www.srebrnykruk.pl






Abc złotniczo-jubilerskie

strzalka do tyłu strzalka do góry
Kowalstwo artystyczne

Swobodne kucie ręczne


Znane nam metody kucia możemy usystematyzować według głównych zabiegów takich jak; spęcznianie (zgrubianie), spęcznianie główek (spęcznianie miejscowe), wydłużanie, przecinanie, przebijanie (wykonywanie otworów), zginanie, skręcanie, wygładzanie, nacinanie wzorów, wybijanie reliefu i faktury oraz zgrzewanie ogniskowe (kowalskie).

Spęcznianie



Spęcznianie, jest to zmniejszanie długości wyrobu z jednoczesnym zwiększaniem jego przekroju poprzecznego. Zabieg ten wykonywać można na całej lub tylko części długości materiału np. na obu lub jednym końcu czy też w środku.

kowalstwo-rysunek-nr-21-4-specznianie
Rysunek. Spęcznianie sworznia na końcu i środku.

Spęcznianie materiału wykonywane wyłącznie miejscowo nazywane jest spęcznianiem główek. Proces ten wykorzystywany jest w niżej wymienionych operacjach.

  • W kuciu dekoracyjnym np. motywów roślinnych wyrobów o zmiennym przekroju, dla otrzymania zgrubień miejscowych na końcach bądź środkowej części formowanego materiału, imitujących takie formy jak kolanka źdźbła trawy, owoce czy też jagody. Spęcznianie takiej odkuwki należy zakończyć dodatkowymi zabiegami za pomocą żłobników czy osadzaków.
  • Jako przygotowanie przed zaginaniem pod kątem wyrobu, dla otrzymania naddatku materiału koniecznego do zmniejszenia niedomiaru powstającego w czasie zginania.
  • Dla pogrubienia odkuwki na całej długości.
  • Jako przygotowanie przed przebijaniem w czasie kucia przedmiotów przestrzennych płaskich typu pierścień lub długich w rodzaju tuleja czy rurka.

Zanim przystąpimy do spęczniania odkuwkę należy podgrzać i ustawić pionowo na kowadle, a następnie uderzać młotkiem kowalskim w jej górny koniec. Inna metodą przeprowadzenia tego zabiegu jest uderzanie o kowadło nagrzanym materiałem trzymanym w kleszczach. Długość odkuwki lub jej części nagrzanej do spęczniania miejscowego, nie powinna być większa niż 2 do 2,5 razy od średnicy, gdyż prowadzi to do zagięcia – wyboczenia materiału. Stal miękka ulega temu procesowi znacznie łatwiej od stali twardej.


Wydłużanie


Wydłużanie jest to zwiększenie długości kutego wyrobu kosztem jego przekroju poprzecznego. Proces ten wykorzystywany jest w niżej opisanych przypadkach.


  • Gdy gruby kęs metalu kuje się na płaskownik bądź pręt o przekroju okrągłym lub kwadratowym. Rozgrzany materiał trzymany w kleszczach kładziony jest na kowadle i uderzany wąskim bijakiem młota wzdłuż całej długości. Następnie odkuwkę obraca sie o 90o wokół własnej osi wzdłużnej i ponownie obrabia. Uderzenia powinny być szybkie i częste, tak by za jednym nagrzaniem uzyskać jak największy efekt przyrostu długości. Prace można znacznie wspomóc używając do niej żłobników które wydłużają, a nie zwiększają szerokości materiału i dodatkowo go wygładzają. Wówczas to uderza się młotem w górną część żłobnika, a odkuwkę obraca wokół własnej osi przesuwając ją do przodu.
  • Gdy zwiększamy powierzchnie odkuwki kosztem jej wysokości, a cała lub jej część winna zachować formę spłaszczoną, mówimy wówczas o odsadzaniu – poszerzaniu. Zabieg ten wykorzystywany jest np. przy kuciu ornamentów roślinnych do wstępnego kształtowania liści lub płatków kwiatów. Wykonuje się go bezpośrednio na kowadle lub gdy chcemy go przyspieszyć za pomocą odsadzaka, narzędzia o płaskim lub półokrągłym profil powierzchni kształtującej. Jego zastosowanie powoduje rozkład siły uderzenia na niewielkiej powierzchni, co sprawia, że metal szybciej przemieszcza się we wszystkie strony.
  • Gdy wydłużamy na rdzeniu (trzpieniu) kosztem grubości ścianek, odkuwki puste wewnątrz takie jak np. grubościenne rury o różnych kształtach. Operację tą wykonuje się na foremniku kwadratowym lub okrągłym i na rdzeniu o lekko stożkowym kształcie ułatwiającym wyjmowanie półwyrobów. W czasie kucia stale obracamy wokół osi odkuwkę, a wvprzypadku wykorzystywania kwadratowego foremnika każdy obrót wykonywany jest o 90o.
  • Gdy wykuwamy kółka, pierścienie, obręcze itp. Zabieg ten polega na osadzeniu na trzpień umocowany dwoma końcami w podstawce, wstępnie spęcznianego i przebitego półwyrobu, kształtowanego następnie uderzeniami młotka. Rezultatem takich zabiegów jest zwiększenie średnicy odkuwki kosztem grubości jej ścianek.
kowalstwo-rysunek-nr-21-5-wydluzanie-komp
Rysunek. Przykłady prac. A – wydłużanie na kowadle za pomocą żłobnika, B – rozszerzanie na kowadle za pomocą żłobnika, C – rozszerzanie płaskownika rombem młotka

