Со словом «кузня» обычно ассоциируется тёмное помещение с наковальнями, горнами, молотами и кузнечными клещами. Однако создание кузни своими руками значительно проще, чем кажется на первый взгляд. Кроме того, кузницу можно сделать довольно компактной, не приспосабливая под нее специальных помещений.
Собственно кузня - это помещение с оборудованием для проведения кузнечных работ. В кузне осуществляется разогрев заготовок металла и обработка их при помощи молотов и других кузнечных инструментов. Реже плавка металлов и сплавов для отливки, каких то элементов.
На самом деле, кузня вовсе не обязательно должна располагаться в помещении. В нашем случае кузница - это открытое пространство (или же пространство под навесом).
В кузне присутствует кузнечный горн - источник открытого огня. Из него часто выдуваются мелкие частички угля. Кроме того, металл обрабатывается в горячем состоянии около 800-900ºС. Поэтому пол в кузне должен быть не из горючих материалов и в близи работы горна и наковальни не должно быть электропроводов, так как часто раскалённые заготовки роняются на пол.
Основные инструменты, которые понадобятся для устройства кузницы:
Может быть практически любая, которую удастся найти. Главное чтобы края и рабочая поверхность наковальни были не сбиты (края должны быть ровными). При ударе молотком о настоящую кузнечную наковальню он должен от неё отскакивать, а сама наковальня должна сильно звенеть. Наковальня может быть установлена либо на большой деревянный пень либо на сваренный из уголка каркас. Второй вариант более функционален, кроме того, он позволяет кантовать наковальню и устанавливать её в любое место двора или помещения без особых проблем. Установка на пне, как правило, закрепляет наковальню на одном месте «навечно».
Высота установки наковальни обуславливается уровнем разгибания руки кузнеца: чтобы при ударе молотом - его поверхность была примерно параллельна земле.
Горн может быть сварен из листового металла с вложением вовнутрь огнеупорного кирпича. Чтобы не варить кузнечный горн можно использовать для этого разрезанный старый баллон. Кузнечный горн, как и наковальня, также устанавливается на сваренный из арматуры каркас на высоте примерно пояса кузнеца. Каркас горна менее массивный, чем у наковальни, из 12-14 арматуры.
На дно горна можно также сварить колосник (решетка, на которой располагается горящий уголь или дрова) из арматуры. Но промежутки между прутами колосника должны быть как можно тоньше (не более 1-2 мм), так как пламенный кузнечный уголь при горении распадается на очень мелкие частички и будет весь просыпаться через большие отверстия. Струя воздуха должна подаваться сбоку, немного под углом вниз, а не снизу как у печей. Это обусловлено тем, что струя сильная и при подаче снизу будет выдувать мелкие частички угля из горна, которые будут разлетаться довольно далеко.
Старый пылесос
Необходим для поддува воздуха в кузнечный горн при работе «на выдув».
Молот
Это обычный молоток. Но не такой как слесарный, у которого один конец тоньше. Молот - это молоток, у которого оба конца одинаково плоские. В отличие от кувалды молот имеет меньший вес (от 800 грамм до 2 кг) и короткую ручку для работы одной рукой. Молот следует выбирать, исходя из собственных физических возможностей, чтобы работать им долго и не уставать. Очень важно, чтобы молот был сделан из хорошей стали, лучше использовать старый советский. Китайские молоты могут расколоться после нескольких ударов, а у некоторых в процессе эксплуатации появляются бороздки на рабочей поверхности, что свидетельствует о низком качестве металла.
Основным отличием кузнечных тисков от слесарных является металл, из которого они изготовлены. Кузнечные тиски изготовлены из инструментальной стали, по ним можно бить, не опасаясь расколоть тиски.
Длинные ручки необходимы для работы с мелкими заготовками. Плюсом будет фиксирующее кольцо, которое скрепляет ручки «в замок», что позволяет не сжимать их с силой при работе с заготовкой.
Другие инструменты являются неспециальными или обычными слесарными.
Это оборудование для полноценной кузни может разместиться в углу, на площади менее 1 квадратного метра, так как наковальню и горн можно двигать. Если планируется работать в закрытом помещении, то в месте установки горна следует также дополнительно изготовить вытяжку. Если кузня разместиться во дворе или под навесом, то вытяжка не нужна, при активном горении кузнечный горн выделяет мало дыма.
Уголь для ковки нужен «пламенный». Отличить его можно по весу. Куски этого угля даже очень большие - очень лёгкие. Он сильно разгорается, быстро сгорает и даёт большую температуру необходимую для нагрева заготовок до температуры ковки. Выбирать следует большие и средние куски. Маленькие быстро прогорают и не дают нужной температуры.
Эти два понятия неразделимы. Нет смысла пояснять, что без наковальни невозможно производить обработку металлов методом ковки. Она – непременный атрибут любой, даже самой маленькой, кузницы.
