Цветной металл не содержит железа или включает его малую долю. Именно такое сырье используется лучшими мастерами кузнечного искусства для изготовления оригинальных декоративных и функциональных элементов. Работать с составами – настоящее искусство, которое требует специальных инструментов, знаний и опыта.
Для производства кованых украшений для интерьера используется лом цветных металлов (сплавы латуни и бронзы, алюминий и медь, платина, серебро и золото). Ковка таких металлов затруднена, поскольку их составы отличаются высокой степенью проводимости. Прогревают и обрабатывают материал при помощи газа.
Особенности ковки бронзы
Бронза используется для изготовления высокохудожественных предметов, работать с ней могут опытные мастера с незаурядным вкусом. Используется для работы металл с примесями кремния. Сплав из железа, алюминия и меди используется еще и для горячего проката, литья. При разогреве состав поменяет цвет с желтого на оранжевый, поэтому важно не перегреть его. Кузнец, зная особенности сплава, доведет массу до нужной температуры и только после этого начнет ее обработку.
Проковка слитка. Прокат металла. Изготовление пластины
Готовый металл достаточно жесткий, работать с ним непросто (он практически не гнется и не выпрямляется). А вот края кованого изделия остаются прочными и крепкими, поэтому из них можно делать тонкие спирали и завитки, которые будут ровными и гладкими.
Структура состава металлов для ковки в домашних условиях
Любой металл имеет поликристаллическую структуру, состоящую из зёрен металла и тончайших прослоек неметаллических включений и оксидов между ними. Сами зёрна являются кристаллами с размерами от 0.01 до 0.1 миллиметра. Прочность металла напрямую зависит от размера зёрен. Чем меньше зерно, тем прочнее металл.
Благодаря более слабой связи между зёрнами, чем в них самих, зёрна во время ковки скользят в направлении деформации. После ковки получается мелкозернистая прочная строчечная структура металла. Зёрна и неметаллические соединения вытягиваются вдоль направления течения металла.
Особенности ковки меди
С медью работать очень легко, поскольку металл имеет широкий диапазон рабочих температур. Используя для работы лом и отходы цветных металлов, мастер может изготовить большие детали. Медь – металл податливый, поэтому годится для штамповки и изгибов. Предварительно подвергать его отжигу не нужно, поскольку он не имеет наклепа.
Прогревать медь следует до красного цвета. Даже при использовании большого куска не потребуется дополнительный нагрев. Для сварки отдельных элементов во время ковки используется смесь газов.
Необходимость специальных знаний при произведении ковки металла в домашних условиях
Для того чтобы производить изделия из металла, мало сделать кузницу. Ковка металла предусматривает необходимость глубоких знаний по их свойствам. Поскольку кузнец использует различные материалы, для изготовления своих изделий. Соответственно, разные марки сталей и других металлов имеют и разные физические и механические свойства.
То есть, необходимо применять разные технологии ковки для чёрных металлов и для цветных и сплавов. Для обработки разных металлов могут понадобиться и разные приспособления для кузницы, которые должны быть в арсенале кузнеца.
Ковка металла в домашних условиях- часть 1. Свойства металла
Особенности ковки алюминия
Прочный и крепкий, легкий и надежный материал используется в разных отраслях промышленности. Пользуется популярностью сплав в авиационной и космической отрасли. Алюминий позволяет получить легкие и крепкие элементы для деталей самолетов и космических кораблей, станций, спутников. Используется состав и при производстве кованых изделий.
Нагрев выполняется в специальных закрытых печах, работающих на электричестве. Алюминий нагревается дольше, чем сталь. Перед работой с прогретым алюминием кузнец должен прогреть еще и свои инструменты (до 200–250 градусов). Чтобы упростить рабочий процесс, используется для работы лом металлов, небольшие слитки или заготовки прямоугольной формы.
Алюминий прилипает к штампу, поэтому перед работой с ним следует тщательно отполировать поверхность.
