Декоративная обработка металла для чего

Для увеличения срока службы крепежных изделий и придания им товарного вида используются защитные и защитно-декоративные покрытия. В ЦКИ в основном используются следующие виды покрытий:

• цинкование;
• фосфатирование;
• оксидирование;
• латунирование;
• никелерование;
• порошковая окраска;
• нитрид-титанирование (TiN).

Цинковые покрытия

Наиболее распространенное из них – цинковое. Оно значительно увеличивает срок службы изделия, технологично и недорого.

В ассортименте ЦКИ имеются изделия, оцинкованные по различным технологиям:

Защитное действие цинкового покрытия построено на том, что при наличии контакта с агрессивной средой (например, влажной атмосферой) процессы коррозии предпочтительно развиваются на цинке.

Тем самым коррозия основного материала – железа (стали) временно подавляется. Однако защита подобного рода не слишком долговечна – она действует до полного окисления слоя цинка на поверхности стали.

В машиностроении толщины цинковых покрытий обычно составляют 7-15 мкм, в строительной индустрии — 50-100 мкм.

Внешне процесс коррозии стали с гальваническим цинковым покрытием в камере соляного тумана (стандартная испытательная среда) выглядит так.

Через несколько часов после начала испытаний на изделии появляется белый, сперва компактный, а позднее – рыхлый налет – оксид цинка. Затем через его поры начинается коррозия основного металла.

Она проявляется в виде красно-коричневых точек и пятен – ржавчины, в тех местах, где цинковое покрытие уже стало проницаемым.

Технология электролитического цинкования основана на процессе электролиза. Схема установки для электролиза очень проста.

В ванне с электролитом помещаются стальное изделие (ложка), которое необходимо покрыть, и пластины чистого цинка. К ним через специальные зажимы подводится постоянный ток. При этом «-» подается на изделие (катод), а «+» — на цинковые пластины (аноды).

Электролитом служат растворы различных кислот, щелочей и солей.  В процессе электролиза цинковый анод растворяется, его ионы переносятся катоду – изделию, где восстанавливаются до металла и осаждаются на поверхности покрываемого изделия.

Следует иметь в виду, что одновременно с осаждением цинка на той же поверхности образуется газообразный водород. Он проникает в металл, формирует газовые пустоты, которые перестраивают кристаллическую решетку, снижая тем самым механические характеристики металла.

Именно поэтому цинкование не рекомендуется применять для изделий из материала с классом прочности выше 8.8.

Для повышения коррозионной стойкости и придания изделиям улучшенного декоративного вида применяют пассивирование. Оно заключается в том, что непосредственно после нанесения и промывки цинковое покрытие погружают  на 5-10 минут в раствор бихромата натрия и серной кислоты.

Цинковое покрытие при этом приобретает зеленовато-желтую окраску с радужными оттенками. Поэтому при неформальном общении его часто называют «желтым цинком». Если необходимо получить блестящее покрытие, применяют другой раствор, содержащий хромовый ангидрид, серную и азотную кислоты.

Он не только пассивирует, но и осветляет поверхность изделия. Защитный эффект, вызываемый пассивированием, основан на заполнении пор цинкового покрытия соединениями хрома VI. Довольно часто употребляется термин «голубое» хроматирование.

В этом случае речь идет о покрытиях, полученных при пассивировании составом, содержащим хром III.

На сегодняшний день электролитическое цинкование является самым распространённым способом защиты крепежных изделий от коррозии. Это обусловлено высокой производительностью гальванических агрегатов, низкой себестоимостью процесса и достаточно высокой защитной способностью.

Другой массовой технологией нанесения цинка является горячее цинкование. В этом случае стальные изделия погружают в расплавленный цинк при температуре от 445 до 460°C.

Образование покрытия при этом происходит гораздо быстрее, чем при электролитическом способе: скорость горячего цинкования может достигать 80 мкм/мин.

Это чрезвычайно удобно при нанесении покрытий на крупногабаритные детали.

• 
• Если обработке подвергаются мелкие детали, избыток цинка удаляют с помощью центрифуги, а детали сложной формы вообще к обработке в расплаве не допускаются.

Структура горячего покрытия состоят из двух слоев. Внутренний представляет собой сплав железо-цинк переменного состава (интерметаллид), а наружный – собственно металлическое цинковое покрытие. Существуют технологические приемы, позволяющие изменять толщину и структуру этих слоев. А высокая скорость формирования покрытия проявляется в крупном зерне внешнего цинкового слоя.

Узнать подробнее о технологии и свойствах горячего цинкования вы можете в технической статье. Кроме того, вы можете сравнить результаты испытаний горячеоцинкованного крепежа и метизов с гальваническим покрытием в статье ЦКИ «Горячеоцинкованный крепеж».

Термодиффузное цинкование (шерардизация) – насыщение верхнего слоя металлического изделия цинком (термодиффузный слой). Достаточно сложная и дорогая технология нанесения защиты. Производится в разогретых вращающихся центрифугах с цинковой пылью. Температура в контейнере достигает 290–450 °C.

