznie-soveti/kovka-metalla-foto-i-video.html

Нож своими руками

Хороший нож – вещь крутая, нужная и красивая. Хороший нож своими руками – уже не вещь, а символ человека, который его сделал. Это непросто, но если задаться целью, то добиться успеха в ковке ножей собственного дизайна реально.

Несмотря на то, что речь идет о технологии горячей ковки с использованием качественной легированной стали, подготовка работ и изготовление ножа – процессы вполне доступные для каждого человека. Главное – принять решение.

Что такое хороший нож

Для начала договоримся о функциональном назначении ножа, который вы собираетесь делать своими руками. Скорее всего, самым оптимальным выбором будет ориентация на изготовление качественного охотничьего ножа. С охотничьими ножами тоже нужна ясность: какой именно является самым универсальным?

[box type=”fact”]Опытные охотники могут иметь солидные коллекции охотничьих ножей самого разного размера и качества, но на охоту они ходят только с одним.[/box] Ковка ножа из троса.

Он будет самым подходящим. После анализа и опросов в охотничьих источниках появилось описание усредненного ножа охотников, который может считаться самым универсальным.

Для российских условий охоты таким будет нож, средний по размерам со следующими габаритами:

• Клинок может быть длиной от 12 до 14 сантиметров, шириной – не более 3-х см.
• Толщина лезвия – примерно 3 – 4 мм.
• Общая длина ножа насчитывает от 23 до 27 сантиметров.

Сталь и только сталь

Выбор металла небогатый, если точнее – выбора у вас нет вообще. Только сталь для ковки ножей, без вариантов. Разберемся, что такое сталь в принципе: это сплав железа с углеродом. Обычный углеродный диапазон содержания в стали – от 0,1% до 2,5%. Чем выше уровень его содержания, тем сталь прочнее и устойчивее к внешним воздействиям, но она сразу же теряет пластичность и вязкость.

Свойства стали, которые оказывают самое прямое влияние на хорошее качество изделия:

• Высокая устойчивость к износу зависит от твердости стали, которая, в свою очередь, зависит от содержания в сплаве углерода.
• Высокая прочность – сохранение целостности изделия под действием внешних сил.
• Твердость – ее сопротивление деформации.
• Высокая пластичность – способность стального изделия гнуться под влиянием внешних сил, а затем восстанавливать форму.
• Красностойкость – это устойчивость металла к высоким температурам. Твердые марки стали – самые красностойкие.

Немаловажно то, что все пять показателей тесно взаимосвязаны. Чем, например, пластичнее марка стали, тем ниже ее твердость. Свойствами сплавов можно управлять с помощью добавок и легирующих элементов.

Теперь о легировании. Это целенаправленное добавление в металл добавок для изменения различных свойств в лучшую сторону. Чем только сталь не легируют: никелем, молибденом, кобальтом и др. Нас интересует легированная инструментальная сталь, обладающая вышеописанным свойствами. Марок высококачественных металлов много, их характеристики можно найти в многочисленных справочниках и руководствах.

Нам же достаточно понимать общие принципы, чтобы найти подходящую сталь для нашего ножа. Далеко за ней ходить не нужно, ковка ножа производится из подшипников, напильников, рессор, сверл и даже металлических тросов. В каждом случае есть технические нюансы, но общие правила ковки ножей дома одинаковые и строгие.

Дизайн клинка, нож и закон

Речь не о красоте, а о форме клинка, которую необходимо выбрать и сделать эскиз на старте подготовительных работ. Основных форм профилей клинков немного: кинжал, прямой обух, профили с повышенной или пониженной линей обуха, финка или «боуи, козья ножка, «танто».

Сразу заметим, что, например, «танто» или финка и «боуи» относятся к холодным видам оружия.

[box type=”info”]Внимание! Перед выбором формы клинка нужно внимательно прочитать о характеристиках холодного оружия, чтобы не попасть с выбранной формой под уголовную статью. Если ношение холодного оружия штрафуется небольшой денежной суммой, то за изготовление и сбыт холодного оружия можно получить два года лишения свободы.[/box]

Но есть удобный вариант — это процесс холодной ковки, позволяющая придавать заготовкам из прутка или труб необходимую форму и создавать витые и изогнутые элементы самых разных очертаний.

Станки для ковки

Главные преимущества технологии холодной ковки:

• Простой технологический процесс, малое число операций.
• Низкая трудоемкость и себестоимость изделий.
• Высокая повторяемость — изделия одной серии практически идентичны.

Недостатком является ограниченное число базовых элементов ковки, однако при должном мастерстве дизайнера и из них можно создать запоминающееся изделие.

Станки для холодной ковки используют способность металлов к пластической деформации под воздействием механического усилия. Усилие требуется весьма большое, поэтому все устройства оснащаются рычажным, кривошипным или электрическим приводом. Широкое распространение получили несколько типов станков:

• Гнутик – применяется для изгиба заготовки под заданным углом и при заданном радиусе.
• Волна – разновидность гнутика, осуществляющая сразу несколько изгибов, по форме напоминающих бегущую волну.
• Улитка используется для сворачивания конца заготовки в спираль
• Торсион позволяет закручивать заготовку или группы заготовок вокруг продольной оси.

Одним из ведущих российских производителей оборудования для холодной ковки является компания BlackSmith

Основные виды станков и их функционал

От недорогих ручных станков для начинающих знакомиться с холодной ковкой до многофункционального гибочного комплекса с ЧПУ — линейка станков для холодной ковки BlackSmith – пожалуй, самая широкая в России.

Ручные станки для ковки BlackSmith выгодно отличаются от китайского ширпотреба высокой точностью изготовления, большим ресурсом и качественной инструментальной сталью, применяемой для изготовления основных узлов. Кроме гнутиков, улиток и торсионов, BlackSmith предлагает широкий спектр оборудования для подготовительных операций — инструмент для резки металла и правки заготовок.

Гнутик M3-G BlackSmith  предназначен для сгибания полосы 40*5 и прутка до 12 мм в дуги, изготовления колец радиусом от 80 мм и гибки углов более 60 градусов.

Ручная улитка M3-V1 BlackSmith позволяет гнуть завитки различной формы из полосы до 40*5 мм, круглого и квадратного прутка до 12 мм.

Торсионный станок M04B-KR BlackSmith представляет собой высокофункциональный набор для изготовления корзинок и витых прутков сечением до 16 мм.

Приспособление для обрезки седловин на концах труб TN1-38/50 BlackSmith работает с трубами диаметром 38 и 50 мм позволяет сделать заготовки для сварных объемных трубчатых конструкций

На верхнем конце продуктовой линейки BlackSmith находится топовая модель UNV3-02 универсальный станок для ковки. Этот комбайн выполняет практически все известные операции холодной ковки и способен создавать такие элементы художественной ковки, как завитки, витые прутки, корзинки, кольца, простые , двойные и обратные завитки, дуги и арки больших радиусов, расплющивать конец прутка в «гусиную лапку», двухстороннюю полуволну и «вчистую»

Преимущества станков Blacksmith

Помимо высокого качества и передовой конструкции, станки для холодной ковки BlackSmith обладают следующими преимуществами:

• высокая производительность оборудования;
• надёжность и компактность ручного кузнечного инструмента;
• возможность открыть своё дело в домашних условиях.
• достаточные складские запасы и четко поставленная работа логистики исключают долгое ожидание заказанного покупателем оборудования.

