Если приобретён земельный участок, будь то дом или дача, всегда встаёт вопрос оформления участка. Одним из наиболее красивых и показывающих самодостаточность и хороший вкус хозяина украшений являются кованые изделия. Это может быть как просто кованый мангал, так и целые композиции из кованых изделий.
Из кованого металла можно изготовить поражающие своей красотой беседки, прекрасно впишется в любой интерьер скамейка, лестница. Коваными делают ограждения (заборы), даже балконы. Можно сделать перила на крыльце.
Всю эту красоту сегодня можно сделать самому, это не сложно, как может казаться на первый взгляд. Дело в том, что эти вещи можно создать, не прибегая к услугам кузницы. Станки для холодной ковки своими руками можно использовать прямо дома. А фото ковки наглядно иллюстрируют результаты.
Что нужно знать о ковке?
Ковка представляет собой процесс обработки специальной заготовки. Ее цель — придать металлу требуемые размеры с формой. Различают горячую ковку и холодную.
Мастеру нужно познакомиться с обеими разновидностями, чтобы знать достоинства и недостатки каждой.
Холодная художественная ковка
В последнее время стала популярной холодная ковка. Она более простая и требует минимум оборудования. К тому же, такой способ изготовления художественных декоративных элементов более простой в освоении. Не нужно знать о химических изменениях в структуре металла, а также о дополнительной закалке и его отпуске.
Самодельное оборудование для холодной ковки простое в исполнении и эксплуатации, а также довольно компактное. Да и сама мастерская чище, в отличие от традиционной кузницы, а изделия не загрязняются продуктами горения.
Верстаки для холодной обработки металла способны делать многие операции без нагревания заготовки быстрее, чем этот же процесс выполнялся горячей ковкой.
Горячая и холодная ковка в художественной обработке материалов могут совмещаться, ведь некоторые детали возможно создать только с нагреванием и проковкой, а другие элементы проще и быстрее изготовить на холодную.
Однако, чаще всего эти технологии используются отдельно, ведь комбинирование требует большее количество оборудования, которое не всегда можно приобрести или разместить в маленькой мастерской. Вследствие чего большее распространения получила холодная ковка, как более простой способ изготовления декоративного изделия.
Горячий метод ковки
При горячем способе металлическую заготовку сильно нагревают. В результате металл становится пластичным. Горячая ковка придает заготовке нужные габариты и желаемую форму. Мастеру доступны разнообразные варианты работ.
У нагрева металлической заготовки имеются и свои минусы. Прежде всего, необходимо обустроить специальное помещение. Потребуется купить кузнечный горн, для которого придется покупать топливо.
Необходимо соблюдать правила пожарной безопасности, важно, чтобы мастер знал, как работать с огнем.
Имея представление о температурных режимах, используемых в процессе ковки, без труда можно выбрать нужный вид ковки.
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.
Холодный метод ковки
Холодная ковка – это трудозатратный процесс. Чтобы добиться от металлической заготовки той формы, которая требуется, ее изгибают, опрессовывают и сваривают. Техника выполнения немного проще по сравнению с горячим способом.
Для мастерской не требуется много места, а для ее обустройства не понадобится приобретать специальный горн, достаточно купить станок для ковки.
Процесс изготовления изделия предполагает работу с заготовками-полуфабрикатами. Если была допущена ошибка, то исправить ее невозможно.
Виды станков для ковки
Для работ по холодной ковке используют специальные станки. Причём, под каждый завиток или изгиб нужен свой станок для холодной ручной ковки. Они бывают:
- С ручным приводом;
- С электрическим приводом.
Первые используют, когда речь идёт о небольших объёмах работ. Они проще в создании. Минусом их является невысокая производительность. Чертежи станка для ковки своими руками доступно покажут весь процесс их сборки.
Вторые будут необходимы, если речь идёт о потоковом производстве кованых изделий. У них и производительность гораздо выше, и не нужно прикладывать физические усилия – привод осуществляется электромотором.
Тем, кто только делает первые шаги в изготовлении кованых вещей, имеет смысл начать с такого станка, который называется «Улитка». Улитка для ковки своими руками станет отличным помощником при выделки калитки и скамейки.