Шерардизация позволяет получить толщину покрытия в диапазоне от 6 до 110 мкм, причём покрытие образуется ровное и беспористое, с высокой адгезией к подложке. Защитная способность такого покрытия в 3–5 раз выше, чем у гальванического, и сравнима с горячецинковым.

Этот способ используется для защиты металлопродукции специального назначения, например, для деталей железнодорожного транспорта.

К минусам стоит отнести небольшую производительность, лимитируемую объёмами камер для цинкования, ограничение размера деталей размером контейнера и отсутствие декоративных свойств у диффузионного покрытия (серые тона, отсутствие блеска).

Цинк-ламельное покрытие содержит до 80% цинковых чешуек (ламелей), 10% алюминиевых и связующую основу (акриловые, уретановые, эпоксидные и кремнийорганические смолы).

Микроскопические чешуйки расположены параллельно, поэтому перекрывают друг друга, не оставляя «пробелов» на металлической поверхности, куда мог бы попасть кислород.

Кроме того, скорость окисления алюминия ниже, чем цинка, поэтому цинк-алюминиевое покрытие в 3 раза устойчивее к коррозии, чем стандартное горячеоцинкованное покрытие.

Цинк-ламельное покрытие можно наносить не только на чёрный металл, но и на оцинкованную сталь, никель, алюминий, медь, нержавеющую сталь и другие металлы.

При необходимости на базовое покрытие наносятся дополнительные слои, которые повышают коррозионную и химическую устойчивость, придают нужный цвет и увеличивают износостойкость.

Как правило крепежные изделия покрываются цинк-ламелью методом погружения в раствор, остатки которого удаляются в центрифуге.

Среди всех видов покрытия цинк-ламельное заметно превосходит аналогичные, выигрывая по физическим и эстетическим параметрам. Несмотря на то, что детали покрываются тонким слоем состава и полностью сохраняют свою форму, они на 100% защищены от коррозии, а металл – от проникновения водорода и охрупчивания.

Такое покрытие выдерживает максимальный класс нагрузки – С5. Его просто наносить на детали сложной формы, а требования к толщине материала базы минимальны. Несмотря на очевидные преимущества цинк-ламельного покрытия, в России его пока используют предприятия, которые можно сосчитать по пальцам одной руки.

Существуют также многочисленные варианты покрытий на цинковой основе. На саморезах SPAX после нанесения гальванического цинкового покрытия производится заполнение его пор суспензией фторопласта. Это повышает коррозионную стойкость системы, а также, что не менее важно, ее антифрикционные свойства.

На практике цинковое покрытие наносится на крепежные детали в подавляющем большинстве случаев. Однако, когда это по каким-либо причинам невозможно (например, из-за наводороживания высокопрочных сталей) или когда к покрытию предъявляются какие-либо специальные требования, используются фосфатное и оксидное покрытия.

Фосфатное покрытие

Фосфатное покрытие – результат фосфатирования. Так называют процесс химической обработки стали (как, впрочем, и других металлов и сплавов), в растворах фосфорнокислых солей щелочных металлов или аммония. В результате фосфатирования на поверхности изделия возникает слой из труднорастворимых солей – фосфатов железа.

Покрытие имеет цвет от темно-серого до черного и шероховатую поверхность. Обычная толщина защитного слоя составляет 2-5 мкм. Он устойчив против воздействия керосина, смазочных масел, кислорода воздуха, выдерживает кратковременный нагрев до 5000С и охлаждение до — 750С, но разрушается под действием кислот и щелочей.

Часто используется как грунт – покрытие под окраску.

В нашем ассортименте фосфатные покрытия можно встретить:

• на саморезах для крепления гипсокартонных и гипсоволоконных плит

Оксидное покрытие

Оксидное покрытие – результат оксидирования. Так называется процесс получения на поверхности изделия искусственно образованной пленки, состоящей преимущественно из оксидов покрываемого материала.

В случае оксидировании сталей и чугунов на их поверхности образуется темная пленка, состоящая условно из оксида железа Fe3O4 толщиной всего несколько мкм. Среди прочих других, наиболее распространен способ химического оксидирования.

При его реализации покрываемое изделие погружают в кипящий раствор, чаще всего состоящий из щелочи и окислителей — нитратов и нитритов. Получающаяся пленка плотно сцеплена с металлом основы, имеет черный цвет.

Для повышения коррозионной стойкости пленку промасливают, благодаря чему ее поры заполняются и становятся непроницаемыми для внешней агрессивной среды. Одним из широко распространенных вариантов оксидирования является воронение. Название происходит от цвета покрытия. Оно черное с синим отливом, как крыло у ворона.  

В нашем ассортименте оксидные покрытия можно встретить:

• на винтах установочных, где недопустимо использование мягкого покрытия;

• на стопорных кольцах DIN 471 и 472

• на шайбе упорной быстросъемной DIN 6799.