Ковка цветных сплавов
Сплавы цветных металлов широко применяются во всех отраслях машиностроения и приборостроения. Детали арматуры водопроводов, газопроводов (корпусы кранов, вентилей), арматуры приборов и установок высокого давления, кабельные и контактные башмаки и другие детали электроаппаратуры изготавливают ковкой и штамповкой из цветных сплавов на медной основе.
Цветные сплавы, полученные на алюминиевой, магниевой и титановой основе, так называемые легкие сплавы, применяют (особенно в авиационной промышленности) для изготовления ответственных кованых и штампованных деталей сложной формы, подвергаемых тяжелым ударным нагрузкам или разрушающему воздействию щелочей, минеральных масел и других агрессивных сред.
Деформируемые сплавы на медной основе в зависимости от основных компонентов, входящих в их состав, разделяются на латуни и бронзы. Латуни бывают обыкновенные и специальные, а бронзы — оловянистые и безоловянистые.
Обыкновенные латуни (деформируемые) представляют собой сплавы меди с цинком, к ним относятся латуни Л90, Л80, Л68, Л62 и другие.
Специальные латуни (деформируемые) представляют собой медноцинковые сплавы, в состав которых введены добавки свинца, марганца, алюминия, кремния и других элементов. К таким латуням относятся широко применяемые в кузнечно-штамповочном производстве латунь ЛС591, состоящая из 57—60% меди, 39—42% цинка и 0,8—1,9% свинца. В число специальных латуней, подвергаемых ковке и штамповке, входят ЛМцА5731 с марганцем и алюминием; ЛАН5932 с алюминием и никелем и другие.
«Свободная ковка», Я.С. Вишневецкий
Сплавы цветных металлов, обрабатываемые ковкой и штамповкой
Оловянистые бронзы (деформируемые) являются сплавом меди с оловом, например Бр ОЦ43, в состав которой входит олово (3,5—4,0%) и цинк (2,7—3,3%). Безоловянистые бронзы (деформируемые) представляют собой сплавы на медной основе с…
Магниевые сплавы применяют в современном машиностроении как деформируемый конструкционный материал при изготовлении поковок для деталей сложной формы, подвергаемых высоким динамическим нагрузкам. В состав магниевых сплавов, помимо основного элемента магния, входят…
Пластичность цветных сплавов
Ковку и штамповку цветных сплавов осуществляют на ковочных и штамповочных молотах и прессах, применяя соответствующий основной и вспомогательный кузнечный инструмент. Технология ковки и штамповки деталей из цветных сплавов аналогична технологии…
Пластичность цветных сплавов (Магниевые сплавы)
Магниевые сплавы обладают пониженной пластичностью и для успешной ковки и штамповки требуют высоких удельных давлений. Штампуют магниевые сплавы только на гидравлических и фрикционных прессах (и редко — на кривошипных прессах,…
Особенности нагрева, ковки и штамповки цветных сплавов
Поступают в кузнечнопрессовые (штамповочные) цехи материалы из цветных сплавов в виде слитков, заготовок кованых из слитков или в виде прессованных прутков. Слитки и прутки из цветных сплавов в осеннее и…
Продолжительность нагрева и выдержка в печи заготовок
Марка сплава Составляющие нагрева Время в мин приcредней толщине или диаметре заготовки в мм 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 350 400 500 БрАЖ9-4…
Влияние длительности выдержки при нагреве
Длительность выдержки при нагреве на качество заготовок практически не влияет. Ковку цветных сплавов осуществляют легкими и равномерными ударами молота при небольших обжатиях. Ковку ведут обычно в вырезных (верхнем и нижнем)…
Время пребывания в печи заготовок из титановых сплавов при ковочной температуре
Время пребывания в печи заготовок из титановых сплавов при ковочной температуре не должно быть больше рекомендуемого, которое приводится ниже. Диаметр заготовки, мм 260—350 200—250 150—190 75—140 50—70 30—45 Время нагрева,…
Штамповка деталей из титановых сплавов
При штамповке деталей из титановых сплавов обычно соблюдается следующий порядок операций: обточка и травление исходной заготовки; осадка заготовки; обдувка в пескоструйной камере; зачистка дефектов на поверхности заготовки; ковка заготовки по…
История технологии
Историки говорят о том, что латунь появилась одновременно с бронзой. Из сплавов изготавливали украшения, наконечники для орудий труда, оружия, посуду, столовые приборы.
