Азы художественной ковки

Ковка – один из самых старых способов обработки металла, если не старейший. Но и в наше время, несмотря на множество других автоматизированных способов работы с металлом, кованые изделия пользуются популярностью.

Перила, ворота и ограды, мебель, как для интерьера, так и для сада, оконные решетки – эти и многие другие предметы изготавливаются кузнецами, и эта художественная ковка позволяет получить настоящие произведения искусства. Дизайнеры разрабатывают индивидуальные проекты, и по ним создаются уникальные предметы, которые будут радовать не одно поколение владельцев.

Тем, кто хочет выразить себя в древнем ремесле кузнеца, следует начинать с ознакомления с технологиями ковки, видами металлов, их свойствами, а также с используемым инструментарием.

Что такое ковка металла

Ковка – это разновидность механической обработки металла прессованием. Да, удар молота – это прессование. Целью процесса является получение детали с заданной формой, размером. Незавершенные детали называются «поковка».

Художественная ковка – творческий процесс, в результате которого кузнец создает предметы интерьера, быта, наружных и строительных конструкций, обладающие определенной художественной ценностью. Благодаря ручной работе, эти изделия уникальны, отражают не только задумку заказчика или дизайнера, но и мастерство, индивидуальный почерк кузнеца.

Машинный и ручной метод ковки

Ковка бывает ручная и машинная. Машинная, автоматическая ковка основывается на работе прессов с паровым, пневматическим или гидравлическим приводом. Благодаря тому, что механические прессы позволяют прилагать усилия, несоизмеримые с ударом молотобойца – ковка может быть не только горячей, но и холодной.

Так, масса ударной части гидравлического молота – около 8 тонн, а пресс может развивать усилие до 200 кг на квадратный сантиметр. Все это позволяет ковать многотонные заготовки, что актуально в машиностроении, а также при производстве серийных изделий. Ярким примером холодной ковки являются так и называемые «холоднокованые» автомобильные диски.

Ковка вручную – это творчество, художественная работа кузнеца. Конечно, и при ручной ковке используются станки, сейчас редко встретишь пару кузнец-молотобоец, последнего с успехом заменяют пневматические молоты.

Ковка на штампе и свободная

Ковка на штампе используется при серийном производстве, получаемые детали имеют заданные параметры, благодаря тому, что возможность деформации ограничена матрицей, а воздействие опосредовано через пуансон и всегда имеет одно и то же направление.

При свободной ковке, наоборот, воздействие непосредственное, и получаемая деформация сильно зависит от направления и силы удара, при этом саму заготовку ничто не ограничивает. Именно такой метод и используется в художественной ковке, когда целью является получение уникальной работы.

Горячая и холодная ковка

Ковка с нагревом заготовки называется горячей, если привести точное определение – это «высокотемпературный процесс воздействия на металлическую заготовку». Температура, при которой заготовка становится податливой – ковочная температура. У разных металлов и сплавов она разная. Так, у алюминия одна из самых низких ковочных температур – 400 ^оС, а у титана одна из самых высоких – 1800 ^оС.

Интересно заметить, что в старину в кузницах всегда царил полумрак. Это из-за того, что кузнецы определяли температуру заготовки визуально, по свечению и цвету, основываясь на опыте. И сейчас, несмотря на наличие различных высокотемпературных термометров, мастера художественной ковки также оценивают температуру металла «на глаз».

Конечно, в художественном, ручном процессе точность соблюдения температурного режима не так важна, ведь требования к допускам у изделий эстетического характера меньшая, чем, скажем, при промышленном производстве деталей.

Развенчаем миф – в художественной ковке вручную не применяется технология холодной ковки. Зачастую изделия, заявленные как холоднокованые – просто сварные. Без достижения ковочной температуры что заготовка, что ударный инструмент будут иметь поверхность одинаковой прочности.

Это приводит к так называемому «рикошету», в результате которого выходит из строя оборудование, а при работе молотом кузнец рискует получить хроническую травму запястий. Максимум,  что можно сделать с заготовкой вручную в холодном виде – согнуть. На жаргоне это так и называется – гнутьё.

Используемые материалы

Главной характеристикой металла в художественной ковке является ковкость. Для сталей здесь действует простое правило – чем больше содержание углерода, тем меньше ковкость (инструментальные, конструкционные стали). Стали с содержанием углерода до 0,2 процента являются низкоуглеродистыми и прекрасно подходят для ручной ковки.

Медь и сплавы с её содержанием также традиционно считается отличным материалом – обращаясь к истории, заметим, что обработка металлов стала интенсивно развиваться с наступлением эпохи бронзы. Но медь и её сплавы довольно дороги, поэтому её используют для изготовления предметов быта и интерьера, а, скажем в производстве ворот, оград отдают предпочтение стальным материалам.

Материал для ковки может поставляться в виде прутков, проволоки, полос, заготовок с 6 и 8 гранями, профилей, труб и пр.

Инструментарий

Горн, несомненно, является сердцем кузни. Это печь для нагрева заготовок, для доставки воздуха в зону сгорания используются электровентиляторы, которые пришли на смену архаичным мехам. Размеры горна и используемое топливо напрямую зависят от размеров обрабатываемых деталей.

Так, для небольших заготовок подойдет горн на газу, а вот для нужд кузнечной промышленности требуется ископаемый уголь – его температура сгорания намного выше – 900-1800 °С, что позволяет работать с массивными изделиями.

Как свободная ковка, так и ковка на штампах сейчас автоматизируется пневматическим молотом. Для нужд художественной ковки используют молоты с массой падающей части 40-150 кг, и быстродействием до 250 уд/мин.

«Рабочим столом» кузнеца является наковальня. Большинство мастеров предпочитают двурогий её вариант, с округлым рогом, охвостьем плоской формы и рядом технологичных отверстий. Рабочая поверхность, на которой происходит процесс ковки, называется «лицо».

Также необходим рихтовочный стол с максимально твердой, эталонно ровной поверхностью, дял правки формы и поверхности изделий, сборочный стол для сборки и сварки сложных составных изделий.

Молоты, кувалды, ручники – как правило, набор инструмента подбирается кузнецом индивидуально, в зависимости от сферы деятельности и личных предпочтений. Стартовый набор рекомендуем такой: ручники – 2-3 шт, вес 0,5-2,5 кг. Молотки – также 2-3 шт, весом от 1,5 до 3 кг. Кувалды – 1 или 2, вес 4-9 кг.