Что такое холодная ковка и как её сделать?

Содержание:

Холодная ковка — метод обработки металла, по которому создаются заборы, кровати, козырьки, скамейки и другие красивые, практичные и пользующиеся спросом изделия. Продукция изготавливается из металлопроката на разных кузнечных станках. В отличие от горячей ковки, заготовки не подвергаются подогреву, а после гибки, кручения, протяжки и чеканки свариваются, шлифуются и окрашиваются.

История ковки металла

Из легенд известно, что Гефеста, которого считали самым искусным богом Олимпа, представляли в виде кузнеца. За поверьем именно он создал для Зевса скипетр, для Ахилла — щит. Дионису выковал жезл, а Гераклу — оружие. Гефеста часто сравнивали с языческим богом Сварогом, который обратился в кузнецов Кузьму и Демьяна.

Исторически ковкой металла, в частности меди и бронзы, занимались еще в 3 тысячелетии до нашей эры в Египте, Месопотамии, Иране. В гробнице фараона Тутанхамона был найден кинжал, изготовленный из железа. До XVI века н.э. холодная ковка почиталась у индейцев Америки.

В Средние века металл обрабатывался уже на высоком уровне. Отковывались инструменты, плуги, огнестрельное и холодное оружие. А также двери, замки, ограждения, сундуки и прочие изделия, которые могли дополняться тончайшими элементами. Предметы украшались выразительными узорами, насечками, тонкослойными листами сусального золота.

Сейчас кроме кованых ваз, столов, заборов, мангалов, дверей и лестниц, популярностью пользуются эксклюзивные художественные изделия. При их изготовлении даже в небольших компаниях ручной труд сочетается с 3D-моделированием.

Станки для холодной ковки

Поскольку руками художественно деформировать прокат не получиться, то для этой цели придумано множество станков и приспособлений. С их помощью трубы, полосы и прутки разных сечений выгибаются и прокручиваются относительно своей оси. Благодаря шаблонам и упорам детали создаются без разметки одинаковых размеров. Оборудования для холодной ковки металлических заготовок существует много, поэтому, на них можно изготавливать как типовые, так и уникальные конструкции.

Гнутик. На этом станке деформируются трубы, полосы, квадратные и круглые прутки для получения дуг с требуемым радиусом изгиба. Форма заготовкам придается с помощью трех роликов — двух статичных и одного подвижного, покрытого насечками. Для создания угла предусмотрена ромбовидная оправка. Дуги создаются по ходу подкручивания винта и вращения эксцентрика, радиус изгиба регулируется положением упора. Требуемый угол задается усилием воздействия на рычаг.

Улитка. Кузнечный станок, который бывает ручным и электроприводным, позволяет создавать фигурные закругленные элементы холодной ковкой как одинаковых, так и разных форм. Оборудование выполняется в виде приваренного к основанию шаблона и в форме закрепленных на станине отдельных прикрученных сегментов. Существует несколько модификаций улиток: ручные монолитные неразборные, механические съемные, разбираемые с вращением, горизонтальные и вертикальные.

Волна. Ручное приспособление для холодной ковки состоит из валов и роликов, расположенных между собой на разном расстоянии. Заготовка гнется по ходу прокручивания трех рычагов. С помощью станка полосы, трубы, круглые, квадратные либо шестигранные прутки превращаются в волнообразные элементы. Поскольку заготовка передвигается вручную, то можно достичь необходимой точности загиба в любых направлениях в горизонтальной плоскости.

Фонарик. На станке создаются красивые элементы, визуально напоминающие шишки или фонарики в составе 8, 6 либо 4 прутков. При изготовлении, для получения правильной формы, заготовки в торцах фиксируются к двум частям (неподвижной и вращающейся) с тремя рычагами, затем оборачиваются вокруг направляющего вала. Холодная ковка проводится сразу нескольких прутков. После соединения деталей по торцам получается объемный элемент с витыми линиями.

Твистер. Торсионное устройство для холодной ковки работает с полосами и квадратами — скручивает их вокруг центральной оси до образования спирального элемента. На двутавровой или швеллерной станине смонтированы два узла. Один представляет собой корпус с втулкой на подшипниках, второй, который вращается, оснащен воротом. Заготовка вставляется в отверстие, зажимается болтами, затем поворачивается. Второй крепеж регулирует длину спирали, для чего двигается вдоль основания.

Глобус. Станок, который внешне напоминает геометрический транспортир, используется для изготовления из полос, квадратов, кругов и шестигранников больших дуг с радиальным изгибом. По ходу деформации закрепляется выбранный конец заготовки, рычаг двигается по шаблону с поворотом на 180°, в результате получается правильной формы полукруглый элемент. На таком приспособлении удобно изготавливать элементы для арок, объемных решеток и навесов.

