Заниматься кузнечным делом в квартире довольно затруднительно, нет никакой возможности оборудовать мастерскую. А вот для владельцев частного сектора кузня дома своими руками вполне осуществима.

Конечно, оборудовать такой цех металлообработки можно по последнему слову техники, но можно и без особых затрат начать изучать кузнечное искусство у себя дома или на даче.

Как сделать кузницу у себя на участке и что для этого потребуется?

Решив обустроить кузницу, нужно заняться поиском информации. В сети очень много статей на эту тематику и видео. Самые простые и примитивные мастерские по обработке металла кузнечным способом можно построить за сущие копейки. Все зависит от планируемого объема работ и размеров изделий.

Первый момент - это помещение, где будет оборудована кузня в домашних условиях. По правилам противопожарной безопасности, такие мастерские должны располагаться в отдалении от жилых и других хозяйственных построек. Площадь рабочей комнаты не менее, чем 16 квадратных метров, а дверь должна открываться наружу.

Обустраивая такую закрытую кузницу дома своими руками, нужно обеспечить достаточную вентиляцию, желательно с принудительной вытяжкой воздуха, а также обеспечить пожаробезопасность.

Особенно важно подойти к устройству полового покрытия мастерской. Материал должен быть абсолютно не горюч. Ранее в кузнях пол был просто земляной и утрамбованный. Сегодня это может быть бетон или другое подобное покрытие.

Немаловажно озаботится и шумоизоляцией, вряд ли окружающие будут в восторге от постоянного шума работающего молота.

Однако, если нет подходящего помещения, кузница в гараже станет также неплохим вариантом. В принципе такую мастерскую можно обустроить и под открытым небом, сделав лишь навес от дождя.

Решив вопрос с помещением для кузни, нужно заняться ее оборудованием и инструментами.

Оборудование и инструменты

Любая кузнечная мастерская, даже полностью механизированная, должна обладать главным элементом ремесла - горном. Ведь именно при подогреве сталь и железо стают мягкими и пластичными, что делает их податливыми при обработке.

Важно озаботиться качественной вытяжкой, которая будет удалять продукты горения топлива!

Второе приспособление для кузницы - наличие наковальни. Это «рабочий стол» любого кузнеца. Наковальни бывают различных размеров и габаритов.

Но для полноценной ковки потребуется дополнительно наличие отверстий в поверхности и возможности закрепления дополнительного оборудования (например, обжимок и гладилки). Также для гибки элементов на наковальне присутствует рог округлой формы. Его используют как своеобразную оправку. Однако, подойдет и самодельная наковальня из массивного куска металла, например, рельса.

После этого нужно озаботиться и приобрести .

• Ручник.
• Кувалды.
• Клещи.
• Тиски.
• Обжимки и гладилки.
• Зубила.
• Воротки.

Ручники - это небольшие молоты, которыми делает основную работу мастер. Вес их колеблется от 500 грамм до двух килограмм. Сам молоток насаживают на деревянную рукоять, обычно изготовленную из рябины (сглаживает отдачу при ударе).

Кувалда предназначается для грубой работы, к примеру, обжимки габаритных и массивных заготовок. Ее вес составляет 2-8 килограмм, рукоятка, как и у ручника, деревянная.

Клещи нужны для манипуляций с разогретыми металлическими элементами во время ковки. Они должны быть достаточно длинными, а также прочными. Захват обязательно сильный, чтобы деталь не выскальзывала при каждом ударе и движении.

Тиски, могут подойти и слесарные. Довольно часто тиски смонтированы на наковальне, для более удобной работы. Главное, чтобы они обеспечивали надежное крепление деталей при ковке.

Обжимки и гладильни - это специальные приспособления, которые при ручной ковке монтируют на наковальню. Их задача сродни заводскому штампу - придать нужную форму заготовке и сгладить ее лицевые части.

Воротками оперируют, если нужно скручивать металлические детали, а зубилами рубят металл. Также для холодной обработки можно смонтировать ручной станок, где будет удобней крутить и изгибать металл.

Впрочем, в современной мастерской рубка вполне заменяется резкой с использованием болгарки. То же касается и различных пробойников. Их вполне можно заменить сверлильным верстаком или даже электрической дрелью.

Однако, даже наличие простого приспособления вполне может заменить электрические станки для ковки своими руками.

Если вы планируете заниматься ковкой на более серьезном уровне, то потребуется и соответствующее оборудование.

Современные станки намного упрощают и ускоряют рабочий процесс. Обустраивая более совершенную кузню своими руками у себя дома, можно установить следующее оборудование.

• Механический молот.
• Механический или гидравлический (электрогидравлический) пресс.
• Станок для резки заготовок.
• Формовочный станок.

Механические молоты способны намного быстрее провести ковку заготовки. Это упростит обработку, а также поможет ускорить обработку за период одного нагрева.

Прессы можно использовать для холодной ковки и . Такое оборудование способно быстро придать нужную форму разогретой болванке. Какие по мощности станки выбрать будет зависеть от обрабатываемых деталей. Для небольших изделий будет достаточно ручного пресса, сделанного самостоятельно.