Еще одно немаловажное преимущество- BlackSmith производит действительно все, необходимое для комплектации домашней мастерской и запуска своего дела — не только станки, но и оснастку, вспомогательное оборудование, ручной слесарный инструмент.

Станок BlackSmith

Ваш бизнес может расти вместе с оборудование BlackSmith- достаточно будет по мере роста заходить к ним и докупать необходимое оборудование и более производительные агрегаты.

Ковка металла — краткое пособие для новичков — ООО СибМеталлДизайн

Ковка своими руками — дело не простое, но в то же время очень интересное, причем освоить это мастерство может каждый. Я расскажу об основных нюансах этой работы и ознакомлю вас с азами ковки.

Ковка позволяет изменять форуму и размер металлической заготовки

Виды ковки

Ковка — это один из видов обработки металла, позволяющий изменять форму и размер заготовки. Ковку подразделяют на два вида:

О горячей ковке

Смысл горячей ковки заключается в том, что перед обработкой заготовка подвергается нагреву до определенной температуры. Это повышает пластичность металла, и таким образом увеличивает возможности мастера.

• Высокая пластичность заготовки. Благодаря этому упрощается работа. Кроме того, мягкий металл позволяет без особого труда изменять форму и размеры заготовки;
• Универсальность. Данный метод позволяет использовать любые заготовки. Это значительно расширяет возможности мастера.

Нагрев заготовок осуществляется в кузнечном горне

• Дополнительные затраты. Для разогрева заготовок до ковочной температуры необходимо обустроить кузнечный горн. Кроме того, требуются дополнительные затраты на топливо;
• Требовательность к температурным режимам. Чтобы заниматься горячей ковкой нужны определенные знания, позволяющие определять температуру «на глаз». Подробней об этом я расскажу ниже.

О холодной ковке

Для холодной ковки не требуется горн, так как обработка заключается в изгибании холодных заготовок, их прессовании и сварке.

Холодная ковка выполняется на специальном оборудовании и не требует нагрева обрабатываемых деталей

Достоинства. Холодная ковка обладает следующими достоинствами:

• Доступность. Обустроить мастерскую для холодной ковки гораздо проще, так как не нужна печь. К тому же для этого требуется меньше затрат;
• Безопасность. Отсутствие высоких температур положительно сказывается на общей безопасности.

Недостатки. У этого вида ковки тоже имеются минусы:

• Холодная ковка предоставляет меньше возможностей. Многие операции, которые можно выполнить горячей ковкой, для холодной обработки недоступны;
• Невозможность исправления брака. Холодная обработка осуществляется с использованием заготовок-полуфабрикатов. В результате ошибку, как правило, нельзя исправить;

Для холодной ковки используются пруты квадратного и круглого сечения

• Ограниченность заготовок. Холодным способом можно изготавливать определенный набор деталей, который зависит от вашего оборудования. Причем для этих целей используются пруты квадратного или круглого сечения.

Диаметр и размеры сечения заготовок, с которыми можно работать, так же зависят от используемого оборудования.

Станок для холодной ковки своими руками: чертежи самодельного

Кузнечное дело – это хобби, которое может приносить существенную прибыль. Как минимум, с помощью такого мужского дела можно создавать красивый интерьерный и приусадебный декор. В настоящее время повсеместно используется технология холодной ковки, которая подразумевает придание определенной формы металлической заготовке методом механического усилия.

Художественная ковка

В продаже можно найти электрический и ручной станок для холодной ковки металла, но даже в механическом исполнении набор кузнечного инструмента стоит не менее 1,5 тыс. долларов. Возникает целесообразный вопрос, можно ли такое оборудование сделать самостоятельно? На практике, оказывается, – да.

Ручное и электрооборудование для холодной и горячей ковки

Что представляет собой конструкция оборудования? Это каркас, который позволяет жестко зафиксировать заготовку, поддающуюся механическому воздействию (ее просто гнут) по заданной форме.

Существует множество элементов и вариантов изгибания металлического профиля, уголка, квадрата или трубы. Самыми популярными являются завитки, улитки, скрученный металлический прут. Это проделывается с помощью специальных сменных форм – улиток, которые крепятся на ручной или электромеханический инструмент в качестве основы.

В самом распространенном случае станок, изготовленный своими руками, должен иметь:

•  приспособление для крепления улиток;
•  конструкцию для жесткого крепления заготовок;
•  радиальную конструкцию для скручивания.

Виды ковки

Основное конструкционное решение должно обеспечивать концентрированное механическое усилие с минимальными трудозатратами для рабочего. Очевидно, что изготовление декоративных изделий из железа требует часто богатырских усилий, особенно, если не усовершенствована механика. По этой причине применяются инструменты с электрическим приводом, что позволяет минимизировать трудовые усилия.

Конструкция станков

Довольно простая реализация может подразумевать целый ряд самодельных конструкционных решений и часто принципиально разные чертежи.

Из них можно всегда выбрать максимально оптимальную модель, отличающуюся:

•  низким уровнем трудоемкости и простотой использования;
•  низкой стоимостью реализации и простотой;
•  небольшими габаритами;
•  универсальностью (возможностью использования для нескольких операций).

Насадки для станков

Станки выполняются из черного проката – уголка, листа и профиля, отдельные элементы соединяются с помощью сварки. Оборудование может устанавливаться на стол и иметь тяжелую раму, предварительно закрепленную опору, или подразумевать крепления, которые фиксируются своими руками при установке оборудования на стол.

Изначально стоит начинать с простых станков, затем всегда можно продолжить и конструировать полупрофессиональные станки, которые позволят выполнять больший объем работ. Их достоинством является не только производительность. С помощью электропривода можно прикладывать большее механическое усилие к заготовке, что существенно расширяет возможности ковки и выполнения массивных изделий. При этом улитки могут использоваться на разных типах оборудования, если только позволяют заданные габариты. Обычно эти приспособления можно приобрести в магазинах, поэтому они выполняются стандартных размеров, подходящих под стандартные размеры металлических заготовок.

Самодельные станки для ковки металла – усовершенствованные:

Самодельный станок

Профессиональное оборудование для холодной и горячей ковки металла:

Горячая ковка

Конструкции и чертежи станков холодной ковки для начинающих

«Гнутик» для гибки металлического прута

Рассмотрим станок холодной ковки для гибки профиля – в дополнении к приспособлениям, с помощью которых изготавливаются завитки (с помощью улиток разных форм). С этим приспособлением выполняется целый ряд видов декоративных элементов – от балконных ограждений, до перил внутренних лестниц, козырьков или решеток.

В работе станок выглядит так, как показано на фото:

Чтобы выполнить самодельный вариант, потребуется объемный и обычный чертеж (модель).