Латунирование и никелерование

Латунирование придает покрываемым изделиям декоративные свойства. Чаще всего используется при монтаже сантехники. Основными составляющими латуни являются медь и цинк в разных сочетаниях, но в принципе преобладает медь. Типичная латунь имеет золотистый цвет. Общепринятый состав электролитически осаждаемой латуни содержит около 60-70% меди и 30-40% цинка.

Латунированные детали представлены в ассортименте ЦКИ мебельными винтами и шурупами, а также мебельными декоративными гайками.

Никелерование используется для придания крепежу большей стойкости в соляном тумане. Толщина наносимого покрытия обычно составляет от 1 до 50 мкм.

Никелированию подвергаются детали, изготовленные из стали и сплавов на основе меди, алюминия, железа, а также гальваническое никелирование может наноситься на изделия из титана, молибдена, вольфрама.

При никелировании стальных деталей на них обычно наносится подслой меди.

В ЦКИ никелем покрываются заклепки. С подробностями вы можете ознакомиться в разделе «Заклепки».

Лакокрасочные покрытия

Порошковая покраска придает изделиям декоративный вид и стойкость к коррозии. Покраска саморезов, заклепок и другого крепежа увеличивает срок его эксплуатации. Также плюсом является отсутствие «заливания» сложных шлицов на саморезах и винтах, таких как внутренний шестигранник и Torx, а также высокая адгезия к подложке.

Нитрид-титанирование (TiN)

1. Нитрид титана применяется для покрытия режущего инструмента и битах для увеличения ресурса.
2. В ассортименте ЦКИ вы можете найти следующие изделия с титан-нитридовым покрытием:
3. Сверло DIN 338 HSS-G TiN;
4. Бита TiN Felo.
5. Понравился материал?

Художественная обработка металлов

Современный интерьер трудно представить без предметов декора, выполненных из металла. Это чеканные картины и литые скульптуры, кованные изделия и украшенные инкрустацией предметы. 

Над изготовлением металлических изделий работают мастера, которые используют все многообразие приемов обработки металлов. На сегодняшний день существует несколько основных способов художественной обработки металлов, среди которых можно назвать следующие:

• Чеканка ( выколотка) — представляет собой особый способ обработки металлов надавливанием и нажатием специальными инструментами, имеющими концы различного размера и формы. Как правило, эти инструменты имеют вид металлических стержней с разными выступами — боями.

Чеканное изображение может получиться плоскорельефным, рельефным или объемным. Чеканка на металле выполняется двумя основными способами: выколачивается на готовой матрице и на смоляных резиновых, свинцовых или деревянных подушках киянкой или круглым молотком.

Второй способ заключается в надавливании и нажатии специальными стержнями — боями, которые называются пуасонами и чеканами.

Чеканка на металле

• Канфарение — одна из разновидностей пуасонной чеканки, в процессе изготовления которой изображение наносится способом выколачивания зернистой фактуры на поверхности металлического листа или изделия из металла.

Канфарение

• Инкрустация ( насечка) — используется для украшения изделий изображениями или  орнаментами, выполненными из различных видов материалов: драгоценных металлов ( золота и серебра), цветных металлов ( бронзы, меди, олова) на поверхности из дерева, кости, рога, янтаря или перламутра.

Броши — инкрустация в технике дамаскин.

В процессе выполнения насечки рисунок наносится на поверхность изделия с помощью штихелей, которыми делаются углубления. Далее изготавливают отдельные детали для инкрустирования и вставляют их в заранее определенные места.

Инкрустация по металлу

• Скань — один из особых видов художественной обработки металлов, в процессе которого мастер скручивает тонкие проволочки или металлические нити = так называемую веревочку. Далее отдельные фрагменты соединяют друг с другом способом пайки. Прием  изготовления изделий, в которых узор из скани набран на металлическую основу, называется филигранью.

Филигрань

Скань может быть как скрученной из отдельных металлических нитей, так и гладкой проволочки, которой посредством вальцовки придают плоскую форму. Чаще всего скань делают из меди или серебра, гораздо реже применяют золото в виду его высокой стоимости.

Скань

• Эмаль ( финифть) — специальное стеклообразное цветное покрытие, которое наносится на металлическую поверхность в холодном или горячем виде. При холодном способе изготовления эмали краски наносят с помощью кисточки или специального распылителя и оставляют до полного высыхания.

Комплект украшений выполнен в технике финифть

На горячие эмали рисунок наносится пастой с помощью шпателя. Далее изделия просушивают, а затем подвергают процедуре обжига. Это позволяет придать эмалевому покрытию гладкость, блеск и прочность.

Комплект «Метелица» ( финифть)

Эмали различаются по уровню светопроницаемости: они могут быть прозрачными, полупрозрачными и глухими, то есть окрашенными в чистые однотонные цвета.