Резку металла лучше также осуществлять за счет отрезного круга, которым манипулируют установленной на нем рукояткой. Станина такого верстака обеспечивает надежное закрепление заготовки.

Формовочный станок используют для кручения заготовок и придания изделию форм завивки.

Также неплохим решением будет установить в домашней кузне сверлильный верстак и гриндер. Эти приспособления значительно упростят многие операции.

Сверлильный станок сможет намного быстрее проделать отверстие в поверхности изделия. Причем сделав это более точно и аккуратно.

На ленточном шлифовальном аппарате можно как сглаживать и шлифовать поверхности, так и придавать конечную форму небольшим поковкам.

И, конечно же, наличие болгарки позволит подступиться практически к любой заготовке под любым углом. Также этот инструмент незаменим при шлифовке сварных швов и других труднодоступных поверхностей.

Наличие механизированного оборудования позволит заниматься ковкой на профессиональном уровне и значительно упростит весь процесс работы. Также можно сделать и самодельный станок для ковки, например, как показано в предоставленном видео:

А что вы можете добавить к материалу этой статьи? Если у вас есть своя кузня, поделитесь своим опытом ее обустройства. Какие инструменты и оборудование Вы считаете наиболее нужными? Примите участие в обсуждении материала и поделитесь своим опытом.

© При использовании материалов сайта (цитат, изображений) указание источника обязательно.

«Горн» слово германского происхождения horn, изначально – «рог», потом horn получило множество других значений, лишь бы предмет как-то на рог походил или от него происходил; одна из высочайших вершин Альп называется Matterhorn. Древний плавильный горн, в котором получали кричное железо, с виду похож на сигнальную трубу из рога, поставленную раструбом вниз, так он и стал горном, а от него и кузнечный горн, хотя на рог он уже никак не похож.

В кузнице горн применяется для разогрева металла перед ковкой, цементирования и других операций термообработки. Горн – вещь очень нужная всем, кто работает с металлом: он позволяет получить в кустарных условиях температуру до 1100 и даже 1200 градусов , может быть как большим стационарным, так и маленьким настольным, а сделать горн своими руками не представляет большого труда и сложностей.

Чтобы пользоваться кузнечным горном традиционной конструкции, нужно быть достаточно сведущим и умелым мастером, особенно по части выбора топлива, о чем ниже будет сказано подробнее. Немалого опыта требует и основа очага горна – фурма – и устройство наддува. Использование для нагрева природного газа хотя и не позволяет выковать в домашней кузне дамасский клинок или индийский булат вуц, как классический угольный горн, но существенно упрощает конструкцию: газовый горн можно собрать за полчаса-час из 6 шамотных кирпичей и нескольких обрезков стали , а температура и качество нагрева будут достаточны для столь популярной сейчас мелкой художественной ковки или плавки цветных металлов и сплавов под литье.

Устройство горна

Классический производственный горн устроен следующим образом, см. рис справа:

1. стол горна из огнеупорного материала;
2. топливник (очаг) с колосниковой решеткой;
3. воздушная камера;
4. воздушный дренаж;
5. подающий воздуховод;
6. воздушный вентиль;
7. камера (шатер) горна;
8. окно для подачи длинномерных заготовок;
9. зонт горна;
10. дымоход (газоотвод);
11. съемное горнило;
12. закалочная ванна (бадья, лохань);
13. газовоздушная камера.

Принцип действия горна

Чтобы самому сделать горн и успешно им пользоваться, разберемся, как работает горн, что в нем к чему и что в нем можно удешевить и упростить в условиях домашнего использования без ухудшения качества обработки металла. В основе работы горна лежит химическая реакция горения углерода 2C + O2 = 2CO2 + 188,1 ккал . По ее энерговыходу (94,05 ккал/моль, т.е. 12 г С, полностью сгорев, дадут 94,05 ккал тепла) видно, что углерод – весьма сильный восстановитель, т.е. жадно соединяется с кислородом.

Это свойство углерода с незапамятных времен используется в металлургии для выплавки железа и других металлов: их руды часто представляют собой соответствующие окислы или их производные соединения. Углерод бесцеремонно обирает себе кислород, и обездоленному металлу не остается ничего иного, кроме как выделиться в свободном виде.

В кузнечном горне восстановительная способность углерода также используется отчасти, как препятствующая окислению заготовки. Попросту, чтобы металл не сгорел. Но не менее здесь важна высокая теплотворная способность углерода: поддувая в массу топлива достаточно воздуха, чтобы углероду его хватило, можно сжечь его довольно быстро, а большое количество выделившегося тепла и температуру разовьет высокую.

Дутье в горн регулируют таким образом, чтобы кислорода топливу чуть-чуть не хватало, это полностью предотвратит окисление металла. Однако, если заготовку в горне передержать, то пойдет науглероживание: металл, особенно сталь, станет, как говорят, пересушенным – чрезмерно, непропорционально возрастанию твердости, хрупким. Пример совершенно пересушенного железа – чугун. В металлургии, чтобы получить из него конструкционную сталь, расплавленный чугун подвергают переделу: в конверторе или иным способом вводят в него кислород, отнимающий лишний углерод.