Этот вариант холодной ковки фигурных элементов отличается универсальностью, при установке оснастки можно гнуть не только дуги, но и зубцы.

Выполните станок для холодной ковки по чертежам, вы получите внешний вид приспособления как на фото.

«Твистер» для скручивания прутков

«Твистер» – это специальное приспособление, позволяющее скручивать металлические изделия по оси. Используется для квадратных прутков. Модифицированная версия применяется для изготовления декоративных корзинок из металла.

«Твистер» потребуется, чтобы сделать решетки, оградки и мебель. На фото показан самодельный вариант с электроприводом, который также может использоваться вручную.

Для скручивания завитков при помощи улиток

Чертеж для скручивания завитков выглядит следующим образом. Это самый простой в реализации инструмент, который позволит делать необходимый минимум операций, чтобы изготавливать большинство кованых украшений.

В итоге инструмент будет выглядеть так. Он рассчитан на изготовление завитков определенного типа и размера и не отличается универсальностью.

Данный самодельный станок для холодной ковки позволяет изгибать пруты улиткой с поперечным размером до 12 мм.

Ручная холодная ковка в Москве

Телефоны других регионов

Компания «Кресты и ограды» занимается производством элементов изделий методом холодной ковки из прочных сплавов. Этот менее трудоемкий способ, позволяющий в короткое время выпускать большое число предметов. Продаются они по невысоким ценам. При этом отличаются красивым внешним видом и практичностью.

Где применяются холоднокованные элементы?

Предметы, созданные по методу художественной холодной ковки, используются для оформления:

• Интерьеров зданий, домов, общественных мест, офисов. Например, перила, вазы, декоративные подставки.
• Экстерьеров строений, при отделке входных дверей, окон, балконов, веранд.
• Садов и приусадебных участков, как скамейки, столики, беседки.
• Заборов, ограждений, как их составные части.
• Могильных оград, крестов, иных мемориальных сооружений.

Представлено много стандартных предложений, но также возможно воплощение оригинальных проектов заказчика. Все предметы на заказ производятся по размерам, указанным клиентом. Наши мастера могут создать разнообразные завитки, улитки, узоры и орнаменты. Для покрытия используются краски с разными оттенками, в том числе и под драгоценные металлы.

7 достоинств метода холодной ковки

Как оформить заказ?

Чтобы купить изделия компании «Кресты и ограды», или подать заявку на изготовление каких-либо конструкций, достаточно позвонить нашим менеджерам. Телефоны указаны в разделе Контакты. Или можно заполнить форму обратной связи на сайте, и мы сами перезвоним вам. Предоставляем услуги по доставке, а в отдельных случаях, и по установке конструкций. На все виды работ распространяется гарантия.

Горячая ковка VS. Холодная ковка, в чем отличия?

Ковка — это один из распространенных производственных процессов, при котором металлу придается форма путем приложения к нему сжимающих усилий. Ковка может выполняться в различных температурных условиях, таких как горячая ковка, теплая ковка и холодная ковка. В процессе ковки используются молотки или прессы для сжатия и деформации материала в высокопрочные детали.

Процесс производства ковки полностью отличается от литейного, при котором расплавленный материал заливают в форму (см. разницу между ковкой и литьем).Еще одно существенное преимущество по сравнению с другими методами производства (такими как литье и механическая обработка) заключается в том, что ковка улучшает механические свойства материала за счет измельчения его зернистой структуры и делает его жестче и прочнее. Это делает поковку находящейся в различных промышленных применениях.

 

Процесс горячей ковки включает применение сильного тепла, при этом желаемая температура зависит от типа металла. Например, средняя температура, необходимая для деформации стали, составляет примерно 2100 градусов по Фаренгейту; для алюминиевых сплавов диапазон температур составляет от 680 до 970 градусов по Фаренгейту; для медных сплавов диапазон составляет от 1300 до 1470 градусов по Фаренгейту.Высокая температура необходима для предотвращения деформационного упрочнения во время деформации.

Горячая штамповка

обычно является лучшим выбором для стальных поковок, используемых в технических целях, и для деформации металла с высоким коэффициентом формуемости. Ключевые преимущества горячей штамповки включают гомогенизированную структуру зерна, низкое деформационное упрочнение, повышенную пластичность и уменьшение химических несоответствий. С другой стороны, горячая ковка предлагает менее точные допуски, возможность деформации при охлаждении и возможность неблагоприятной реакции между металлом и окружающей средой.

К преимуществам горячей штамповки относятся:

• Основное преимущество горячей штамповки заключается в том, что по мере деформации металла эффект деформационного упрочнения сводится на нет процессом рекристаллизации.
• Детали обладают повышенной пластичностью, что делает их желательными для многих конфигураций.
• Гомогенизированная зерновая структура.
• Качество поверхности без пористости позволяет выполнять широкий спектр операций заканчивания, таких как полировка или обработка поверхности.
• Эффективный процесс при работе с более твердыми металлами, такими как сталь.

Топ при покупке горячештамповок

• Тесное сотрудничество и сотрудничество между покупателями и производителями горячештампованных изделий необходимы для получения наилучшего продукта по наилучшей возможной цене.
• В связи с последним технологическим прогрессом в области горячей штамповки требуется тесное сотрудничество и тесная работа с кузнецом. Обладая знаниями о последних разработках, покупатель может обеспечить экономическую эффективность с помощью высококачественной продукции.
• Ковка требует большого мастерства и индивидуальной настройки. Отныне очень важно привлекать фальсификатора к этапам проектирования и спецификации разработки продукта.
• Покупатель горячей штамповки должен обладать общими знаниями об оборудовании и методах, используемых в процессе горячей штамповки. Кроме того, очень важно подтвердить, что у фальсификатора есть оборудование и возможности для производства этой детали.
• Покупатель должен иметь представление о возможностях фальсификатора предоставлять такие услуги, как термообработка, механическая обработка, испытания, проверка качества, испытания и т.д.
• И последнее, но не менее важное: покупатель должен иметь общее представление о масштабах потенциального поставщика горячей штамповки. Покупатель может убедиться, что предприятие горячей штамповки используется для производства необходимого объема.

CFS Forge обеспечивает процесс горячей штамповки методом штамповки в закрытых штампах, который выполняется в отличных условиях с использованием современного оборудования для достижения отличных результатов. Мы тесно сотрудничаем с нашими клиентами, чтобы понять их конкретные потребности и найти наилучшее возможное решение.Свяжитесь с нами сейчас, если у вас есть проект горячей штамповки!

 

Холодная ковка

Холодная ковка деформирует металл, пока он ниже точки рекристаллизации. Холодная ковка обычно предпочтительнее, когда металл уже является мягким металлом, таким как алюминий. Этот процесс обычно менее дорог, чем горячая ковка, а конечный продукт практически не требует отделочных работ. Иногда, когда алюминию придают желаемую форму методом холодной ковки, его подвергают термообработке для повышения прочности.Это называется «закалка».