В работе, кроме станков холодной ковки, используется несколько инструментов. Если мастер планирует создавать полноценные изделия, ему понадобится сварочный аппарат, который бы функционировал как от постоянного, так и переменного тока. Для разрезания и шлифовки заготовок потребуется мощная УШМ (болгарка) с высокими оборотами. Для проделывания большого количества отверстий при сборке элементов в единое целое обязательно нужна дрель с набором сверл разных диаметров.

Важно: Почти все станки для холодной ковки можно создать своими руками. При изготовлении приспособлений нужно учитывать, что они должны быть исключительно надежными и прочными. Поэтому для изготовления, например, улитки, фонарика или глобуса требуется использовать только конструкционную сталь, которую в домашних условиях обрабатывать непросто.

Используемые технологии для обработки металла: разница между холодной и горячей ковкой

Холодная ковка, в отличие от горячего метода, не предусматривает воздействия высокой температуры на металл, поэтому заготовки при деформации не меняют своих химических характеристик. Технология обработки основана на физическом свойстве материала — пластичности. Благодаря последней цветные и черные металлы, к которым принадлежат алюминий, бронза, медь и сталь, выдерживают значительные нагрузки на разрыв, изгиб и растяжение. Как следствие, материал без нагрева может обрабатываться многими способами с применением специальных станков.

В процессе создания изделий металл подвергается прессованию, благодаря чему уплотняется его структура. Изгибание прутков, полос и труб также повышает прочность материала. После деформации в готовых элементах не появляется остаточное напряжение, которое могло бы способствовать их разрушению. По этой причине нет надобности в проведении таких дополнительных операций, как отпуск, отжиг и закалка, которые выполняются при горячей ковке. Кроме цветных металлов, для холодной деформации хорошо подходят низкоуглеродистые стали марок 3, 20, 25.

Применяемые технологические операции

При изготовлении изделий холодным способом применяются разные операции. Все они основаны на деформации заготовок с помощью станков или специальных приспособлений.

Гибка. Проводится на ручном или механическом оборудовании. После закрепления конца заготовка гнется с помощью рычага вокруг шаблона индивидуальной формы. В зависимости от габаритов конкретной оправки при гибке создаются завитки и вензеля разных направлений и размеров.

Кручение. Торсионные операции холодной ковки выполняются при зажатых концах проката с приложением значительных усилий. Кручению поддаются только прутки ребристого сечения, к которым принадлежат квадрат и полоса.

Протяжка. Этим методом обрабатываются концы заготовок. В результате протяжки прутки обретают вид пик либо других заостренных изделий. Заборы, изготовленные из таких деталей, одновременно выглядят красиво и неприступно. Еще один не менее привлекательный, но более безопасный вариант протяжки — «гусиная лапка».

Чеканка. Принадлежит к художественной ковке. Выполняется многочисленными выверенными ударами по листу с его тыльной стороны. В результате механического воздействия постепенно меняется форма материала, в результате на лицевой стороне заготовки проступает объемный рисунок.

Важно: К холодной ковке также принадлежат приемы сварки, рубки, резки, сверления, шлифовки. При неправильном выполнении этих, казалось бы, простых операций усердно создаваемое изделие может получиться бракованным.

Преимущества и недостатки холоднокованых изделий

Преимуществ товаров, изготовленных методом холодной ковки, значительно больше, чем недостатков. Кроме того, важность плюсов выше, чем значимость минусов.

Таблица. Преимущества и недостатки кованых изделий

Плюсы кованых изделий	Минусы кованых изделий
Заготовки не нуждаются в предварительном нагревании при высокой температуре	Для холодной ковки нужны специальные, иногда мощные, станки
Детали обрабатываются с высокой точностью, доступна тонкая подгонка	При обработке металла требуется прилагать значительные физические усилия
Готовые изделия прочнее аналогов, полученных методом горячей ковки	Поверхности, которые обрабатываются, должны быть чистыми
Элементы после изготовления не требуют дополнительной обработки для повышения прочности	Невозможно работать с очень прочными и твердыми заготовками
На поверхности готовых изделий отсутствуют следы продуктов горения
По причине отсутствия дорогостоящей печи и сопутствующего оборудования удешевляется продукция
Изделия по шаблону можно производить массово

По причине отсутствия дорогостоящей печи и сопутствующего оборудования удешевляется продукция

Единственное, холодным методом нельзя изготавливать все виды кованой продукции. Зато красивые однотипные изделия можно создавать в большом количестве по невысокой цене.