На другом топливе

Так работает стародавний угольный горн. Первоначально его топили древесным углем, потом – коксом. То и другое – почти чистый углерод. В принципе горн можно топить и дровами, дав им предварительно прогореть до углей , т.е. до древесного угля; как – посмотрим далее.

Устройство горна много упрощается, если на топливо взять очищенный моногаз, пропан или бутан. Они состоят из углерода и водорода, который тоже отличный восстановитель и, соединяясь с кислородом, дает еще больше тепла. Причем газ можно смешивать с кислородом воздуха заранее, еще в горелке. Как устроены газовые горелки для горна, мы тоже далее разберемся, а пока констатируем факт: газовый горн из кирпича можно собрать на скорую руку, лишь бы горелка была, см. рис. (Как сделать самому газовый горн, также можно посмотреть на видео в конце раздела).

Однако это касается только чистых моногазов промышленного назначения. Бытовой природный газ, во-первых, состоит из смеси насыщенных и ненасыщенных углеводородов, имеющих для полного сгорания разную потребность в кислороде и разное тепловыделение. Т.е., настроить тут оптимальную подачу воздуха для нагрева металла под качественную закалку или цементирование принципиально невозможно.

Во-вторых, в составе природного газа в ничтожных количествах есть сера, кремний, фосфор. Хотя бы в виде искусственно вводимой в бытовой газ для немедленного обнаружения утечки «отдушки» – меркаптана. Если фосфор и кремний при точной дозировке еще могут быть полезны (первый – для поверхностного фосфатирования; второй – для улучшения магнитных свойств), то сера – злейший враг стали, начисто убивающий ее эксплуатационную ценность, причем необратимо, для восстановления нужна полная переплавка.

Поэтому бытовой газ как топливо для горна можно использовать, во-первых, только после очистки от серосодержащих соединений . Простейший, но отнюдь не бесплатный ее способ – пропустить газ из баллона, прежде чем подавать в горелку, через емкость с нафталином. Он до серы охоч не менее, чем углерод до кислорода. Во-вторых, нагревать в газовом горне только не ответственные и не нагружаемые в дальнейшем детали ; скажем, декоративные элементы художественных металлоизделий.

Примечание: в древесине серы тоже хватает с избытком для отравления стали. Но ее и другие, т. наз. легирующие яды, можно выжечь заранее, см. далее.

Видео: газовый горн своими руками

Назначение частей горна

Теперь вернемся к списку в начале и посмотрим, что в горне для чего. А тогда уже возьмемся за изготовление горна по образцам, рассмотренным далее или самостоятельно, исходя из имеющихся в наличии материалов и возможностей.

В промышленности на футеровку стола идет преимущественно кварцевый огнеупорный кирпич, он при интенсивной рабочей нагрузке служит десятилетия. Самодельный горн обычно футеруют печным шамотным кирпичом , более дешевым и доступным. При нерегулярном пользовании его тоже хватит на годы.

Топливник с колосниковой решеткой, воздушной камерой с дренажом и подающим патрубком с вентилем образуют сердце горна – фурму. В промышленных образцах применяют сменные фурмы под разные способы нагрева и нагреваемые заготовки. Любителю или мастеру-индивидуалу чаще всего достаточно одной наглухо вмонтированной в стол с цельной перфорированной круглыми отверстиями колосниковой решеткой.

Воздушный дренаж необходим, чтобы точно и оперативно, не отрывая взгляда от заготовки, регулировать дутье . Недогретую деталь проковать не удастся и закалку она не примет; перегретая и пересушенная пойдет рваться под молотом, а в закалочной ванне ее поведет как минимум, а то и треснет. И уж во всяком случае окажется недопустимо хрупкой. Как по виду раскаленной заготовки определить ее готовность для ковки или закалки – разговор особый. Но опытные кузнецы знают, что перепустить лишний воздух в атмосферу нужно успеть за секунды.

Назначение камеры, или шатра, горна совместно с его зонтом и дымоходом – удалить дымовые газы из рабочей зоны . Их при подготовке угольной массы (см. ниже) выделяется предостаточно, и ни один для здоровья не полезен. Тяга в дымоходе нужна хорошая, т.к. переднее (рабочее) окно шатра и проемы для длинномера (трубы, металлопрофили) открыты постоянно.

Что касается закалочной ванны и газовоздушной камеры, то они могут быть, а могут и не быть, это уж по вашему усмотрению. Закалочная ванна обязательно нужна, если вы собираетесь ковать т. наз. дамаск, изделия из булатной стали. Им нужна термоударная закалка, т.е. из горна – мгновенно в ванну.

Примечание: о нравах прошлого. Когда-то лучшими считались булатные клинки, закаленные в живом теле пленного сильного врага или, в крайнем случае, мускулистого раба.

Газовоздушная камера в промышленности используется:

• Для дополнительной сушки и подогрева воздуха.
• Для очистки дутьевого воздуха от примесей и конденсата.
• Для введения в воздух газообразных легирующих присадок.

