Илья Мельников - Художественная обработка металла. Ковка
Перед осадкой заготовку нагревают до ковочной температуры полностью, а при высадке нагревают только ту часть, которая будет высаживаться.
Применяют высадку при ковке декоративных элементов с переменным сечением, например, работая над растительными и орнаментальными мотивами и др.
Прошивкой (пробивкой) называется кузнечная операция, с помощью которой в заготовках получают сквозные или глухие отверстия. Производится при ручной ковке с помощью пробойников различных форм – круглых, квадратных, фигурных.
Нагретую заготовку кладут на наковальню против круглого отверстия и, наставив пробойник, бьют по нему кувалдой. Прошиваются отверстия с одной или двух сторон в зависимости от толщины заготовки.
Рубкой называется операция, посредством которой поковку разделяют на части.
Для этого заготовку нагревают до темно-красного каления, кладут на наковальню и, наставив кузнечное зубило, прорубают на три четверти ее толщины; затем заготовку переворачивают, вновь наставляют зубило и отрубают сильными ударами.
При работе кузнечными зубилами по горячему металлу нужно при рубке толстых заготовок время от времени охлаждать зубило, так как при долгом соприкосновении с нагретым металлом лезвие зубила отпускается.
Перед тем как вновь наставить зубило на заготовку, нужно легким постукиванием о стул наковальни сбить капли воды с зубила.
Для холодной поковки зубило затачивается под углом 60 градусов, для горячей – под 80 85 градусов.
Тонкие поковки лучше рубить вручную – с помощью подсечки, которая устанавливается в отверстие наковальни.
На подсечку кладут заготовку, а сверху наставляют зубило, по которому наносят удар кувалдой. При этом нельзя прорубать металл насквозь, чтобы не повредить острые закаленные части инструмента.
Работая на лице наковальни зубилами и другими режущими инструментами без подкладки нужно быть осторожным и следить, чтобы и в этом случае заготовка не прорубалась. Это может повредить лицо наковальни.
Рубка производится как в холодном, так и горячем состоянии заготовки. В холодном виде рубят тонкие и узкие полосы и прутки сечением 15 – 20 мм. Особо толстые заготовки рубят на механическом молоте с помощью топориков.
Кузнечная рубка имеет три разновидности: разрубка, обрубка, вырубка.
Разрубка (прорубка) применяется в случаях, когда заготовка только надрубается, надрубленные участки отгибают, вытягивают, закручивают или проковывают до нужной формы. Это широко распространенный прием в художественной ковке. Надрубленные участки после его применения превращаются в цветы, завитки, листья.
При разрубке заготовку разрубают с одной стороны – лицевой. Первые удары делают легкими, ими только надрубают канавку. Нагрев должен быть слабым, что дает возможность не торопиться и спокойно раскроить металл.
После раскроя материал нагревают и сильными ударами разрубают. Зубило в процессе рубки только в момент удара ставят в направляющий желоб. Удары молотом должны быть редкие, но сильные. Производить удар нужно в тот момент, когда зубило будет установлено правильно.
Обрубкой (обсечкой) называется кузнечная операция для отделения части металла по наружному контуру.
Применяется при ковке декоративных изделий сложной формы: накладок, жиковин, и т.д., т.е. там, где нужно обрубить деталь по контуру.
Вырубка – операция, аналогичная обрубке. Применяется для вырубки металла по внутреннему контуру. Операции обрубки и вырубки схожи с просечкой. Однако просечка выполняется по более тонкому листу ручным зубилом и в холодном состоянии.
При вырубке применяются полукруглые, прямые, угольные и иной формы зубила. Если обрубка и вырубка производятся на наковальне с железной подкладкой, то просечка делается на торце чурбана.
Техника просечки в прошлом получила интересное применение в связи с использованием жести.
При устройстве водостоков мастера декоративно оформляли прорезью верхнюю часть трубы, принимающей во время дождя воду с крыши, фигурно расстириженными розетками украшали верхнюю часть трубы-воронки и ее соединение остальной частью водостока. Каждый мастер придумывал свои элементы декора и потому даже в одном городе оформление водостоков отличалось многообразием ажурного узора, накладок и обрамлений.
Еще один вид просечного металла – "дымники". Это завершья дымовых труб, в которых соединяется утилитарная и декоративная функция.