Виды получаемых узоров

Из объемного проката создается много художественных элементов. По рисункам или эскизам куются детали, которые соединяются впоследствии в композицию.

Спираль. Диаметр детали книзу и кверху может, соответственно, уменьшаться или увеличиваться со сменой направления. В результате получается уникальные узор, окончательный вид которого зависит только от художественного замысла мастера.

Двухрядная спираль. У элемента посредине увеличенный диаметр. Орнамент именуется «китайским фонариком». Такой узор обычно создается холодной ковкой из толстой проволоки.

Волюта. Узор в форме витка имеет разные направления. У волюты с одновекторной вогнутостью имеется одна ось сгиба. У разнонаправленного элемента завитки располагаются с двух сторон по отношению центра заготовки.

Крутень. Орнамент получается закручиванием ребристого прутка вокруг своей оси. Деформация металла проводиться только в одну сторону, иначе заготовка может треснуть.

Навершие. Представляет собой пруток с острым декоративным концом. К элементу фиксируется несколько завитков. Конструкциями из этих деталей украшаются окна, заграждаются частные территории.

Детали художественной холодной ковки создаются из листового проката. Обработке хорошо поддаются плоские заготовки из мягких цветных металлов.

Пространственная спираль. Визуально похожа на шнек. По ходу вращения деталь уменьшается в ширине. Для придания элементу рельефного вида на кромках выполняются художественные насечки.

Плоский завиток. Напоминает объемный аналог. Элемент изготавливается холодной ковкой из металлической полосы.

Чеканка. Техника основана на точечной обработке листового проката. В качестве последнего обычно используются заготовки из цветного металла.

Корнение. При изготовлении узора специальный штамп вдавливается в материал. Таким методом создаются вензеля, объемные изображения, разные надписи.

Еще один вариант художественной листовой ковки — оголовок. Чашеобразная емкость получается путем сворачивания полосы. Форма элемента зависит от замысла мастера.

Важно: Нужно помнить, если при создании узора или композиции допущена ошибка, исправить её будет невозможно либо очень сложно. В большинстве случаев элемент придется переделывать полностью.

Виды и сферы применения изделий из холодной ковки — фото

По технологии холодной ковки обычно производятся большие по размерам изделия. Но этот метод подходит и для создания компактных предметов для частного дома, квартиры, дачного участка и улицы.

Перила. Располагаются внутри дома и на улице. К основным элементам принадлежат поручни, столбы и заполнения, которые создаются из завитков, балясин, цветочных и виноградных орнаментов.

Заборы. Существует несколько их модификаций. В классическом исполнении конструкции визуально просматриваются. Композиции собираются из деталей, которые свариваются воедино. Такие заборы могут дополняться камнем, бетоном, деревом, поликарбонатом.

Кровати. Отличаются многообразием форм и относительно невысокой ценой. Изголовья, выполняющиеся холодной ковкой в различных комбинациях, придают изделиям самые разные настроения. Фигурные металлические ножки привносят в дизайн индивидуальность.

Скамейки. Изящно смотрятся возле частного дома, в местах отдыха, у коммерческих зданий. Интересные композиции, собранные из сваренных деталей, располагаются по бокам изделий. Спинка и сиденье обычно создаются из деревянных досок.

Козырьки. Изготовленные холодной ковкой конструкции украшают любые по этажности и назначению здания. Для лицевой и боковых сторон композиций используются завитки, торсионы, накладки и цветы.

Цветочницы. Красиво вписываются как в интерьер, так и экстерьер. Хорошо подходят для ландшафтного дизайна. Крепятся на стены и под балконы для создания зеленых уголков. Если имеются базовые навыки холодной ковки, цветочницы можно изготовить своими руками.
Ограждения. Играют эстетическую и практическую роль. Подходят для газонов, балконов, террас и окон. Применив разные декоративные элементы, доступно изготовить композицию с авторским рисунком.

Садовая мебель. На дачном участке или возле частного дома устанавливаются уличные скамейки, диваны, столы, стулья и кресла. Их можно приобрести в единичном экземпляре или комплектно.
Этажерки. Изготавливаются в напольном и настенном исполнении с деревянными, стеклянными и металлическими полками. Подходят для прихожей, кухни, ванной комнаты и спальни. Отличаются надежностью и красотой.
Калитки. Забор, изготовленный методом холодной ковки, должен дополняться соответствующей калиткой, которая может быть прозрачной или закрытой в композиции с завитками, накладками и торсионными прутками.

