Кованые изделия из металла

Обновлено: 18.05.2024

Путать ковку со сваркой могут, наверное, только те, кто крайне далек от темы обработки металлов. Но разбираться в базовых понятиях может быть полезно и неспециалисту. А еще более интересно будет разобраться в том, что привлекает и может стать средством заработка. Кованые изделия действительно востребованы, и предела совершенству в их изготовлении нет.

Что это такое?

Если очень коротко, то ковка – это такой способ обработки металла, после которого этот металл меняется. Он нагревается до так называемой ковочной температуры, становится пластичным, что и использует специалист для придания новых форм заготовкам. Каждому металлу присущи свои характеристики, в том числе и уровень ковочной температуры.

Любопытно, но слова «ковка» и «коварство» неслучайно имеют один корень. Кузнечное дело веками народам и племенам казалось немного мистическим, тайным. Кузнец делал ковы и, если сократить объяснение до одного предложения, «коварство» как-то взяло и обрело значение мудрости, тайного знания, особых навыков. Это только потом оно стало ассоциироваться с негативными намерениями.

В XX веке кузнечное дело утратило свой вес. Производство стало унифицированным, появилось прокатное и штамповочное оборудование, а потом добавилась еще и компьютеризация процесса. Кузнечное дело слабо конкурировало в индустрии, но конец эпохи еще не настал. Массовое производство оказалось таким привычным людям третьего тысячелетия, что они иначе взглянули на ручной труд. И оказалось, что кованые лестницы, ограды, всевозможные архитектурные и дизайнерские элементы – это красиво, в этом есть особый шик.

Потом ковка металла удачно интегрировалась с компьютерным проектированием, в специальных 3D-конструкторах стали разрабатывать кованые изделия для самых разных целей. Свободную ковку сегодня используют для многих видов металла, ее методом делают предметы обихода, а также те объекты, которые можно назвать высокохудожественными. Мало кто задумывался об этом, но ковка применима и в ювелирной сфере.

Наиболее ковким металлом является золото: оно очень пластично, тягуче, текуче, податливо процессу ковки.

Итак, эта технология стара как мир, переживала упадок, но возродилась и подчинила себе инновационные ресурсы. А принцип технологии ковки элементарен, он основывается на физических свойствах любого материала, обладающего температурой плавления. Например, железо плавится при 800-1200 градусах, ковочная температура меди – 100-600 градусов, а алюминия – 400-480.

Обзор видов

Это будет интересным даже для тех, кто о ковке не знает почти ничего. А еще это небольшой ликбез по физике.

Свободная

Она осуществима, если металл разогрелся до нужного уровня. Кстати, свободная ковка и горячая ковка – это одно и то же. Долгое время (почти всегда) это был единственно возможный способ изготовления кованых элементов. Горячая ковка – это нагревание металла до той температуры, когда он начинает быть пластичным, и тогда его обработка ударным инструментом становится простой (относительно, конечно). Материал податлив и принимает нужные мастеру формы. В свободной ковке используются особые технологии металлообработки, которые дают максимально широкое поле выбора мастеру.

И все же этот метод не обходится без недостатков. Например, чтобы нагреть металл, потребуется горн либо муфельная печка. Это дорого, требует организации особого помещения, а также подобное оборудование не так легко содержать и обслуживать. А ведь еще и топливо приобретать необходимо. Наконец, это открытый источник огня, а значит, мастер, работающий с ковкой, должен предельно точно соблюдать все меры безопасности. Не говоря уже о том, что он не может работать без специальных навыков, знаний о температурных параметрах разных металлов.

Машинная

Под этим термином понимается деформация сплавов, которая происходит с применением автоматических молотов либо гидравлики, прессов, падающих с огромным весом (доходит до 5 тонн). И вес поковок после такого вида ковки может равняться 100 тоннам, и даже это не предел. То есть для данного типа ковки необходимы и очень крутые подъемные механизмы, и разнокалиберные манипуляторы. Но при этом такой способ ковки считается самым экономичным. И она действительно экономически целесообразна, если надо получить фасонные заготовки из стали, механические свойства которых будут очень высоки.

Это касается и мелкосерийного, и индивидуального производства.

Штамповка

Именно благодаря такому технологическому производственному приему ковка стала массовой. Металл в своем преображении оказывается ограничен штампами, деформируясь, он получает нужную форму. Там, где надо получить много кованой продукции и быстро, применяют штамповку. В сравнении с той же свободной ковкой у штамповки производительность будет выше в десятки раз. При этом квалификация занятых на производстве рабочих – ниже. А еще штамповка позволяет достичь большей точности размеров и чистоты поверхности поковок.