Несмотря на слово «холодная», на самом деле холодная ковка происходит при комнатной температуре или близкой к ней. Наиболее распространенными металлами для холодной ковки обычно являются стандартные или углеродистые стали. Одним из наиболее распространенных видов холодной ковки является процесс, называемый ковкой штамповкой, при котором металл помещается в штамп, прикрепленный к наковальне. Затем опускающийся молоток ударяет по металлу и вдавливает его в матрицу. В зависимости от продукта, молоток может на самом деле падать на металл много раз в очень быстрой последовательности.

К преимуществам холодной ковки относятся :

Процессы ковки, как правило, не считаются экологически чистой частью производственного процесса, но холодная ковка, вероятно, является наиболее экологически чистым процессом в своем роде, используемым сегодня. Для компаний, которые заботятся об уменьшении углеродного следа своей продукции, процесс холодной ковки может помочь сократить количество отходов и снизить потребление энергии по сравнению с альтернативами ковки, использующими тепло.

Другие причины, по которым процесс холодной штамповки является предпочтительным, включают:

• Высокое качество материала поверхности
• Консистенция каждой изготовленной детали
• Эффективное использование материала

В дополнение к перечисленным выше причинам и экологически чистому фактору, холодная штамповка также является одним из наиболее рентабельных методов ковки на современном рынке.Например, оценки показывают, что этот процесс может снизить стоимость детали на 40–60 %.

 

Разница между горячей ковкой и холодной ковкой

Основное различие между горячей и холодной ковкой можно резюмировать следующим образом: производственный процесс холодной ковки увеличивает прочность металла за счет деформационного упрочнения при комнатной температуре. Напротив, производственный процесс горячей штамповки предотвращает деформационное упрочнение материалов при высокой температуре, что приводит к оптимальному пределу текучести, низкой твердости и высокой пластичности.

Наконец, производитель предпочел бы один процесс другому из соображений экономии и качества. Решение основывается на требуемых функциях желаемого компонента, отрасли, а также на том, идет ли речь о массовом производстве или небольших объемах индивидуальных деталей.

Холодная ковка

Этот процесс представляет собой разновидность штамповки штамповкой. Процесс холодной ковки может быть многих видов, таких как холодная высадка, гибка, холодное волочение, для получения разнообразного ассортимента продукции. Основными компонентами процесса холодной штамповки являются материал и форма штампа, материал заготовки, смазка и температура.

Холодная ковка обычно выполняется при комнатной температуре или при температуре, при которой микроструктура металла не изменяется. Это процесс сжатия, при котором металлическим заготовкам пластически придают форму с помощью контурных штампов, сжимая их между штампами.

Процесс начинается с химически смазанной заготовки стержня, которая вдавливается внутрь закрытой матрицы под очень высоким давлением. Затем металл течет и принимает нужную форму. Используемый материал может быть от более низких сплавов и углеродистой стали до нержавеющей стали серий 300 и 400, выбранных алюминиевых сплавов, бронзы и латуни.Мы постоянно стремимся оптимизировать производственные процессы и снизить затраты. В этом направлении сейчас все чаще используются такие методы, как численный анализ и моделирование.

Методы холодной ковки: Холодная ковка может быть выполнена следующими тремя способами.

Передняя экструзия:

В этом процессе металл течет в направлении силы ползуна. Он уменьшает диаметр пули за счет увеличения ее длины. Обычно используется для изготовления ступенчатых цилиндров и валов.

Обратная экструзия:

Здесь течение металла противоположно силе тарана. Он создает полые детали. Типичное приложение для массового производства.

Опрокидывание или заголовок:

В этом процессе металл течет перпендикулярно силе ползуна, тем самым увеличивая диаметр и уменьшая длину. Обычно используется для изготовления крепежных изделий.

Применение процесса холодной штамповки

Детали, которые должны быть выкованы с помощью этого процесса, наиболее рентабельны, когда их вес составляет 10 фунтов или меньше.Он имеет приоритет, когда должны быть включены неотъемлемые элементы конструкции, такие как встроенные фланцы и бобышки. Холодная штамповка очень популярна в автомобильной промышленности для изготовления деталей рулевого управления и подвески, антиблокировочных систем, осей, долот, ступиц сцепления, зубчатых колес, шестерен, пальцев, ступенчатых и промежуточных валов и втулок.

Холодная ковка стали — Knife Steel Nerds

Спасибо Марко Гульдиманну, Даррину Томасу, Джейсону Тиллоссону, Доминику Паолантонио, Кену, Бенедикту Петерсу и Стиву Грейнеру за то, что они стали сторонниками Knife Steel Nerds на Patreon!

Холодная ковка

Холодная ковка очень похожа на горячую ковку, за исключением того, что она находится при комнатной температуре или близкой к ней. Более низкая температура означает, что сталь намного прочнее и ее гораздо труднее подделать. Это также означает, что сталь более хрупкая и, следовательно, более склонна к растрескиванию во время ковки или прокатки. Форма зерен в стали изменяется путем ковки. О том, что такое крупы, вы можете прочитать в этой статье. Сталь состоит из плоскостей атомов железа, и если бы сталь состояла только из одного зерна, все эти плоскости атомов были бы параллельны друг другу:

Однако внутри стали много зерен, и границы между этими зернами проходят там, где встречаются плоскости атомов.Каждое зерно имеет различную «ориентацию» по отношению к другим, что представлено линиями сетки в зернах на схеме ниже:

Во время холодной прокатки мы спекаем эти зерна и удлиняем их. При ковке куска стали деформация, конечно, не такая равномерная, но принципы в основном те же.

Одновременно происходит упрочнение стали в процессе холодной обработки давлением. По мере обработки стали образуются «дислокации». Дислокации — это дефекты атомарного уровня, которые контролируют механические свойства стали. О них вы можете прочитать в этой статье. Это та же самая статья об очистке зерна, на которую я ссылался ранее, но теперь я удвоил шансы, что вы будете обмануты, нажав на нее. В стали всегда есть дислокации, а разные микроструктуры имеют разную плотность дислокаций. Вот короткое видео микроскопии высокого разрешения, показывающее движение дислокаций:

Прочность металлов зависит от того, насколько легко могут двигаться дислокации.Различные функции могут предотвратить движение дислокаций, таких как границы зерен. Таким образом, мелкое зерно с большим количеством границ зерен приводит к более высокой прочности, поскольку дислокации блокируются этими границами. Дислокации также не могут легко перемещаться через другие дислокации, поэтому более высокая плотность дислокаций означает более высокую прочность, потому что их больше, что блокирует движение других. Мартенсит получает свою прочность отчасти из-за очень высокой плотности дислокаций. О том, что делает мартенсит прочным, вы можете прочитать в этой статье.По мере холодной обработки стали образуется все больше и больше крошечных атомных дефектов, называемых дислокациями, и чем выше плотность этих дислокаций, тем прочнее сталь. Эти дислокации не следует рассматривать как макроскопические дефекты или крошечные трещины; дислокации не плохи, они присущи металлам, так как атомная структура никогда не будет идеальной. Возможно, лучше рассматривать это как увеличение степени несовершенства кристаллической структуры за счет холодной обработки. Холодная обработка обычно указывается в процентах, т.е. 10 % холодной обжатия означает, что толщина была уменьшена на 10 %, а 50 % означает, что толщина уменьшилась вдвое, с соответствующим увеличением длины, конечно. Вот увеличение твердости отожженной модовой стали А8 после холодной обработки давлением до 50% [1]:

