Холодная ковка – метод формирования изделий из металла под давлением. Металл не нагревается перед деформацией, а изгибается с помощью специальных станков. Кованые узоры украсят ограждения сада. перила лестницОкна или входные двери. Простота и дешевизна позволят любому человеку быстро освоить процесс и самостоятельно осуществить свои идеи.
Методом холодной ковки можно создавать невероятно красивые изделия.
История возникновения кузницы: описание холодной ковки.
Ковка – это процесс обработки металла для придания ему желаемой формы, превращения заготовки в продукт. Люди, которые незнакомы с особенностями работы по металлу, слово «кованый» ассоциируют с кузней, где заготовку 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 дома, не имея 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 освоение работы, невысокие требования к квалификации.
- Возможность создания уникального орнамента из базовых элементов.
Недостатки — это ограниченность рабочих поверхностей и материалов: прутьев, листов и пластин.
Холодное кование — один из древних методов обработки металла.
Ручная холодная ковка старше горячей. Первые изделия обнаружены в Египте и Месопотамии и датируются 4-3 тысячелетием до нашей эры. Использовалась руда, которая поддавалась деформации после удара камнем. Холодную ковке применялись для изготовления украшений из золота. Мягкий металл удобно обрабатывать каменными молотками. Самое древнее изделие найдено в Египте, его создали 8 тысяч лет назад.
Спустя несколько столетий, наблюдая за вулканами, люди узнали, что благодаря высокой температуре придавать металлам форму 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, но оборудование для холодной ковки модернизировано.
Современное оборудование позволяет создавать изделия с большим количеством кованых элементов.
Инструменты для холодной ковки дома.
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. Особое внимание заслуживает выбор материала. Металл должен быть прочным, но легко изгибаться.
Важно!Закаленные листы или прутья запрещено применять. Под воздействием перепада температур структура металла изменяется, 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 украшают лестницу.
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 миллиметров. Выбор слишком толстого материала может существенно усложнить работу.
Станок твистер используют для скручивания прутьев по продольной оси. Волна предназначена для создания волнообразных элементов. Инструмент фонарик применяется для работы сразу с несколькими прутьями, которые устанавливаются на оснастку и сгибаются путем вращения рычага.
Оборудование для вальцовки в домашних условиях
Можно приобрести приспособления для холодной ковки или изготовить их своими руками из подручных материалов. Для начала необходимо 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 станок.
Какие изделия можно сделать с его помощью?
Чертежи гнутика для холодной ковки создавать не обязательно. Достаточно один раз посмотреть на принцип работы, чтобы самостоятельно сделать инструмент. Станок представляет собой стальную оснастку, разделенную 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, приводящий конструкцию в движение.
Обратите внимание!Изгиб прута требует больших усилий, поэтому закрепление верстака на подвижную опору приведёт к неправильному сгибанию и усложнит работу.
Валики должны свободно вращаться в отверстиях, что уменьшит силу, необходимую для изгиба пластины. Пазы для валиков можно просверлить в нескольких местах симметрично друг другу. Это позволит быстро перемещать детали, варьируя угол сгибания.
Гнутик помогает гнуть металлические прутья под любыми углами.
Механизм изгибания металла гнутиком:
- Пластина или прут размещают между валиками.
- тисками центральный валик прижимается к металлу;
- Вращением рычага пластина перемещается вдоль валика и принимает заданный изгиб.
Для удобства под центральный валик устанавливают лимб — ленту с делениями, показывающую высоту угла.
Инструмент для вальцовки гнутика достаточно прост в использовании.
Улитка: простой инструмент для создания спиралей.
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 лёгкой 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. Первую часть устанавливают на каркас. Сверху отмечают центр круга, приваривают трех- или четырехстворчатую ножку для распределения нагрузки.
Верхняя часть улитки, на которой сгибается металл, называется модулем. Модуль может быть статичным или сборным.
Инструмент улитка позволяет создавать из ковкого металла завитки.
Статичный модуль – это приспособление для холодной ковки, предназначенное для выгибания однотипных деталей узора. Изменить радиус или угол изгиба невозможно. Перед началом формирования модуля на столешнице рисуют разметку. Из металлических пластин (толщиной не меньше 0,6 мм) собирают улитку и приваривают.
Наборный модуль состоит из нескольких частей. Его используют чаще всего при художественной ковке своими руками, так как можно создавать элементы разного радиуса. Сначала на столешнице рисуют разметку деталей и рассчитывают пазы. Из толстого металла вырезают съемные части улитки. Отверстия для закрепления на столешнице прорезают только посередине. В противном случае напряжение распределяется неравномерно, и паз быстрее ломается.
Модуль для ковки можно сделать сменным. К металлическому кругу приваривается конструкция нужного радиуса. Пазами или болтами ее крепят к столешнице. Для изготовления элементов разного диаметра делают несколько модулей, которые можно использовать на одном станке.
Наборный модуль даст возможность создавать из ковкого металла завитки разного радиуса.
Между столешницами нужно закрепить вращающийся вал и рычаг. Расстояние между роликом и модулем должно быть не меньше 2 см, а ход вала должен выходить за пределы столешницы. На ручке рычага устанавливают подвижный элемент для регулировки радиуса хода ролика.
Волна: создание и использование инструмента.
Волна — инструмент для ковки линий в виде синусоиды. Вытачиваются два валика заданных размеров. Первый ролик — статичный (вокруг него будет выгибаться прут), фиксируется на опоре. Второй — ведущий, закреплен на рычаге и вращается при соприкосновении с поверхностью. Между валами образуется давление, действующее на металл и заставляющее его изгибаться.
