Основы процесса ковки металла

Разновидности художественной ковки металла

Наиболее сложные и изысканные изделия получают способом традиционной, горячей ковки. Этим способом можно выковать как обычные прутья решетки, таки элементы ажурной ковки, такие, как листья и цветы, стилизованные фигурки животных и замысловатые орнаменты.

Горячая художественная ковка металла

Холодная ковка не позволяет достичь таких же высот художественной выразительности, но имеет свои явные достоинства: низкую себестоимость и высокую повторяемость изделий в серии.

Холодная ковка

К холодной ковке иногда относят и технику чеканки. В этом случае на тонкий лист металла с помощью набора остроконечных инструментов и молотка наносят узор, состоящий из множества вмятинок и черточек, складывающихся в высокохудожественное изображение.

Металл для ковки

Для ковки, вне зависимости от ее типа, главное качество металла — это его пластичность. От нее зависит насколько удобно и просто изменять форму заготовки. В то же время, следует помнить, что чем больше пластичность металла, тем ниже его прочность.

Медные заготовки пластичные, но очень дорогие

Если вас интересует художественная ковка – металл можно использовать следующий:

• Медь;
• Сталь;
• Латунь;
• Дюралюминий;
• Всевозможные сплавы на основе меди и алюминия.

Несмотря на то, что цветные металлы более пластичные, для художественной ковки обычно используют сталь. Это связано, прежде всего, с ее низкой стоимостью, что позволяет снизить и цену кованых изделий. Кроме того, сталь обладает более высокой прочностью.

На фото сталь разогретая — самый распространенный метал для ковки благодаря низкой стоимости и высокой прочности

При выборе стали для ковки необходимо уделять внимание следующим ее параметрам:

• Содержание углерода. Этот показатель должен находиться в пределах 0,25%;
• Минимальное количество примесей. Сталь должна содержать как можно меньше примесей, таких как молибден, сера, хром и фосфор.

Надо сказать, что в наше время обычно пользуются заводскими заготовками при ковке, к которым относятся всевозможные пруты круглого и прямоугольного сечения, а также листовой металл и пр. Это избавляет от необходимости подбирать металл и делать заготовки самостоятельно.

Инструмент и оборудование

Основные устройства, применяемые в художественных мастерских, аналогичны обычным кузницам — это горн и наковальня. В качестве оснастки выступает ручник, а при крупных работах применяется кувалда. Для держания раскалённого металла применяются наборы клещей — серийные и специальные. Последние изготавливаются кузнецом-художником самостоятельно.

При художественной ковке необходимы зубила, бородки, подбойки, а также скруглённые молотки. В качестве дополнительного инструмента применяются оправки, обжимки, наконечники, шпераки и подсечки, а также плиты — пробойные, формовальные, правильные и гвоздильные. Для операций по холодной обработке металла требуются инструменты для чеканки, разгонки, рифления и зернения, а для тонкой работы — напильники, резцы, шаберы и штампы. Кроме того, в мастерских, особенно в крупных, могут быть установлены механические и пневматические молоты.

Операции

К операциям, применяемым в художественной мастерской относят:

• Высадка.
• Протяжка.
• Скругление граней.
• Продевание.
• Оформление уступов.
• Гибка.
• Пробивка.
• Рубка.
• Скручивание-торсирование. Плоский, торсированный или круглый прут скручивается в спираль. Скручивание производится в холодном или нагретом состоянии — в зависимости от толщины стержня. Скрученные стержни применяются при оформлении решёток.
• Шишки. Проволока свёртывается в спираль — в форме шишки.
• Волюты-спирали.
• Свёртка колец. Заготовка свёртывается в кольцо необходимого диаметра. Свёртывание производится в холодном или нагретом состоянии — в зависимости от толщины заготовки.
• Пересечение внахлёст.
• Рассекание материала.
• Скобы.
• Чеканка.