Чтобы изготовить какой-либо предмет, нужно было знать технологию литья из латуни. Со временем метод развивался, совершенствовался. Сегодня материал можно изготавливать дома или на производстве. Для этого нужно точно проводить технологический процесс, следовать правилам, правильно выбирать инструменты, сырье.
Изделие из латуни
Основные операции ковки[ | ]
| * Вырубка | * Пробивка |
| * Высадка | * Проколка |
| * Гибка (загиб) | * Протяжка (вытяжка) |
| * Клеймление | * Прошивка |
| * Клёпка | * Разгонка |
| * Наметка | * Раздача |
| * Обжимка | * Разрубка |
| * Обкатка (биллетировка) | * Раскатка |
| * Осадка | * Кузнечная сварка (сварка ковкой) |
| * Отрубка | * Скручивание (торсирование) |
| * Подкатка | * Штамповка |
| * Правка | * Чеканка |
Как нагревать?
Если речь идет о стальных заготовках, то ковать их обычно начинают при температуре около 1100 градусов. Нижняя граница ковки при этом должна находиться выше отметки в 723 градуса, поскольку именно в этом диапазоне материал приобретает максимальную степень пластичности и достаточно легко поддается обработке.
К нагреванию цветных металлов следует подходить с еще большей осторожностью, поскольку температурный промежуток (разница между температурами начала и конца ковки), делающий их пригодными для обработки, значительно «уже», нежели у стали.
В частности, ковку меди рекомендуется начинать при 1000 градусов, а заканчивать при остывании заготовки до 800. Температурный интервал ковки латуни варьируется в пределах от 800 до 650 градусов. Для бронзы данный показатель составляет от 900 до 700 градусов. А вот чтобы ковать алюминий, вполне достаточно будет прогреть заготовку до 450 градусов и завершить процесс, когда она охладится до 350 градусов.
История ковки[ | ]
Ковка (меди, самородного железа) служила одним из основных способов обработки металла:
- холодная, затем горячая ковка в Иране, Месопотамии, Египте — 4-3 тыс. до н. э.
- холодная ковка у индейцев Северной и Южной Америки — до XVI в. н. э.
Древние металлурги Европы, Азии и Африки ковали сыродутное железо, медь, серебро и золото. Кузнецы пользовались особым почетом у народов древности, их искусство окружалось легендами и суевериями.
В Средние века кузнечное дело достигло высокого уровня: вручную отковывались ручное и огнестрельное оружие, инструменты, детали сельскохозяйственных орудий, дверей и сундуков, решетки, светильники, замки, часы и другие изделия всевозможных форм и размеров, часто с тончайшими деталями; кованые изделия украшались насечкой, просечным или рельефным узором, расплющенными в тончайший слой листами сусального золота и бронзовой потали.
В XIX в. ручная художественная ковка была вытеснена штамповкой и литьём, интерес к ней возродился в XX в. (работы Ф. Кюна в ГДР, И. С. Ефимова, В. П. Смирнова в СССР; оформление общественных интерьеров в Таллине, Каунасе и др.).
С наступлением эпохи персональных компьютеров производство сложных и уникальных кованых изделий, как правило, сопровождается компьютерным трёхмерным имитационным моделированием. Эта точная и относительно быстрая технология позволяет накопить все необходимые знания, оборудование и полуфабрикаты для будущего кованого изделия до начала производства[источник не указан 2949 дней
]. Компьютерное 3D моделирование теперь не редкость даже для небольших компаний[ источник не указан 2949 дней
Известные памятники художественной ковки[ | ]
Кованые фонари, ограды, решётки, ворота следующих дворцовых и городских ансамблей:
- Версаль
- Парк кованых фигур в Донецке
- Санкт-Петербург
- Царское Село
Центры кузнечного ремесла[ | ]
- Герат — утварь
- Мосул — утварь
- Дамаск — оружие
- Милан — оружие
- Аугсбург — оружие
- Астрахань — оружие
- Тула — оружие
- Ноттингем — ножи и инструменты
- Золинген — ножи и инструменты
- Павлово на Оке — ножи и инструменты
- Нюрнберг — замки
- Холмогоры — замки
- Таганрог — ворота классической ковки (немецкие мастерские работали с XIX века)
- Златоуст — Холодное оружие
Исследователи технологии ковки[ | ]
- П. П. Аносов в 1831 впервые применил микроскоп для изучения структуры металлов.