Przecinanie kowalskie


Przecinanie kowalskie polega na podziale odkuwki na dwie części.


Nagrzany do temperatury ciemnoczerwonego żaru półwyrób kładzie się na kowadle. Następnie przykłada się ostrze przecinaka w wybranym miejscu w które zaczyna się silnie uderzać młotem. Po przecięciu około trzech czwartych grubości półwyrobu, ponownie go nagrzewamy i powtarzamy czynności, aż do odcięcia żądanej części. Do cięcia bardzo grubych półwyrobów wykorzystywać można specjalistyczne narzędzie nazywane siekierą kuźniczą lub rozcinakiem. Do ułatwienia dzielenia cienkich półwyrobów wykorzystywać można podcinki (spodki). Umieszcza się je w otworach kowadła na które kładziona jest odkuwka, a od góry przykłada się przecinak uderzany młotem. Odkuwki nie powinno się przecinać do końca, gdyż grozi to uszkodzeniem ostrych krawędzi narzędzi. Zabieg przecinania wykorzystywany jest w niżej wymienionych przypadkach.

  • Nadcinanie, gdy fragment materiału zostaje nadcięty, ale nadal jest silnie połączony z całością odkuwki. Zazwyczaj odcięte części są odginane i poddawane dalszej obróbce kształtującej w celu uzyskania elementów ozdobnych takich jak; kwiaty czy liście na gałęzi.
  • Okrawanie, odcinanie fragmentu materiału równo z jego zewnętrzna krawędzią (obwodem). Wykorzystywane jest do kucia rozetek nakładek itp.
  • Wycinanie, odcinanie fragmentu materiału równo z jego wewnętrzną krawędzią. Używane w kuciu ażurów.

Przebijanie


Zabieg przebijania wykorzystywany jest do wykonania otworów przelotowych.

Podgrzaną odkuwkę trzymaną kleszczami kładzie się na kowadle nad okrągłym otworem, przykłada przebijak i od góry w jego główkę, uderza młotkiem.


Zginanie


Zginanie to formowanie odkuwki w z góry zaplanowany wygięty kształt.



Zginanie grubych odkuwek wiąże się ze zniekształceniem pierwotnego kształtu i wymiarów przekroju poprzecznego w giętym fragmencie materiału. Zapobiega się temu przez wstępne spęcznienie zginanej części. Wypaczenie kształtu i wymiaru poprzecznego są tym większe, im większy jest kąt zagięcia, a mniejszy kąt zaokrąglenia fragmentu zginanego. Redukcji wymiarów nie da się uniknąć, ale deformacje wyglądu przekroju poprzecznego (owalność) da się łatwo skorygować przez przekucie i wygładzenie. Poniżej opisano dwa podstawowe rodzaje zginania stosowanego w kowalstwie.