Термическая обработка металла

Термической обработкой называется совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения твердых металлических сплавов с целью получения заданных свойств за счет изменения внутреннего строения и структуры. Термическая обработка используется либо в качестве промежуточной операции для улучшения обрабатываемости давлением, резанием, либо как окончательная операция технологического процесса, обеспечивающая заданный уровень свойств детали.

Общая длительность нагрева металла при термической обработке складывается из времени собственно нагрева до заданной температуры и времени выдержки при этой температуре. Время нагрева зависит от типа печи, размеров деталей, их укладки в печи; время выдержки зависит от скорости протекания фазовых превращений.

Нагрев может сопровождаться взаимодействием поверхности металла с газовой фазой и приводить к обезуглероживанию поверхностного слоя и образованию окалины. Обезуглероживание приводит к тому, что поверхность деталей становится менее прочной и теряет твердость.

При нагреве и охлаждении стали происходят фазовые превращения, которые характеризуются температурными критическими точками. Принято обозначать критические точки стали буквой А. Критические точки А1 лежат на линии PSK (727 °С) диаграммы железо-углерод и соответствуют превращению перлита в аустенит. Критические точки А2 находятся на линии МО (768 °С), характеризующей магнитное превращение феррита. A3 соответствует линиям GS и SE, на которых соответственно завершается превращение феррита и цементита в аустенит при нагреве.

Для обозначения критических точек при нагреве и охлаждении вводят дополнительные индексы: букву «с» в случае нагрева и «r» в случае охлаждения, например Ас1, Ac3, Ar1, Ar3.

Соединение изделий

Для соединения художественных изделий и их частей применяют, в основном, соединения на хомутах и клёпках. Также применяют сварку — кузнечную, газовую и электродуговую.

Декоративная отделка

Двери, решётки на окна и проёмы, балконы и балконные ограждения, козырьки, лестницы и лестничные ограждения, ворота, калитки, заборы и вставки на заборы, парковая и садовая мебель, беседки, мангалы, фонари, дымники, флюгеры и многое другое можно создать и украсить при помощи ковки.

Дети Константина Ивлева

Примеры кованых изделий из металла на выставке

Примеры кованых изделий из металла и оборудования для их изготовления демонстрируются на ежегодной выставке «Металлообработка».

Заключить договор на поставку таких инструментов или полноценных станков с ЧПУ с отечественными и иностранными дистрибьюторами проще всего, посетив выставку «Металлообработка», которую регулярно проводит ЦВК «Экспоцентр» в Москве на Красной Пресне.

Также именно здесь оптимальное место для представления собственной компании и ее продукции, чтобы расширить сферу сбыта и открыть новые
возможности для бизнеса путем создания долгосрочных партнерских соглашений.

Штампованные изделия из металлаШтамповка изделий из металлаИзделия из тонкого металла

Художественная ковка металла

В результате обработки металла ковкой кузнецы получают предмет мебели или же обихода, который имеет художественную ценность.

Металлические изделия украшались орнаментом с давних времен. Древние кельты наносили узоры на доспехи, кинжалы, кубки. В Киевской Руси мастера изготавливали предметы, которые удивляли своей прочностью, надежностью и красотой. Обработка металла ковкой получила широкое распространение в ХVII-ХVIII веках. В то время оконные решетки, ограды парков, дворцов и особняков, двери храмов были украшены ажурными коваными элементами.

С развитием технологий в ХХ веке возрос спрос на изделия, изготавливаемые методом штамповки. Но интерес к художественной ковке не угас. В настоящее время многие владельцы частных домов, коттеджей, квартир украшают помещения и земельные участки оригинальными коваными элементами. Заказать высококачественные изделия можно у мастеров кузнечного дела дизайн-студии интерьеров «РублевЪ».

Отделка ванной

Отделка ванной комнаты в панельном доме – вызов для строителей и дизайнеров. Как из небольшой, не всегда удобной площади сделать комфортный и полезный санузел, и при этом чтобы он красиво смотрелся? Это – задача не из легких.