Если первые шаги пройдены и есть интерес развивать выбранное направление, нужно переходить к освоению торсионного станка. С ним можно добиться использования не шаблонных подходов к исполнению кованых изделий. Ваши вещи приобретут индивидуальность – можно разнообразить производимые изделия.
Выбираем металл
Для ручной ковки подходят металлы, обладающие определенными свойствами. Чем пластичнее металл, тем легче изменить его форму. Однако пластичность неразрывно связана с прочностью.
Увеличение показателя одной характеристики неизбежно влечет за собой уменьшение другой. Покупая заготовку, мастер должен точно знать, какой у нее состав.
Декоративные элементы ковки мастера делают из меди, стали, дюралюминия или латуни. Кроме того, могут также использоваться сплавы. Информацию о металлах, которые легко поддаются ковке, можно найти в Марочнике Стали и Сплавов.
Станки для холодной ковки
Ниже мы приведём вам инструкции по самостоятельной сборке станков для холодной ковки.
Станок «улитка»
Изготовление станка «улитка», это один из примеров самостоятельного конструирования, при этом давать советы с точным указанием размеров всех деталей не имеет смысла. Вам нужно ориентироваться на своё представление о работе станка, как и что будет гнуться, какое количество витков спирали будет достаточно для качественной работы, какого размера будет рычаг со столешницей. Если вы поймёте суть процесса изготовления станка, то сама сборка не вызовет особых затруднений.
Станок “улитка”
Изготовление основных узлов станка
Каркас.
Процесс сгибания железного прута, подвергает станок сильным нагрузкам, поэтому при изготовлении каркаса для «улитки», используется только металлические уголок, швеллер или толстостенная труба. Не делайте каркас из деревянных брусьев, такой стол не выдерживает длительных нагрузок и разрушается.
Столешница.
Столешница для «улитки» делается из металлической плиты вырезанной в форме круга, толщиной не менее 4мм. Из этой же плиты, вырезается вторая столешница, повторяющая форму первой. На второй столешнице будут размещаться сегменты улитки и производится сгибание изделий. В процессе холодной ковки, столешница принимает на себя основную часть нагрузки, поэтому не нужно экономить и делать её из более тонкого листа железа.
Основной вал и рычаг.
Основной вал размещается по центру между столешницами и крепится к основанию с помощью четырёх прямоугольных треугольников. Изготовить вал можно из толстостенной трубы нужного диаметра. Рычаг крепится к валу с помощью кольца и вращается вокруг него, дополнительно на рычаг устанавливается ролик для сгибания прутьев на верхней столешнице.
Схема станка
Разметка и монтаж навесных деталей
В зависимости от того желаете ли вы производить только однотипные образцы или вам потребуются более художественные изделия, существует три варианта устройства «улитки». Вариант №1. Это самый простой из трёх вариантов, суть его в том, что на столешнице прорисовывается контур спирали.
Чертёж сегментов “улитки”
По своей сути это рисунок будущих изделий которые вы будете производить на станке. После нанесения схемы, достаточно вырезать из толстых полос железа разной ширины, несколько сегментов, повторяющих линию рисунка и приварить их по разметке к столешнице. На такой статичной «улитке» вы сможете производить простейшие изгибы. Вариант №2. Второй вариант является самым популярным среди самодельных станков, он подразумевает изготовление разборной улитки из съёмных частей. Вдоль контуров разметки высверливаются отверстия, в которых нарезается резьба. Далее, из картона или фанеры изготавливаются шаблоны для сегментов-упоров и по ним из металла делаются накладки. В завершении, в накладках высверливаются отверстия, которые должны совпасть с посадочными гнёздами на столешнице. Для закрепления сегментов, используются в основном болты, но вы можете сделать и цилиндрические упоры. Данная конструкция «улитки», позволит на одном станке производить спиралевидные заготовки с различными радиусами.
“Улитка” из полос металла
Вариант №3. В третьем варианте вместо разборных сегментов-упоров, изготавливаются несколько съёмных модулей с разными вариантами улитки, которые меняются по мере необходимости. Модуль делается куска железа на который наварены сегменты повторяющие части спирали.
Модули “улитки”
Сборка станка.
- Установите каркас на месте где вы будете иметь свободный доступ к станку со всех сторон.
- Забетонируйте ножки каркаса в полу или закрепите каркас другим доступным способом.