В домашних условиях супер-супер спецспавы не получают; проблема конденсата на производстве возникает при дутье от общей сети сжатого воздуха. В маломощном горне воздух достаточно нагревается, проходя через отверстия колосника фурмы, а очистить бытовой газ от серы можно, пропуская его сквозь слой нафталина, как сказано выше. В общем, делайте газовоздушник, не делайте, дело ваше.

Наконец, горнило. Это жаростойкий колпак, расширяющий зону предельно высокой температуры . Его ставят, если в горне плавят в тигле цветные или драгоценные металлы и сплавы (температура плавления золота 1060 градусов, серебра 960, меди 1080, латуни и бронзы 900), цементируют детали в муфеле и т.п. Искать дорогое готовое горнило нет смысла, в домашней кузне его вполне заменит десяток шамотных кирпичей, выкладываемых на сухую по детали. В такой комплектации самодельный горн заменит и дорогостоящую .

Как топят горн?

Чтобы взяться наконец-то за свой собственный горн, осталось выяснить, а как же его топить? Тогда и в конструкциях разобраться будет проще.

Лучшее топливо для горна – мелкий кокс . Кузнецы его называют коксиком, название переняли и торговцы. Если в продаже кокс, а есть и коксик в мелкой упаковке. Стоит коксик, смотря до региону, раза в 3 дороже каменного угля, но уходит его на 1 ковку при умелом обращении раз в 4-5 меньше.

Кокс – практически чистый аморфный углерод, карбон. Действительно чистый: коксовый газ – ценное химическое сырье, так что металлурги не халтурят. Воспламеняется при 450-600 градусах, поэтому растопка нужна двойная: дровами разжигают уголь, а уж на него накладывают слой в 150-170 м кокса и включают дутье на максимум. Когда уголь прогорит (это видно по пламени), массу кокса разгребают, оставив на колоснике слой в 1/3-1/4 от высоты всей кучи, вводят в очаг заготовку и загребают горящим топливом. Дутье сбавляют до нормы для данной операции и ждут, пока деталь дозреет.

Для работы с дамаском нужен древесный уголь , он загорается при меньшей температуре и сгорает быстрее, т.к. сохраняет микропористую структуру древесины. А также, как активированный уголь в противогазе, дополнительно поглощает легирующие яды. Дело в том, что булат проковывают из пучка проволок или прутков разной твердости. Собственно изделие получается их взаимной диффузией при ковке. Процесс очень тонкий, и регулировка дутья нужна ювелирная, а легкий пористый древесный уголь на манипуляции воздушным дренажом отзывается мгновенно.

Если топить каменным углем, ему нужно дать прогореть до карбона , т.е. летучие составляющие, тот самый коксовый газ, должны выгореть. Это опять-таки видно по цвету пламени. Но столь полного извлечения летучих, как в коксовой батарее, прямо в горне не добиться, так что на угле можно ковать декоративные или среднего качества обиходные изделия. Как правило, одной загрузки угля не хватает и его приходится дожигать. Догрузку на дожигание подкладывают к очагу сбоку на стол и по мере прогорания подгребают образующийся карбон на заготовку.

Дровами топят в общем так же, как углем, но только лиственными . Просто кучей дрова скорее прогорят до золы, чем полностью выпустят летучие и образуют уголь. Кроме того, допускать попадания непрогоревших щепок на деталь никак нельзя, уж больно много в древесине вредных для стали примесей. Поэтому дрова на карбон в горне выжигают в обечайке, см. рис. Догрузку выжигают подложив вплотную к ней и по мере прогорания угли переносят в обечайку шипцами.

Беремся за горн

Начинающему кузнецу для приобретения опыта и чутья лучше всего быстренько сделать мини-горн из 6 шамотных кирпичей, см. рис. Лезвие топора, чтобы побриться можно было, или охотничий нож в нем не раскалишь под закалку, но можно греть мелочь для художественной ковки, концы длинномера под ковку или гнутье или плавить в тигельке драгцвет.

Полки колосниковой решетки из обрезков стальных труб, а самые колосники – из стальной полосы 4-6 мм толщиной. Колосники нужно закрутить на угол винтом, чтобы захватывали дутьевой поток, как показано на рис. Топливо – кокс или уголь. Розжиг и дутье – паяльной лампой, газовой или бензовоздушной горелкой. Если используется паяльная лампа, между ней и горном нужно поставить асбестовую перегородку с окном под сопло: горн интенсивно излучает тепло и резервуар лампы может взорваться. Пользуются этим горном только на открытом воздухе, т.к. зонта с дымоходом нет.

Примечание: еще интересный вариант – небольшой горн на скорую руку минимальной стоимости, см. видео:

Переносной

Следующая конструкция – переносной горн из… гусятницы. Конструкция ясна из рис. Футеровка – шамотный мергель в смеси с шамотным песком (молотым боем шамотных кирпичей, есть в продаже). Обжиг футеровки после сушки – по ходу работы.

Наддув не обязательно вентилятором от ручной сирены, как на рис. Можно использовать любой подходящий, см. далее, присоединив его металлогофром. Это, кстати говоря, сделает работу с длинномером удобнее. В таком случае на глухом конце воздуховода необходим воздушный дренаж вроде того, как для передвижного горна, о котором еще будет сказано.