- Д. К. Чернов в 1868 научно обосновал режимы ковки.
- Советские учёные Н. С. Курнаков, К. Ф. Грачев, С. И. Губкин, К. Ф. Неймайер и др.
Влияние температуры на структуру и свойства металла
В твердом состоянии любой металл представляет собой кристаллическую структуру в виде пространственной решетки, в узлах которой расположены непрерывно колеблющиеся атомы. Причем амплитуда их колебаний возрастает по мере роста температуры.
Как результат – значительно повышается пластичность материала, в то время как его способность сопротивляться деформирующему воздействию, напротив, резко снижается. Это позволяет серьезно упростить процесс придания заготовке необходимой формы в процессе ее обработки.
Источник: metalldekordom.ru
Новости
Ковка и чеканка в течение многих веков выполняют в кубачинском искусстве очень важную роль: мастера ими пользуются для создания самих предметов столового серебра. Совершенное владение этими двумя техниками лежит в основе обучения ювелирному делу. Чеканкой даже иногда имитируют некоторые более трудоемкие техники (зернь, филигрань).
Канфарение — тип миниатюрной чеканки, используемый для обработки поверхности изделия и придания ей точечной фактуры. Дражировка — гравировка, создающая штриховой фон. Этот прием, упрощающий и удешевляющий процесс изготовления, характерен для серийного производства браслетов в 1970-1990-е гг.
При проектировании изделий интернет-магазина PosudaShop24.ru кубачинские мастера всегда учитывают возможные механические нагрузки на различные части предмета. Поэтому обычно применяют узоры с высокой степенью прочности, выполненные гравировкой, глубокой резьбой и чернением. Только для создания выставочных, подарочных изделий и предметов роскоши используют хрупкие материалы и техники: резную кость, филигрань, насечку золотом, многоцветную эмаль и др. При желании, вы сможете найти изделия, выполненные ковкой и чеканкой, в каталогах интернет-магазина PosudaShop24.ru.
Дарите посуду на радость, пользуйтесь серебром на здоровье!
Источник: serebryanaya-posuda.moscow
Ковка из серебра. Ковка золота и серебра
Цветной металл не содержит железа или включает его малую долю. Именно такое сырье используется лучшими мастерами кузнечного искусства для изготовления оригинальных декоративных и функциональных элементов. Работать с составами – настоящее искусство, которое требует специальных инструментов, знаний и опыта.
Для производства кованых украшений для интерьера используется лом цветных металлов (сплавы латуни и бронзы, алюминий и медь, платина, серебро и золото). Ковка таких металлов затруднена, поскольку их составы отличаются высокой степенью проводимости. Прогревают и обрабатывают материал при помощи газа.
Особенности ковки бронзы
Бронза используется для изготовления высокохудожественных предметов, работать с ней могут опытные мастера с незаурядным вкусом. Используется для работы металл с примесями кремния. Сплав из железа, алюминия и меди используется еще и для горячего проката, литья. При разогреве состав поменяет цвет с желтого на оранжевый, поэтому важно не перегреть его. Кузнец, зная особенности сплава, доведет массу до нужной температуры и только после этого начнет ее обработку.
Готовый металл достаточно жесткий, работать с ним непросто (он практически не гнется и не выпрямляется). А вот края кованого изделия остаются прочными и крепкими, поэтому из них можно делать тонкие спирали и завитки, которые будут ровными и гладкими.