Когда мы начинаем с отожженной стали с мягким ферритом и карбидами, структура выглядит примерно так, как показано ниже, с относительно круглыми ферритовыми зернами вместе с более мелкими карбидами (карбиды разных цветов, чтобы различать):

Отожженная нержавеющая сталь 13С26 [2], черная полоса 5 мкм

Приведенное выше изображение было получено с помощью «дифракции обратно рассеянных электронов» (EBSD), которая способна различать различные фазы (аустенит, феррит, карбиды) и ориентацию зерен.Также видна относительная плотность дислокаций, поскольку зерна с низкой плотностью являются «чистыми», а зерна с высокой плотностью дислокаций более грубые и темные.

При холодной прокатке стали карбиды более или менее не затрагиваются, но зерна удлиняются и плотность дислокаций увеличивается, что видно на изображении ниже, поскольку «качество изображения» зерен хуже:

13C26 после небольшого холодного обжатия [2], карбиды на этом изображении не окрашены, черная полоса 2 мкм

13C26 после большой холодной обжатия [2], черная полоса 5 мкм

При нагревании до достаточно высокой температуры сталь «перекристаллизуется», то есть образует новые зерна. Чем больше энергии вкладывается в сталь (большее холодное обжатие), тем выше движущая сила рекристаллизации. Эта энергия накапливается в стали в основном за счет образования дислокаций. Таким образом, энергия высвобождается из стали за счет образования новых зерен с низкой плотностью дислокаций. Процесс перекристаллизации вы можете увидеть на видео ниже:

Вы можете видеть, что металл в начале видео имеет большую структуру, затем начинают формироваться новые «чистые» зерна.Если вы внимательно посмотрите, то увидите, что на белых частицах образуются новые зерна, которые ведут себя подобно карбидам в стали. Карбиды способствуют зарождению рекристаллизованных зерен, но они также могут закреплять рекристаллизующиеся зерна, поэтому взаимодействие карбидов и рекристаллизации является относительно сложным.

Рекристаллизация происходит за счет диффузии атомов железа, поэтому для достаточной диффузии требуется определенная температура. Вот почему холодная обработка имеет такой эффект, потому что температура настолько низка, что сталь не может «зафиксироваться» диффузией.Однако температура, при которой начинается рекристаллизация, также определяется степенью наклепа. Чем больше степень наклепа, тем ниже температура начала рекристаллизации [3]:

При холодной обработке в несколько процентов в стали, показанной выше, для начала рекристаллизации необходимы полные 700°C (1300°F), в то время как при 50-70% холодном обжатии для рекристаллизации требуется только 500°C (930°F) происходить. Чем больше холодная обработка, тем больше энергии вложено в сталь в виде дислокаций, и эта энергия увеличивает «движущую силу» рекристаллизации.На скорость рекристаллизации также влияет температура: при более высоких температурах диффузия ускоряется, поэтому скорость рекристаллизации также увеличивается [4]: ​​

Вы можете видеть, что для приведенной выше стали рекристаллизация завершается в течение 20 секунд при 760°C, а при 650°C она занимает более 500 секунд. Опять же, эта скорость при разных температурах зависит от состава, карбидов и степени холодной обработки, но приведенный выше пример дает некоторое визуальное представление о разнице в зависимости от температуры.

Холоднокатаная сталь

Вся эта информация актуальна, поскольку некоторые ножевые стали доступны в холоднокатаной форме, что может привести к некоторым отличиям от горячекатаной стали. Существует множество причин, по которым может быть желательна холоднокатаная сталь, например, улучшение состояния поверхности. Как правило, холоднокатаная сталь имеет яркую блестящую поверхность без окалины. Сталь сначала «протравливается», проходит через ванну с кислотой для удаления окалины перед холодной прокаткой, и сочетание этих двух процессов придает стали очень гладкую поверхность.Толщина стали обычно также более постоянна, и холоднокатаная сталь часто доступна в более тонких размерах. AEB-L обычно доступен в холоднокатаной форме и, в частности, из стали 1095.

Приводит ли холодная ковка к превосходным конечным свойствам?

После всех этих воздействий на сталь во время холодной обработки и рекристаллизации, как это влияет на окончательную термообработку аустенизации и закалки, а затем на результирующие твердость и ударную вязкость? Процесс холодной ковки и рекристаллизации может привести к уменьшению размера зерна, что может улучшить баланс твердости и ударной вязкости.Вы можете прочитать о том, почему в этой статье о переработке зерна. Это уже третий раз, когда я ссылаюсь на эту статью, и я очень надеюсь, что вы ее прочитали. Уменьшение размера зерен феррита увеличивает количество центров зародышеобразования для образования аустенита, так что окончательный размер предшествующего аустенитного зерна также становится меньше.

Меньший размер зерна феррита приводит к большему количеству зародышей аустенита (синие кружки), поэтому, когда аустенит растет и замещает феррит, размер зерна становится меньше

В одном исследовании стали 52100 [5] они обнаружили, что 50% холодное обжатие привело к уменьшению размера зерна с ~11 микрон до 6 микрон, что дало соответствующее увеличение ударной вязкости:

В другом исследовании на 52100 [6] было обнаружено, что холодная прокатка уменьшала конечный размер зерна, а также что энергия холодной обработки ускоряла растворение карбидов:

Увеличение растворения карбида при высокой температуре означает, что в растворе больше углерода. Большее количество углерода в растворе перед закалкой приводит к более высокой твердости и меньшей ударной вязкости (подробнее см. Аустенитизация, часть 1 и часть 2). Однако, поскольку размер зерна также был уменьшен, произошло улучшение как твердости, так и ударной вязкости за счет холодного обжатия стали 52100 перед термической обработкой:

Чтобы получить лучшее представление об изменении размера зерна от холодной прокатки до термической обработки, вот изображения границ зерен из вышеприведенных экспериментов:

Другое исследование аустенитного отпуска стали 52100 [7] для бейнитной микроструктуры показало, что холодное обжатие перед термической обработкой приводит к повышению ударной вязкости:

В исследовании стали D2 [8] они испытали горячекатаную сталь, а также 10% и 20% холодное обжатие перед термической обработкой.Они аустенизировали при 1030°C (1885°F) в течение 20 минут перед закалкой, после чего измеряли твердость и наблюдали за микроструктурой. Они обнаружили, что холодная обработка ускоряет растворение карбида и уменьшает размер зерна, как в исследовании 52100. Однако твердость снизилась, поскольку образовалось больше остаточного аустенита. Больше углерода и сплава в растворе от растворения карбида может увеличить остаточный аустенит, вы можете узнать, почему в этой статье. Уменьшение размера зерна также снижает начальную температуру мартенсита и, следовательно, увеличивает конечный остаточный аустенит [9].Следовательно, использование холодной прокатки может потребовать снижения выбранной температуры аустенизации, чтобы гарантировать отсутствие избыточного остаточного аустенита после термической обработки.