Живопись по эмали

• Выемчатая эмаль — вид художественной обработки металлических изделий, в процессе которой растолченная в порошок эмаль смешивается с водой и этой пластичной массой заполняются фигурные выемки и углубления, нанесенные на поверхность металла.

Далее изделие обжигается при высокой температуре, а затем затвердевшую эмаль шлифуют до тех пор, пока ее слой не сравняется с уровнем поверхности металла. Таким образом получаются изделия удивительной красоты, выемки и узоры на которых заполнены участками цветной эмали.

Выемчатая эмаль

• Эмаль по скани — внутренние ячейки орнаментов, образованных переплетением проволочек или металлических нитей, заполняют эмалевой массой различных цветов. После обжига образуется твердая и гладкая поверхность эмали, на которой выделяется рельефный контур из скани.

Эмаль по скани

• Перегородчатая эмаль — на металлическом основании — пластине со слегка загнутыми краями припаивают тонкие перегородки из металлической проволоки. Затем контурные ячейки. образующие узоры или рисунки, заполняют эмалевой массой разных цветов.

После процесса обжига и тщательного шлифования пластины получается цветное изображение, ограниченное узкими полосками металлических перегородок, которые находятся в одной плоскости с эмалевой поверхностью.

Для изготовления изделий в технике перегородчатой эмали чаще всего применялось золото, в результате чего получались удивительно красивые и роскошные украшения и дорогостоящие предметы декора интерьера.

Перегородчатая эмаль

• Ажурная эмаль — с помощью лобзика из металлического листа выпиливают ажурные элементы. Далее шабером тщательно зачищают места пропилов и выполняют набор сканного ажура. Данная техника имеет также другие названия — оконная или витражная эмаль.

Ажурная ( витражная) эмаль

Затем ячейки и промежутки между перегородками заполняются прозрачной, слабо окрашенной эмалью. Прозрачной, чистой эмалью покрывают и изображения, выгравированные на металле. В результате обжига эмаль образует на поверхности металлического изделия красивую прозрачную пленку.

Ажурная эмаль

• Эмаль по рельефу — на чеканную металлическую поверхность наносят мелкую гравировку, которая помогает закрепить эмаль. Далее изделие покрывают слоем эмали и обжигают.

Выемчатая лиможская эмаль ( эмаль по рельефу).

• Роспись по эмали — изображение наносят на глухую эмаль различных цветов. Для росписи портретов, создания сюжетных композиций и изготовления орнаментов применяют живописную эмаль или специальные красители для керамики. Краски смешиваются с маслянистыми веществами — лавандовым маслом или скипидаром. В процессе повторного обжига роспись закрепляется, а положенные краски сливаются с грунтом. Благодаря этому получается красочное многоцветное изображение.

Роспись по эмали ( финифть).

• Чернь — данная техника художественной обработки металлов состоит в нанесении или наплавлении черневого сплава на гравированную поверхность пластины из серебра. Черневой сплав состоит из сернистого соединения меди, свинца, серебра или других металлов. Сплав наносится в измельченном виде, после чего изделие обжигают. Чернь расплавляется, и все углубления на поверхности изделия заполняются.

Чернь на серебре

• Литье — весьма популярная техника обработки различных металлов, для выполнения которой используются чугун, бронза, алюминий и цинковые сплавы. Литье также широко  применяется в ювелирных работах, где используется золото или серебро.

Цельные  изделия или детали формуют различными способами: отливкой в одностороннюю или двустороннюю песочную форму с применением опок, заполняемых формовочной смесью. Для изготовления сложных моделей используются цельные песчаные формы.

Литое изделие

В другом случае применяют способ кусковой формовки, при которой литейную форму получают из нескольких составных частей. Для образования пустотелых отливок в разъемную форму вкладывают песчаные болванки или используют способ литья с выплескиванием  металла на стенки формы. В процессе изготовления ювелирных изделий практикуется литье под давлением.

Литье

• Штамповка — способ художественной обработки металла под давлением, который заключается в определенной пластической деформации заготовки в штамповочной форме. С помощью метода штампования производят плоские заготовки из металлического листа, вытягивают или выгибают объемные детали, а также способом тиснения выполняют рельефные изображения.

Штампованные изделия из металла

• Давильные работы — применяются для вытягивания объемных пустотелых изделий концентрической формы на вращающейся болванке. Цельную или разъемную болванку в форме будущего  изделия закрепляют в патроне токарного станка, а металлическую заготовку устанавливают между задней бабкой станка и внешним торцом болванки. При постепенном вращении шпинделя мастер с помощью стального стержня, имеющего овальный наконечник, крепко прижимает заготовку к болванке, и таким образом придает изделию заранее продуманную форму.

Давильные работы ( образец изделия).

• Накатка — это способ нанесения изображения или нужной фактуры на изделие концентрической формы. На поверхности стального колесика выгравирован заданный рисунок или орнамент, который при вращении оставляет рельефный узор на поверхности заготовки, закрепленной в патроне токарного станка.