Возможности горна из гусятницы пошире, чем у 6-кирпичного, т.к. рабочее пространство больше и открыто сверху. Но появляются и существенные недостатки:

1. Неразборная конструкция: при прочистке фурмы (см. далее о стационарном горне) нагар падает вниз и засоряет перфорацию воздуховода, даже если ее отверстия ориентированы вбок или вниз. Для чистки приходится ломать футеровку.
2. Работает только на коксе или древесном угле, т.к. стола с пространством для выжигания нет.
3. Дорогая эксплуатация: расход карбона сравним с таковым угля в настоящих горнах.
4. Невысокая рабочая температура, до 900 градусов, т.к. не обожженная толком футеровка при большей трескается.

О кавалерии и швейных машинах

Когда-то каждый эскадрон кавалерии всех армий мира имел на хозяйстве переносной горн с ножным приводом от кривошипно-шатунного механизма для ковки подков и подковных гвоздей. Его так и называли кавалерийским, см. рис. Если говорить об энергонезависимых горнах, то это куда удобнее, чем вентилятор от сирены: обе руки свободны. Да еще смекалистые конники приучали лошадей давить на педаль копытом.

Ныне кавалерийский горн можно увидеть разве что в музее РККА. Но – проявим и мы смекалку – старые швейные машинки с ножным приводом еще эксплуатируются и продаются. А это – тот же кривошип с ведущим шкивом подходящего диаметра и прочная станина для стола. Плюс колесики, на которых горн катать можно.

Какой нужен вентилятор?

Ниже мы перейдем к конструкциям уже вполне функциональным, для которых требуется полноценное дутье. И электричество для вентилятора найдется везде. Но какой нужен вентилятор для горна? Когда-то горны поддували мехами; кому любопытно, как кузнечные мехи устроены, см. рис. справа.

Примечание: именно по остаткам кузнечных мехов глубокой древности археологи установили, что металлургия у первобытных народов имела мистически-сексуальный смысл – от Скандинавии до Южной Африки глиняный штуцер горна выполнялся в виде мужских гениталий, а гнездо под него в горне – женских.

Что касается производительности, то для стационарного горна на коксе вполне хватит 200-250 л/мин. Т.е., мощность мотора вентилятора достаточна от 80-100 Вт.

Существенно важнее то, что нам нужно протолкнуть воздух сквозь довольно плотную массу спекшегося топлива. Поэтому при выборе вентилятора прежде всего нужно обратить внимание на создаваемое им давление при нулевой производительности , т. наз. предельное давление. Смысл этого параметра прост: предельное давление вентилятор создаст, нагоняя воздух в замкнутую полость.

Для горна нужно предельное давление от 220-230 мм. рт. ст., что соответствует примерно 0,3 ати. Осевые вентиляторы (крыльчатки) такое создают только промышленные, типа ВН-2 или его аналогов. Бытовые вытяжные и промышленные охлаждающие по предельному давлению вообще не нормируются и, как правило, нужного не создают.

Кроме того, нагоняют они воздух до предельного давления медленно, за минуты, а при тонких ковочно-кузнечных работах дутье нужно менять за секунды. Ставить ресивер бесполезно: при открывании вентиля воздух в нем расширится по адиабате, что при 0,3 ати даст только пшик.

Итого вывод: для наддува горна нужен центробежный вентилятор-улитка . Спецификацию можно и не смотреть, нужное предельное давление даст любой центробежный вентилятор по самому принципу своего действия. Лучше всего брать улитки от систем радиационной защиты военной техники, у них и производительность высокая. Правда, питание – 12, 24 или 27 В постоянного тока, так что понадобятся трансформатор и выпрямитель соответствующей мощности.

Отлично подойдет любой старый бытовой пылесос, но тут нужно учесть, что его мощность почти всегда будет избыточна. Уменьшать ее ЛАТРом или тиристорным регулятором не следует: мотор будет работать в тяжелом режиме чрезмерного скольжения ротора и ресурс и так подызношенного старика окажется невелик. Лучше всего в фурме сделать широкий воздушный дренаж, как в далее описанном стационарном горне.

Передвижной

Здесь на рис. – чертежи заслуженно популярной конструкции: уже полнофункционального передвижного горна, предназначенного для использования на открытом воздухе. Именно такого рода устройство имелось в виду при размышлении о кавалерии и швейных машинах.

Обратите внимание на узел, обозначенный цифрой 1. Это дренаж тонкой регулировки дутья. Дренажная трубка выдвигается-задвигается, а внизу в ней насверлен продольный ряд мелких, 1-2 мм диаметром, отверстий. Перепуская воздух в дренаж, можно очень точно регулировать наддув.

Стационарный

Стационарные горны делают опытные мастера под свои антропометрические данные. Кусок раскаленного до оранжевого железа весом в несколько кило в клещах – предмет чрезвычайно травмоопасный, поэтому эргономика стационарного горна должна быть идеальной.

Примечание: в романе А. Н. Толстого «Петр Первый» красочно описан случай, как молодой еще царь-мастеровой получил порядочную выволочку от подневольного кузнеца за неловкость при наварке лапы якоря. Только огромная физическая сила Петра предотвратила тогда производственное ЧП.