Устройство этого приспособления настолько простое, что для самостоятельного изготовления не понадобятся ни специальные знания, ни оборудование (инструмент). По сути – это железный «монолит» специальной формы, с плоскостями, которые должны отвечать определенным требованиям.
Но есть ли смысл заниматься изготовлением наковальни, если она не является дефицитным товаром и ее несложно купить? (Единственная проблема – в доставке, если она массивная). Цена простейшего мини-приспособления начинается ориентировочно с 2 250 рублей. Понятно, что для кузнечных работ оно явно не подходит. А вот более массивные модели и стоят, соответственно, дороже.
К примеру, весом 35 кг – порядка 22 000, 75 кг – 43 000, 125 кг – 70 000 (в рублях).
Так что получается, что если наковальня нужна для домашних поделок, то есть все-таки смысл изготовить ее самостоятельно (как и ). Даже если дело поставлено «на поток», то тот факт, что наковальня именно собственного производства, вряд ли отразится на качестве работы.
Стоит привести и такой аргумент в пользу самостоятельного изготовления. К рабочей поверхности наковальни предъявляются высокие требования. Особенно это касается ее краев, которые не должны быть деформированными (неровными), что часто наблюдается при интенсивной эксплуатации. Получается, что время от времени наковальню придется заменять (или реанимировать). И хотя многое зависит от того, как часто она используется, с какими металлами работает мастер, все-таки целесообразнее наковальню сделать, чем снова тратить деньги на ее приобретение. Хотя бы потому, что если сам изготовил, то несложно будет и отремонтировать.
Вот теперь можно перейти и к вопросу ее изготовления. Мы не станем приводить в пример какие-либо конкретные типоразмеры, так как вариантов может быть сколько угодно – каждый мастер готовит наковальню «под себя». Главное – понять технологию и основные нюансы, а все остальное подскажет собственная смекалка. Как она устроена, какие могут быть варианты, несложно понять по фотографиям.
Опора
Для начала следует определиться с установкой наковальни. Если она стационарная, то можно в качестве основания использовать массивный пень, тяжелую металлическую раму, вкопанную в землю. Для переносного типа приспособления выбирается каркас, который сваривается из уголков. Нужно учесть, что «тумбе» придется выдерживать серьезные ударные нагрузки, поэтому должны быть установлены ребра жесткости. Хотя есть и другие способы усиления конструкции.
Кстати, о пне. Во-первых , он должен быть надежно стянут металлическими обручами. Во-вторых , если его просто так вкопать в землю, то долго такая наковальня не продержится. Даже после обработки антисептиками, учитывая нагрузки в процессе работы, древесина начнет разрушаться.
Поэтому целесообразно пень поместить внутрь установленной в яму металлической бочки, в которую предварительно засыпается песок. Сколько его понадобится, уровень «засыпки» – это уже на усмотрение мастера. Естественно, что дерево должно быть «крепкой» породы. (Но это подходит только для работы вне помещения).
Высоту «тумбы» специалисты рекомендуют подбирать с таким расчетом, чтобы в момент удара инструмента (молот, молоток) по обрабатываемой заготовке руки человека находились в горизонтальной плоскости. В этом случае мастер будет меньше уставать.
Материал
Технология промышленного производства предполагает использование стали марки 35Л (легированной). При самостоятельном изготовлении можно взять кусок рельсы (ж/д или крановой, КР120 или 140), одна сторона которой будет являться рабочей. Вот на нее и необходимо «наварить» (понадобится сварочный аппарат) стальную пластину соответствующего размера.
Можно обойтись и без нее. Но тогда придется заняться тщательной шлифовкой «рабочей» части рельсы. Естественно, придется приложить немало сил, чтобы добиться абсолютно гладкой поверхности.
Как оценить пригодность наковальни? Это несложно. При ударе по ее поверхности молот (молоток) должен отскакивать, как мячик. При этом должен быть слышен характерный звон. Если это так, то все сделано правильно, и можно приступать к работе.
Несколько замечаний
Перед тем, как приступить к изготовлению наковальни, следует определиться, для каких конкретно задач она необходима и с какой интенсивностью будет использоваться. Тогда и оптимальное решение по вопросу выбора места установки, материалов и конструкции придет само собой.
Допустимо также для мобильности наковальни изготовление основания в виде чугунной или стальной стойки.
Иногда используют просто дубовый, кленовый или берёзовый пень.
Фото наковальни на пне с фестиваля кузнецов
Можно также использовать деревянную или металлическую бочку, наполненную песком, глиной либо землей, а сверху установить деревянную подушку.
Практично верхнюю часть стула обить кровельным железом, дабы от горячих обрубков и прочего не стул не горел.
