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.
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
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…
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
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…
Достоинства кованых перил
Кованые перила существенно превосходят стандартные деревянные конструкции по большому ряду показателей. В первую очередь по декоративным и эстетическим свойствам. Куда приятнее наблюдать грациозную металлическую конструкцию с завитками и прочими украшениями, чем скучные деревянные балки. Кроме этого, кованые перила популярны и по следующим причинам:
· Продолжительный срок службы. Грамотно изготовленные конструкции сохраняют свои первоначальные свойства на протяжении десятилетий даже без регулярного ухода за ними. Все, что остается делать владельцу дома – периодически обновлять на них краску.
· Высокая прочность и надежность. Латунь пусть и достаточно пластичный, но прочный сплав, устойчивый к серьезным и продолжительным механическим нагрузкам. Опираться на такие перила безопасно независимо от собственного веса, они точно не повредятся.
· Универсальность в эксплуатации. Кованые металлические перила из латуни одинаково хорошо подходят для установки и внутри квартиры или частного дома, и на улице. Они не боятся атмосферных осадков и ветров. Краска обеспечит надежную защиту от коррозии.
· Простота транспортировки. Это большое преимущество металлических перил перед каменными. За счет пустот между прутьями металла латунные изделия весят гораздо меньше по сравнению с каменными, поэтому с их перевозкой и монтажом нет проблем.
· Разнообразие оформлений. Латунь подлежит пластической деформации, благодаря чему мастера способны изготовить из сплава конструкции различной геометрической формы любой сложности. Поэтому любые ваши пожелания могут быть реализованы в металле.
Стоимость кованых латунных перил может показаться слишком высокой, однако цена полностью оправдана художественной ценностью и эксплуатационными характеристиками конструкций. К тому же при заказе изделий в мастерской «Арт-Кузнец» вы существенно экономите. Предлагаем прямо сейчас оставить заявку, после чего мы рассчитаем точную стоимость изготовления перил.
Востребованные стили перил
Важный момент, который следует учитывать перед заказом кованых латунных перил – это стиль, в котором должны быть изготовлены конструкции для лестниц. Мастера работают в разных стилях, так что каждый клиент найдет то, что ему подходит. Популярные стили:
· Романский. Средневековый стиль, характерными чертами которого является массивность и монументальность. В качестве декоративных элементов используются в основном узоры из завитков и волют. Получается плотный, симметричный, часто повторяемый орнамент.
· Готический. Перила в готическом стиле невозможно перепутать с чем-либо еще. Для этого направления характерно применение острых и направленных верх элементов, в том числе наверший, стрелок, трилистников, крестоцветов, розеток, пик, шипов и узких просветов.
· Ренессанс. Ковку в данном стиле легко определить по изобилию круглых прутков. Стиль также характеризуется гармонической ясностью и сбалансированным размером деталей. Типичные декоративные элементы – плетенки, волюты, спирали, восьмерки и картуши.
· Барокко. Наиболее популярный стиль эпохи возрождения. Направление легко узнать по изобилию декоративных ажурных элементов, из-за которых перила и другие кованые конструкции получаются динамичными, пышными и изящными, и даже беспокойными.
· Рококо. Данное направление придется по душе тем, кому нравится барокко, но хочется больше спокойствия и легкости. Ковка в направлении рококо ассиметричная и дробная, прослеживается хаотичное расположение завитков различной формы, листьев, цветов.
Кроме описанных стилей возможно изготовление кованых латунных перил в таких направлениях, как классицизм, минимализм, ампир, модерн и многие другие. Для мастеров студии «Арт-Кузнец» нет ограничений на стиль и сложность работы. Даже если у вас нет готового эскиза, по которому создаются перила, специалисты сделают его на основании ваших представлений о результате.
Разновидности конструкций
В первую очередь перила классифицируются по заполнению на четыре распространенных типа. Это классические, сплошные, ригельные и художественные перила. Рассмотрим их подробнее:
· Классические. Конструкция такого плана представлена двумя или более стойками, между которыми пустое пространство. Наиболее простой, легкий и доступный вариант.
· Сплошные. В качестве опоры используется сплошная металлическая панель, поверх которой располагаются декоративные элементы для украшения композиции.
· Ригельные. Латунные перила ригельной конструкции укомплектованы планками, которые устанавливаются вдоль поручней параллельно им.
· Художественные. Для заполнения пространства между стойками используются такие материалы, как стекло (в том числе панно), дерево или иные материалы.
Также металлические перила из латуни классифицируются по типу сборки на сварные, литые, штампованные и сборные.
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.
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.