Особенности ковки меди
С медью работать очень легко, поскольку металл имеет широкий диапазон рабочих температур. Используя для работы лом и отходы цветных металлов, мастер может изготовить большие детали. Медь – металл податливый, поэтому годится для штамповки и изгибов. Предварительно подвергать его отжигу не нужно, поскольку он не имеет наклепа.
Прогревать медь следует до красного цвета. Даже при использовании большого куска не потребуется дополнительный нагрев. Для сварки отдельных элементов во время ковки используется смесь газов.
Особенности ковки алюминия
Прочный и крепкий, легкий и надежный материал используется в разных отраслях промышленности. Пользуется популярностью сплав в авиационной и космической отрасли. Алюминий позволяет получить легкие и крепкие элементы для деталей самолетов и космических кораблей, станций, спутников. Используется состав и при производстве кованых изделий.
Нагрев выполняется в специальных закрытых печах, работающих на электричестве. Алюминий нагревается дольше, чем сталь. Перед работой с прогретым алюминием кузнец должен прогреть еще и свои инструменты (до 200–250 градусов). Чтобы упростить рабочий процесс, используется для работы лом металлов, небольшие слитки или заготовки прямоугольной формы.
Алюминий прилипает к штампу, поэтому перед работой с ним следует тщательно отполировать поверхность.
Особенности ковки латуни
Особенности ковки серебра
Издревле серебро использовалось кузнецами для изготовления изысканных кованых предметов обихода. В умелых руках серебро становится декоративным украшением. Для работы с металлом применяются специальные инструменты. Перед обработкой его сильно разогревают. Часто из серебра кузнецы изготавливают небольшие слитки и бруски, фольгу и тонкостенные элементы.
КОВКА ЗОЛОТА И СЕРЕБРА
Полученные после отливки бруски или плитки золота можно сразу подвергать вальцеванию, но лучше сначала их проковать.
Ковку производят осторожно: начинают слабыми ударами молотка и постепенно переходят к более сильным; по временам золото прокаливают и охлаждают в воде или, как говорят мастера, «отмачивают». Проковывают таким образом: сначала одну сторону слитка, потом противоположную и, наконец, ударами молотка притупляют острые ребра, углы; последнее делается во избежание образования плен при вальцевании. Проковка производится или только широкою частью молотка — «бойком», или, если желают слиток больше вытянуть, то под конец работают более узкой частью молотка. Описанным способом ковкость литого золота значительно увеличивается. Перед вальцеванием золото еще раз накаливается и охлаждается.
Вообще, надо помнить, что в раскаленном состоянии золото не следует ковать или прокатывать в вальцах, так как при этом оно дает трещины, и что ковкое золото при более или менее продолжительной механической обработке делается снова жестким и может дать трещины и рванины; поэтому при проковке, протягивании в вальцах или в циайзене золото необходимо время от времени прокаливать.
Если литое золото при обработке молотом, несмотря на неоднократные прокаливания, будет оставаться хрупким, то это значит, что в нем есть какая-либо вредная примесь (сера, олово, цинк, сурьма и др.); такое золото ни вальцевать в бляшки, ни тянуть в проволоку нельзя, так как оно будет рваться; его необходимо подвергнуть очистке.
Серебряные бруски и плитки требуют менее тщательной обработки, чем золотые; их накаливают, дают несколько охладиться и пускают в вальцы. Иногда перед прокаткой серебряные слитки подвергают проковке молотом, что делается с целью несколько расплющить слиток, сгладить неровности на нем, притупить острые ребра и углы и вообще придать слитку форму, удобную для вальцевания. При проковке надо время от времени серебро прокаливать, так как металл при продолжительной обработке становится жестким и прокаливание возвращает ему прежнюю мягкость. Серебро можно ковать и прокатывать в вальцах даже накаленное докрасна и потому нет надобности его отмачивать; наоборот, отмачивание делает серебро жестким и, следовательно, неудобным для проковки или прокатки.
Если золото и серебро отливалось не в металлические изложницы, а в песчаные формы, то слитки получаются нечистыми, а именно: на поверхности содержат мелкие частицы формовочного песка. Такие слитки перед проковкой или прокаткой необходимо очистить снаружи с помощью особого скребка, так как иначе частицы песка будут царапать валки.
