Как сделать кованые изделия своими руками

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

Обычно для ковки стальных предметов используют готовые заготовки в виде литых стальных болванок требуемого размера. Своими руками таким способом можно изготовить не слишком большие предметы и мелкие инструменты, поэтому для нагревания использую кузнечный горн.

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.

По данным таблицы можно понять каких температурных рамок стоит придерживаться во время нагревания различных сортов стали при ковке. Определяют степень накала металла по его цветовому спектру. Например, если заготовка имеет окраску ослепительно белого цвета, значит, она разогрета до 1200-1300 градусов. Чем более темный окрас металла, тем он холоднее. На фото изображена схема соотношений цветового спектра к температуре.

Как по цвету определить температуру нагрева

Процесс ковки

Когда заготовка будет разогрета до требуемой температуры, ее стоит обжать. Это нужно делать для устранения различных раковин, пустот и трещин в структуре болванки. Процесс проводят следующим образом. Заготовку вытаскивают из горна и ударами молота проходят ее поверхности от середины до краев (сначала верхнего, а потом нижнего).

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

Очень быстрое остывание материала кованого изделия приведет к неравномерной кристаллизации металла. Как следствие в структуре образуются напряжения, раковины и пустоты. Чтобы избежать таких отрицательных моментов, когда завершиться ковка металла в домашних условиях, нужно задать постепенное и равномерное остывание.

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.

Процесс ковки своими руками можно посмотреть на примере видео поковки якутского ножа

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.

Сегодня все чаще дачные участки используются не в качестве источника дохода, а в качестве того укромного уголка на лоне природы, в котором можно отдохнуть душой и телом, насладиться пением птиц и вдохнуть ароматы цветов. Приусадебный участок стремятся обустроить так, чтобы он приносил эстетическое удовольствие. Художественная ковка своими руками призвана стать одним из вариантов декорирования пространства и реализации творческого потенциала.

Соответствие стилей

Кованые беседки, лавочки, арки и мостики пользуются огромной популярностью, так как с их помощью можно привнести разнообразие и свежие нотки практически в любой ландшафтный дизайн. Эти элементы декора позволяют своим авторам воплотить в жизнь разнообразные творческие задумки и фантазии.

Однако не следует забывать и о стилевом соответствии, которое необходимо тщательно соблюсти. Выбранные образцы кованых изделий никоим образом не должны выпадать из общей стилистики пространства и расположенных на нем строений. Необходимо тщательно изучить выбираемые образцы художественной ковки. В противном случае выбранный элемент может не вписаться в общую картину и выглядеть инородным, даже если сам по себе он весьма красив.

Как правило, кованые изделия очень хорошо сочетаются практически с любым типом ландшафтного дизайна. Французские парки и английские газоны легко приемлют этот стиль, более того, такие изделия подчеркивают их элегантность, а порой и вычурность. Для российского стиля оформления приусадебных участков такие элементы декорирования так же свойственны, как, собственно, и для итальянского колорита с мраморными бассейнами и фонтанами.

Важную роль здесь играет непосредственно орнамент, а также количество кованых элементов в нем. Обилие всевозможных мелких деталей, замысловатый и пышный дизайн подойдет далеко не каждому стилю. Стиль барокко подойдет для участка с большой территорией, на котором дом и другие строения выполнены в том же стиле. В то же время для легкого и утонченного изделия нет особых ограничений. Оно органично вписывается в любой дизайн.

Виды кованых изделий

Наиболее распространенными изделиями, которыми принято украшать приусадебную территорию, выступают:

1. Ограды и калитки. Они выглядят особенно элегантно, а иногда даже роскошно. Однако на них возложена нелегкая миссия: наряду с эстетическими функциями они также должны выполнять и функцию защиты.
2. Мебель для сада (полностью, или же с отдельными коваными элементами) — ее эстетические качества наряду с прочностью и долговечностью не оставят равнодушными даже самых искушенных ценителей красоты и элегантности.
3. Мостики в саду, украшенные ажурными гнутыми узорами, смотрятся очень изящно, утонченно и аристократично. При наличии на участке ручья или альпийской горки, а также иной экзотической растительности такой элемент как мостик будет выполнять не только декоративную, но и защитную функции.
4. Лестницы и всевозможные опоры смотрятся весьма изысканно, выступают украшением крыльца и террасы.
5. Арки и перголы. В наше время они используются не только с целью создания укромного тенистого участка, в котором можно отдохнуть и насладиться прохладой в жаркий летний день. Довольно часто они выступают как самостоятельный архитектурный элемент. Они могут быть украшены розовыми кустами и обвиты виноградными лозами. То есть они также выполняют несколько функций одновременно: эстетическую и практическую.
6. Мангалы. Какой же отдых на природе без шашлыка? Но не все мангалы органично вписываются в окружающий дизайн. На помощь здесь как раз приходят кованые мангалы, которые придают необычайный колорит и уют окружающему пространству. Здесь можно проявить всю свою фантазию, ведь процесс художественной ковки предусматривает разнообразие форм и замысловатость сюжета.
7. Садовые светильники станут изюминкой дизайна приусадебного участка. Всевозможные фонари, украшающие стены дома и расположенные вдоль дорожек, создадут романтический настрой и привнесут гармонию в окружающее пространство.
8. Беседки и навесы. Их обычно размещают в некотором отдалении от дома или же вблизи водоема. Они служат своеобразной зоной отдыха или уединения. Воздушное и легкое строение навевает ощущение праздника и настраивает на оптимистичный лад. Разнообразные навесы и козырьки призваны не только защищать от дождя и снега, но и вносить свой вклад в создание общей архитектурной композиции.
9. Аксессуары. Цветочные стойки, кованые статуэтки, держатели для зонтов, садовые светильники, дверные молотки и другие предметы, несомненно, привнесут краски в серые будни. Тем более что эти аксессуары и многое другое можно сделать собственноручно.

