Ковані хвіртки і грат стають все більш популярними. Крім захисту від проникнення в будинок зловмисників, вони також виконують і декоративну функцію. Традиційно ковалі надавали форму сталевим виробів, заздалегідь нагріваючи їх до високих температур (до червоного свічення). Організувати повноцінну кузню в домашніх умовах можна далеко не завжди з цілого ряду причин. Альтернативою може служити холодна ковка. Своїми руками можна без праці зібрати пристосування для згинання сталевих прутків і смуг в холодному стані.
Особливості холодної ковки
У старовину люди, які кували метал, користувалися неймовірним авторитетом серед односельців. Деякі навіть зараховували їх до чаклунів: настільки ефектним і показовим був процес кування сталевих виробів. Ця професія вважалася престижною. У наше століття, століття високих технологій, робота коваля, можливо, вже не є межею мрій молодих людей. Багато людей займаються ним як хобі, для душі. Але все ж таки праця коваля дуже важливий і потрібний. Промисловість освоїла виробництва широкої номенклатури марок сталей. Стало можливим надавати форму металу, уникаючи небезпечних робіт з відкритим вогнем. Такий спосіб кування отримав назву холодною, а організувати майстерню холодної ковки зможе кожен. Для цього підійде і сарай на дачі, і гараж в межах міста, і навіть підвальне приміщення багатоквартирного будинку.
При бажанні та наявності часу декоративні решітки і прикраса для забору цілком можна виготовити своїми руками. Холодна ковка, як зрозуміло з назви, не передбачає попереднього нагрівання заготовки до температур, достатніх для протікання рекристаллизационных процесів. А значить, такий процес є не таким витратним, більш простим технологічно, виключає загрозу виникнення пожежі, отримання опіків і важких травм.
Плюси холодної ковки
Як вже говорилося, холодна ковка не передбачає нагрів металу. А це означає, що можна значно скоротити технологічний процес, зробити його більш безпечним і економічним.
Навіть якщо раніше не було ніякого досвіду слюсарно-монтажних робіт, ні в холодному куванні, своїми руками зробити верстат для гнуття не складе праці. Для цього знадобиться лише необхідний інструмент, бажання і рішучість.
Мінуси холодної ковки
Так, цей процес досить простий і легко здійснюється своїми руками. Холодна ковка, безумовно, є гарною альтернативою традиційного ковальського ремесла. Але можливості такого процесу обмежені.
У холодному стані можна обробляти далеко не всі стали і сплави. Так, високовуглецеву сталь (з часткою вуглецю від 0,65) важко деформувати в холодному стані. Спеціальні леговані стали також дуже пружні. Таким способом, обробляють, як правило, сталі звичайної якості з невеликим вмістом вуглецю, іноді сталі конструкційні низьковуглецеві. Причому заготовки (прокат) повинні мати переріз невеликій площі. В іншому випадку вони не будуть деформуватися.
В ході деформування сталі в холодному стані (при кімнатній температурі, та й взагалі нижче температури рекристалізації), в її структурі виникає безліч дефектів кристалічної будови. З одного боку, це призводить до підвищення міцнісних характеристик (так зване явище наклепу металу), а з іншого боку сталь стає більш крихкою. Якщо ж сталь розігріта, то відбувається перерозподіл атомів решітки (точкові дефекти усуваються).
Підводячи підсумок, можна сказати, що головною перевагою розглянутого процесу є простота та можливість здійснення своїми руками. Холодна ковка, з іншого боку, погіршує експлуатаційні характеристики сталі.
Пристосування для холодної ковки
Хоча праця коваля і складається в значній мірі з ручної роботи, більшість операцій все ж неможливо виконати без використання допоміжних пристосувань для холодної ковки. Своїми руками, без використання допоміжних пристосувань, чи вийде скрутити пруток в рівномірну спіраль (для цього використовується так звана равлик), робити вигини заданої кривизни (інструмент – гнутик). Пристосування, як правило, виготовляються універсальними і можуть працювати з прокатом різного перерізу.
Конструкція пристосувань досить проста, і тому їх можна виготовити в умовах домашньої майстерні своїми руками. Верстат для холодної ковки також можна зробити самому. Це навіть краще, ніж купувати готове обладнання. Проте слід врахувати, що робочі частини подібного обладнання повинні мати високу зносостійкість. Краще всього для цих цілей використовувати високоміцні штампові сталі, або ж інструментальні сталі. В іншому випадку пристосування швидко прийде в непридатність.
Принцип роботи верстата холодної ковки
У ковальській справі поняття «верстат» і «пристосування» мають одне значення. Принцип дії пристосувань і верстатів можна звести до наступного. Заготівля встановлюється в гніздо. Далі вільний кінець прутка заводиться за допомогою допоміжного важеля і роликів в необхідну сторону. Іноді такого роду верстати і пристосування оснащуються механічним та електричним приводом. Але в такому разі це буде вже повноцінної промисловий гибочний верстат, а не верстат для холодної ковки своїми руками. Подібне обладнання коштує дуже дорого. Воно також може оснащуватися системою ЧПУ.
