Изготовление изделий из металла своими руками

Кузнечное дело уже давно стало одним из самых популярных хобби у многих людей. В этом нет ничего странного, так как с помощью ковки можно создавать самые настоящие произведения искусства. Разумеется, такое хобби, как ковка металла в домашних условиях, имеет определенные требования.

Первым делом нужно позаботиться о наличии мастерской, необходимых инструментах и разных приспособлений. А самое главное — понадобятся специальные знания об этом сложном процессе. Ковка металла потребует хорошего художественного вкуса и изрядного терпения, только тогда можно рассчитывать на желаемый результат.

Нельзя сказать, что ковать металл в домашних условиях просто, но нет ничего невозможного.

Как правильно нагреть заготовки?

Конечное качество металлического изделия во многом зависит от того, какой выбран температурный режим нагревания заготовки. Также от этого зависит внешний вид изделия и его долговечность. Следует учитывать то обстоятельство, что металл может подвергаться обработке только тогда, когда он доводится до необходимой для ковки температуры. Таким образом, у металла понижается сопротивляемость, его можно деформировать, очень высокой становится степень пластичности.

Необходимо принимать во внимание, что для каждого металла есть свой температурный режим для ковки. Такой температурный режим определяется структурой заготовки и ее химическим составом.

Самые распространенные ошибки при ковке

Для того чтобы все получилось на высшем уровне, следует избегать наиболее распространенных ошибок, которые допускаются начинающими мастерами.

1. Не стоит нагревать металл больше, чем это требуется для его оптимальной обработки. В противном случае пластичность материала резко снизится, а структура станет крупнозернистой, что отрицательно влияет на результат работы. Если температура при этом продолжает повышаться, то может возникнуть пережег заготовки.
2. Если заготовку не нагреть должным образом, то не удастся достигнуть необходимой для качественной ковки пластичности. Это может привести к тому, что металл станет крошиться, после чего работать с ним будет уже невозможно. Нарушится целостность заготовки, станут появляться трещины.

Технология сварки тонколистового металла

Тонколистовой металл (до 4 — 5 мм) обычно соединяется встык. Делать это можно с отбортовкой кромок или на подкладке. Главная проблема при работе с такими заготовками состоит в том, что любое неосторожное движение может привести к прожигу материала. Поэтому крайне важно запомнить следующую информацию:

• при толщине заготовки 2 мм сечение электрода должно быть равно 2 мм, рабочий ток — 50-60 А;
• при толщине заготовки 3 мм сечение электрода должно быть равно 3 мм, рабочий ток — 110-120 А;
• при толщине заготовки 4-5 мм сечение электрода должно быть равно 3-4 мм, рабочий ток — 110-160 А.

Существуют две технологии для соединения тонколистового металла — непрерывная и многоточечная сварка. В первом случае электрод надо вести, не отрывая, вдоль всего шва. Второй предусматривает гашение дуги и является наиболее безопасным решением.

Изображение №4: точечная сварка тонкого металла

Видео по теме «Ковку стали, делают так!!!»

Железо следует ковать, пока оно горячо, об этом говорили еще далекие предки, которые знали толк в кузнечном деле. В кузнечном деле очень важно придерживаться необходимой температуры. Если все сделать правильно, то получится красивое изделие высокого качества.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

Сложно ли изготовить нож самостоятельно? Если подойти грамотно к процессу, то в итоге получится надежное и долговечное изделие. Важно – правильно выбрать материал заготовки. Нередко для этого используют сверла по металлу, они практически идеально подходят для ковки ножа. Из сверла делают и бытовые модели, и так называемые авторские изделия.

Необходимые материалы и инструменты

Прежде всего следует определиться с маркой сверла, а в частности – с металлом, из которого оно изготовлено. Специалисты считают лучшим вариантом модель из стали Р6М5. Она относится к разряду инструментальных быстрорежущих. Ее преимуществом является возможность обработки методом ковки и относительно невысокий температурный режим для этого.

Важно правильно подобрать размер заготовки, ведь от этого будут зависеть габариты изделия. Так, сверло диаметром 10 мм с хвостовиком имеет длину 87 мм. Определившись с этими параметрами нужно узнать рекомендуемые режимы термической обработки заготовки для полноценной ковки в домашних условиях.