Испытания на ударную вязкость не проводились, но вы можете увидеть уменьшение размера зерна на этих микрофотографиях:

Опасности холодной прокатки

С увеличением твердости и соответствующим снижением ударной вязкости и пластичности существует вероятность растрескивания при холодной прокатке. Это часто происходит из-за растрескивания краев и, в некоторых случаях, «аллигаторизации», когда сталь откалывается от центра:

Это изображение из [9]

Аллигаторизация начинается с образования пустот вблизи центра стали, которые в конечном итоге соединяются, пока сталь не расколется:

Эти изображения из [9]

Инструментальные стали с высоким содержанием карбидов могут привести к увеличению количества этих пустот, что повышает вероятность образования аллигаторов.Высокая доля карбидов также означает, что пластичность отожженной стали в целом низкая. Поэтому степень холодного обжатия, которую может выдержать инструментальная сталь, относительно низка. В случае A8 мод наблюдалось образование осевых трещин с обжатием до 20% [9]:

Большее количество и более крупные карбиды уменьшат пластичность отожженной стали, что приведет к более высокой вероятности образования аллигаторов и растрескивания. Следовательно, стали с небольшим содержанием мелких карбидов, такие как AEB-L, 1095 или 52100, будут демонстрировать лучшую пластичность при холодной прокатке, чем стали с большим содержанием карбидов, такие как стали D2 или 10V.

Другой распространенный дефект при холодной прокатке стали – растрескивание кромок [10]:

Мастера ножей Who Cold Forge Steel

Я не знаю многих производителей ножей, которые намеренно ковали сталь холодным способом. Мюррей Картер, вероятно, самый известный пример того, кто это делает. Холодная ковка — традиционный процесс для японских кузнецов, где он и изучил эту технику. Картер утверждает [11], что он использует холодную ковку для улучшения качества поверхности и окончательной формы и плоскостности в большей степени, чем это возможно при высокотемпературной ковке.Он также утверждает, что холодная ковка приводит к «лучшему балансу между остротой кромки, сохранением кромки и простотой заточки». В видеодемонстрации он сказал, что холодная ковка улучшила окончательную структуру зерна. Поскольку это традиционная техника, может быть трудно понять, каковы были первоначальные причины холодной ковки, я думаю, что улучшение плоскостности и формы более вероятно, чем преднамеренное улучшение размера зерна или конечных свойств. Следует признать, что большинство ножей Carter ламинированы более мягкой сталью или железом (сан-май), что может сделать сталь менее восприимчивой к растрескиванию.Чтобы попрактиковаться в холодной ковке перед изготовлением готовых ножей, он рекомендует намеренно холодную ковку стали до тех пор, пока она не треснет, чтобы лучше понять, сколько сталь может выдержать.

Резюме и выводы

Холодное обжатие приводит к повышению твердости стали за счет увеличения плотности дислокаций. При нагревании сталь рекристаллизуется, образуя новые зерна, и эти зерна часто меньше, чем первоначальный размер зерна. Измельчение размера зерна сохраняется за счет окончательной термообработки до мартенсита.Уточнение размера зерна может привести к улучшению ударной вязкости. Холодное обжатие также приводит к ускорению растворения карбида, а это означает, что может потребоваться снижение температуры аустенитизации для сохранения той же твердости. Инструментальные стали имеют относительно низкую пластичность при комнатной температуре, поэтому холодное обжатие должно быть ограничено до 15% или менее, если оно выполняется, и только на отожженной стали.

---

[1] Гасеми-Нанеса, Хади, Мохаммад Джахази, Маджид Хейдари и Том Левассер. «Влияние вызванных деформацией микропустот на механическое разрушение мартенситной инструментальной стали AISI A8-Mod.В AIP Conference Proceedings , vol. 1896, нет. 1, с. 020021. Издательство АИП, 2017.

[2] Ионеску-Габор, Сорин. «Исследование и эмпирическое моделирование рекристаллизационного отжига полосы мартенситной хромистой стали с помощью EBSD». Кандидатская диссертация, КТХ, 2009.

[3] Х. Ф. Кайзер и Х. Ф. Тейлор, Transactions American Society for Metals, vol. 27, с. 256 (1939).

[4] Ян, Дза, Э. Л. Браун, Д. К. Мэтлок и Г. Б. Краусс. «Рекристаллизация феррита и образование аустенита в холоднокатаной межкритически отожженной стали.” Металлургические сделки А  16, вып. 8 (1985): 1385-1392.

[5] Бесвик, Дж. М. «Свойства разрушения и распространения усталостных трещин в закаленной стали 52100». Металлургические сделки А  20, вып. 10 (1989): 1961-1973.

[6] Ли, Чжэнь-син, Чан-шэн Ли, Цзинь-и Жэнь, Бин-чжоу Ли, Цзянь Чжан и Юн-цян Ма. «Влияние холодной деформации на микроструктуру и ударную вязкость в процессе аустенизации подшипниковой стали 1,0 C–1,5 Cr». Материаловедение и инженерия: A  674 (2016): 262–269.

[7] Чакраборти, Дж., П. П. Чаттопадхьяй, Д. Бхаттачарджи и И. Манна. «Микроструктурное усовершенствование бейнита и мартенсита для повышения прочности и ударной вязкости высокоуглеродистой низколегированной стали». Металлургические и сырьевые операции A  41, no. 11 (2010): 2871-2879.

[8] Нанеса, Хади Гасеми, Жюльен Булгаков и Мохаммад Джахази. «Влияние предшествующей холодной деформации на эволюцию микроструктуры инструментальной стали AISI D2 после упрочняющей термической обработки». Журнал производственных процессов  22 (2016): 115–119.

[9] Бесвик, Дж. «Влияние предварительной холодной обработки на мартенситное превращение в SAE 52100». Металлургические операции А 15, вып. 2 (1984): 299-306.

[10] Се, Хайбо. «Исследование краевой трещины тонкой холоднокатаной полосы». (2011).

[11] https://www.yumpu.com/en/document/read/59578865/australian-blade-ed-3-dec-2017

Нравится:

Нравится Загрузка…

Родственные

Холодная ковка: понимание процесса и некоторые ключевые расчеты

С момента изобретения систем автоматизированного проектирования (САПР) в начале 1960-х годов конструкторам изделий стало намного проще проектировать компоненты и детали из листового металла для различных применений.Но одна проблема, которая остается неизменной, — это необходимость найти подходящий метод производства для создания этих конструкций.

Станки с ЧПУ

обеспечивают высокую точность и соответствуют жестким допускам, но их недостатком является высокая стоимость и потери материала. В то время как 3D-печать устраняет эту проблему потери материала, дизайнеры продуктов имеют ограниченные возможности выбора металла, когда дело доходит до 3D-печати. Холодная ковка является популярным методом производства, который помогает разработчикам продукции создавать экономичные детали из листового металла с высокой точностью.