  • Zginanie pod kątem, przeprowadzane jest na krawędzi kowadła po uprzednim nagrzaniu krótkiego odcinka giętej odkuwki. Zbyt długi nagrzany odcinek powodować będzie niepożądany efekt zginania materiału po łuku (linii krzywej). Pręt zginać można przez umieszczenie go w otworze kowadła, aż do nagrzanej części i energiczne pociągnięcia w stronę kowadła jego wystającej górnej części. Do gięcia długich w wielu i blisko siebie położonych miejscach, prętów lub płaskowników używa się rożka blacharskiego o właściwym kształcie lub na specjalnie przygotowanych do tego oprawkach.
  • Gięcie po łuku wykonuje się wokół rogu kowadła lub na rożku blacharskim umieszczonym w otworze kowadła. Skomplikowane okrągłe kształty uzyskuje się wykorzystując oprawki, a powtarzające się krzywe w przyrządach takich jak płyty z kołkami. Płaskowniki oraz pręty o małych przekrojach wygina się w spirale, esownice, itp. kształty, na zimno w imadłach i ściskach, a te o dużych przekrojach, na specjalnych oprawkach lub rogu kowadła.
kowalstwo-rysunek-nr-21-6-i-7-wyginanie-komp
Rysunek. Wyginanie. A – na krawędzi kowadła, B – na rogu kowadła.

Skręcanie


Skręcanie jest to zabieg polegający na skręcaniu jednego końca materiału względem drugiego wokół osi łączącej oba końce. Możemy wyróżnić dwa rodzaje tego procesu.


Gdy część formowanego materiału skręcana jest o kąt mniejszy niż 180o, np. dla ukierunkowania w przestrzeni oddzielnych detali dekoracyjnych takich jak liście czy kwiaty.

kowalstwo-rysunek-skrecanie-komp
Rysunek. Skręcanie.

Gdy materiał skręcany jest wielokrotnie o kąt 360o, wynikiem takich zabiegów będzie otrzymanie formy śruby z pręta o przekroju kwadratowym.

Cienkie odkuwki skręca dwóch ludzi trzymając je w kleszczach i przekręcając równocześnie w dwóch odwrotnych kierunkach. Pręty o większych przekrojach skręca się za pomocą specjalnych narzędzi – pokręteł, umieszczonych na jednym końcu materiału, drugi koniec mocowany jest w imadle. Pokrętła wykonywane są z płaskowników z otworami odpowiadającymi formą i wymiarom obrabianego płaskownika bądź pręta. Odmianą skręcania jest zwijanie ze sobą cienkich prętów (drutów) i płaskowników w „sznury”.

Skręcaniu i zawijaniu powinno towarzyszyć nagrzanie odkuwki do jasnoczerwonego lub żółtego żaru. Powoduje to, że do wykonywania tych zabiegów używa się stosunkowo małej siły i dodatkowo zapobiega pękaniu materiału.


Wygładzanie


Wygładzanie to proces końcowy wykonywany po nadaniu odkuwce zasadniczej postaci. Ma on na celu wyrównanie powierzchni materiału na której uderzenia młotka zostawiły ślady chropowatości. Nadaje powierzchni obrabianej wyrazistą wykończoną formę.

Do obróbki powierzchni płaskich wykorzystywane są gładziki o różnorodnych kształtach, a do powierzchni zaokrąglonych – foremniki. Powierzchnie wewnętrzne i wygięte wygładzane są z użyciem specjalnych gładzików. Powierzchnie wypukłe o dużym zakresie zakrzywienia obrabia się gładzikami płaskimi. Pręty niekiedy wygładza się gładzikiem prostym, prowadzonym wzdłuż i po całej powierzchni pręta. Wówczas na materiale zostają delikatnie zaznaczone płaszczyzny, dające wizualny efekt miarowości oraz smukłości.

kowalstwo-rysunek-nr-21-8-wygladzanie-komp
Rysunek. Wygładzanie gładzikiem kowalskim.

Zabieg wygładzania przeprowadzany jest etapami. Gładzik, uderzeniami młotkiem przesuwany jest po powierzchni odkuwki pewnie spoczywającej na kowadle. Niekiedy ze względów artystycznych na zasadzie kontrastu z powierzchniami gładkimi, pozostawia się niektóre płaszczyzny odkuwki naznaczone uderzeniami młotka, tworząc w ten sposób ciekawe efekty.


