Изделия, получаемые методами художественной ковки, всегда являются прочными, эксклюзивными. Одновременно они производят и глубокое эстетическое впечатление на окружающих. Именно поэтому продукция кузнечных дел мастеров столь популярна и востребована.
Элементы холодной ковки
Содержание
- Разновидности элементов холодной ковки металла
- Элементы кованых узоров
- Последовательность окончательной сборки отдельных кованых элементов
- Вам также могут быть интересны статьи:
Разновидности элементов холодной ковки металла
В зависимости от сложности, которую должны иметь элементы художественной ковки, и материала, применяемого для их производства, различают ковку в горячем и холодном состояниях. При производстве кованой продукции из стали, со сложными орнаментами, необходимого уровня пластичности деформируемого материала можно достичь лишь при его предварительном нагреве до ковочных температур. Для низкоуглеродистых сталей нижний предел таких температур начинается от 1000 — 1150 °С. С повышением процентного содержания углерода требуемая ковкость стали достигается при меньших температурах: 800 — 900 °С. Для нагрева исходного материала применяются печи малоокислительного нагрева, хотя для небольших мастерских характерны и кузнечные горны, работающие на твёрдом топливе.
Виды кованых элементов — «Завитки»
Холодная ковка (штамповка) может производиться как при температуре окружающего воздуха, так и при температурах, не превышающих предела начальных структурных изменений, т.е., до 200 — 250 °С. Преимуществом холодной ковки считается повышенная точность готовой продукции и отсутствие на ней поверхностной окалины, а горячей – меньшие удельные усилия формообразования. Кроме того, при помощи операций ковки в холодном состоянии можно выполнять рельефные кованые элементы на листовых и полосовых заготовках, а также на изделиях из цветных металлов и сплавов.
Кроме собственно ковки, операции пластического деформирования металла применяются также и для соединения готовых элементов в законченные художественные композиции. Технология сварки для таких случаев малоприемлема, поскольку в зоне сварного шва металл всегда имеет пониженную прочность, а сама зона во многих случаях выглядит настолько неприглядно, что нуждается в трудоёмкой зачистке. Поэтому истинные мастера своего дела для соединения применяют кузнечную сварку. Она заключается в нагреве готовых элементов до температур повышенной пластичности металла (до 650 — 700 °С), после чего орнамент для ковки обжимают или расклёпывают частями, либо при сборке. Для такой технологии конечная прочность соединения соответствует прочности отдельных его элементов.
Элементы кованых узоров
Для объёмного металлопроката (пруток, проволока) применяются следующие кованые элементы:
- Спираль. Рисунок кузнечной спирали состоит из постепенно уменьшающихся к её основанию пространственных незамкнутых окружностей. Спираль может быть одно- и двунаправленной. В последнем случае диаметры могут периодически изменять направление своего уменьшения на противоположное. Кроме того, иногда может также изменяться (уменьшаться) диаметр исходного прутка или проволоки.
- Двойная спираль. Такие кованые элементы представляют собой пространственные фигуры, каждая из которых представляет двухрядную обычную спираль. При этом своей средней частью данный элемент имеет наибольший диаметр, из-за чего иногда такой орнамент для ковки называют ещё китайским фонариком. Для получения орнамента используются два прутка или отрезка проволоки большого поперечного сечения.
- Волюта. Геометрически такой вид орнамента представляет собой завиток произвольной формы, который может размещаться вертикально, или горизонтально. Волюта может иметь однонаправленную вогнутость, когда завитки расположены по одной линии от оси гибки, и разнонаправленную. Тогда завитки располагаются по обе стороны от конечной оси заготовки. Волюта может быть и односторонней.
- Крутень. В технологии художественной ковки крутень формируется закручиванием части стержня (или всей заготовки). Направление скручивания такого орнамента — всегда монотонное, поскольку даже для высокопластичного состояния пруток, закручиваемый попеременно то в одну, то в другую сторону, может разрушиться из-за превышения деформируемым металлом предела своей прочности на кручение.
- Навершие. Такие кованые элементы применяются на украшения головок оград и заборов, а также оконных решёток. Они представляют собой части прутка с острой кромкой на одном из торцев, к которому впоследствии прикрепляется ряд завитков.
[Показать слайдшоу]
Элементы художественной ковки создаются также и из листового металла. К ним относят:
- Пространственные спирали, напоминающие шнек, по направлению вращения которого ширина спирали уменьшается. Элемент можно выполнять рельефным, для чего на его кромках выполняются художественные насечки.
- Плоский завиток, который по сути идентичен объёмному, но производится из части металлической полосы.
- Чеканка, которая получается точечной обработкой кузнечным зубилом плоской поверхности штучной заготовки. В результате чеканки создаётся объёмный рисунок. Чеканку применяют преимущественно для цветных металлов и сплавов.
- Кернение. Такой художественный орнамент выштамповывается специальным инструментом, который вдавливает часть листа или полосы в специальную форму штампа. Кернением получают объёмные изображения на плоской заготовке, формовать надписи, вензеля и иные элементы.
- Оголовки. Элемент представляет собой чашеобразную ёмкость, сворачиваемую из цельного куска полосы, и свариваемую методом кузнечной сварки в пространственную деталь. Оголовок может иметь сферическую, конусовидную или цилиндрическую форму.
Комбинацией этих и ряда других художественных орнаментов обычно создаются весьма сложные кузнечные композиции – подсвечники, розы, кубки и т.д.
Последовательность окончательной сборки отдельных кованых элементов
Для получения конечного изделия кованые элементы соединяют в цельную композицию. Для объёмных деталей применяют кузнечную сварку или клёпку. Последний вариант отличается тем, что может выполняться при обычных температурах, но для этого на каждом из соединяемых между собой фрагментов должно быть отверстие. Эти отверстия получают ещё на стадии ковки методом прошивки.
Прошивка может быть открытой, когда кузнец выполняет отверстие при помощи непрофилированного инструмента – прошивня, либо закрытой, когда отверстие формируется пуансоном по матрице. Закрытая прошивка точнее, но требует большего значения рабочего усилия. На листовых элементах прошивку можно выполнять нахолодно, используя пробивные штампы. В таком случае создаётся возможность дополнительного орнаментирования деталей за счёт получения фигурных отверстий. Заклёпки, в свою очередь, также изготавливаются методами холодной или горячей высадки, и имеют головку произвольной формы – круглую, фасонную, цилиндрическую, потайную и пр., которая более всего соответствует изобразительному решению кованой композиции.
[Показать слайдшоу]
Соединение плоских элементов художественной ковки может производиться несколькими способами:
- фальцеванием, когда смежные кромки деталей скручиваются друг с другом;
- двойным загибом, когда соединение происходит по незамкнутой части периметра узла, а свободные концы фрагментов образовывают плоский, либо рельефный рисунок;
- зачеканиванием кромок двух смежных деталей в сборе, когда соединение происходит вследствие пластического вдавливания части одной заготовки в тело другой.
- сваркой плоских деталей.
Выбор способа, при помощи которого отдельные кованые элементы соединяются между собой, зависит от места, где должен располагаться определённый орнамент для ковки, а также условий эксплуатации готового изделия. Например, при внешней установке элементы художественной ковки обязательно должны иметь антикоррозионное покрытие (окраску атмосферостойкой краской, меднение и пр.). Тогда для соединения можно использовать сварку. Применяя воронение, лучше сразу после этой операции соединять части орнамента кузнечной сваркой, и уже в окончательно собранном виде устанавливать на необходимое место.
Источник: