Кузница своими руками

Для увлечённого мастера кузница – это не просто место работы, а творческая мастерская, где он проводит много времени, и где рождаются настоящие шедевры. Кузница своими руками – это инструмент для превращения художественной задумки в кованое изделие.

Ключевые моменты для создания кузницы

Согласно требованиям пожарной безопасности, кузница должна находиться отдельно от жилого помещения и иметь площадь не менее 16 м?, если речь идёт о художественной ковке, а не о крупногабаритных предметах.

В идеале, это должна быть обособленная постройка из кирпича или дерева со штукатуркой, где двери открываются наружу. Пол из негорючего материала – важное условие в создании кузни. Покрытие должно быть кирпичным, бетонным, каменным, или утрамбованной глиной с песком. Важно также отсутствие вблизи любых горючих материалов и электрических проводов. Рекомендуется наличие хорошего освещения, высоких потолков, эффективного вентилирования.

При выборе места для кузни позаботьтесь, чтобы дым и стук молотка не мешал вашим домочадцам и соседям, ведь неспроста в старые времена кузнец работал на окраине селения.

Устройство домашней кузницы своими руками возможно и на открытом воздухе, главное – это наличие навеса и огнеупорного пола. Во многом, однако, ваша работа будет зависеть от погодных условий.

В организации рабочего места нет жёстких правил, есть лишь опыт мастеров, его и рассмотрим.

Оборудование кузницы

Если кузница – организм, то сердце в нём – это кузнечный горн. Именно там грубая сталь превращается в пластичный материал.

Принцип работы горна достаточно прост. На рабочей поверхности горит уголь, в который помещается стальная заготовка и разогревается до нужной температуры. Есть бесчисленное множество конструкций горна, но главное их различие – по виду топлива.

Представим, что кузница – это помещение размером 6х6 м, со входом посередине одной из стен. Что должно находиться в нём и как это лучше разместить, чтобы сделать кузницу?

горн располагается у дальней стены напротив входа;
рядом с горном устанавливаются ёмкости для воды, масла, угля и шлаков;
слева возвышается стеллаж для инструментов, а справа располагается ручной и подкладной инструмент;
если встать лицом к горну, вдоль правой стены будет находиться стеллаж для металла;
после стеллажа можно поставить отрезной станок;
в углу справа от входа помещается сварочный пост;
вдоль левой стены ставится слесарный верстак, на который укрепляются тиски;
за верстаком лучше расположить электроточило;
по центру в свободном доступе должны находиться монтажный стол, стуловые тиски и ближе всех к горну – наковальня;
пригодятся всевозможные шкафчики и ящики для хранения прочих приспособлений, лакокрасочных материалов, кистей и т. д.

Как сделать горн своими руками

Стол в кузнице

Основой для стационарного горна является стол, на котором устраивают очаг для нагревания заготовок. Высота его определяется в зависимости от роста кузнеца – ему должно быть удобно переносить заготовки от стола к наковальне. Обычно это составляет 700-800 мм.

Оптимальные размеры рабочей поверхности – это 1х1,5 м или 1,5х2 м, однако и они определяются исходя из габаритов деталей, которые предстоит ковать. Если заготовки будут объёмные, такие, как решётки, ворота, горн следует расположить на некотором расстоянии от стены кузницы. Поверхность стола выкладывается из пиленого камня, кирпича или железобетона. Корпус сооружается в виде ящика и возводится из кирпича, брёвен, камня, а внутри заполняется щебнем, глиной или песком. В качестве альтернативы каменной, можно также изготовить столешницу из стального листа 4 мм.

Очаг в кузнице

По центру стола находится очаг, а для некоторых видов работ предусматриваются и два. Горн для художественной ковки обычно имеет центральное расположение очага, который состоит из колосниковой решётки и фурмы – эти элементы обеспечивают подачу воздуха для горения угля. Размеры гнезда зависят от назначения горна и размера заготовок, которые будут в нём нагреваться. В плане – это углубление круглой или квадратной формы, со сторонами, скажем, от 200х200 до 400х400 мм и 100-150 мм в глубину.