Высота основания- определяется индивидуально. Рекомендуется делать такую высоту, при которой кузнец мог бы касаться пальцами опущенной руки лица наковальни. Тогда он не будет тратить дополнительных усилий при ковке, наклоняться вперед и поднимать молот слишком высоко. Иными словами, он не будет излишне уставать при работе.
Если используется однорогая наковальня (чаще всего именно она), то рог должен быть слева от кузнеца.
Ввиду огромной нагрузки на наковальню во время процесса ковки, ее необходимо очень прочно крепить к стулу. Основание должно стоять строго вертикально, а лицо наковальни, соответственно, строго горизонтально. Во время ковки ни наковальня, ни стул не должны вибрировать.
Наковальню ставят на расстоянии от горна 1.5-2 метра и примерно на одном по высоте уровне, это облегчает перенос горячей заготовки с горна на рабочую поверхность наковальни.
Вокруг нужно оставить достаточно свободного места для молотобойцев и прочих вспомогательных рабочих.
Даже вот из этого металла можно сделать основание для наковальни, небольшое видео смотрите тут . А на фото сборки того основания по шагам.
Практически любой может сделать оборудование для холодной ковки и работать.
Для основных кузнечных работ (ковки, рубки, гибки и т.д.) используют стационарную наковальню массой более 300 кг.
Для художественной ковки лучше всего приобрести , на торцах которой имеются 2 уступа. Конический уступ называют рогом, а пирамидальный — хвостом.
Ребра — острые, без сколов и за-минов. С целью увеличения прочности лицо наковальни кроют наличником -пластиной из прочной стали. Между лицом и коническим рогом иногда имеется небольшая площадка из незакаленного металла, предназначенная для рубки заготовок. Непосредственно около рога могут располагаться одно или несколько круглых отверстий для пробивания в заготовках отверстий разных диаметров.
Хвост наковальни может быть снабжен квадратным отверстием размером 35x35 мм для установки подкладного инструмента или наковальни-шперака.
Нижняя часть наковальни (башмак) снабжена лапами с 4-мя крепежными отверстиями для скоб или костылей. Основание башмака имеет выемку, в центре которой находится шип, соединяющий наковальню с подставкой (стулом). При помощи стальных скоб, хомутов или костылей наковальня прочно крепится к стулу, в роли которого могут выступать деревянный чурбан или металлическая подставка. В любительских мастерских небольшого размера стул может быть заменен дубовым, кленовым или березовым пнем диаметром 50-60 см либо деревянной подушкой, установленной на металлической или деревянной бочке, заполненной песком, глиной или землей. Песочная или деревянная подушка под наковальней очень желательна, так как она гасит импульс от удара по рабочей части наковальни. Нередко верхнюю грань стула обивают кровельным железом с целью его защиты от окалины и горячих обрубков заготовки, неизменно сопровождающих работу кузнеца. Для глушения шума под наковальню рекомендуется положить резиновую прокладку толщиной около 1 см.
Каждая часть несет определенную функциональную нагрузку и используется в том или ином виде кузнечных работ. Большую часть операций ковки выполняют на лице наковальни.
На роге производят гибку под острым углом прутков различного сечения и полосового металла, а также раскатку и сварку кольцевых заготовок.
На ребре наковальни осуществляют гибку изделий, раздачу материала и другие вспомогательные работы.
Хвост предназначен для правки замкнутых прямоугольных заготовок и гибки под прямым углом. На однорогой наковальне, за неимением хвоста, гибку под углом в 90° производят на ребре.
Наковальню изготавливают методом литья из прочной легированной стали марки 45Л. Поверхность лица обрабатывают до твердости 45-50 HRC, после чего шлифуют. При пробном надпиливании лица должен оставаться едва заметный след. Молоток должен отскакивать от наковальни со звоном. При этом сама наковальня во время ковки должна издавать высокий чистый звук, свидетельствующий об отсутствии трещин.
Так как во время ковки на наковальню приходится большая нагрузка, ее следует как можно надежнее закрепить на стуле. Сам стул устанавливают в строго вертикальном положении, следя за тем, чтобы лицевая поверхность наковальни располагалась горизонтально. Во время ковки стул, а вместе с ним и наковальня не должны вибрировать. Для этого стул закапывают в землю на глубину не менее 50 см. Важно учитывать тот факт, что высота стула над уровнем пола находится в прямой зависимости от роста кузнеца: стул должен доходить до кончика слегка согнутых пальцев стоящего кузнеца. При такой высоте удар молота по рабочей поверхности наковальни приходится горизонтально, а кузнец не тратит дополнительных усилий при ударе, не наклоняется вперед и не поднимает молот слишком высоко. Землю вокруг стула тщательно утрамбовывают. Верхняя поверхность стула или деревянной подушки должна быть ровной. В противном случае наковальня будет "прыгать" под молотком.