Но так ли легко сделать кованое изделие своими руками в домашних условиях?

Разновидности ковки

Многие полагают, что собственноручное создание кованых изделий практически невозможно. Другие же считают, что ничего сложного в этом нет, ведь кузнечное дело существует уже очень давно и наши предки им успешно занимались. Однако для того, чтобы изготовить даже самый незамысловатый кованый элемент своими силами, необходимо иметь определенные навыки и, желательно, опыт в этом непростом деле. Кроме того, не обойтись без специальных орудий труда и знания свойств различных металлов.

Горячая ковка — это трудоемкий и тяжелый процесс, который осуществляется на кузнях, и в домашних условиях он неприменим.

Не имея специальных условий, подойдет аналог горячей ковки — художественная ковка.

Процесс изготовления изделия

Необходимо будет создать металлическую сварную конструкцию, используя металлопрокат либо металлопрофиль. Впоследствии ее украсят детали художественной ковки. Потребуются:

• источник электричества;
• ровная поверхность, подходящая для сборки изделия;
• болгарка с металлическими щетками, а также отрезными и зачистными кругами;
• маркер;
• молоток;
• две шпильки;
• нетянущаяся веревка;
• сварочный аппарат;
• маска;
• перчатки;
• электроды.

Металлопрокат лучше использовать маленького сечения, так как его легче будет согнуть без использования специального нагрева. Следует заранее выбрать рисунок. Не стоит выбирать слишком сложные эскизы. Поскольку очень тяжело работать с таким материалом, как металл, особенно делая это впервые. Металл следует покупать с запасом (небольшим), заранее просчитав потребность в нем. Следует учесть, что длина стандартного металлического прута — 6 метров.

Обработать металл лучше всего сразу же, иначе потом это совершить будет гораздо сложнее. Его необходимо в первую очередь очистить от ржавчины, используя для этого металлическую щетку, надетую на болгарку.

Затем необходимо будет собрать рамку, используя для этого процесса ровную поверхность. Рассчитывать ее размер следует по внешним поверхностям. Сварной шов будет у каждого из углов рамки. Сначала нужно прихватить одну из сторон во избежание перекоса рамки. Несколько капель сварки необходимо капнуть на нижний и верхний углы, затем выровнять диагональ путем постукивания по неприваренным углам. После чего свариваем остальные два угла.

На заранее подготовленную ровную поверхность наносится рисунок в масштабе 1:1. С помощью веревки измеряем элементы рисунка, прикладывая ее к каждому из них, как к трафарету. Таким образом, узнаем длину, на которую необходимо будет порезать металлические пруты.

Для деформации заготовок понадобится следующее приспособление: две шпильки необходимо приварить на расстоянии 2—3 см друг от друга. С их помощью и с использованием молотка можно выгибать железные пруты, при этом ориентируясь на трафарет.

Когда пруты уже изогнуты, следует разложить и собрать рисунок на трафарете. Если присутствуют лишние детали, их следует обрезать. После чего изделие сваривается поочередно с обеих сторон. Дефекты и изъяны после сварки нужно аккуратно зачистить. Купленные заранее декоративные кованые элементы, которые украсят основу, привариваем на предназначенные для них места. В местах сварки снова производим зачистку.

Для грунтовки лучше всего использовать белый грунт, поскольку на нем видны все огрехи. Краска должна обладать теми же свойствами, что и грунт. Искусственное состаривание или позолота придаст особого шика изделию, которое внешне будет очень похоже на кованое.

У тех же, кто в этом деле уже «набил руку», изделия получаются просто великолепными.