Как видно, для полноценного изготовления понадобится как минимум кузнечный горн (). При этом предварительно нужно выпрямить режущую часть сверла, что можно сделать только после его нагрева хотя бы до минимальной температуры обработки.

Если горна у вас нет, то выход из такой ситуации – сделать временную печь самостоятельно. Для этого потребуются огнеупорные кирпичи, основа для их установки и любой механизм для подачи воздуха. В качестве последнего можно использовать простой бытовой пылесос с режимом обратного выхлопа.

Кроме это для полноценной ковки ножа из сверла понадобятся следующие материалы и инструменты:

• Тиски.
• Плоскогубцы, «газовый» ключ (с его помощью удобно выпрямлять сверло).
• – можно использовать кусок рельсы или аналогичную ей металлическую поверхность.
• Набор молотов для механической обработки. Для единичного изготовления достаточно будет стандартного молотка с весом головки от 400 до 600 г.
• Бытовой шлифовальный станок.

Работы лучше всего выполнять на открытом воздухе или в нежилом помещении с хорошей вытяжкой. Для нагрева сверла используют уголь или газовую горелку. Последний вариант предпочтительнее, так как пламя от нее характеризуется постоянной температурой.

Порядок изготовления

После подготовки всех необходимых комплектующих следует выровнять сверло. Ни в коем случае не нужно этого делать без предварительного разогрева. Поместив заготовку в горн ждем, пока она не нагреется до нужной температуры. Явный признак готовности к обработке – равномерный красный цвет по всей поверхности. Затем оно извлекается из печи и крепится хвостовой частью в тисках. С помощью трубного ключа аккуратно выравниваем режущую кромку. Рекомендуется выполнять эту работу в несколько этапов, чтобы избежать трещин и разлома изделия.

Только после этого можно планировать очертания будущего ножа. Не всегда удается правильно «угадать» конченую форму получившейся заготовки. Как только сверло было развернуто – делают чертеж, который послужит личным «техническим» документом для изготовления ножа.

Следующий этап – ковка до придания изделию нужной формы. Во время ее выполнения нужно быть готовыми к следующим моментам:

• Трудоемкость. В среднем, для того чтобы сделать из практически круглого сверла плоскую заготовку понадобится от 2-х до 4-х часов работы.
• Рекомендуется начать с хвостовой части, на которую впоследствии будет установлена ручка.
• В некоторых моделях хвостовик изготавливается из стали 45. У нее температура ковки несколько выше — 1250-700°С. Это нужно учесть при разогреве.

После формирования заготовки следует придать ей окончательную форму. Это лучше всего сделать с помощью шлифовального станка. Ручная обработка займет много времени, так как сталь Р6М5 достаточно твердая. Для закалки можно использовать отработанное машинное масло(весь ). Важно – не перегреть сталь.

Что еще нужно учесть при изготовлении ножа из сверла? Самая распространенная ошибка – слишком тонкое лезвие. В процессе обработки на шлифовальном станке или во время заточки оно с большой вероятностью поломается. Оптимальная толщина лезвия должна составлять 2-2,5 мм.

• Отверстия для крепления ручки можно сделать сверлением или электролизом. Последний вариант удобнее, если хвостовая часть изготовлена из стали 45.
• Для придания хорошего внешнего вида используется паста ГОИ.
• В качестве заготовки можно использовать не только сверло, но и часть автомобильной рессоры, напильник.

Заточку лучше всего выполнять сначала с помощью шлифовального станка, а затем «довести» кромку лезвия вручную бруском. Также нужно помнить, что согласно законодательству нож считается холодным оружием при длине клинка более 90 мм. Обоюдоострое лезвие от 50 мм и больше тоже требует оформления разрешения на ношение и хранение. Это очень важно, так как УК РФ предусматривает меры за незаконное изготовление, хранение и ношение холодного оружия.

Кузнечное дело еще с давних времен считалось привилегией настоящих мужчин. Этот процесс завораживает своей красотой и таинственностью, а тайны некоторых мастеров этого дела до сих пор остаются загадками и хранятся в строгом секрете. Осообенно это относится к изготовлению холодного оружия, которое ранее производилось в закрытых кузнях под охраной стражи.