Наковальню устанавливают в 1,5-2 м от кузнечного горна. Рабочие поверхности наковальни и должны располагаться приблизительно на одной высоте, что облегчит перенос заготовки с одного приспособления на другое. Вокруг наковальни необходимо оставить свободное место, необходимое для работы кузнеца и его помощников (молотобойцев).
Если кузнец работает один и чувствует, что ему не хватает рук, чтобы удержать одновременно заготовку, ударный и подкладной инструменты, то он может взять на вооружение хитрость предков. Кузнецы былых времен изготавливали цепной трос с ножной педалью на одном конце и грузом на другом. Заготовку клали на наковальню или подкладной инструмент и сверху нее накидывали трос. При нажатии на педаль трос прочно фиксировал заготовку на одном месте.
Для мелких кузнечных работ используют небольшие наковальни или специальные наковальни-шпераки. Первые отличаются от обычной наковальни размером и массой. Шпераки же представляют собой приспособления масой до 4 кг, снабженные четырехгранным хвостовиком или заостренным отростком. Шпераки с четырехгранным хвостовиком вставляются в квадратное отверстие хвоста двурогой наковальни. Шпераки с заостренным отростком имеют удлиненную вертикальную стойку и вбиваются прямо в землю или деревянный стул. Форма рабочей части шперака может быть самой разнообразной и зависит от характера выполняемых работ.
Шпераки изготавливают методом ковки из углеродистой стали марок Ст45-50 с последующей закалкой рабочей поверхности до твердости 40-47 HRC.
Необходимо большое число разнообразных инструментов и приспособлений. Основной опорный кузнечный инструмент-наковальня.
Современные наковальни изготовляют из стали 45Л методом литья массой от 10 до 270 кг. Наковальни бывают разных типов: безрогие, однорогие, двурогие. Наиболее удобна и универсальна в работе так называемая двурогая наковальня, приведенная на рисунке (а, справа). Верхняя горизонтальная шлифованная плоскость у наковальни называется лицом, или наличником, на ней выполняются все основные кузнечные работы. Боковые грани наковальни образуют с лицевой поверхностью угол 90°, ребра наковальни должны быть довольно острыми, без сколов и заминов. На ребрах проводят гибку и раздачу материала, а также некоторые вспомогательные операции.
Конический рог наковальни предназначен для радиусной полос и прутков, а также для раскатки и сварки кольцевых заготовок.
С противоположной стороны от рога расположен хвост, используемый для гибки и правки замкнутых прямоугольных изделий. В районе хвоста квадратное отверстие размером 35х35 мм, которое применяется для установки подкладного инструмента - нижняков. Около рога расположено круглое отверстие диаметром 15-25 мм для пробивки отверстий в заготовках.
Снизу у наковальни лапы, необходимые для крепления наковальни (с помощью скоб) к деревянному стулу или металлической подставке. В качестве стула обычно используют массивный чурбан или пень (дубовый, кленовый, березовый) диаметром 500-600 мм. Когда нет возможности подобрать необходимый чурбан, то берут металлическую или деревянную бочку, набивают песком, глиной, землей, хорошо утрамбовывают, сверху кладут толстую деревянную прокладку, на которую и крепят наковальню.
Наковальни и шпераки
а - безрогая, однорогая и двурогая наковальни (1 - лицо; 2 - квадратное отверстие; 3 - хвост; 4 - скобы; 5 - стул; 6 - лапы; 7 - конический рог; 8 - незакаленная площадка; 9 - круглое отверстие)
б - шпераки (1 - вставляемый в наковальню; 2 - вбиваемый в землю; 3 - для мелких работ)
в - переносная наковальня; г - наковальня, укрепленная на стуле
Легкие переносные (походные) наковальни имеют специальные ножки.
Наковальни продаются в хозяйственных магазинах. Если наковальню купить не удалось, то на первое время ее можно заменить куском рельс или массивным прямоугольным металлическим бруском.
Большое внимание следует уделить установке стула, который должен стоять вертикально и не вибрировать. Для этого стул закапывают на глубину не менее 0,5 м, а землю вокруг него хорошо утрамбовывают. Высота стула зависит от роста кузнеца и обычно составляет 600-700 мм. Самая удобная для работы высота, когда кузнец, стоящий рядом с наковальней, не наклоняясь, достает до наличника слегка согнутыми пальцами.
Качественная наковальня издает высокий и чистый звук при легком ударе молотком, а при этом отскакивает со звоном.
Для мелких работ кузнецы применяют наковальни небольших размеров или специальные наковальни - шпераки. Одни шпераки устанавливаются своими четырехгранными хвостовиками в
квадратное отверстие наковальни, другие, имеющие удлиненную вертикальную стойку, вбиваются заостренным концом в деревянный чурбан или в землю.