Токарная накатка — рифление

• Ковка — особый вид обработки металлов, в процессе которого металл разогревают и размягчают, а далее придают ему необходимую форму. Процесс ковки можно разделить на несколько отдельных операций: вытягивание, укорачивание, расплющивание, загибание, закручивание и прессовка ( используется для изготовление сложных  изделий с  применением пресс — формы).

Кованые ворота

• Травление — способ снятия поверхностного слоя металла с помощью специальных химических составов — кислот и щелочей. Это помогает обезжирить изделия перед пайкой и нанесением гальванического покрытия, а также служит для удаления окалины. Посредством процедуры глубокого травления выполняют плоскорельефные  изображения.

Многослойное травление металла

• Гальванопластика — прием изготовления металлических изделий электролитическим способом из цинка, чистой меди и серебра. В раствор электролита помещаются формы из гипса, воска или графита, а далее под действием электрического тока происходит процесс наращивания металла для придания изделию нужных очертаний.

Изделие по мотивам картины » Охотники на привале» ( гальванопластика).

• Монтировка — процесс сборки металлических изделий из отдельных деталей или элементов. Для сборки цельного изделия из деталей используется сварка, пайка, закатка или обжим на токарном станке. При изготовлении ювелирных украшений для соединения драгоценных камней с металлической основой изделия используется несколько различных видов крепления:

1) Камень прочно закрепляется гладким металлическим ободком.

Камень в прочном металлическом ободке

2) Боковые скошенные части камня захватывают остроконечными зубчиками.

Драгоценный камень в изделии закреплен с помощью зубчиков.

3) Камень приклеивают к поверхности драгоценного металла, обработанной штихелем.

Камень приклеен к металлической основе

• Отделка изделий — данный способ обработки металла состоит в полировке его поверхности и покрытии тонким слоем более прочного и стойкого металла. Зачастую для этих целей применяют хром, медь, никель, а также серебро и золото. С целью придания изделию большей декоративности, на поверхность металла можно наносить покрытия любого оттенка.

Позолоченные ювелирные изделия

Таким образом, мы рассмотрели всевозможные способы художественной обработки металлов, которые позволяют мастерам делать уникальные украшения и предметы дизайна интерьера. На сегодняшний день новые технологии позволяют облегчить многие виды работ, а также делать большинство операций гораздо быстрее, чем в прежние времена.

Что нужно знать о художественной ковке?

Согласно технической терминологии, художественная ковка — метод обработки металлов, при котором достижение необходимых форм и размеров производится с помощью деформации. Под этим определением скрывается одна из древнейших технологий, позволившая человеку сделать огромный шаг в истории и не потерявшая своего значения и сегодня. Ковка активно применяется в металлургии и машиностроения.

Роза ручной работы

Описание процесса

Основным признаком художественной ковки металла считается присутствие творческой составляющей в произведенном мастером изделии. Это изделие может быть изготовлено с целью практического применения или иметь только эстетическую ценность. Такая ковка уже давно оформилась как самостоятельный вид кузнечных работ, а к профессии кузнеца добавилась еще одна специализация — художник по металлу.

История появления

История практического применения и обработки металла насчитывает уже несколько тысячелетий. Столько же тысячелетий насчитывает и история изготовления художественных элементов, о чем свидетельствуют древнейшие археологические находки.

Примитивные наконечники для копий и мотыг хранят признаки творческой обработки. Раньше ковка имела в основном практическую направленность, но среди кузнецов всегда находились мастера, умеющие совместить практичность с художественностью.

Примером служат образцы оружия и доспехов, конской сбруи, домашней утвари.

Началом становления этого искусства как самостоятельного ремесла можно считать эпоху Возрождения и связанный с ней расцвет искусств и науки. Средневековые дворцы и храмы в стиле ренессанс или барокко содержат в своем убранстве кованые элементы, отражающие духовные, геральдические или просто эстетические запросы владельцев.

Инструменты

Многие века стандартный набор оборудования и инструментов кузнеца не изменялся.

Горн с углями, меха для их раздувания, молот и наковальня, клещи и бочка с водой являлись основными инструментами кузнеца.

Развитие средневекового производства привнесло в этот набор элементы механизации, а промышленная революция превратила кузнечное дело в отрасль, направленную на массовое производство продукции.

Молот и наковальня

Это направление получило в свое распоряжение целый ряд специального оборудования для художественной ковки — станков и приспособлений, облегчивших труд кузнеца и позволяющих выполнять сложные изделия.

Классический угольный горн по-прежнему остается в кузнечном арсенале, но на помощь ему пришли еще и муфельные печи, индукционные нагреватели. Многие кузнечные станки сохранили свои исторические названия, соответствующие их назначению — гнутики, улитки, волны, твистеры и торсионы — но получили мощный электрический привод или превратились в универсальные многофункциональные станки.

Виды кузнечных работ

Технология кузнечных работ включает в себя несколько видов операций, различающихся применяемым инструментом, режимами выполнения и целью.