Потолок

Отделка потолка может быть нескольких видов:

• покраска материалом на акриловой или силиконовой основе;
• натяжные потолки;
• пенопластовая плитка;
• подвесной потолок.

Обработка потолка краской самый недорогой и практичный вариант. Главное аккуратно оштукатурить, чтобы не было перекосов и неровностей. Такое покрытие прослужит 5-8 лет. Недостаток: страдает при затоплении соседями – покрывается желтыми пятнами и буграми.

Натяжной потолок – его легко монтировать, мусора обычно минимум, можно выбрать любой фасон: матовый, глянцевый, белого или молочного цветов, разноцветный. Эластичная ткань не даст протечь воде, если вас затопили соседи сверху. В такой потолок легко монтировать точечные светильники.

Одной из разновидностей натяжного потолка считается – подвесной. Крепится на несущий внутренний элемент, либо капитально на потолок. Существует разнообразие фактур:

• органическое стекло;
• металлические панели;
• двухуровневый с использованием ПВХ-панелей.

Выглядит такой потолок стильно и аккуратно. Из-за отсутствия щелей на нем не развивается плесень. Есть возможность вставить споты – светильники с LED или обычной лампочкой. Самому с установкой не справиться – нужна бригада профессионалов.

Пенопластовая плитка – это уже не обычная покраска, но и не натяжной потолок, что-то среднее. Плюсом является самостоятельная укладка панелей. Стоит выровнять потолок и приклеить пенопластовую плитку. Фактура у такого материала разная: гладкая, рельефная, с узорами. Срок службы до 5 лет. Недостаток: при повышенной влажности, плохой вентиляции на плитке начнет расти плесень. Через пару лет такой потолок будет белым с вкраплениями черной плесени.

Стены

Отделка стен в ванной комнате в панельном доме предполагает использование таких материалов:

• плитка;
• краска;
• пластиковые панели.

Иногда клеят обои, но это ненадежный вариант, потому что при попадании на них воды, они могут расклеиться. Между стеной и пластиковой вагонкой может развиваться грибок. Для предотвращения появления зачищают стенку, обрабатывают противогрибковым раствором, затем антисептиком.

В местах повышенной влажности (стена над ванной, возле умывальника должна быть закрыта для предупреждения роста грибка).

Пол

Пол в ванной комнате всегда керамический. Он удобный – легко моется, при попадании влаги структура плитки не меняется, на нем не развивается плесень.

Существует три класса плитки по противоскольжению:

• красный – лучшая, первый сорт, на которой нельзя поскользнуться;
• синий;
• зеленый – третий сорт.

Мелкая, глазурованная с двойным обжигом плитка подходит для стен, но не для пола. В местах, где нет плитки, обрабатывайте гидроизоляцией во избежание развития грибка и плесени.

Для отделки пола выбирают также керамогранит, который более долговечный, или наливной пол. При этом тратится много времени на отделку, зато он прочный и долговечный.

Для пола керамическая плитка  большая по размеру, чем на стену. Разнообразие оттенков, рисунков позволяют подобрать необходимую цветовую комбинацию. Для визуального увеличения ванной рекомендуется укладывать плитку диагонально.

Оборудование для ковки

В промышленности широко используют кузнечно-прессовые станки. Его разделяют по признакам:

1. По температуре обрабатываемой заготовки. Для такой технологической операции использую ковочные машины, которые могут обрабатывать как холодные, так и разогретые заготовки. Машины этого класса используют для обработки плоских и объемных деталей.
2. По операциям, которые можно выполнять на этом оборудовании, то есть для заготовительных, основных и финишных операций.
3. По способу подачи или удаления готовой продукции из рабочей зоны станка, в практической работе стараются использовать устройства для автоматической подачи и удаления заготовок и отходов.
4. По типу привода, работает от приводов разного тип – электричества, сжатого воздуха, гидравлики.
5. По главной характеристике – номинальному усилию, которое оказывает пресс в рабочий момент.