Опис пристосування «Твістер»
Дане пристосування неважко зібрати своїми руками. Обладнання для холодної ковки призначений для скручування прутка прокату. Один кінець кріпиться нерухомо в лещата, а інший закріплюється в патрон. Патрон приводиться в рух вручну або за допомогою електроприводу.
Вихідні прудки можуть мати саму різну довжину. Тому, при конструюванні та виготовленні такого верстата необхідно передбачити можливість переміщення лещат в поздовжньому напрямку. Причому хід лещат повинен бути вільним, для того щоб компенсувати зменшення довжини заготовки при скручуванні.
Опис і принцип дії верстата важільного
За зовнішніми ознаками і конструктивним особливостям таке обладнання схоже з верстатами для згинання труб. Продуктивність досить низька. При цьому навантаження на оператора досить велика, в результаті чого швидко настає втома. З цієї причини основа повинна мати більшу жорсткість. На одній равлика можна отримати декілька різних витків. Найбільше навантаження відчуває притискний ролик, з цієї причини він повинен виготовлятися з високоміцної легованої сталі. Допускається виготовлення його з вуглецевої сталі, але з наступним зміцненням поверхневого шару методами хіміко-термічної обробки: азотування, борирование, алітування. В якості такого ролика може використовуватися ролик підшипника кочення, так як він виготовлений із спеціальної підшипникової сталі ШХ15 і здатний витримувати дуже високі контактні навантаження.
Як зробити равлика для холодної ковки своїми руками
Таке лекало є найпоширенішим інструментом для додання сталевого прокату необхідної форми. Працювати з таким пристосуванням елементарно просто, а всі операції можна здійснювати без сторонньої допомоги, своїми руками. Розміри равлики для холодної ковки можуть різнитися і залежать від того, пруток якого діаметру і довжини необхідно буде кувати (гнути).
Існує безліч конструкцій равликів. Але всі вони мають гранично просту конструкцію. Найпростіше зробити лекало з деревини, а потім окантувати його листовою сталлю. Така конструкція при частому використанні швидко зноситься. Однак для домашньої майстерні це самий оптимальний варіант.
Як зробити матричний прес
Дане обладнання належить до категорії напівпрофесійного. Найскладніше виготовити саму прес-форму. Для цього, швидше за все, доведеться звертатися в спеціалізовану машинобудівну компанію. Якщо штамп має складну розвинену формоутворюючу поверхню, то він повинен оброблятися на 5-ти координатному фрезерному верстаті з ЧПУ. Такі послуги коштують недешево. Тому, якщо ковка металу є просто хобі, яким можна зайнятися у вихідні, таку оснастку купувати недоцільно. Якщо ж ковка металу є основним джерелом доходу, бізнесом, і обладнання завантажене роботою, то врешті-решт доведеться все ж частково механізувати ручну працю. Таке обладнання дозволяє також значно підвищити продуктивність.
Робоча матриця встановлюється на спеціальний гідравлічний прес. Якщо бюджет обмежений, то можна зробити зварну конструкцію і оснастити її домкратом.
Підготовка до складання верстата
Кожне з перерахованих засобів можна зробити в домашніх умовах. Однак краще, звичайно ж, виготовлення окремих відповідальних деталей і вузлів доручити спеціалізованим фірмам у галузі металообробки. Це здорожить виріб, але і разом з тим забезпечить його надійну роботу. Тому краще віддати ці роботи на аутсорс, ніж робити все своїми руками. Холодна ковка металу на хорошому і надійному устаткуванні буде доставляти задоволення.
Для складання верстата знадобляться наступні інструменти:
- Болгарка з диском по металу. Даний інструмент незамінний при нарізуванні металевого профілю, видалення іржавих болтів і гайок.
- Роликові підшипники.
- Настільний свердлильний верстат.
- Необхідний кріплення: болти, гайки, гвинти.
- Комплект інструменту для нарізання різьби: плашки, мітчики, комірець.
- Піч для термічної обробки окремих відповідальних деталей.
Перш ніж приступити до складання, необхідно накреслити загальний креслення конструкції, а також робочі креслення окремих деталей.
Складання типового верстата
Як сам верстат, так і оснастку до нього, можна зробити своїми руками. Як холодна ковка, так і інші операції, пов’язані з обробкою сталі і наданням їй необхідної форми, потребують певних навичках і уміннях. Зібрати верстат самостійно, без допомоги або хоча б консультації знаючої людини, навряд чи вийде.
Як правило, майстерні з холодною куванні обладнуються у зовсім маленьких приміщеннях. І тому важливо, щоб обладнання і верстати були широкоуниверсальными. Іншими словами, з метою економії місця і засобів, рекомендується виготовляти такі верстати, щоб на них можна було встановлювати різні пристосування.
Як правило, в плиті просвердлюються кілька отворів, до яких можуть кріпитися різні равлики. Важіль з роликом кріпляться до одного з кутів столу і є незмінним.
Збоку верстата знаходяться пальці для установки гнутика. Шляхом заміни роликів можна отримувати різний радіус кривизни прутка.
Типовий верстат (пристосування) показано на фото. Холодна ковка своїми руками є хобі багатьох людей. Деякі змогли перетворити своє захоплення у заробіток, причому непоганий. За допомогою таких нехитрих пристосувань, створюються, без перебільшення, справжні шедеври.