Колосниковую решётку из чугуна можно изготовить самостоятельно, из старой толстостенной сковороды диаметром около 300 мм, просверлив в ней отверстия по 1 см, или воспользоваться автомобильным стальным диском. Предварительно в поверхности стола делается отверстие нужного диаметра так, чтобы подгон был максимально плотным, и вставляют в него заготовку. Если исходная плоскость – из кирпича, его аккуратно выпиливают, смачивая водой (влажный кирпич лучше поддаётся обработке).

Форма отверстий в решётке влияет на создание различных видов пламени. Например, равномерные круглые отверстия создают цилиндрическое факельное горение, а вытянутые щелевые делают пламя узким и длинным.

Фурма в кузнице

Основной механизм в горне – это вентилятор, который отвечает за подачу воздуха для горения. В прежние времена для этой цели использовались механические кожаные меха. Особенно они были эффективны при работе с древесным углём в качестве топлива, чьё горение активизировалось при дутье – его температура повышалась всего от нескольких движений мехов.

Сегодня применяются вентиляторы по типу улитки, которые поставляют воздух с сильным напором. В принципе, в качестве поддува использовать можно всё – от автомобильных воздуходувок до старых пылесосов и даже настраивать в них различные режимы подачи воздуха – от активного горения до тления.

Воздух от вентилятора подводят через патрубок к корпусу фурмы и он сквозь чугунную решётку проникает в область горения. Количество подаваемого воздуха регулируется с помощью заслонки, а для очистки фурмы от золы в нижней её части предусматривается крышка.

Зонт в кузнице

Для отвода дыма над кузней устанавливают вытяжной зонт, по форме напоминающий пирамидальную вытяжку. Его изготавливают из листов железа толщиной 0,5–1,5 мм и в некоторых случаях оборудуют опускающимися крыльями.

В нижнем сечении зонт обычно соответствует габаритам стола и укрепляется на высоте 500–600 мм над рабочей плоскостью. Это расстояние не может считаться эталонным, так как в отводе угарных газов многое зависит от особенностей горна, силы поддува, и потому определяется опытным путём.

Недостаток зонтов из металла – их быстрое прогорание. Гораздо долговечнее те, которые выложены из огнеупорного кирпича, но они тяжелее, чем металлические и для их устройства нужны подпорки или металлическая рама.

Топливо для горна

Топливо для нагрева металла в очаге применяется твёрдое, жидкое и газообразное и бывает натуральным или искусственным.

К твёрдому естественному топливу относятся дрова, торф и каменный уголь, который сегодня используется чаще всего. Требования к его качеству предъявляются высокие, согласно ГОСТу 25543/88, он должен быть блестящий, чёрного цвета, куски должны быть размером с грецкий орех, отчего кузнецы называют такой уголь «орешек».

В качестве твёрдого искусственного топлива используется древесный уголь, пылевидное топливо, кокс. Наилучшим считается древесный уголь, но в силу его дороговизны и дефицитности, широкое распространение получило пылевидное топливо, получаемое из каменного угля путём сжигания в распылённом виде, а также кокс. Он дороже каменного угля, но имеет более высокую температуру, продолжительность горения и низкое содержание серы.

К жидкому естественному топливу относят нефть, а к искусственному – бензин, смолу, мазут, керосин. Так как по калорийности мазут не уступает нефти, и значительно дешевле остальных видов, то в кузнечном деле он используется довольно часто.

Природный газ — естественное газообразное топливо, а генераторный – искусственное, его получают при газификации разных видов топлива. К неприродным относятся также доменный, коксовальный, светильный и прочие газы.

Наковальня в кузнице

Эта почётная гостья в кузнице (фото) не может остаться без внимания. Являясь основным помощником кузнеца, она должна располагаться неподалёку от горна.

Инструмент бывает трёх типов: безрогая, двурогая однорогая, и весит от 100 до 250 кг.