Индукционные нагреватели

Перед тем как направить заготовку, на обработку с помощью горячей ковки необходимо обеспечить ее нагрев до определенной температуры. Эту задачу решают с использованием нагревательных устройств. Как уже упоминалось, для нагрева применяют горн, муфельную печь, но существует еще один тип – индукционные нагреватели. Через эти устройства проходят детали, которые будут направлены на штамповочно – ковочные операции.

Преимущества нагрева в индукционной печи:

уменьшение затрат на электрическую энергию и это особенно важно во время постоянного рост тарифов.
рост производительности работы, так, как нагревание заготовок таким способом позволяет сократить время необходимое для нагрева детали.
позволяет не только точно позиционировать заготовку в печи, но и оптимально расположить ее для более эффективного нагрева.
на поверхности заготовки не остается окалины и это положительно сказывается на использовании штамповочно-кузнечного инструмента. Это позволяет освободить производственные площади.

Обустройство кузницы

Для того чтобы организовать кузницу необходимо обладать помещением на правах арендатора или полноправного владельца. Помещение для кузни должно быть возведено из таких строительных материалов, которые отвечают правилам, нормам пожарной безопасности. Цех для художественной ковки должен быть светлым и просторным. В среднем помещение кузницы должно быть не менее 45 м2.

Художественные изделия из металла могут изготавливаться в результате двух технологий:

1. холодной ковки, которая осуществляется путем механической обработки сортового или листового металла;
2. горячей ковки, которая подразумевает нагрев металла до ковочной температуры и его обработку с помощью специального оборудования, инструментов.

Организация кузни включает приобретение такого оборудования и инструментов для ковки:

1. Неотъемлемый элемент кузни, в которой планируется работать с металлом методом горячей ковки – кузнечный горн, то есть источник открытого огня. Именно в нем впоследствии будут разогреваться металлы в мягкий материал. В настоящее время создано множество модификаций кузнечного горна, отличающихся конструкцией.

Однако все кузнечные горны можно классифицировать по типу топлива:

• горны, работающие на твердом топливе – коксе, каменном угле, дровах;
• оборудование, работающее на жидком топливе;
• горны, осуществляющие работу на газовом топливе.

В среднем кузнечный горн стоит от 20000 – 200000 рублей в зависимости от вида оборудования и его технических характеристик.

2

Наковальня – второе по важности оборудование для ковки, следующее за кузнечным горном. Современные наковальни могут быть таких типов: однороговой, двурогой, безроговой, их вес может колебаться от 100 до 250 килограмм

Стоимость небольшой наковальни может составлять от 1600 рублей, более модернизированные модели не имеют урегулированного значения стоимости.

3. Инструменты и оснастки:

• тиски (поворотные, стальные, стуловые, стальные с наковальней);
• молотки (раскатка, зубило, боевой, гладилка, кувалда);
• щипцы-клещи (продольно-прямоугольные, продольно-цилиндрические, поперечно-прямоугольные, угольные);
• формы-штампы;
• улитки-кондукторы;
• болгарка;
• сварочные аппараты;

4. Станки для ковки

• отрезной станок;
• точильный станок;
• сверлильный станок.

Декор

Финишный этап, которым завершается декоративная ковка изделия.

Декорирование включает в себя следующие приемы и операции:

• Доводка и подгонка.
• Шлифовка и полировка.
• Грунтование и покраска.

После сборки изделие проверяется на прочность и точность (особенно важно соблюдение размеров, например, на оконных решетках)

Важным пунктом является устранение деформаций, полученных при сварочной сборке (рихтовка). Если требуется, то некоторые детали могут быть доведены режущими и шлифовальными инструментами. Также готовятся посадочные точки для креплений (если это предусмотрено конструкцией).

Обязательно все поверхности шлифуются до идеально ровного состояния

Важно выровнять неровности и обязательно зачистить места соединений (особенно сварочные швы)

Полировку проводят, если это необходимо.