- Приварите к каркасу основную столешницу.
- Установите основной вал приварив его к столешнице и укрепив треугольниками.
- Наденьте на вал вращающийся рычаг.
- Установите верхнею столешницу, приварив её к основному валу.
- Установите на столешницу сегменты улитки.
После сборки проведите пробное сгибание прута. Что бы более подробнее узнать о сборке станка для холодной ковки «улитка» ознакомьтесь с видеороликом:
Улитка с лемехом
Устройство гибочной улитки с лемехом показано на схеме ниже; там же описана и технология работы с таким станком.
Схема устройства станка-улитки для холодной ковки
Преимущества гибочного станка-твистера данного типа следующие:
- Работать на улитке с поворотным лемехом и воротом можно в необорудованном помещении: вертикальная компонента рабочей нагрузки пренебрежимо мала, а ее горизонтальные составляющие передаются на опору частично.
- Вследствие пред. пункта опорная конструкция может быть достаточно простой и легкой, сварной из обычных стальных профилей.
- Рабочий процесс осуществим в одиночку: поворачивая ворот одной рукой, другой поджимаем пруток или полосу к лемеху-шаблону. По мере гибки его звенья сами встанут на места.
- Холодным способом на улитке с поворотным лемехом можно вить спирали до 5 витков.
Чертежи станка-улитки для художественной ковки со спецификацией деталей даны на рис. О размерах звеньев (сегментов) раскладного лемеха поговорим далее, а пока обратите внимание на марки сталей: на лемех приходятся большие нагрузки. Если сделать его из обычной конструкционной стали, шаблон поведет на середине калитки или секции забора.
Чертежи станка-улитки для холодной ковки
Материал для складного поворотного лемеха, как и сложность его изготовления– не единственные слабые места станка-улитки с воротом. Еще серьезнее проблема сочленения звеньев лемеха (показаны красными стрелками на рис. справа). Сочленения сегментов лемеха должны:
- Конструкция складного лемеха станка-улитки для холодной ковки
Быть достаточно точны, чтобы выдерживалась форма изготовляемых деталей; - При нажиме снаружи соединения сегментов должны становиться в положение мертвой точки, создавая устойчивую конфигурацию;
- По снятии рабочей нагрузки сочленения должны саморасклиниваться;
- Конструкция и материал сочленений поворотного лемеха должна обеспечивать многократное повторение цикла по пп. 1-3 под значительными знакопеременными рабочими нагрузками без появления существенного люфта.
Выполнить все эти условия вместе сложно и в хорошо налаженном и оборудованном промышленном производстве, поэтому ресурсы складных шаблонов для холодной ковки в общем много меньше, чем позволил бы их материал сам по себе. Плохое использование свойств материала – серьезный недостаток. Кроме того, по тем же причинам другое слабое место станка-улитки с воротом – эксцентриковый зажим детали. Поэтому у начинающих кузнецов-самодельщиков успешнее работают самодельные станки-улитки для художественной ковки, выполненные по рычажной схеме.
Улитка с рычагом
Рычажная улитка для холодной ковки устроена аналогично всем известному трубогибу. Самодельный станок-улитка рычажного типа с неподвижным шаблоном по производительности существенно уступает улитке с воротом. Рабочая нагрузка в нем полнее передается на основание, поэтому необходима прочная станина из спецстали или толстой плиты из стали обычной, надежно закрепленная на опорной поверхности. Как следствие, требуется помещение под мастерскую или производственная площадь на открытом воздухе. Работа на рычажной улитке продвигается медленно: провернув рычаг до заклинивания, нужно передвигать прижимной ролик. Завить на рычажной улитке возможно до 3-4 витков. Тем не менее, преимущества рычажного станка-улитки для домашних мастеров существенны, особенно при работе для себя:
- Все детали, кроме прижимного ролика, могут быть выполнены из обычной стали.
- В качестве прижимного ролика возможно использовать типовой роликовый подшипник.
- Использование свойств материала деталей практически полное: шаблон и станина из обычной стали выдерживают более 1000 рабочих циклов.
- Гнуть можно как по шаблону (поз. 1 на рис. ниже), так и по проставкам, поз. 2 там же.
Станки-улитки для холодной ковки
- При гнутье по проставкам можно оперативно менять форму получаемой детали и выводить обратные изгибы, что при гнутье по лемеху в принципе невозможно.