Берем размеры

Приблизительные размеры стационарного горна показаны на рис.

Именно приблизительные, но высоту стола и его размеры нужно определить точно:

• Становимся ровно, ноги на ширине плеч. Правую свободно опущенную руку сгибаем в локте.
• Помощник измеряет расстояние от локтевого сгиба до пола. Добавляем к нему 5-7 см, это и будет высота стола.
• Теперь берем в ту же руку самые большие клещи, помощник измеряет расстояние от живота до концов их губок.
• Добавляем к нему 10-12 см, мы получили половину длины диагонали стола.
• Длину стороны квадратного стола берем равной 1,4 от длины полудиагонали (0,707 от полной диагонали).

Примечание: делать стол круглым не нужно, т.к. детали клещами брать придется разные. А прямоугольным – можно, если работать будете вдвоем с подручным.

Конструкция

Последовательность изготовления стационарного горна видна из рис. Воздушник фурмы с наддувом от пылесоса или улитки автопечки лучше опустить пониже, а заслонку воздушного дренажа при этом (пп. 4 и 5) сделать выдвижной вперед. Получится воздушный ресивер достаточно большой емкости, и заслонку можно будет выдвигать-вдвигать носком обуви.

Обратите также внимание на цельный колосник, поз. 2. Он в данном случае специальный для горнов. Секрет – в перекрещивающихся ложбинках, разделяющих плиту на квадратики. В них скапливается нагар. Если насверлить отверстия в гладкой плите, то их после каждой ковки придется прочищать стальным прутом.

Но почему нельзя сделать колосниковую решетку наборной из планок, как в печке? Потому, что масса топлива спекается не однородно. В щелях между планками поток воздуха будет прыгать туда, где ему свободнее выйти. В том месте температура окажется выше, и вся заготовка может оказаться пересушенной пятнами. На-глаз мастер-любитель этого не заметит, но под нагрузкой местная хрупкость скажется. А пропускание воздуха сквозь двумерную регулярную структуру (печной колосник одномерный) уменьшает неравномерность воздухораспределения на порядок. Если колосник трехмерный, как показано на рис. с устройством горна в начале, то неравномерность распределения воздуха практически не сказывается.

А как быть, если негде взять спецколосник? Тогда приемлемый выход – полностью самодельная фурма с концентрическим расположением отверстий диаметром 8-10 мм, см. рис. справа, такая система не так быстро засоряется и дутье по площади обеспечивает более-менее равномерное. По принципу действия похоже на рассеиватель душа.

Наддувать воздушный душ пылесосом нельзя, топливо выдует. Нужно взять улитку от автопечки или подобную ей. Регулировать дутье дренажом в таком случае тоже нежелательно, оптимальный для равномерности дутья наддув слабоват. Нужно встроить в воздуховод дроссельную заслонку, а нижнюю крышку фурмы сделать съемной только для чистки.

Газовые горелки

И под конец дадим чертежи нескольких горелок для газовых горнов. Для художественной ковки они вполне подойдут, а, что ни говори, из кузнечных работ она самая востребованная. Все эти горелки – инжекционные прямоточные. Куда более эффективные и универсальные вихревые слишком сложны для самостоятельного изготовления.

Первая, на рис., самая сложная. Чтобы ее сделать, нужно быть токарем-фрезеровщиком не ниже 5 реального разряда. Зато работает на любом газе (кроме ацетилена, см. ниже!), бензовоздушной смеси и дает очень мощный наддув: может продуть и большой стационарный горн, описанный выше.

Следующая (см. рис.) попроще и содержит меньше деталей, хотя и здесь нужно точно точить пологие конусы. Дует тоже отлично, но работает только на пропане. Под бутан сопло требуется совсем узкое, да бутан и применяется мало.

Обтачивать вчистую внешнюю поверхность инжектора Д1 и сверлить сопло нужно в один установ. Сопло сверлится твердосплавным сверлом и проходится вчистую разверткой. Это и есть главный недостаток конструкции: требуется мелкий точный инструмент, не везде и не всегда доступный.

Ниже на рис. две горелки попроще. Слева – точеная универсальная под бытовой газ или пропан. Продуть может максимум небольшой передвижной горн, но выточить детали под силу токарю-середняку. Нужно только владеть технологией посадки деталей в горячий натяг. Которая, впрочем, не сложна.

Справа – горелка-самоделка. Большинство деталей, включая ниппель – от велосипеда. Из токарки требуется только обточить в размер самую малую звездочку от велосипедной КПП. Эта горелка всеядна: пропан, бутан, бытовой газовый коктейль, бензовоздух. Но греть ею можно только малые кирпичные замкнутые горны, показанные в начале.

Примечание: ни в коем случае не запитывайте эти горелки ацетиленом! Металл в горне сожжете и до взрыва недолго!

В заключение

Что ж, как сделать горн, мы теперь знаем. А что в нем делать с металлом – отдельная большая тема. Кузнечное дело с горна только начинается.

Кузница или кузня - это место, где под действием высоких температур происходит разогрев различных заготовок из металла и последующая их обработка кузнечными инструментами.