Статичный валик можно выточить в форме ступенчатой пирамиды. Таким образом радиус волны можно будет изменять, перемещая рычаг и прут выше по делению. При использовании такого станка одну сторону всегда нужно удерживать, чтобы не повредить изгиб. Для более точного повторения формы волны вытачиваются два статичных валика: один удерживает прут в нужном положении, не допуская дальнейшего деформирования, а на втором проводится сгибание.
Инструмент «Волна» придаст пруту волнистую форму.
Фонарик и твистер: особенности станков.
Фонарик – оборудование холодной ковки для работы с несколькими прутьями и создания объемных корзинок. 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 для валика. 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, состоящие из нескольких прутьев, закрепляют сваркой.
Станок твистер имеет подобную конструкцию. В матрицу вместо вала вставляют прут, который прижимают пластиной или болтами. Между ними нужно установить подвижный элемент, подающийся вперед при вращении вала. Прут скручивается по продольной оси, образуя симметричную спираль.
Изготавливать кованные изделия можно с помощью инструментов фонарик и твистер.
Важно!Ходовая матрица при каждом вращении должна приближаться к неподвижному положению. В случае её фиксации в одном месте мастеру потребуется больше усилий для выполнения изгиба прутьев.
Холодная ковка ручной работы с помощью пресса: изготовление заготовок для создания изделий.
На кованых ограждениях и заборах часто можно заметить не только геометрические узоры, но и цветы, бабочек, листья и прочие элементы декора. Их также выполняют путем применения техники холодной ковки, но методом вальцовки, а не штамповки.
Объемные кованые изделия своими руками изготавливают из листовой заготовки. Работа с прессом в домашних условиях реже встречается, чем вальцовка. Выдавливание листов под прессом может быть ручным (выбивным и вдавливаемым) или автоматическим. В домашних условиях дешевле использовать ручную штамповку. Для этого мастеру необходимо сделать несколько заготовок, которые под давлением будут отпечатываться на металлическом листе.
Чертеж будущей кованой вещи значительно упростит работу мастеру.
Оборудование для ковки металла:
- Пуансон (пресс-штемпель или шплинтон) — верхняя часть пресса, которая продавливает лист внутрь. Давящая сторона штампа может быть рисующей или гладкой.
- Матрица — элемент, изготовленный по форме нужного объекта. Рельеф матрицы под давлением деформирует пластину, придав ей требуемую форму.
- Рычаг пресса – рукоятка или реле для приведения матриц вплотную и настройки силы прессования.
Перед началом работы необходимо создать рисунок будущего изделия. Эскизы художественной ковки переносятся на заготовку, которую обрезают и стачивают 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 кованные изделия.
Простую ковку металла в домашних условиях можно выполнить зубилом и молотком. Зубило выступает как пуансон, наковальня – матрицей, а молоток – рычагом. Для лучшего пропечатывания рисунка под лист положим пластину с насечками. Так рельеф будет более четким и красивым.
Важно!Металл, применяемый 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 листьев.
Методом холодной ковки можно создавать объёмные детали.
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 пользования. 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, потому что 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 хочет сделать. Изначально рисуется чертеж, рассчитываются материалы, количество необходимых элементов, выбираются станки и оснастки. Для того чтобы изделие смотрелось красиво, лучше сразу выбрать стиль его исполнения. Пересматривая фото изделий холодной ковки, можно легко заметить, к какому направлению относится узор.
Красивые кованые изделия можно выполнить в разных стилях.
Существуют несколько стилей формирования кованого рисунка.
Романский стильХарактеризуется 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 орнаментМало 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 самыми распространенными.
РенессансВ 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.
БароккоПолная 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.
РококоДля этого направления характерно использование тонких прутьев и двусторонних завитков. Рокайльный орнамент создает постоянное движение, отличается филигранностью и объемными узорами. На фото холодной ковки заметна ассиметричность и дробный орнамент. Неприемлемо применение прямых прутьев и плоских решеток.
Классический стиль позволяет сочетать в себе различные кованые элементы.
КлассицизмКрасивый, хотя и простой стиль, вернувший 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.
АмпирХарактеризуется наличием геометрического орнамента, длинными гладкими прутьями. Основной элемент (волюта) видоизменен: удлиненная прямая линия с односторонними завитками на концах. Главное для данного стиля – строгая простота, симметричная геометрия в сочетании со спиральными элементами.
Ар-нуво, или модернХудожник 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 сделать без чертежа.
Если человек начнёт работу без предварительного чертежа, 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 с наличием фотографии кованых узоров следует делать чертеж и разметку для точного расположения всех деталей.
Крепление деталей узора: заключительная 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. Начать формирование узора без предварительного просмотра результата не стоит.
Изделия выглядят более целостными, если элементы соединены сваркой.
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. Заклепки 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 для дополнения узора. В завершение работы орнамент обходят зачистным или полировочным кругом.
Холодная ковка помогает изготавливать красивее и необычные вещи собственными руками.
Художественная ковка — это не только бизнес или работа, но и занимательное хобби. Оборудование холодной ковки можно сделать даже начинающему мастеру из подручных материалов. Специалистов по холодной ковке смело можно назвать художниками, так как они создают красивые орнаменты из неотесанных прутьев, труб и листов. Подобные увлечения требуют полной отдачи и немалых затрат. Все вложенные средства и старания принесут свои плоды, если подкреплены желанием создавать прекрасное.