Окончательная покраска — это самый простой способ финишной отделки изделия. Часто в художественной ковке применяют такие способы, как золочение или воронение (зависит от изделия).

Только по окончанию всех этих процессов изделие будет завершенным.

Ампир

Своеобразным развитием классицизма стал сформировавшийся во времена империи Наполеона I стиль ампир (от французского «style Empire» – «имперский стиль»). Характерные особенности кованого ампира, отличающие его от собственно классицизма – это прямые гладкие прутья и декоративные геометрические элементы с плавными прямыми линиями. Также для ампира в искусстве ковки свойственно совмещение меандров с флористическими мотивами. Кроме того, волюты в ампире несколько иной – вытянутой формы.

Главные особенности стиля:

* Строгая простота форм

* Геометрические элементы с плавными прямыми линиями

* Меандры и растительные мотивы

* Волюта вытянутой формы – типичный элемент

 Ковка в стиле Ампир

Ампир стиль	Стиль Ампир, в ковке
Стили в художественной ковке	скамейка ампир
Мостик в стиле ампир	Ампир

Стиль Ренессанса

Эпоха Ренессанса (от французского «renaissance» – возрождение) является переосмыслением античного искусства, своего рода возвращением к нему. Это стало настоящим прорывом со свежими сильными идеями во всех областях культуры. Конечно, не было исключением и искусство ковки. В ковке явились на свет такие новшества, как круглый прут, и из него великолепные спирали и разветвления с роскошными цветами и листьями на конце, а также способ продевания прутьев «восьмёрками». Получилась лёгкая, изящная, но прочная решётка. Основными элементами декора стали спирали, плетёнки, листья, в употребление вновь вернулись волюты.

Главные особенности стиля:

* Античные мотивы

* Гармоничность, соразмерность деталей

* Круглый прут

* «Восьмёрки», спирали, плетёнки – типичные элементы

Стили художественной ковки

Ренессанс

Ковка в стиле ренессанс

Ковка стили

Урок Леонида Архангельского

 

Русская академия ремесел представляет урок Леонида Архангельского по созданию ножа для практических целей – использования «на земле». С ним можно выживать в лесу, ходить на охоту – изделие  простое, в меру твердое, не хрупкое, износостойкое. Введение посвящено теории – отличие сталей, их характеристики, структура клинка (основные виды, технологические особенности). В основной части приведен алгоритм действий. В конце ролика проводится испытание – полученное лезвие разрезает стекло, гвоздь диаметром 8 мм, металлический прут. Леонид заинтересовался кузнечно-оружейным искусством в 1980-х годах, специализируется на дамасской стали и булате.

Опытные мастера часто пренебрегают техникой безопасности, рискуя получить травмы. С опытом приобретается ловкость, позволяющая избегать большинства опасностей, которые подстерегают начинающих. Первое, что должен сделать новичок, это обзавестись защитными средствами – рабочими перчатками (кузнецу нужны термостойкие), защитными очками, удобной одеждой из прочной ткани, исправным инструментом. Применяя электросварку, рекомендуется регулярно проверять исправность проводки, обязательно купить маску, надевать одежду, закрывающую руки.

23 июня 2020

Русско-византийский

Русско-византийский сформировался в XIX веке на волне патриотических имперских настроений. Его идейная основа — культурно-исторический союз России и Византии как двух православных держав. В конце XIX века этот стиль активно поддерживался в России государством и церковью и поэтому был очень распространён. Русско-византийский стиль — сложный, величественный стиль.

Главные элементы стиля в художественной ковке:

Симметричность узоров, плетёный орнамент

Плотные узоры, наполненные мелкими деталями

Растительные мотивы

Стили художественной ковки	Русско-византийский стиль
решетка в русско-византийском стиле
Калитка, русско-византийский

Как отличить сварные конструкции от художественной ковки?

Дизайнеры при обустройстве жилищных пространств часто используют кованые изделия. Уникальные металлические предметы мебели и обихода придают домам индивидуальность. Они гармонично вписываются в любой интерьер и экстерьер. Порой изделие из ковки становится главным декоративным элементом помещения или приусадебного участка.