Штамповка бывает горячей и холодной. При горячей штамповке процесс формообразования завязан на штампах. Их рабочие полости, которые называются ручьями, допускают течение материала лишь в заданном направлении и до ограниченных пределов, а значит, в результате такого процесса получится поковка по форме и размерам только одного вида. Еще ее называют принудительной.

Необходимые инструменты

Инструментов и приспособлений, участвующих в ковке, множество. Каждый новоизобретенный инструмент был обязан упростить для мастера процесс ковки, усовершенствовать его. Но некоторые инструменты фактически не меняются, по принципу действия и назначения они с мастерами уже много столетий. Это кузнечный очаг, наковальня, молот и клещи.

Кузнечные очаги бывают:

переносными и стационарными;
закрытыми и открытыми;
электрическими и работающими на топливе;
жидкостными, задействующими твердое топливо и газотопливными;
имеющими боковые сопла топливной подачи и с центральной фурмой.

Как выглядит наковальня, наверное, представляют и неспециалисты в кузнечном деле. Наковальня – это такой большой металлический стол, где и формируется сама заготовка. Это в каком-то смысле рабочее поле кузнеца. Стол включает основание, рог и наличник, имеющий отверстия под гибку. Видов наковален тоже много, но у каждой обязана быть стальная опора, весящая не менее 30 кг.

А вот клещи кузнецу нужны, чтобы проводить с заготовкой самые разные манипуляции в ходе работы. Молот же считается основным инструментом мастера, и они разнятся по массе. Также специалисту для работы понадобится горн или печка, а еще «державка» – это такой стержень, имеющий лапы для захвата болванки.

Если говорить о материалах, так самые первые кованые изделия изготавливали из меди. Когда-то этот вид металла был самым распространенным с точки зрения самородных материалов. Да еще и по ковкости лучше меди материала не найти, ведь ее можно ковать даже на 100 градусах, и первобытным мастерам такие температурные разбежки были вполне доступны.

Уже потом люди принялись за ковку железа и бронзы.

Технология

А теперь можно немного углубиться в физику процесса, она доступна (хотя бы для осмысления) даже в домашних условиях. Тем, кто собирается ковать своими руками, такие знания нужны непременно. Главное правило кузнеца – как нагреешь, так и пойдет. То есть сначала металлическую заготовку надо нагреть, и нагреть качественно. Для этого и нужен горн или нагревательная печь: что именно, зависит от типа заготовки.

Что делать дальше, расскажем в инструкции.

Когда продукт уже в печке, нагрев нужно плавно нагнетать. Конечно же, контролируя процесс. Тут выстраивается прямая зависимость: чем выше будет температура, тем пластичнее и мягче станет заготовка.
Но и перегрева надо всячески избегать. Чем выше нагревается металл, тем яснее угроза образования кристаллов, обладающих слабыми связями. А значит, после ковки сплав может быть хрупким, с заметными трещинами и даже надрывами. Речь идет уже о перегреве металла.
Если же температура будет, напротив, малой, с заготовками просто нереально окажется работать. Надрывы и трещины никуда не денутся.
Вынутую из печки заготовку непременно предстоит уплотнить, потому что внутри детали могут быть пустоты (металл на самом деле не на 100% однороден). А уплотняют заготовку молотком: им бьют от середины детали к концам.
Подготовка молотом – это первое действие, которое фактически приводит в порядок сплав, то есть уплотняет его. Далее идут сугубо специальные действия. Из металла на рассматриваемом этапе можно получить цилиндры (пустотелые либо сплошные), а еще кольца, плоские заготовки и т. д. А чтобы сделать, например, вытягивание, надо обжимать деталь несколько раз, металл должен перемещаться по оси. Если заготовка очень большая, работают с частями: сначала с нижней частью, потом с остатком. Вариантов заготовок очень много. Как и, собственно, способов ковки. И задача кузнеца заключается в том, чтобы выбрать лучший из них.
Далее следует этап окончательной отделки. До этого заготовку можно назвать не более чем металлическим черновиком из-за ее неровности, грубоватой поверхности и несовпадения с размерами, которые ожидаются изначально. Деталь очищают зубилом, потом по всей поверхности хорошенько проходятся молотом. Потом нужно проверить спецлинейками размеры и неровности, ориентируясь на коррекцию того, что не получилось сразу.
Дальнейшим состоянием металла будет снижение тягучести детали, она начнет затвердевать. И это ключевой момент всего процесса, потому что трещины чаще всего появляются именно на данном этапе (это связано с малой подвижностью материала и нарушениями связей меж частицами).
Чем больше заготовка, тем сложнее она будет остывать. Способны возникать внутренние натяжения, что чревато явно нежелательными деформациями. А чтобы такого не случилось, элемент отправляется в горячий мусор. И сделать это надо, пока деталь еще красная. Это если процесс относительно прост, а если же уровень сложности повыше, понадобится еще один отжиг.