Но что такое холодная ковка и что делает этот процесс таким особенным? В этой статье объясняется процесс холодной ковки и приводятся некоторые ключевые расчеты, которые должны знать разработчики продукции при холодной ковке.

Промышленные ковочные прессы используются для изготовления деталей из листового металла. Источник: Наталия Гора/Adobe Stock

Что такое холодная ковка?

Холодная ковка — это процесс формовки и производства металла, при котором кусок сырья пластически деформируется и сжимается под пуансоном и матрицей.Процесс обычно происходит при комнатной температуре, а не при более высоких температурах, таких как горячая ковка.

В отличие от обычной механической обработки, когда участки заготовки удаляются для формирования требуемых деталей, холодная ковка деформирует существующий материал до желаемой формы. Это позволяет добиться высокой скорости производства, практически полного отсутствия потерь материала и получения прочных конечных продуктов благодаря деформационному упрочнению сырья.

В зависимости от типа используемых штампов холодная ковка бывает двух видов:

1. Свободная штамповка
2. Поковка в закрытых штампах

Свободная штамповка

При свободной ковке заготовка помещается между двумя плоскими штампами без предварительно вырезанных профилей, которые не охватывают заготовку.Сжимающая сила от штампов деформирует металлическую деталь до тех пор, пока не будет сформирована желаемая форма.

Ковка в открытых штампах. Источник: Banerjee/CC [SA] [2.5]

Усилие ковки, необходимое для этой цилиндрической заготовки (на рис. 2), можно рассчитать, используя:

Где:

Yf = напряжение течения материала (Па)

A = площадь поперечного сечения заготовки (м2)

r = мгновенный радиус заготовки (м)

h = мгновенная высота заготовки (м)

µ = коэффициент трения между матрицей и заготовкой

Некоторые из преимуществ операции холодной ковки в открытых штампах на заготовке включают повышенную прочность и сопротивление усталости. Однако имейте в виду, что изделия, полученные в результате операций холодной штамповки в открытых штампах, обычно требуют некоторой вторичной обработки (или очистки) для достижения желаемых размеров и допусков. Возможно, это не идеальный метод ковки для создания сложных и точных деталей.

Поковка в штампах

Ковка в закрытых штампах — это процесс ковки, при котором заготовка помещается между одним или несколькими штампами нестандартной формы. При сжатии и деформации заготовка течет, чтобы заполнить полость фасонного штампа (показана на рисунке 3), принимая форму полости и формируя желаемый конечный продукт.Излишки материала, также называемого заусенцем, после этого процесса ковки впоследствии обрезаются.

Поковка в закрытых штампах. Источник: sanya_zx9r/Adobe Stock

По сравнению с холодной ковкой в ​​открытых штампах, операции холодной ковки в закрытых штампах позволяют получать детали с лучшим качеством поверхности, превосходными механическими свойствами и более жесткими допусками. Этот процесс устраняет необходимость в дополнительных операциях постобработки, характерных для операций холодной штамповки в открытых штампах. Это идеальный метод для крупносерийного производства.

Усилие ковки, необходимое для выполнения операции холодной штамповки в закрытых штампах, можно рассчитать, используя:

Где:

k = коэффициент умножения

Yf = напряжение течения материала (Па)

A = предполагаемая площадь поковки, включая заусенец (м2)

Диапазон значений k для различных форм представлен в таблице 1.

Таблица 1. Диапазон значений k для штамповки

Рассмотрим сценарий, в котором необходимо произвести холодную штамповку цилиндрической детали, имеющей площадь проекции (с заусенцами) 0.03 м2 и напряжение течения 500 МПа. Если значение k для простой детали получается равным 6, то усилие ковки составит 90 МН.

Хотя эта статья содержит полезную информацию о холодной ковке, существует множество других соображений и факторов, влияющих на качество деталей холодной штамповки. Разработчикам продуктов рекомендуется связаться с производителями, чтобы обсудить их требования к проекту, включая, среди прочего, размеры, допуски и сроки выполнения заказов.

Холодная ковка – Продукция

DYNA-MIG, подразделение F&P Mfg., Inc. имеет более чем 20-летний опыт холодной штамповки с использованием двух формовочных машин Sakamura BPF-650 300 т и одной формовочной машины National Machinery Formax XXV 320 т, добавленной в 2014 году. 

Этот уникальный метод высокоскоростной формовки деталей позволяет производить компоненты внутренней трубы для втулок, крепежных деталей, штифтов и натяжителей, а также манжеты для поддержки конструкции. Дизайн оснастки предлагается собственными силами, чтобы сократить время выполнения заказа. Как естественное продолжение холодной ковки, DYNA-MIG также предлагает нарезку на месте и возможность профилирования.

Наши продукты

DYNA-MIG, подразделение компании F&P Mfg., Inc., является ведущим канадским производителем и поставщиком автомобильных компонентов.

Наша продукция включает в себя:

ПОДРАМНИКИ

Подрамники

обеспечивают опорную конструкцию для двигателя, трансмиссии, а также систем передней и задней подвески.

РЫЧАГИ ПОДВЕСКИ

DYNA-MIG, подразделение F&P Mfg., Inc. производит несколько различных нижних рычагов управления, верхних рычагов управления и звеньев.

ПЕДАЛИ

DYNA-MIG, подразделение F&P Mfg., Inc., занимается сваркой и сборкой узлов сцепления
и педали тормоза для различных моделей с использованием штампованных компонентов
, поставляемых нашими дочерними компаниями F&P.

ХОЛОДНАЯ КОВКА

DYNA-MIG, подразделение F&P Mfg. , Inc. имеет более чем 20-летний опыт холодной штамповки с использованием двух формовочных машин Sakamura BPF-650 300 т и одной формовочной машины National Machinery Formax XXV 320 т, добавленной в 2014 году.

БЕЛЫЙ КОРПУС

DYNA-MIG, подразделение F&P Mfg., Inc., производит несколько сварных узлов белого кузова, таких как панели, поручни, крылья, колесные арки и верхняя рулевая тяга.

ЗАПЧАСТИ

DYNA-MIG поддерживает OEM-клиентов с электронным покрытием и упаковкой запасных частей для кузовных панелей.

Холодная, теплая и горячая ковка

В чем разница?

Холодный

Холодная ковка включает штамповку в штампах или настоящую штамповку в закрытых штампах со смазкой и круглыми штампами при комнатной температуре или близкой к ней. Поковки из углеродистой и стандартной легированной стали чаще всего подвергаются холодной ковке. Детали, как правило, симметричны и редко превышают 25 фунтов. Основным преимуществом является экономия материала, достигаемая за счет прецизионных форм, которые требуют небольшой обработки.Полностью закрытые оттиски и экструзионный поток металла обеспечивают отсутствие сквозняков и жесткие допуски. Производительность очень высока с исключительным сроком службы матрицы. В то время как холодная ковка обычно улучшает механические свойства, это улучшение бесполезно во многих распространенных применениях ковки, а экономические преимущества остаются основным интересом. Дизайн и производство инструментов имеют решающее значение.