Эти операции в полной мере применяются и в технике художественной ковки, а изготовление какого-либо изделия может включать любой их набор и последовательность.

Основным признаком для классификации является температура обработки — горячая и холодная ковка. Остальные критерии также могут относить операцию к различным видам и подвидам.

Горячая ковка

При горячей ковке изделие подвергается предварительному и при необходимости сопутствующему нагреву для повышения мягкости и пластичности. Существуют два вида горячей ковки металла:

1. Свободная или ручная ковка, при которой обрабатываемое изделие свободно размещается на наковальне, а необходимые форма и размер обеспечиваются ударами ручного или механического молота. К этому виду относится и кузнечная сварка — соединение разогретых до температуры плавления деталей с использованием кузнечного инструмента.
2. Штамповка, при которой заготовка помещается в штамп с внутренней полостью, по форме и размерам соответствующими готовому изделию. В процессе ковки заготовка деформируется и заполняет пустую область штампа.

Горячая ковка ( pixabay.com)

Холодная ковка

При холодной ковке изделие подвергается обработке без предварительного нагрева. Чтобы деформировать холодный металл, нужно приложить много усилий, поэтому этот метод применяется для обработки заготовок небольшого сечения. При холодной ковке используются разнообразные станки, в том числе для холодной штамповки.

Основные приемы

Для каждого из видов ковки металлов и сплавов существуют свои технологии и приемы обработки. Ковка декоративных элементов использует в своем арсенале практически все основные приемы кузнечного мастерства, с помощью которых в металле можно выразить любой творческий замысел.

Высадка

Целью операции является уменьшение длины заготовки с одновременным увеличением поперечного сечения. При горячей ручной ковке нагретую деталь ставят вертикально на наковальню и отбивают молотом по верхнему концу. Нагревая отдельные места и удерживая деталь щипцами, на ней можно выполнить утолщенные узлы, изгибы, объемные или плоские элементы задуманного украшения.

Протяжка

Протяжка представляет собой операцию, противоположную высадке, и применяется для удлинения заготовки. Направление удара при протяжке — поперек оси детали с ее проворотом или продвижением по длине.

В зависимости от формы заготовки (плоской, круглой, пустотелой, кольцевой) и применяемой оснастки техника протяжки включает в себя множество приемов. Отдельные приемы протяжки могут называться своими терминами — разгонка, расплющивание или раскатка.

Кузнец работает

Округление

Операция применяется при горячих методах ковки и заключается в закруглении граней профильных заготовок. Первоначально углы заготовки расковывают, доводя ее до восьмигранного сечения. Окончательное округление выполняют с помощью специальных обжимок или вырезных молотков.

Продевание

Продевание проводится двумя способами — сборкой по принципу цепных звеньев или прошивкой отверстия в одном из элементов. В этом случае для операции используют зубила нужной формы и размера.

Оформление уступов

Уступы различной формы выполняют как с декоративной, так и с технологической целью, чтобы закрепить детали между собой. Выполняют уступы, используя острые ребра наковальни или специальную подкладную оснастку.

Гибка

Гибка — распространенная технология, активно применяющаяся в художественной ковке. Для гибки разработаны специальные станки и приспособления, позволяющие мастерам работать по собственным шаблонам.

Кованые элементы и детали своими руками

Сегодня существуют цеха или мастерские, предлагающие художественные изделия собственного производства. Спрос на эту продукцию стабилен, несмотря на завышенную стоимость кованых изделий.

При желании и определенном опыте работы с металлом многое из ассортимента профессионалов можно выполнить и своими руками. Вовсе не обязательно вооружаться горном и кувалдой или приобретать специальный станок.

Даже для изготовления сложных элементов или изделий достаточно верстака, тисков, сварочного аппарата и молотка.

Материалом для самодеятельного творчества послужит круглый пруток, профильная труба с небольшим сечением, неширокая полоса стали или листовой металл.

Гибка металла ( pixabay.com)

Мебель

В качестве мебели для самостоятельного изготовления можно рассмотреть садовые или дачные столики и стулья, декоративные полочки на стены. Кованые элементы могут украсить интерьер кухни, спальни, прихожей или садовую беседку, а намеченные для отправки в утиль старую табуретку или торшер можно укрепить коваными полосками и представить в качестве антиквариата.

Беседка

Беседка — заветная мечта дачников и владельцев собственного участка, необязательно должна быть деревянной или кирпичной. Можно сделать и металлическую конструкцию из профиля.

Ее несложно превратить в легкую и изящную композицию с помощью собственноручно изготовленных кованых деталей — витой из стального круга ажурной арки на входе, завитушек по периметру беседки или замысловатой подвески для светильника.

Ворота

Кованые ворота и входная калитка, пожалуй, самые востребованные на сегодня изделия из ассортимента художественной ковки, в которых практичность сочетается с художественным вкусом. Между тем многие владельцы частных домов из экономических соображений обходятся приобретенной или самостоятельно изготовленной из стандартного металлопроката и металлопрофиля входной группой.