Мастера говорят, что ковку можно назвать искусством компромисса.

Мало знать главные операции, надо еще и уметь определять способ ковки, форму и вид инструментов, подбирать актуальное и наиболее рациональное для каждой конкретной задачи действие. И еще нужно уметь видеть наперед, прогнозировать результат. Конечно, все это приходит с опытом.

Применение

Ковка ориентирована именно на мелкосерийное или единичное производство. В чем-то она лучше литья: наверное, в меньшей трудоемкости и длительности процесса, в разности температур и выборе инструментария. Для литья, например, требуются очень мощные (а значит, и очень дорогие) печи.

В быту кованые изделия используются очень активно. Они украшают интерьер: от кованых подставок и подсвечников до вешалок и больших декоративных композиций. Очень популярны сейчас кованые корзины для дров: они выглядят очень гармонично в интерьере, где есть печка или камин.

Шикарно и убедительно смотрятся двери с элементами ковки, мебель: кресла, кровати, скамьи. Кованые часы очень облагораживают интерьер или уличное оформление дома. А лестницы из кованого металла – это еще и вложение на долгие десятилетия, они вне моды и времени. Беседки, ограждения, ворота тоже идеально смотрятся в кованом виде.

Словом, актуальности запроса на кованые изделия пока ничто не угрожает. Это всегда изящная ручная работа, красивая и очень прочная, эксклюзивная (в большинстве случаев) и интересная как мастеру в процессе изготовления, так и заказчику.

Все о кованых изделиях

Кованые изделия – это красота, запечатленная в металле. Некоторые удивительные вещи служат исключительно для украшения, но большинство работ несут функциональную нагрузку. Из ажурного металлического кружева могут состоять ограждения балконов, беседок, лестниц, в квартирах хорошо смотрится кованая мебель, а на участках частных владений ковка украшает мостики, арки, навесы, перголы, мангалы, дровницы, заборы. Какими бывают кованые изделия, и как их создают, расскажем в нашей статье.

Как делают?

Кованые предметы изготавливаются путем силового воздействия на железо. Это может быть ручной способ производства, где все зависит исключительно от таланта и опыта кузнеца, либо механический, когда большая часть рабочего процесса перекладывается на станки и механизмы.

Итоговая продукция может выглядеть простой и практичной, лишенной малейшей декоративности. Но если изготовленный предмет содержит красивые элементы декора, либо полностью повторяет форму растений, состоит из ажурного орнамента, такую работу называют художественной ковкой.

Именно она становится украшением садов, дворов, городских улиц, парков и жилых помещений.

Для создания кованых изделий применяют два способа – горячая или холодная ковка. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Холодная ковка

В данном случае происходит воздействие на профильную заготовку из стали без нагрева, за счет сгибания и прессования. Во время работы прибегают к помощи гибочных станков и вспомогательных приспособлений.

Улитка – дает возможность закрутить металлические пруты в спираль.

Гнутик – необходим для загибов деталей.

Волна – приспособление помогает придать заготовке волнообразную форму.

Твистер – с его помощью можно витиевато скрутить прут по всей длине.

В процессе работы изготавливается целый ряд декоративных элементов, которые впоследствии собираются в единую конструкцию методом сварки.

Зато продукцию холодной ковки легко тиражировать, достаточно воспользоваться трафаретом, чтобы наштамповать любое количество деталей.

Горячая ковка

Данная технология более сложная, кропотливая и дорогая, требующая хороших навыков, мастерства и художественного восприятия происходящего.

Кузнечное дело зародилось еще в глубокой древности, как только люди познакомились с металлом, поэтому в наши дни кузнецы пользуются опытом, сложившемся в течение тысячелетий.

Метод горячей ковки – традиционный, производимый непосредственно в кузницах, с применением нагрева в печи или горне. В результате воздействия высоких температур металл становится пластичным, тягучим, способным обрести любую заданную форму.

В производственном процессе важно поддерживать определенный температурный режим. Отступление в сторону повышения или понижения может привести к повреждению изделия в момент удара молотом.

Заготовку превращают в настоящее произведения искусства с помощью особых инструментов и приспособлений – тисков, молота, наковальни. Для ручной ковки используют также, кувалды, клещи, обжимки, зубила, пробойники. Сложные элементы изготавливают способом наслаивания и слияния раскаленных пластов металла.

Когда небольшое изделие готово, его охлаждают, помещая в контейнер с холодной водой. Крупные конструкции оставляют в отключенной печи, где происходит их постепенное остывание вместе с горном.