Теплый

Теплая ковка имеет ряд преимуществ в плане экономии, которые подчеркивают ее все более широкое использование в качестве производственного метода.Диапазон температур для горячей штамповки стали простирается от температуры выше комнатной до температуры ниже температуры рекристаллизации, которая составляет от 800 до 1800 градусов по Фаренгейту, в зависимости от сплава. Однако более узкий диапазон от 1000 до 1330 градусов по Фаренгейту становится диапазоном, возможно, с наибольшим коммерческим потенциалом для горячей штамповки стальных сплавов. По сравнению с холодной ковкой горячая ковка имеет потенциальные преимущества, заключающиеся в снижении нагрузки на инструмент, снижении нагрузки на ковочный пресс, повышении пластичности стали, устранении необходимости отжига перед ковкой и благоприятных свойствах после ковки, которые могут исключить термическую обработку.

Горячий

Холодная, теплая и горячая ковкаГорячая ковка представляет собой пластическую деформацию металла при такой температуре и скорости деформации, что рекристаллизация происходит одновременно с деформацией, что позволяет избежать деформационного упрочнения. Для этого на протяжении всего процесса должна поддерживаться высокая температура заготовки (соответствующая температуре рекристаллизации металла). Разновидностью горячей ковки является изотермическая ковка, при которой материалы и штампы нагреваются до одной и той же температуры. Почти во всех случаях изотермическая ковка суперсплавов проводится в вакууме или в строго контролируемой атмосфере для предотвращения окисления.

Горячая ковка алюминия

— это уникальный и надлежащий процесс, разработанный Queen City Forging, при котором для улучшения физических свойств алюминиевой ковки используется быстрый инфракрасный нагрев.

Производитель деталей для холодной штамповки | Федеральная группа США

Дополнительные преимущества холодной штамповки

Снижение производственных затрат

Холодное формование снижает себестоимость производства, поскольку оно использует штампы, которые были спроектированы с высокой точностью и требуют меньше затрат энергии, чем другие методы, требующие высоких температур для формования металлических деталей.В результате холодная штамповка позволяет повысить производительность и производительность независимо от того, используются ли прецизионные или неточные методы.

Экономия материалов

Экономия, полученная за счет сокращения отходов/отходов материала во время производства, дополнительно увеличивается за счет более высокого выхода исходных материалов, поскольку отсутствует риск их перегрева; практика, которая приводит к растрате материалов, неэффективности и менее точным допускам на размеры.

Экологичность

Таким образом, прецизионная холодная штамповка является идеальным процессом для отраслей, заботящихся об окружающей среде, поскольку количество отходов сокращается; это снижает потребление энергии и затраты, что приводит к увеличению прибыли.Прецизионная холодная штамповка не требует специальной среды.

Почти окончательная форма Холодная штамповка

— это метод, который позволяет получить готовые размеры, близкие к чистым, с минимальной механической обработкой. Преимущества заключаются в сокращении расхода материалов и сокращении сроков выполнения заказа за счет исключения второстепенных операций, таких как штамповка и вырубка, а также сварка. Другими дополнительными преимуществами являются точность размеров, качество поверхности (гладкость), контролируемая геометрия и электрические характеристики.

Дополнительные операции Сокращены или исключены

Поскольку в процессе для выполнения работы используется штамп, вторичные операции часто можно исключить. Это особенно полезно для высокоточных деталей или деталей, требующих жестких допусков. Примерами таких процессов могут быть штамповка, снятие заусенцев и вырубка. Формовка также может во многих случаях исключить некоторые сварные соединения путем сгибания существующих деталей до желаемой формы без какой-либо дополнительной работы.

Повышенная прочность и ударная вязкость

Холоднодеформированные детали обладают металлургическими свойствами, отличными от свойств, полученных методом горячей штамповки, и, следовательно, демонстрируют повышенную прочность на растяжение и ударную вязкость по сравнению с изделиями, изготовленными с использованием традиционных технологий.Благодаря этому прецизионные детали холодной штамповки требуют меньше обслуживания и, как следствие, продлевают срок службы механических устройств, таких как машины, шестерни и т. д.

Холодное формование по сравнению с горячим формованием

Холодная штамповка — это тип механической обработки, при которой используется штамп для гибки, придания формы или соединения металла без его нагрева. Методы штамповки могут широко варьироваться в зависимости от того, какой конкретный материал обрабатывается, и желаемого конечного результата, но по сравнению с горячей ковкой холодная штамповка имеет несколько преимуществ: только более экономичным, но и гораздо более экологически безопасным.Холодная штамповка также обеспечивает большую точность по сравнению с горячей ковкой; по крайней мере, теоретически, поскольку некоторые металлы могут растрескиваться при быстром охлаждении, что не является проблемой, если тепло не является фактором.

Холодная штамповка — это холодная высадка

Холодное формование также известно как холодная высадка, холодная обработка, холодное волочение или холодная прокатка. Это процесс формовки металлов, который включает формование металлов без использования тепла. Термин «холодный» относится к тому факту, что во время этого процесса не происходит нагревания.Это делает его чрезвычайно популярным в отраслях, где производственные процессы должны быть экономически эффективными или экологически безопасными любой ценой.

Холодное формование в сравнении с механической обработкой

Традиционная обработка деталей требует снятия металла с помощью режущего инструмента для получения необходимой геометрии детали. Холодная штамповка может формировать металлические детали быстрее и менее расточительно, чем если бы вы подвергали их механической обработке.

Лучшие материалы для холодной штамповки

Процесс холодной штамповки можно использовать для изготовления металлических деталей практически любого типа, но у каждого материала есть свои преимущества и недостатки.Медь, латунь и алюминий или более мягкие материалы, которые легко поддаются холодной штамповке, но при регулярном обслуживании штампа, обычно используют сталь, нержавеющую сталь, стальные сплавы и другие специально смешанные материалы.

Узнайте больше о холодной штамповке с помощью нашего обзора и справочного руководства по холодной штамповке.

Обычные изделия, изготовленные методом холодной штамповки

Практически любая сложная геометрия для автомобильной, транспортной, сельскохозяйственной, горнодобывающей, аэрокосмической и медицинской промышленности, включая штифты, валы, болты, фиксаторы и детали, изготовленные по индивидуальному заказу.

Работайте с Federal Group над вашим следующим проектом холодной штамповки

Независимо от того, изучаете ли вы варианты создания прототипа для нового продукта или у вас есть существующий продукт, который вы хотели бы запустить в производство, Federal Group USA может помочь вам с вашим следующим проектом холодной штамповки. Уже более 30 лет мы предоставляем высококачественные услуги по изготовлению металлоконструкций для самых разных отраслей промышленности. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы запросить ценовое предложение для вашего проекта холодной штамповки.

Ищете дополнительную информацию о холодной штамповке? Щелкните здесь, чтобы прочитать статью в нашем блоге Зачем использовать холодное формование.

.