Сегодня ковка ножа в домашних условиях стала доступна практически каждому человеку, хотя сам этот процесс потребует определенной сноровки и наличия инструмента. Проводить такую работу можно на балконе, где есть доступ к открытому воздуху и возможность свободно ковать.

В домашних условиях ковка ножа предполагает возможность нагрева металла на газовой плите или в духовке, но можно использовать и небольшие муфельные печи или даже горелки. Еще понадобятся напильник, наждачная бумага, дрель со сверлом, клещи, наждачный камень и два молотка разного веса. Также следует запастись металлом. Для хорошего кованого ножа подойдет рессорная сталь или плоский напильник.

Работать придется с заготовкой, раскаленной до 900 градусов, поэтому следует принять все необходимые меры безопасности. Также рекомендуется использовать наковальню или металлическую болванку, иначе ковка ножа будет невозможна.

Для начала берем заготовку из металла и разогреваем ее до красного цвета. Это приблизительно будет температура в 900 градусов. Затем при помощи большого молотка начинаем ее обрабатывать, чтобы в результате получился брусок металла, по длине равный будущему ножу, а по толщине — на несколько миллиметров толще его. После чего опять подвергаем заготовку нагреву.

Ковка ножа обычно начинается с той части, где будет его ручка. Это поможет в дальнейшем удерживать поковку. Большим молотком наносим удары для придания ножу необходимого вида, а маленьким выравниваем заготовку по плоскости и снимаем напряженность. Нельзя давать ей сильно остывать, поскольку тогда возникает опасность расслоения или появления сколов.

Также следует помнить, что такая ковка ножа не предполагает разрушения кристаллической решетки материала, а значит, необходимо придать ему форму, наиболее приближенную к конечному изделию. Это предполагает формирование всех элементов спуска лезвия и четкое изготовление носика.

После такой обработки нож доводят напильником или на наждачном круге, но не затачивают. Ему необходимо пройти закалку в масле, которую в домашних условиях делать нужно очень осторожно. Деталь нагревают до ярко-красного цвета и помещают в отработку, где она находится до полного остывания.

Следующим этапом считается изготовление насадка ручки и заточка. Тут каждый проявляет свои таланты и способности. В самом простом варианте ручку выполняют из толстой веревки, обматывая ее вокруг, а ножны шьют из грубой кожи. При этом часто используют не нитки, а медные или алюминиевые заклепки. Заточку же производят на наждаке или при помощи напильника.

Такое изготовление ножа методом ковки можно считать самым простым и доступным в домашних условиях.

Кузнечное ремесло — один из самых старых способов обработки металла. Однако, даже в наш век развития высоких технологий, оно не утратило своего значения и даже набирает большую популярность.

Ковка своими руками довольно непростой технологический процесс, для этого нужно знать хотя бы основные приемы работы с заготовкой, а также правила нагрева и закалки металла. Также нужно иметь понятие, как использовать оборудование. Какими навыками нужно обладать для изготовления изделий кузнечным способом и как ковать металл?

Этапы ковки и приемы

Горячая ковка включает в себя большое количество приемов, использующихся в обработке металла. Однако сама технология состоит из основных этапов.

1. Нагрев заготовки.
2. Ковка.
3. Стабилизация металла.
4. Закалка (по надобности).

Каждый отдельно взятый этап имеет большое значение. Неправильно выдержанная температура нагрева заготовки приведет в дальнейшем к порче изделия, то же касается и слишком быстрого остывания.

При ковке также нужно соблюдать технологический процесс, иначе попросту заготовка будет испорчена. На этом этапе используют множество приемов в зависимости от того, какое изделие изготавливают.

Стабилизация металла подразумевает постепенное остывание готового изделия. Этот технологический этап способствует нормальной кристаллизации сильно разогретого материала. Главная задача — не допустить нарушение внутренней структуры, появления раковин и трещин.

Закалка используется для придания готовому изделию твердости за счет изменения кристаллической решетки во время высокотемпературного нагрева. Чаще всего в кузнечном деле этот этап проводят, изготавливая инструменты, которые во время использования будут испытывать большие нагрузки. Основное требование к закалке — не сделать металл слишком хрупким (перекалить) или, наоборот, очень мягким.