В этот период металл заполняет все воздушные пузырьки и пустоты, в результате чего получается изделие высокого качества.

Преимущества и недостатки

Изделия художественной ковки никого не оставляют равнодушными. Многие хотели бы их видеть на своем участке или даже в квартире. От покупки останавливает только стоимость этих изящных предметов потрясающей красоты. Кажется, что они состоят из одних только достоинств, но мы расскажем и о недостатках. Начнем с плюсов.

Длительный срок эксплуатации. При надлежащем уходе кованые вещи могут передаваться из поколения в поколение, главное, вовремя нивелировать коррозийные процессы. Ковка в условиях улицы менее долговечна, но и она может прослужить до 50 лет.

Прочность. Изделия, прошедшие высокий температурный режим, отличаются плотной и прочной структурой. В этом отношении ковка по крепости превосходит литые детали.

Стойкость к механическим воздействиям. Чтобы повредить кованую вещь, нужно очень постараться, да и приведут такие усилия только к нарушению декоративного покрывного слоя. Никакие удары не повлияют на целостность конструкции.

Отсутствие старения. Кованым вещам не свойственно от времени покрываться трещинами, вмятинами, царапинами, они оставляют свой привлекательный внешний вид неизменным на долгие годы. Только нарушение верхнего защитного слоя может стать причиной начала коррозионных процессов, но за этим нужно следить и вовремя устранять проблему.

Простота ухода. Кованые вещи легко протираются влажной салфеткой. Полностью обновлять защитный слой нужно раз в несколько лет для изделий, находящихся в условиях улицы и раз в 5-7 лет для предметов, пребывающих в закрытом пространстве.

Эффектный внешний вид. Художественная ковка облагораживает любое изделие, она притягивает к себе восхищенные взгляды, никого не оставляя равнодушными. Металл в легком кружевном исполнении ломает стереотипы, относящиеся к железу как к основательному грубому материалу, от этого изделия кажутся удивительными и необыкновенными.

Эксклюзивность. Вещи, произведенные методом горячей ковки неповторимы, так как этот вид производства относится к ручному труду. Имея такое изделие в своей собственности, можно гордиться его уникальностью.

Совместимость с другими материалами и стилевые возможности. Кованые предметы отлично сочетаются с керамикой, камнем, деревом, стеклом и текстилем. Это позволяет значительно расширить сферу их применения. Например, ковка, дополненная другими материалами, расширяет список дизайнерских стилей, в которых она может участвовать. Чисто металлические изделия хороши для индустриальных и деревенских направлений. Добавляя теплое дерево, можно ввести ковку в классические, исторические, восточные интерьеры. Соединив ее со стеклом и современными пластиковыми поверхностями, легко удовлетворить потребности урбанистических вариантов дизайна. Покрыв уютным текстилем кованые кровати и стулья, мы создаем представление о комфортном провансе и притягательном шебби-шике.

Плюсов у кованых изделий много, и они заслуженные, но справедливости ради стоит поговорить и о минусах:

Восприимчивость к влажной среде. Все металлические вещи подвержены коррозии, спасает их от разрушения только защитное покрытие. Если с течением времени оно нарушается, может возникнуть ржавчина. Устранить ее несложно, следует зачистить проблемное место, и полностью покрыть изделие слоем лака или краски.

Сложность изготовления. Для работы горячим способом требуются специальные приспособления, не совместимые с условиями обычных гаражей или сараев. А сам мастер должен обладать определенными знаниями и навыками, достигнутыми в процессе обучения и длительной работы. Это значит, что любителю освоить художественную ковку будет крайне сложно.

Высокая стоимость. Предметы из металла, полученные методом художественной ковки, по праву оцениваются достаточно высоко. Но их восхитительный внешний вид, эксклюзивность, прочность и длительный срок службы полностью оправдывают эти затраты.

Обзор изделий для интерьера

Утонченные кованые изделия используются в обстановках комнат с разным назначением. Заказав любую работу по индивидуальному эскизу, ее можно стилизовать под конкретный дизайн, сделать акцентным звеном в интерьере.

Ковку применяют для украшения мебели, функциональных вещей или декора в чистом виде. Вашему вниманию предлагаем обзор интерьерной ковки.

Мебель

Мебель из металла настолько ажурна, что подходит даже маленьким комнатам. Она пропускает много света и кажется невесомой, но в действительности это надежные и крепкие изделия, выполненные на века.

На небольшом участке зала собрано слишком много кованых изделий – этажерка, стол, стулья, люстра. Но благодаря сочетанию с другими материалами о перенасыщении речь не идет, напротив, все продумано и гармонично.