Но некоторые недобросовестные работники мастерских предлагают клиентам продукцию, соединенную методом сварки, выдавая ее за художественную ковку. Отличить подлинные художественные кованые изделия от сварных не сложно. В оформлении первых — обязательно присутствует хотя бы одна из перечисленных ниже деталей:

• гнутые или скрученные элементы;
• наконечники, листья или другие декоративные детали в орнаменте;
• коронки;
• элементы, соединенные хомутами.

Подбор кованых изделий под стиль интерьера

Изделия для разных стилей:

1. Прованс. Стены, мебель лучше украшать цветочными конструкциями, отдельными ветвями из металла.
2. Скандинавский стиль. В геометрии должны отсутствовать сглаженные углы, плавные изгибы. Все декоративные элементы должны быть строгими, состоящими из прямых линий, соединяемых под острыми углами.
3. Рококо. Линии должны быть утонченными, постепенно переходить к массивным предметам.
4. Восточный стиль. Включает витиеватые переплетающиеся линии, листья, ветви. Не должно быть острых углов, большого количества прямых линий.
5. Лофт. В оформлении должна преобладать резкость. Нужно делать больше острых углов, предметов, украшений грубой формы.

Также внимание нужно уделять цветовой гамме. Например, для скандинавского стиля и лофт подойдут темные оттенки, натуральный металлический цвет

Дизайн в стиле рококо (Фото: Instagram / n_hramcova)

Базовые инструменты для холодной ковки в домашних условиях

Создание уникального изделия всегда начинается с расчетов материала и разработки подробного плана работы. Легче всего продумать ходы, создавая эскизы кованых изделий в масштабе, записывая размеры и подбирая нужные инструменты. Особого внимания заслуживает выбор материала. Металл должен быть прочным, но легко изгибаться.

Обратите внимание! Закаленные листы или прутья использовать нельзя. Под воздействием перепада температуры структура металла меняется, он становится хрупким и может сломаться под давлением.. Существует два вида ковки металла своими руками – вальцовка (работа с прутьями) и штамповка (выдавливание листов под прессом)

В домашних условиях чаще используется первый вариант. Для прессования листов нужно сделать специальную заготовку для деформации. Распространенные инструменты для вальцовки: гнутик, улитка, твистер, волна и фонарик

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.

Анализ рынка художественной ковки

Изделия художественной ковки широко используются в архитектуре при создании оригинальных фасадов зданий и сооружений, дверных и оконных решеток, ограждений и заборов, калиток, ворот. Изделия ковки могут создаваться как вручную кузнецами, так и в процессе автоматизированного производства. Средняя стоимость 1 м2 ковки на рынке составляет 1000-2000 и более рублей. На данном сегменте рынка существует жесткая конкуренция и для того, чтобы обладать преимуществами по отношению к компаниям-соперникам, необходимо использовать в производственном процессе автоматизированные станки, позволяющие снизить трудоемкость изготовления кованых изделий.

Готический стиль

Готический (с итальянского «gotico» – варварский) стиль родился в Средневековье. Вытеснив собой романский стиль, он стал совершенно новым и весьма необычным явлением в искусстве. Для готики характерны устремлённость вверх, острые пики и навершия, строгая геометричность. Кованые изделия готического стиля устрашающе величественны, им свойственны шипы и общая острота линий. Ограждения со стрелами, узкие просветы меж прутьев, сами прутья – сложного профиля – часто образуют просечки (соединение, когда один прут проходит сквозь другой), орнаменты, в которых доминируют растительные узоры – розетки, лилии, крестоцветы, трилистники.

Главные особенности стиля:

* Величественность

* Общая устремлённость вверх

* Острые навершия

* Розетки, лилии, крестоцветы, трилистники – типичные элементы

готический стиль

Готика, стиль ковки

готика	стиль перил готика
Стили художественной ковки, балкон	скамейки в готике