Надо обращать внимание еще на следующее обстоятельство: прокаливание золота и серебра (в горне или на жаровне) производится всегда на чистом древесном угле; кокс отнюдь не следует брать, так как он содержит в себе серу, которая при прокаливании может частью перейти в золото и серебро, и металл получится хрупким.
Обычно цветные металлы мало содержат железа, или не имеет его в своем составе вовсе. К ним относятся: алюминий, сплавы бронзы и латуни, серебро, золото, а также платина. Как правило, они применяются в форме сплавов с использованием легированных элементов.
Ковка таких металлов затруднена, что объясняется их высокой степенью проводимости, поэтому их нагревают с помощью газа. Ковка цветных металлов требует от мастера довольно сложных навыков и знаний, а поэтому его работа может очень высоко оплачиваться. Особенно цениться ювелирная ковка, ведь не каждый сможет делать качественные изделия из серебра и золота – для этого нужна особая рука. Да и художественный вкус, особенно если речь идет об изделиях из серебра.
Ковка бронзы
Из бронзы всегда делали высокохудожественные изделия, поэтому работа с ней требует не только мастерства, но и незаурядного вкуса. Обычно используется не чистый металл, а сплав бронзы и кремния. Она состоит из меди, железа и алюминия. Однако многие специалисты считают, что бронзы в таком сплаве совсем немного, ведь в его состав не входит олово.
Поэтому его могут называть бинарным сплавам, что более правильно с научной точки зрения. Также он подходит для литья и горячего проката. При нагреве такого состава цвет металла меняется с желтого на оранжевый. Что упрощает с ним работу – зная требуемый цвет, мастер никогда не перегреет изделие из бронзы, да и начинающий кузнец сможет с легкостью запомнить цвета нагрева металла.
Есть у нее и другая, но уже неприятная особенность – она чрезвычайно жестка, а поэтому заготовки из нее чрезвычайно трудно сгибать, или выпрямлять. Но вот края изделия не растрескиваются, что позволяет делать их очень тонкими, а завитки бронзы выйдут гладкими, а также красивыми.
Ковка меди
Чрезвычайно легка, ведь металл имеет широчайший диапазон рабочих температур. Обладает она и отличной податливостью, а поэтому она редко ломается в процессе изгиба или штамповки. Отличие меди и в том, что не нужно подвергать ее отжигу, ведь нет наклепа.
Даже если используется довольно большой кусок меди, дополнительный нагрев не требуется. Если происходит обработка листов металла, то их нагревают до красного цвета, а после закаливают в воде лист готов для последующего использования.
Учитывая мягкость меди, необходимо перед началом работы спланировать поочередность этапов и процессов. В противном случае будут деформированы легко гнущиеся детали, ведь они легко деформируются даже в холодном состоянии. Если в процессе ковки меди ее нужно сварить, лучше использовать смесь газов. Также будет необходимым предварительный нагрев, ведь у меди высокая температура плавления.
Ковка алюминия
Из алюминия и его сплавов делают детали для различных наукоемких отраслей, например, для авиационной промышленности, ведь такие металлы очень легки, но от этого не страдает их прочность. Обычно процесс нагрева алюминия проходит в специальных электрических печах сопротивления, ведь он нагревается медленней, чем скажем сталь.
В процессе штамповки алюминия, который может происходить с помощью молота или пресса, нужно учесть ряд нюансов. Перед ковкой алюминия, весь кузнечный инструмент прогревается до температуры 200-250° С., что усложняет работу с металлом.
Чтобы штамповка шла легче, следует использовать слитки или заготовки, имеющие прямоугольную форму, ведь слитки круглой формы дают трещины. Еще одна особенность алюминия в том, что он прилипает к штампу, поэтому его перед работами следует тщательно отшлифовать.
Из латуни можно изготавливать множество тонкостенных изделий, трубы, колеса, шестеренки и еще много различных деталей и вещей.