Чтобы сделать кузню своими руками, необязательно иметь в наличие специальное помещение. Кузню можно сделать и во дворе под навесом, главное, чтобы была защита от дождя, так как основным элементом кузнецы будет являться источник открытого огня. Помните о том, что при работе мелкие угольки обычно падают на пол, поэтому он должен быть из негорючего материала, поблизости не должно быть электрических кабелей и воспламеняющихся жидкостей.

При устройстве кузницы своими руками нужно придерживаться некоторых основных рекомендаций. Если вы сделаете себе удобные и мобильные горн и наковальню, то для размещение кузницы вам потребуется не более 1 м 2 площади. Если вы собираетесь размещать кузницу во дворе, выбирайте место подальше от дома, желательно на углу, ориентируясь на направление ветра (так как будет дым). Если ваша кузница будет располагаться в помещении, заранее позаботьтесь о вытяжке.

Обычный уголь для кузницы не подойдет. Используйте так называемый «пламенный» уголь. Его отличие от обычного угля состоит в том, что куски, большие по размеру, весят относительно мало. Такой уголь хорошо разгорается, быстро сгорает, и при этом дает высокую температуру, которая позволяет нагреть заготовки до температуры ковки. Для получения необходимой температуры, выбирайте большие, в крайнем случае, средние куски.

Если вы обговорите с соседями свое желание устроить кузницу и заручитесь их одобрением - это будет большим плюсом. Так как вам предстоят работы с открытым огнем, недовольные соседи вполне могут нажаловаться пожарным, и вам может быть выписан штраф.

Инструменты и приспособления, необходимые для работы

Кузнечная наковальня

Рабочая поверхность и края наковальни обязательно должны быть ровными, от этого зависит качество вашей работы. Наковальню нужно поставить на каркас, сваренный из уголка. Можете использовать в качестве подставки, что хотите, но помните, что хороший каркас делает наковальню мобильной, и вы легко сможете перенести ее на другое место. Определиться с высотой наковальни также не составит труда: высота должна быть такой, чтобы при ударе о заготовку, поверхность молотка была параллельна земле.

Кузнечный горн

Для кузнечного горна можно использовать старый баллон, который предварительно нужно разрезать. Но лучше сварить его самому из листового металла, вложив вовнутрь огнеупорный кирпич. Его также устанавливают на каркас, примерно на уровне пояса кузнеца. Каркас для горна лучше варить из 12-14 арматуры (для каркаса наковальни эта арматура не подойдет). Если вы сварите колосник, который поместите на дно горна, вы существенно облегчите себе работу. Колосник варится из арматуры, расстояние между прутами - 1-2 мм. При подаче воздуха необходимо помнить о том, что струя подается сбоку под углом вниз. Это не позволит мелким частичкам угля вылетать из горна.

Молот и старый пылесос

При устройстве кузницы своими руками найдут себе применение и старый пылесос с молотом. С ролью молота замечательно справится обычный молоток. Он имеет ровные концы одинакового размера и небольшую рукоятку. Лучше всего использовать старые экземпляры советского производства или новые российские, если найдете. Китайские молотки не берите. Они не выдерживают нагрузок и ломаются.

Пылесос понадобится для того, чтобы поддувать воздух в кузнечный горн, когда работа будет идти «на выдув».

Кузнечные тиски и клещи

Работу кузницы невозможно представить без стуловых кузнечных тисков. Для их изготовления используется инструментальная сталь. Тиски из такого металла устойчивы к ударам и вы можете смело работать с ними, не боясь расколоть.

Кузнечные клещи изготавливают обязательно с длинными ручками. Они нужны для работы с мелкими заготовками и длинные ручки являются необходимой мерой безопасности, которая убережет ваши пальцы от случайного попадания по ним во время работы. Фиксирующее кольцо скрепляет ручки клещей для того, чтобы при работе вам не пришлось прикладывать больших усилий, сжимая их.

Станки и другое оборудование

Работу в кузне можно упростить, использую механические приспособления, или наоборот начать работать с более сложными изделиями, если начать использовать самодельные или профессиональные станки, например:

• механический молот - позволяет ускорить и упростить обработку ковки;
• механический или электрогидравлический пресс - с их помощью вы сможете делать элементы холодной ковки;
• станок для резки металла;
• станок для формовки - закрутка окончаний ковки в плотные завитки.

пример самодельной кузницы на открытом воздухе

Когда кузница готова и первые заготовки будут превращаться в изделия, вы почувствуете, насколько это сложное занятие увлечет вас. Кузнечное дело действительно не такое простое, каким кажется на первый взгляд, но вместе с тем оно очень интересное и творческое. Здесь действительно нет предела совершенство, а мастера своего дела делают такие удивительно изящные и красивые вещи, что вам обязательно захочется хотя бы не намного, но приблизиться к этому результату. Остается пожелать вам удачи в ваших начинаниях!

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 800-900оС. 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.

Кузнец — одна из древнейших профессий, традиционно овеянная тайнами и легендами. Простейшую кузню можно оборудовать в своем гараже. Это не потребует особо сложного оборудования и больших затрат. Домашний мастер сможет создавать в ней как бытовые предметы, так и художественные объекты.