Любую металлоконструкцию можно перевести в разряд нестандартных или сделать такой изначально с помощью простейших самостоятельно изготовленных кованых элементов. В качестве заготовки используются уже упомянутые стальные прутки, профили или полосы. Из них можно выполнить различные витые узоры и вензеля, листья и бутоны, строгие или произвольные геометрические фигуры.

Художественная обработка металла

Содержание статьи:

Художественная обработка металла — древнее мастерство, которое не теряет своей популярности. Более того, из-за широкой автоматизации производства такой способ получил новую жизнь, стал более ценным и редким.

Выбирают его, как правило, те, кто ценит ручной труд и уникальность изделий, их привлекательный вид и оригинальность.

В этой статье подробнее разберемся с тем, что такое художественная обработка металла, какие ее виды существуют, какое оборудование используется и др.

Какие металлы используются

Чтобы работа получилась безукоризненной, ее должен выполнять мастер. Опытный человек понимает особенности металлов, их основные характеристики и др. Также он знает, какие материалы подходят для художественной обработки. Среди них:

• Медь. Этот материал имеет легкий красноватый оттенок, легко обрабатывается и не боится коррозии. Его основные характеристики — повышенная электро-, теплопроводность, пластичность. Благодаря им он широко используется при производстве сувениров, в том числе методом художественной обработки.
• Сталь с высоким содержанием углерода. Такой материал твердый и внутренне упругий. Он легко режется. При нагревании его можно деформировать так, как надо мастеру.
• Цинк. Светлый металл с небольшой синевой. Художники используют его для литья небольших скульптур, а также для получения рисунков.
• Бронза, латунь. В основе этих сплавов находится медь. Их используют для чеканки и инкрустирования изделий.
• Свинец. В промышленной среде его используют в качестве компонента легкоплавких сплавов, которые подходят для декора.

Выбор сырья зависит от того, какую работу планируется выполнять и какой результат следует получить. Проконсультироваться по этому вопросу можно у мастеров. Специалисты расскажут основные принципы работы с тем или иным материалом, подберут вариант, подходящий для вашего случая.

Характеристики металлов

Работа мастера требует определенных знаний относительно металлов, с которыми он работает. Качества, присущие сырью:

• Упругость. При отсутствии влияния металлы восстанавливают форму и объем. В наибольшей степени это касается некоторых видов стали.
• Хрупкость. Если говорить простым языком, речь идет о способности сырья к саморазрушению. Это происходит при внешнем механическом воздействии. Например, перекаленный чугун, бронза, сталь легко рассыпаются на отдельные части.
• Плавкость. При повышении температуры сырье способно менять свое состояние с твердого до жидкого. Эта особенность используется в создании многих изделий из металла.

Эти знания помогают работать еще более качественно, выпускать произведения искусства. Оперировать ими должен каждый мастер, который работает с сырьем.

Виды обработки

Описываемый вид работы представляет собой набор технологических операций, которые меняют физическое состояние материалов. Этот способ имеет серьезные отличия от промышленного производства. Выполненные с его помощью изделия обладают большей индивидуальностью.

Основные способы художественной обработки:

Чеканка

Этот способ подразумевает создание рельефного изображения, без изменения толщины металла.

Во время работы мастер нажимает на подготовленную поверхность специальными инструментами, с концами разной формы и разных размеров.

Как правило, эти инструменты представляют собой металлические стержни с разными боями (выступами). Многочисленные, точно выверенные удары образуют рисунок, который смотрится красиво и цельно.

Металлопластика

Этот способ художественной обработки похож на чеканку, однако имеет несколько отличий. Для него используются менее толстые металлические листы, как правило, фольга не более 0,5 мм толщины. Для чеканки выбирают фольгу 0,5-1,5 мм.

Металлопластика предполагает использование других основных инструментов, нежели чеканка. В целом эта технология больше похожа на лепку, за счет плавных, аккуратных линий.

Что же касается чеканки, то в ней предусмотрены более ощутимые деформации. Из-за этого в работе могут возникать дефекты: шероховатость, наличие перекосов и др.

Однако это как раз и есть то, что выделяет ручной труд от серийного производства, делает изделия уникальными.

Металлопластика берет свое начало в средние века. Изделия, сделанные этим способом, стали модны в начале XX века. В свет выходили иконостасы, рамы и другие предметы. Сейчас этот способ вновь востребован. Его выбирают ценители красивых, уникальных вещей.

Гравировка

Гравировка — еще один способ художественной обработки металлических предметов. Мастер наносит рисунок на заготовку, работает резцом. По виду гравировка бывает плоскостной, а также обронной. Первая представляет собой двухмерный вариант, с обработкой поверхности. Обронный способ подходит для создания рельефа в трехмерной проекции.