Наковальни изготавливаются методом литья из инструментальной углеродистой стали. Наиболее практичная форма её – двурогая. Горизонтальную площадку сверху называют лицом, и на нём выполняется основная часть всех работ. Эта поверхность должна быть тщательно отшлифована и находиться в идеальном состоянии: не иметь выбоин, зарубок и вмятин. Нельзя стучать по поверхности голым молотком или пользоваться на ней зубилом.

С правой стороны у наковальни находится конический рог, который предназначен для выгибания прутков и полос, сварки и раскатки колец. На лице рядом с коническим рогом есть отверстие диаметром около 15 мм, которое используют для придания пруткам круговой формы.

Слева у наковальни – хвост, имеющий пирамидальную форму и предназначенный для гнутья прямоугольных замкнутых деталей. Для установки подкладных инструментов, в хвосте её есть квадратное отверстие примерно 30х30 мм.

Внизу наковальня имеет четыре лапы, за которые при помощи скоб она крепится к своему основанию.

Устанавливается инструмент на берёзовый или дубовый стул диаметром 500-600 мм. Основание чурбака закапывается на глубину не меньше 50 см, земля вокруг утрамбовывается. Это делается для того, чтобы избежать вибрации наковальни во время ударов.

Для мелкой работы используются шперак – специальная наковальня, изготовленная из инструментальной стали методом ковки с последующей закалкой.

В наше время найти достойный кузнечный инструмент – это или редкость или очень дорого: отечественная промышленность перестала его выпускать. Попробуйте искать его на заводах, в железнодорожных мастерских, в деревнях и сёлах.

Стуловые тиски

Инструмент относится к основному оборудованию кузницы и обойтись без него невозможно. В тисках зажимаются заготовки, различные приспособления, происходит выгибание и осадка.

Стуловые тиски имеют разный размер и устанавливаются на массиве бревна, которое вкапывается в пол рядом с наковальней.

По высоте губки тисков и лицо наковальни должны находиться на одном уровне. Если у вас возникли сложности с приобретением стуловых, то в первое время подойдут и обычные тиски – слесарные, машинные, но помните: ни одни из них не выдержат сильных ударов, так как отлиты они из чугуна.

Инструменты, которые должны быть в любой кузнице

От наличия и качества инструмента в кузне, зависит и результат работы. Рассмотрим, чем необходимо запастись:

В первую очередь, это ударный инвентарь: молотки-ручники, кувалды и боевые молоты. Каждый инструмент должен быть надёжен, особое внимание стоит уделить соединению рукоятки с головкой.
Молот-ручник – это основной инструмент, с помощью которого куются небольшие изделия. Как правило, он имеет массу 0,5-2 кг, но бывают экземпляры и по 5 кг. Рукоятка его длиной 350-600 мм, сделанная из лиственных пород (клёна, ясеня, граба, берёзы и т. д.), должна быть гладко и удобно лежать в руке.
Боевой молот – это молоток массой до 12 кг, которым работают двумя руками. Задок головки его может быть односторонне-клиновидным или сплющенным (поперечным или продольным). Если бой головки предназначен для основных ударов, то задок – для разгона металла по оси.
Кувалда – тяжёлый молот, массой до 16 кг, имеет плоские бойки и применяется при работах, где требуется большая сила удара.

Кузнечные клещи – это захватывающий инструмент и призван извлекать из горна заготовки и держать их во время работы молотом.

Кузнецу понадобятся стальные линейки на 300, 500 и 1000 мм, или же рулетка и складной метр, а также угольники, шаблоны, калибры и прочее.

Для ухода и очистки горна не обойтись без кочерги, совка, пики и метёлки.

Процесс ковки начинается с засыпки топлива на колосник. Часто кузнецы размещают заготовки прямо на углях, а сверху насыпают дополнительный слой. Это даёт возможность образоваться большой температуре под сводом, в результате чего происходит плавление металла.

Дополнить свои знания о кузнице вы можете по видео материалу.