Уход за коваными изделиями

Кованые изделия, как и любые другие, нуждаются в уходе. Располагаясь на улице, они подвергаются разнообразным воздействиям окружающей среды, что негативным образом сказывается на их внешнем виде. Их желательно окрашивать один раз в 2−3 года. Обязательно необходимо смазывать трущиеся детали ворот, качелей и калиток. Таким образом, они прослужат гораздо дольше.

Подводя итог, следует заметить, что все гениальное просто, как гласит известная пословица. Если возникает желание собственноручно украсить свой приусадебный двор, следует как можно быстрее воплощать его в жизнь. Кованые изделия, созданные своими руками, помогут создать уютную и дружественную атмосферу, привнесут яркие краски в повседневную жизнь.

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

Схема кованых ворот.

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

Что такое горячая и холодная ковка?

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

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

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

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

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

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

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

Какие инструменты потребуются для работы?

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

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

1. Инструменты для горячего способа достаточно примитивны. При их помощи обрабатывали металлы и несколько тысячелетий назад:

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

Конструктивные элементы кованого ножа.

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

1. Для холодной ковки необходимо сделать или приобрести инструменты, которые позволят изгибать пруток заготовки так, как это нужно мастеру:

• гнутик — помогает при изготовлении элементов с изгибом;
• улитка — по сменному шаблону пруток изгибают в виде спирали с разным радиусом;
• фонарик — помогает сделать кованый элемент «шишка» или «фонарик»;
• волна — служит для изготовления волнообразных элементов;
• твистер — на нем заготовку скручивают в продольном направлении;
• станок для изготовления колец.

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

Как изготовить декоративные элементы своими руками?

Рисунок 2. Таблица определения температуры по цвету раскаленной заготовки.

При горячей ковке температура металла для обработки должна достигать примерно 800-1200 ° С. Определить ее можно только по цвету раскаленной заготовки по таблице на рис 2. При меньшей температуре металл будет недостаточно пластичен, а при большей он утратит прочность и заготовка может сломаться.

1. Вытяжкой называют удлинение детали при уменьшении ее толщины. Вытягивают элемент, нанося удары кувалдой или молотком равномерно по всей поверхности участка, который должен быть вытянут. Подобным образом можно сформировать постепенно заостряющийся к концу кованый элемент — пику.
2. Разгонку выполняют, ударяя по 2-м сторонам заготовки. Этим приемом пику игольчатой формы можно расплющить и придать ей листовидную форму.
3. Радиусно изогнутые элементы (волюты, спирали) куются на роге наковальни, на шпераках, с применением гибочной плиты. Гибка на угол производится на кромке наковальни. Когда надо изготовить много одинаковых элементов изогнутой формы, пользуются шаблоном.

Изогнуть кованый элемент можно, выполняя следующие шаги:

• нарисовать эскиз волюты, кусок проволоки выгнуть по рисунку;
• распрямить проволоку и отрубить пруток-заготовку по этой мерке;
• нагреть его конец до температуры 900 ° С, выполнить законцовку, т.е. согнуть край прутка;
• на конце рога или на кромке наковальни выполнить первый завиток;
• заготовку нагреть по длине и при помощи спиральной оправки изогнуть ее.

Наковальня: а – рог; б – хвостовик; в – лицо; г – углубление для пробивания отверстий; д – отверстие для установки подкладного инструмента; е – площадка для рубки металла; ж – башмак.

1. Спиральная оправка представляет собой самостоятельно изготовленный шаблон из изогнутого прутка, приваренный к основанию. При изготовлении элемента нагретую заготовку загоняют между витками шаблона при помощи молотка.

1. Торсированные (скрученные) детали изготавливают, зажимая конец заготовки в тисках, а другой помещают в вороток и делают им несколько оборотов вокруг продольной оси. Для того чтобы заготовка не изогнулась во время скручивания, ее можно поместить в отрезок трубы подходящего диаметра.

Вороток представляет собой полосу металла с квадратным или щелевидным отверстием, в которое помещают конец полосы или прокованный в квадрат пруток для торсирования.

1. «Шишка» или «фонарик» формируется из 2-4 тонких прутков. Их концы сваривают вместе, проковывают в квадрат и зажимают в тисках, другой конец крутят воротком, пока не получится жгут. Его немного раскручивают, разъединяя прутки, и наносят по торцу несколько ударов, расширяя элемент.

Холодная ковка подразумевает использование этих же приемов, но без нагрева заготовки. Для облегчения обработки холодного металла применяют различные механизмы, о которых говорилось выше. Торсирование и изгибание прутка, вытяжку и разгонку (раскатку) производят на соответствующих станках. При использовании механизмов с электродвигателем участие мастера сводится к нажатию кнопки и регулированию процесса.

Готовые элементы размещают на плоскости согласно эскизу кованого узора и сваривают в нужных местах. Места сварки зачищают напильником. Можно дополнительно декорировать их хомутками из полос стали. Собранное изделие грунтуют и окрашивают для защиты от коррозии.