Более частой считается гравировка плоскостного типа. С ее помощью получают аккуратные надписи, контурные рисунки, узоры и др. Иногда линии прорезаются особенно глубоко, а затем их заполняют специальным веществом. Благодаря этому получаются необычные изображения, выделяющиеся на фоне изделия.

Ковка

Популярный способ художественной обработки. В ходе него используется предварительно полученная заготовка, которая искусственно деформируется с помощью кузнечных молотов. По виду ковка делится на горячую, холодную. Надо сказать, что первая является более популярной, поскольку подходит для обработки малоуглеродистой стали.

Холодная ковка хорошо подходит для драгоценного сырья. Золото, медь, серебро охотно меняют свою форму, увеличивают плотность. Сам этот процесс получил название нагартовки. За ним следует отжиг, который сопровождается рекристаллизацией.

Травление

Травление считают подвидом гравировки. В ходе него изделие из металла покрывают воском или смолой, далее процарапывают изображение, надпись или задуманный декор. После этого изделие помещают в щелочной или кислотный раствор. Под влиянием этих составов рисунки проявляются, а сама поверхность становится более тусклой.

Если заглянуть в историю, то там отмечают, что травление часто использовали при изготовлении кубков. Способ стал популярным в XVI веке. Его активно применяли благодаря оригинальности. Он хорошо подходил для искусственного состаривания изделия, наделения его духом старины.

Литье

Один из древнейших способов обработки металла. В ходе него расплавленный материал помещается в специальные формы. Методом литья получают сложно выполненные, элегантные изделия. К особенностям этого способа можно отнести точность передачи самых мелких деталей.

Если нужно получить особо сложные, многогранные композиции, мастера готовят не одну, а несколько специальных форм, которые впоследствии соединяются между собой. Для выплавки выбирают исключительно профессиональные печи. Готовую работу остужают, зачищают и шлифуют. После этого она готова к дальнейшему использованию.

Филигрань

Этот способ часто используют ювелиры. Филигрань представляет собой исключительно ручной труд, выполняемый с применением специальных инструментов. По виду филигрань делится на несколько подвидов.

Она может быть рельефной, объемной, ажурной и др. Тиражирование филигранных изделий происходит с помощью гальванопластики или литья. Штампы могут использоваться исключительно для фоновой филиграни.

Эмалирование художественное

Этот способ подразумевает смешивание двух разных материалов — стекла, металла. Готовое изделие не теряет прочности, однако становится более стойким к химическим веществам, приобретает красивый блеск.

Сам процесс эмалирования происходит в несколько шагов:

• подготовка изделия;
• наложение эмали;
• сушка;
• обжиг;
• отделка изделия.

Художественное эмалирование встречается довольно часто. Оно представляет собой популярный метод обработки металла, преимущественно меди, драгоценного сырья.

С помощью художественного эмалирования получают бижутерию, вазу, различные картины и др. Сама эмаль представляет собой тонкий слой вещества, напоминающего стекло.

Для ее получения используется легкоплавкое стекло, обрабатывающееся высокой температурой. По виду эмали делятся на бесцветные, непрозрачные и др.

Декоративная отделка

Декоративная отделка — последовательность действий по обработке металла. К ней относят чернение, матирование, оскидирование. В ходе чернения чернь (сплав из серы, меди, свинца и серебра) помещают на поверхность с подготовленным рисунком. Чтобы работа получилась качественной, у покрытия не должны иметься дефекты.

Оксидирование серебра или изделий, покрытых серебром, осуществляется химическим или электрохимическим методом. При цветном варианте продукция получает различные оттенки, а бесцветный предполагает контакт с электролитами или растворами, где присутствует двухромовокислый калий. Матированной считают поверхность, которая является декорированной и имеет отличия от полированной.

Когда применяется гальваническое покрытие

Покрытие гальванического типа представляет собой тонкую металлическую пленку, которая наносится на поверхность предметов. Эта пленка повышает прочность, износостойкость изделий, делает их долговечными.

Покрытие гальванического вида активно применяется в ювелирной сфере, при работе с серебром, золотом, родием, другими драгоценными металлами.

Краткий обзор оборудования

Перечислим основные виды оборудования, используемого для художественной обработки металлов. Добавим, что точный перечень инструментов и приспособлений зависит от выбранного способа.

Общий список инструментов:

• кувалда;
• бородки;
• ручник;
• клещи;
• наковальня;
• скругленные молотки;
• наконечники;
• подбойки;
• штампы, шаберы, резцы и др.

Сегодня на рынке немало оснащения для работы с металлами. Опытные инженеры не прекращают создавать новые, более современные оснащения для мастерских. Результат их работы позволяет ускорить, а также упростить работу с сырьем.

В заключение

Художественная обработка металла — интересное ремесло. Не меньший интерес предоставляет ее результат. В свет выходят разнообразные изделия, красивые и оригинальные. Они украшают дома, становятся дополнением интерьера и не только. Ни одно из них не остается без внимания и обязательно приковывает к себе заинтересованные взгляды.