- Закрепление конца заготовки в станке-улитке для холодной ковки
Для получения изделий того же качества точность изготовления деталей рычажной улитки может быть на порядок ниже, чем улитки с поворотным лемехом. - Конец обрабатываемой детали можно крепить, просто вкладывая его в выемку шаблона, см. рис. справа. Уширяют закрепляемый конец наваркой или сгибанием пополам.
Кроме того, рычажный станок-улитка позволяет использовать технологический прием, считающийся прерогативой промышленных станков-твистеров: шаблон смещают вбок, а в центре ставят проставку, поз. 3 на рис. Таким образом получается мелкий обратный изгиб в ядре завитка. Деталь выглядит эффектнее и, при работе на продажу, изделие ценится дороже.
Гибка стальной полосы плашмя
Есть у рычажной улитки еще один довольно жирненький плюсик: на таком станке можно гнуть плоские завитки с маленьким ядром из полосы, уложенной плашмя. Улитка с воротом и поворотным лемехом тут пасует полностью: заготовка пойдет вертикальной волной. Широкие завитки и кольца из полосы плашмя можно гнуть на протяжном гибочном станке с валками, в которых проточены канавки, см. рис. справа. Но скорость протяжки, чтобы заготовку не повело, для этого нужна значительная, так что узкой сердцевинки завитка не получится.
На рычажном станке-улитке эта проблема решается установкой прижимного ролика высотой в толщину полосы и с ребордой (закраиной), как у железнодорожного колеса, только шире. Гибка таким методом отнимает много времени: рычаг нужно подавать по чуть-чуть, иначе внутренний край заготовки сморщится; от этого реборда не спасает. Но получить иным способом завиток из полосы плашмя с узким ядром в кустарном производстве невозможно.
В общем, на старте кузнечно-художественной деятельности или делая кованые забор, ворота, калитку, скамейку, качели, беседку и пр. обустройство сада для себя, лучше все же воспользоваться рычажным станком-улиткой для холодной ковки. Тем более, что сделать его можно из подручных материалов без точных и подробных чертежей, см. напр. следующее видео.
Станок торсионный
Данный станок предназначен для одноосного продольного скручивания заготовки из прутка поперечной или квадратной формы.
Станок торсионный
Для основания торсионного станка используются швеллер или двутавр. К нему с помощью сварки присоединяют толстую железную полосу, на которую устанавливают тиски для зажима неподвижной части прута. Тиски закрепляются четырьмя болтами диаметром М16 или более. Для увеличения прочности зажима прутка, на тиски навариваются рифлёные пластины из листовой стали. С противоположной стороны основания устанавливаются направляющие ролики, к которым присоединяется зажимной узел для подвижной части заготовки. Его изготавливают из стальной втулки, в которой необходимо предусмотреть отверстия для зажимных болтов расположенных под углом 120 градусов. Болты должны иметь плоский торец и быть изготовлены из качественной стали. Оба зажимных устройства должны располагаться соосно, для этого их необходимо проверить с помощью уровня, слесарного угольника и штангенциркуля.
Виды станков
Далее необходимо изготовить ручку для проворачивания подвижной части зажима. Её рычаг должен бить как можно длиннее, для снижения прикладываемого усилия. Саму рукоятку лучше сделать с резиновой втулкой, для исключения проскальзывания руки во время работы. После полной сборки станка его проверяют на надёжность работы подвижных элементов и точность производства деформации прутка. После проверки станок крепится к опорной раме.
Простая модель торсионного станка
Как сделать торсионный станок своими руками смотрите в ролике:
Станок «волна»
Правильнее назвать данный станок — управляемая волна. Оснащение станка состоит из пары стальных дисков диаметром 140 мм., которые крепятся при помощи болтов к рабочей столешнице. На ведущем диске закреплена ось вращения универсального воротка.
Станок “волна”
Управление волной происходит в следствии изменения расстояния между дисками. При обкатывании воротком прутка вокруг ведущего диска, происходит формирование узора, после этого, пруток снимается с кондуктора и формируется узор с другой стороны. Посмотреть работу станка вы можете в видеоролике:
Станок «гнутик»
Чтобы качественно сформировать угол в изделии производимом методом холодной ковки, вам понадобится станок под названием «гнутик». Он состоит из стальной пластины с подвижным упором на которых находятся два опорных вала и рычаг.