Nacinanie wzorów


Nacinanie wzorów jest zabiegiem obróbki wykańczającej. Polega na nanoszeniu przecinakami na zimno lub gorąco na powierzchni przedmiotu różnorakich, złożonych i mniej złożonych deseni, elementów figuralnych, kresek, nacięć, kratek czy też napisów.


Odkuwki puste w środku i pierścienie nacinane są z pomocą specjalnych oprawek. Elementy ozdobne nacinane są na jak najbardziej płaskich, wyraźnie widocznych powierzchniach finalnego produktu.


Wybijanie reliefu i faktury


Wybijanie reliefu oraz faktury są to operacje obróbki wykańczającej. Za pomocą naniesionych, uzupełniających wypukłości oraz wgłębień, stwarza światłocienie wzbogacające fakturę przedmiotu.


Stosowana jest do wykonywania np. żyłkowania liści, płatków, kanelowania21-8 słupków, rowków na literach czy cyfrach. Wykonuje się je wykorzystując do tego celu specjalne profilowane podkładki lub stemple.


Zgrzewanie ogniskowe (kowalskie)


Zabieg zgrzewania kowalskiego wykorzystywany jest w trakcie wykonywania skomplikowanych wyrobów, składających się z wielu części.


Z uwagi na pracochłonność stosowany jest rzadko, wypierają go łatwiejsze metody takie jak spawanie. Zgrzewać ogniskowo bez większych problemów można stal miękką o zawartości węgla w granicach od 0,15 do 0,25 %. Zawartość węgla powyżej 0,65 % czyni ten proces praktycznie niewykonalnym. Etapami tej operacji są; przygotowanie łączonych miejsc, nagrzewanie, zgrzewanie, przekucie miejsc połączenia.

kowalstwo-rysunek-nr-21-9-zgrzeanie-komp
Rysunek. Zgrzewanie kowalskie. A – na styk, B – na zakładkę, C – na klin.

Miejsce połączenia przygotowuje się zależnie od grubości odkuwki. Cienkie końce prętów nagrzewa się spęcza i zgrzewa na styk. Grube do 100 mm końce nagrzewa się i ukosuje, tak by zukosowane powierzchnie były nieco wypukłe, następnie zgrzewa na zakładkę rozpoczynając od środka odkuwki21-9. Grube powyżej 100 mm zgrzewa się klinowo, nagrzewając oraz spęczniając jego zakończenia. Dalej, jeden koniec rozcina się, drugi zaostrza i osadza jeden w drugim, a następnie skuwa.

Przygotowane miejsca zgrzewania trzeba nagrzać w palenisku do temperatury białego żaru tj. od 1250 do 1350oC. Zgrzewana stal musi być utrzymana w czystości. W tym celu by pozbyć się powstającej zgorzeliny używany jest topik. Może nim być drobny czysty piasek kwarcowy lub boraks. Topik łatwo stapia się ze zgorzeliną, wytwarzając niskotopliwy żużel pokrywający metal cienką warstwą zabezpieczającą stal przed dalszym utlenianiem.

Kęsy stali nagrzanej do temperatury zgrzewania wstrząsając lub uderzając brzozowymi witkami, czyści się z żużlu. Następnie mocno zetknięte ze sobą zgrzewane powierzchnie, kładzie się na kowadle i spaja uderzeniami młota. Uderzenia te wykonywane powinny być najpierw lekko oraz często – młotkiem, a na końcu silnie z użyciem młota kowalskiego, aż do pełnego zespolenia.

W czasie zgrzewania należy uważać by żużel nie pozostawał wewnątrz połączenia. Trzeba go usuwać z powierzchni metalu uderzeniami młotka. Przy planowaniu wykonania wyrobu metodą zgrzewania ogniowego, należy uwzględnić naddatek materiału. Zapas ten powinien przewidywać od 20 do 30 % surowca na odcięcia i od 2 do 3 % na zgar oraz od 1,5 do 2 % na każdorazowe nagrzanie. Projektując przedmiot trzeba także unikać kształtów technologicznie trudnych lub niemożliwych do uzyskania metodą kucia swobodnego.


21-8Kanelowanie, inaczej żłobkowanie tj. wykonywanie pionowych wklęsłych rowków.

21-9Kucie od środka odkuwki powoduje to, iż zgorzelina i żużel wyciskane są na zewnątrz.


Swobodne kucie ręczne - www.srebrnykruk.pl