Как построить кузнечно-слесарную мастерскую своими руками

Площадь, необходимая для удобного и безопасного размещения всего необходимого оборудования-от 15 кв.м. Высота потолка над горном и наковальней должна быть не менее 2,5 м. Лучше всего, чтобы постройка была кирпичной и каменной.

Пол обязательно должен быть из негорючего материала — бетонный или выложенный кирпичом или плиткой. Допускается глиняное покрытие, регулярно смачиваемой водой. Если стены и потолок деревянные, их следует покрыть толстым слоем известковой побелки.

В помещении гаража, выделенного под кузню, должна быть устроена вытяжная вентиляция и обеспечено хорошее освещение. Проводка должна быть скрыта в металлические трубы или рукава.

Есть еще один вариант — кузню можно разместить под навесом, пристроенным к стенке гаража. Отпадает проблема с вентиляцией, однако комфортно работать в такой мастерской можно будет только в теплое время года.

Внутреннее обустройство кузницы: основные приспособления

Технология кузнечного дела требует размещения в выделенном под кузню отсеке гаража следующих основных единиц оборудования:

• Горн с топочными инвентарем (совок, кочерга и т.д.).
• Рундук с топливом.
• Вентилятор.
• Наковальня.
• Бочка для закалки.
• Тиски.

Ручной инструмент – молоты, клещи, просечки и пр. потребуют для себя полки, а лучше — полноценного прочного верстака.

Горн и наковальня располагаются так, чтобы к ним был доступ со всех сторон. Освещение лучше выполнить лампами накаливания или светодиодными лампами «теплого света» (с цветовой температурой 2700 К)- они не искажают цвета заготовки.

По возможности дверь (или ворота) кузни следует направлять в сторону от дома.

Инструменты и приспособления, необходимые для работы

Качественным инструментом в хорошем состоянии работать приятно и безопасно. Кроме того, хороший инструмент позволяет добиться высокого качества изделий.

Подбор инструмента начинают с ударного инвентаря. В него входят:

• Ручник. Небольшой молоток массой 500-2000 г, с рукояткой 35-60 см. Рукоятку следует сделать из лиственных деревьев и гладко отшлифовать.
• Кувалда. Тяжелый молот, массой 8-16 кг. Бойки у кувалды плоские, за длинную (до 120 см) рукоятку ее держат двумя руками и используют для ударов большой амплитуды и веса.
• Боевой молот. Молоток массой до 10 кг, держится двумя руками. Один боек плоский, другой — клиновидный, применяемый для разгона заготовки вдоль оси.

Кузня в гараже рядом с домом должна также иметь емкость для охлаждения и закалки откованных изделий. Можно использовать обрезанную металлическую бочку.

При выборе наковальни для мастерской в гараже важно обратить внимание на состояние рабочей поверхности и особенно закраин. На них не должно быть сколов и выбоин. Если ударить по поверхности молотом, она должна зазвенеть, а молот — отскочить.

Устанавливают наковальню на мощную сварную раму. Такую конструкцию при необходимости можно оперативно перемещать с места на место силами одного человека. Если же удастся раздобыть крупный пень (не гнилой!)- то кроме надежного устойчивого крепления получится еще и амортизатор. Но двигать в одиночку его уже не получится.

Высоту установки рассчитывают исходя из роста и длины рук кузнеца так, чтобы плоскость бойка при ударе с двух рук была параллельна рабочей плоскости.

Горн для кузни в гараже сваривают из листового металла толщиной от 5 мм либо разрезают газовый баллон. Его монтируют на сварной каркас (из 12 мм прутка или арматуры). Высота верхнего края должна быть на уровне пояса мастера.

Ко дну горна приваривают решетку колосника для размещения кусков угля.

Чтобы частицы угля не просыпались вниз, прутья решетки нужно сделать с небольшими промежутками.

Приточный патрубок от вентилятора- нагнетателя располагают с небольшим наклоном вниз. Так делают, чтобы избежать выдувания искр вверх.

Молот и старый пылесос

Для наддува горна используют канальный вентилятор или старый, но работоспособный пылесос. Фильтры из пылесоса следует удалить.

При выборе кузнечного молота нужно обратить внимание на качество металла. Старый советский молот, сделанный из хорошей инструментальной стали, прослужит намного дольше китайской поделки.

Достаточно будет изготовить хорошую рукоятку, плотно насадить молот и регулярно проверять крепление. Молот по весу подбирают исходя из уровня физического развития мастера. Вес должен позволять многочасовую работу без утомления.

Для кузни в гараже стоит обзавестись стуловыми тисками. Они делаются из высококачественной инструментальной стали и выдерживают тысячи ударов. Расколоть их не удастся.

Клещи должны иметь длинные ручки, что позволит выхватывать заготовки из горна, не опасаясь обжечься.

В комплекте инструмента должны также быть клеши с удлиненными плоскими губками для захвата мелких деталей. Большим подспорьем будет специальное кольцо, позволяющее зажимать ручки вместе. Это облегчает работу, снижая усилие захвата.