Станок “гнутик”
Заготовка помещается между клином и опорными валами. После этого, с помощью рычага происходит смещение клина по направлению к валам, что приводит к изгибу заготовки.
Компьютерная модель станка
Изготовить такой станок довольно просто, главное следовать приведённому чертежу и использовать инструментальную сталь, поскольку во время работы на части устройства производится большая нагрузка. Как сделать станок “гнутик” вы также можете посмотреть в видеоролике:
Универсальные модели
Обычно речь идёт о приборах, способных совместить в себе сразу несколько функций. Помогают разработать не только основные детали, но и сложные формы декоративного назначения. В каждом случае и у каждой разновидности действует своя инструкция, как сделать станок для холодной ковки.
Глобусы
Своеобразное повторение идей, которые были заложены ещё в улитке. Но принцип работы отличается от тех моделей, что описаны ранее. Заготовка располагается и закрепляется в одной части аппарата. Потом передвигается специальная рукоять, за счёт чего и придаётся соответствующая форма.
Станок — пресс
Для формирования наконечников прутьев необходим пресс. Этот станок работает по принципу маховика, в начале вращая штангу с грузами отводят винтовой боёк назад до упора. После этого вставляют в гнездо сменный штамп и ставят заготовку. Далее, быстро раскручивают штангу в обратную сторону и оставляют его свободно вращаться. В заключении боёк сильно бьёт по хвостовику штампа, за счёт этого развивается усилие достаточное для штамповки.
Прокатный пресс
Что касается ручного прокатного стана, то его можно сделать самостоятельно, но вам всё равно придётся заказывать — валки из специальной стали, подшипниковые втулки и валы, а шестерни покупать в магазине. Изготовить на таком станке можно только наконечники «гусиная лапка» и «лист».
Твистеры
Стальная заготовка в этом случае может вращаться вокруг оси. Поэтому и название получилось соответствующим – от слова Twist, что в английском означает «вращать». Основные части станка – два тиска, противопоставленных друг другу.
Соединение и покраска деталей
Элементы произведённые методом холодной ковки, соединяются двумя способами:
- Сварка — детали привариваются друг к другу, а окалина стачивается «болгаркой» или другой шлифовальной машиной.
- Хомуты — такой вид соединения смотрится гораздо красивее. Для хомутов используют проштампованные полоски металла толщиной от 1,5 мм.
Покраску готовых изделий производят кузнечными эмалями или красками для металла на акриловой основе.
Какие для ковки нужны инструменты?
Инвентарь варьируется в зависимости от способа ковки. Кузнечный горн с наковальней, молоты с клещами понадобятся для горячей ковки.
Для холодного способа нужен инструмент «Гнутик», позволяющий изгибать заготовку под углом, и станок «Улитка» для ковки, который можно сделать своими руками. Последний станок позволяет создавать элементы декора с формой в виде спирали.
Обратите внимание!
- Лампа для дезинфекции коронавируса (COVID-19) — обзор лучших вариантов, а также инструкция по применению
Как сделать медицинскую маску: инструкция по изготовлению простых и сложных масок для защиты от коронавируса (COVID-19)
- Как научиться вязать спицами и крючком: подробная инструкция для новичков
Кроме базовых инструментов для холодного способа могут дополнительно использоваться «Фонарик», «Волна», «Твистер», станок для колец и другие.
Современный рынок предлагает промышленные станки, предназначенные для выполнения технологических операций. На фото ковки можно видеть изделие, сделанное на станке «Мастер 2» от компании MAH.
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:
- Ворота.
- Заборы.
- Решетки.
- Лестницы.
- Беседки, мангалы.
- 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:
- Долговечность.
- Изысканная красота.
- Повышенные защитные функции.
- Возможность изготовления по любым габаритам и размерам.
- Полная возможность фантазии при изготовлении.
- 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.
Фото ковки своими руками
Обратите внимание!
Как связать тапочки крючком? ТОП-8 лучших идей от мастериц. Пошаговая инструкция, как связать красивые и теплые тапочки своими руками- Секреты стирки: как сохранить одежду
- Чем отличается парогенератор от отпаривателя