Практическая цель дымников – гасить искры, вылетающие с дымом из трубы, чтобы предотвратить возможное возникновение пожара, защитить трубу от попадания излишней влаги. Выполняя эту роль, дымник покрывается защитным слоем, приобретает ровную черную окраску. На фоне светлого неба его силуэт всегда хорошо заметен, он воспринимается как фигурная деталь архитектуры здания.
Искусство изготовления дымников сохраняется и в наше время. Мастера, проявляя фантазию создают нарядные, сложные композиции из металла, в котором арнаментальные мотивы сочетаются с фигурами птиц, животных и т.д. Просечный металл находит применение даже в ювелирном деле – кулонах, ожерельях, браслетах, где железо использовано в виде ленты, прутка, проволочки, образующие орнаментальный узор вместе с включенными в украшения прозрачными бусинами.
Гибкой называется кузнечная операция, при которой поковке придается изогнутая форма по заданному контуру.
При гибке толстых заготовок происходит искажение первоначальной формы и размеров поперечного сечения в зоне изгиба. Чтобы устранить искажение формы и утяжку, необходимо до гибки произвести осадку того участка, где предполагается согнуть заготовку.
Явление утяжки проявляется тем сильнее, чем больше угол загиба и чем меньше радиус скругления. Утяжку нельзя устранить правкой. Однако искажение формы поперечного сечения – овальность – легко исправить правкой и проглаживанием.
Гибка имеет следующие разновидности: гибка под углом – производится на ребре наковальни с предварительным нагревом только участка гибки. Нагретую заготовку устанавливают так, чтобы будущее ребро сгиба на заготовке совпадало с передним ребром наковальни, и прижимают сверху кувалдой. Ручным молотком ударяют не по концу заготовки, а ближе к ребру наковальни. Если необходимо заготовку согнуть без радиуса сгиба (под углом 90 градусов), используют вилку. С помощью вилки заготовку подготавливают под гибку, после этого на ребре наковальни с помощью молотка и гладилки выправляют угол.
Гибка под 90 градусов без радиуса скругления (в тисках).
Нагретую заготовку сгибают на ребре наковальни, зажимают в тиски и ударяют в торец металла. В зоне загиба происходит осадка металла (утолщение), запас которого необходим для выправления угла. Если необходимо согнуть длинную полосу или пруток несколько раз и места сгибов расположены близко друг к другу, гибку производят на шпераках с рогом подходящей формы. Для того чтобы гнуть заготовки под любым углом, применяют нижник, который изготавливают в процессе работы. Нагретую заготовку кладут на нижник, сверху перпендикулярно ей – пластину, равную по ширине детали, которую нужно обогнуть, и сильным ударом кувалды продавливают (изгибают) в нижник. Если нижника нет, можно воспользоваться вилкой, которую также можно согнуть во время работы над изделием. После изгибания в вилке поковку выправляют гладилкой или на квадратном роге наковальни.
Гибка по дуге производится на роге наковальни или соответствующих по дуге шпераках.
Сложные профили гнут на оправках, шаблонах и гибочной плите. Гибку по шаблону делают тогда, когда в изделии один и тот же элемент повторяется много раз. Из достаточно толстого полосового металла выгибают шаблон будущего элемента. Его закрепляют одним концом в тиски или он может быть смонтирован на подкладку и нагретой заготовкой огибают. Изготавливать шаблон нужно внимательно и тщательно, так как будущие элементы изделия будут повторять шаблон.
Гибка на конусе. При изготовлении декоративного элемента – конусной спирали – применяют инструмент – конус, который представляет собой коническую оправку, сечение которой и обусловливает внутреннее сечение будущей спирали. Нагретый прут металла закрепляют вместе с оправкой в тиски и огибают до вершины оправки. Витки нужно класть один к одному. Окончание прутка, которое служит вершиной спирали, претерпевает различные изменения. Если сечение прутка достаточно тонкое, то работу проводят в холодном состоянии. В этом случае железо отпускают.
Гибку без конуса применяют при изготовлении спирали, которую можно гнуть без оправки – как бы саму на себя. Конец прутка загибают на угол 90 градусов, в нагретом состоянии закрепляют в тисках и огибают на себя. При достаточном количестве витков спираль нагревают и за конец, который является вершиной будущей конусной спирали, вытягивают.