Итак, как происходит ковка металла своими руками и какие приемы применяют на каждом из этапов работ?

Технология электродуговой сварки и резки металла

Электрическая дуга позволяет нагревать до 6000° и плавить металл, образуя сварное соединение. Такая сварка бывает автоматической, полуавтоматической и ручной. В первом случае применяется специальное сварочное оборудование, технология же сводится к довольно простым действиям. Аппарат подключается к сети, один из кабелей присоединяется к заготовке, второй — к держателю с электродом, который постукивает о металл, создавая дугу. Происходит отдача тепла, и создается сварочная ванна. Стык между деталями заполняется, создавая неразъемное соединение. При полуавтоматической технологии в качестве электрода используется проволока, подающаяся в зону сварки с помощью специального механизма. При ручном методе сварщик сам направляет электрод, держа его в руках.

Также технология электродуговой сварки применяется при резке заготовок. Для этого применяются плавящиеся и неплавящиеся электроды (графитовый или угольный стержень).

Изображение №5: ручная дуговая сварка

Нагревание заготовки перед ковкой

Обычно для ковки стальных предметов используют готовые заготовки в виде литых стальных болванок требуемого размера. Своими руками таким способом можно изготовить не слишком большие предметы и мелкие инструменты, поэтому для нагревания использую кузнечный горн.

Лучше всего приступить к нагреванию заготовки сразу же после ее отливки, когда она остынет до темно-красного цвета. Также можно прогреть материал предварительно перед помещением в очаг. Предварительное нагревание проводят с концов до средины, чтобы избежать появления напряжений и трещин в структуре металла. При этом температура соблюдается в пределах не более 300 градусов. Проверяют этот показатель разливанием на поверхность болванки машинного масла: если оно горит, то заготовку перемещают в очаг.

Температуру в горне изначально задают невысокую, постепенно увеличивая со временем до нужного предела.

Ошибочно мнение о том, что чем больше нагреть сталь, тем лучше ее ковать. При сильном разогреве такой материал действительно становиться мягче, однако, не стоит забывать о таких процессах, как перегрев и пережег металла.

Перегрев изменяет кристаллическую структуру материала заготовки и при последующей ковке он может попросту развалиться на отдельные фрагменты.

Пережег изменяет химические свойства стали, когда из ее состава выжигается большее количество углерода.

По данным таблицы можно понять каких температурных рамок стоит придерживаться во время нагревания различных сортов стали при ковке. Определяют степень накала металла по его цветовому спектру. Например, если заготовка имеет окраску ослепительно белого цвета, значит, она разогрета до 1200-1300 градусов. Чем более темный окрас металла, тем он холоднее. На фото изображена схема соотношений цветового спектра к температуре.

Как по цвету определить температуру нагрева

Преимущества сварных изделий

Одним из основных достоинств вещей, созданных при помощи художественной сварки, считается красивый и оригинальный внешний вид.

Такой метод позволяет изготовить сотни и тысячи вариантов готовых изделий и деталей, которые могут выполнять практическую функцию или служить исключительно в виде украшения. Сварка позволяет получить изящные и привлекательные предметы, которые невозможно повторить в точности.

Хотя это относительно новый вид искусства, в отличие от ковки, он все больше привлекает внимание. Одним из центров художественной сварки является институт Патона.

Еще одним плюсом изделий из железа, выполненных с помощью художественной сварки, является высокая прочность и надежность. Такие предметы, будь то орнаменты для украшения забора или мебель для улицы, не боятся повышенных механических нагрузок, имеют долгий срок службы, не требуют специфичного или сложного ухода, сохраняя не только физические качества, но и внешний вид. Для дополнительной защиты художественных изделий можно использовать специальные составы для отталкивания пыли, грязи и влаги.

Поделки из металла отлично сочетаются с другими предметами и различными материалами, в том числе кирпичом, блоком, камнем и деревом.

Если, например, сварные декоративные элементы предназначаются для украшения забора или ворот, они отлично смотрятся в сочетании с профнастилом, красным и облицовочным кирпичом, бетоном и другими материалами.