Из кованных холодным способом элементов создается и много других изделий. Среди них качели, мангалы, урны, фонари. А также двери, беседки, лестницы, навесы и решетки для камина.

Чем красить кованые изделия

Кованые изделия можно красить алкидными, масляными, акриловыми и нитроцеллюлозными эмалями. У каждой из них свои плюсы и минусы. Одни больше подходят для внутренних работ, другие — для отделки наружной. Кроме них существую составы, специально изготовленные для окрашивания металлических, в том числе кованых изделий.

Молотковая краска состоит из синтетических смол, силикона, толченого стекла, алюминиевой пудры и других компонентов. Она подходит и для внутреннего, и для внешнего применения, наносится даже на неподготовленную ржавую поверхность, при эксплуатации максимально устойчива к любым воздействиям, товарный внешний вид сохраняет около 25 лет. У ЛКМ высокие эстетические свойства: на высохшей поверхности образуются незначительные рытвины, визуально напоминающие следы от ударов молотка.

Кузнечная краска дорого стоит, но её эффективность и эффектность превосходят цену. По консистенции она напоминает жидкую резину. Высокое качество и длительный срок службы (8 лет) у немецкой кузнечной краски WS-Plast. Эффект патины имеется у состава WS-Patina. Покрытие Zinga защищает металл от электрохимических и физических воздействий, служит более 40 лет. Все эти краски высыхают не позже чем через 2 ч после нанесения.

Важно: Не рекомендуется покрывать изделия из холодной ковки нитрокраской. Она дешево стоит, но теряет свой товарный вид уже через год-два после применения.

Топ 10 книг по кузнечному делу

Книжный рынок предлагает широчайший выбор изданий по различным видам обработки металла. В них нужную информацию найдет и дизайнер, и архитектор, и начинающий мастер, и опытный кузнец.

Кованые изделия в оформлении дома. Каталог. Издательство: Аделант. На страницах издания можно ознакомиться с конструкциями уникальных лестничных перил, дверных и вентиляционных решеток, балконных ограждений.
Работа с металлами, пластмассами и стеклом. Автор: Сафроненко В.М. В книге, которая будет интересной и профессионалам, и любителям, мастер-кузнец открывает секреты изготовления оригинальных кованых изделий.
Секреты кузнечного мастерства. Авторы: Логинов В.П., Боброва В.В. На страницах раскрыто большое количество направлений в художественной ковке. В издании теоретическая информация гармонично сочетается с качественными иллюстрациями.
Художественная ковка. Дизайн. Авторы: Гуэйльбурт, Видиэлла. Книга с фотографиями раскрывает различные направления в мастерстве ковки металла. В представленных работах читатель ознакомится с нынешней капризной модой на кузнечное искусство.
Двери. Ворота. Калитки. Автор: Левичева Т.В. Практичное пособие для заказчиков и кузнецов. В издании делается акцент на художественной ковке металла. Автор доступно описывает и иллюстрирует все этапы создания дверей, ворот и калиток.
Художественная ковка и литье Москвы. Авторы: Ледзинский В.С., Теличко А.А., Зверев А.В. Ковка металла оттачивалась веками. Сегодня она получила мощный импульс к продолжению развития. В книге коллектив авторов делится своими знаниями в обработке материалов.
Ковка. Чеканка. Инкрустация. Эмаль. Автор: Борисова Л.Ф. Практическое руководство для молодых мастеров. Через книгу можно освоить различные приемы обработки материалов. Теория дополняется подробными схемами, чертежами, иллюстрациями и рисунками.
Балконы. Окна. Решетки. Издательство: Ниола 21 век. Материал изложен на высоком профессиональном уровне. В книге демонстрируются разные стили художественной ковки, которые привлекут внимание архитекторов и ландшафтных дизайнеров.
Художественная ковка и слесарное искусство. Издательство: М.: Машиностроение. Авторы предлагают читателям уникальный материал в систематизированном виде. Учебник будет интересен и начинающим мастерам, и опытным специалистам.
Лестничные перила. Автор: Левичева Т.В. В книге речь идет о декоративных лестничных перилах из кованого железа. Материал заинтересует архитекторов, художников, дизайнеров и декораторов интерьера, работающих с металлом.

Холодная ковка, как бизнес для начинающих

В предложенной литературе много шедевров кованого искусства. На их основе можно начать свой бизнес. Для открытия своего дела, кроме изучения технической литературы, необходимо проанализировать рынок и конкуренцию, освоить технологии, составить бизнес-план, построить кузнечно-слесарную мастерскую, купить инструменты и станки, после чего открыть ИП или ООО.