Мебель, созданная методом художественной сварки, красиво смотрится в классическом интерьере, барокко, романском, греческом стиле, а мелкие изделия способны украсить комнату, оформленную в направлении High-Tech.

Процесс ковки

Когда заготовка будет разогрета до требуемой температуры, ее стоит обжать. Это нужно делать для устранения различных раковин, пустот и трещин в структуре болванки. Процесс проводят следующим образом. Заготовку вытаскивают из горна и ударами молота проходят ее поверхности от середины до краев (сначала верхнего, а потом нижнего).

Прежде чем планировать изготовление вещей, стоит рассчитывать на то, что при обжимке заготовка потеряет часть своего объема в виде окалины. Она образовывается на поверхности болванки, откуда ее удаляют, используя инструменты: клещи и щетки.

Когда обжимка проведена, переходят к собственно поковке изделия. При этом используют различные приемы для получения нужной формы.

Чтобы на поверхности образовались утолщения, используют способ местной осадки. Также этот прием используют, если нужно уменьшить длину заготовки и сделать ее более толстой. Для этого мастер наносит удары сверху заготовки, расположенной в вертикальной плоскости. При этом металл будет деформироваться и утолщаться. Удобно делать полную обсадку, зажав разогретую заготовку в тисках, но нужно спешить, иначе металл будет очень быстро остывать от холодного приспособления для зажима.

После осадки опять нужно сделать обжимку, чтобы придать структуре однородность!

Одна из разновидностей осадки — высадка. Ее используют, когда нужно получить на поверхности изделия утолщения. Для этого нагрев заготовки делают только в месте высадки.

Если нужно, наоборот, удлинить заготовку, проводят так называемую протяжку. Используют три способа, которыми можно сделать этот прием. Наиболее простой — протяжка на плоских бойках. Для этого заготовку разогревают. Далее, ее проходят молотом по всей длине и, переворачивая на 90 градусов, делают ту же работу. Прием стараются проводить за один разогрев. Довольно часто используют такой подвид протяжки, как расплющивание по всей длине. Основные инструменты при этом молот или кувалда.

Иногда при ковке в домашних условиях нужно сделать в изделии сквозное или глухое отверстие. В таком случае используют прием прошивки. В качестве основного приспособления выступают пробойники различного сечения. При этом заготовку разогревают и укладывают на наковальню сверху круглого отверстия. Установив пробойник, по нему наносят удары. Прошивку можно делать как с одной стороны, так и с обеих.

Для разделения заготовки или изделия на части используют способ рубки. Нагревают металл до темно-красного цвета и, уложив его на наковальню, кузнечным зубилом рубят три четвертых его толщины. После чего поковку переворачивают и дорубают остаток, используя те же инструменты.

Также довольно часто в кузнечном деле использую способ гибки заготовок. Простые формы получают, используя в качестве основного приспособления наковальню с отверстиями. Более сложные кованые элементы формируют, изгибая заготовки на различных шаблонах.

Еще один прием, часто использующийся в художественной ковке — скручивание. Заготовку при этом разогревают и жестко фиксируют в тисках, другой конец проворачивают, используя как основное оборудование вороток.

Когда изделие готово нужно стабилизировать металл.

Инструменты и чертежи

Чтобы заниматься художественной сваркой с использованием металлопроката, необходимы следующие приспособления и оборудование:

• аппарат для ручной аргонодуговой сварки (им варят цветные металлы и нержавейку), горелка к нему, присадочная проволока и баллон аргона;
• бумага. Без нее невозможно рисование чертежей с определением размеров и мелких нюансов, которые трудно учесть при визуализации без плана. Впрочем, в современном мире можно использовать и компьютерные программы;
• канцелярские принадлежности для разметки (карандаш, линейка, транспортир);
• рабочая поверхность, которая должна быть выполнена из устойчивых к высоким температурам и пламени материалов.

До начала работ по художественной сварке необходимо сделать чертеж и продумать, какого размера будет изделие, для чего оно предназначено, с каким стилем должно сочетаться.

Готовое изображение – только часть такого чертежа. Помимо эскиза, необходимо прорисовать отдельные детали, указать точки соединения и их количество, рассмотреть предмет в нескольких плоскостях.