Od starověku bylo kování kovů tak důležité, že lidé věřili v kovářské bohy. Toto je řecký bůh Héfaistos a slovanský Svarog a hinduistické božstvo Tvashtri. Ale v průběhu tisíciletí se toto řemeslo změnilo a přestalo být údělem elity a získalo průmyslové měřítko.

Kov v šikovných rukou mění tvar a stává se buď extrémně praktickou věcí, jako je pluh, nebo uměleckým dílem, jako jsou brány Justičního paláce v Paříži. Ruční kování je samozřejmě kusové výrobky, často unikátní, zatímco strojní kování umožňuje vyrábět výrobky o hmotnosti až 200 t. Přečtěte si více o typech kování kovů a technologických vlastnostech procesu v našem materiálu.

Podstata a účel kování

Všechny procesy zpracování kovových polotovarů a změny jejich tvaru pomocí neprofilovaných nástrojů, při kterých má kov schopnost na rozdíl od lisování se libovolně deformovat, spojuje jediný pojem – kování. Podle řady odborníků tento pojem zahrnuje i technologie kování kovů za studena, při kterých se pracuje s obrobky bez jejich zahřívání. Způsoby kování kovu jsou velmi rozmanité.

Pro výrobní procesy ve velkých podnicích je nejčastěji typické použití ingotů a přířezů jako materiálů pro kování. V malých soukromých kovárnách řemeslníci obvykle volí jako výchozí materiál kov v tyčích.

Prvky procesu kování kovů se mohou značně lišit v závislosti na úkolu a rozsahu výroby, ale existuje řada společných témat. Ve velkých podnicích se kov, ze kterého byly předtím odstraněny okují zbývající po válcování (nebo rez, pokud byl kov skladován ve skladu), nařezán nebo nasekán, čímž se získají polotovary požadované velikosti, a poté dodán na místo kování. .

Přířezy dostávají požadovaný tvar pomocí speciálních lisů nebo pneumatického kladiva. Dále jsou díly podrobeny tepelnému zpracování a čištění. Výsledné polotovary se přenesou do dalších sekcí pro lisování a zpracování kovů, čímž je proces dokončen.

Zpracování kovů kováním zpravidla neznamená výrobu zcela hotových výrobků. Takzvané kování musí ještě projít řadou operací, aby se z něj stal hotový výrobek.

Řezání kovu na polotovary (první povinná fáze procesu kování) se provádí řezáním na speciálních strojích nebo sekáním, ke kterému se používá kladivo a kovářská sekera. Pro zpracování obrobků zvláště velkých rozměrů se používají takzvané lamače za studena.

Kov v tyčích se pomocí střižných lisů dělí na přířezy požadované velikosti. Tato technologie umožňuje dobré úspory a zvyšuje produktivitu, což z ní dělá jednu z nejčastěji používaných. Lisovací nůžky také umožňují získat obrobky s maximální přesností. V malých dílnách se nejčastěji snaží vybrat obrobky požadované délky, což umožňuje obejít se bez obráběcích strojů.

Strojní kování kromě řezání polotovarů zahrnuje operace ve fázi přípravy, při kterých se pro získání výkovku s požadovanými parametry polotovar pěchuje, táhne, ohýbá a kroutí pomocí různých plochých úderníků. Pro další opracování obrobků a jejich přeměnu na výkovek požadovaného tvaru se používá opěrný nástroj, pomocí kterého se provádí protahování a svírání. Výsledkem těchto operací jsou výkovky délky a průřezu potřebné pro další práci.

Kování za tepla

Nejběžnější metodou je zpracování kovů kováním za tepla. Při zahřátí na požadovanou teplotu získává kov plasticitu, což usnadňuje práci při dodání požadovaného tvaru obrobku. Kovací teplota závisí na chemickém složení obrobků. Při zpracování jednoduché uhlíkové oceli se musíte zaměřit na fázový rovnovážný diagram železo-uhlík.

READ
Kde by měl být trezor?

2 min.jpg

Hypoeutektoidní oceli vyžadují pro kování vyšší teploty než hypereutektoidní oceli. Obecně platí pravidlo, že pokles koncentrace uhlíku ve slitině vede k nutnosti zvýšení kovací teploty.

Proces kování kovu vyžaduje průměrnou teplotu +8 000 °C až 12 000 °C. V kovářství není obvyklé používat termín „teplota ohřevu“. Profesionálové jsou zvyklí pracovat s teplotními hodnotami na začátku a na konci kování. Kov přijatý ke zpracování po vyložení z pece ztrácí teplotu rychlostí, která závisí na hmotnosti a průřezu obrobku. Na základě toho se polotovar zahřeje na teplotu přibližně o 300 stupňů vyšší, než je teplota potřebná pro zahájení zpracování.

Je však nutné řídit teplotu ohřevu obrobku, aby nedošlo k přehřátí a spálení kovu. Při přehřátí se ve struktuře materiálu objevují velká zrna, což vede ke snížení jeho tažnosti. Takový obrobek může během deformace prasknout. Pokud dojde k přehřátí, měl by se polotovar pomalu ochlazovat, dokud zcela nevychladne a znovu se zahřeje.

Při přehřátí kovu na vyšší teplotu může dojít k nevratným změnám jeho struktury, které se nazývají vyhoření. Při spalování se taví nekovové vměstky, jako je síra. Při takových změnách není šance obnovit mikrostrukturu kovu.

Kování je obvykle dokončeno, když se v mikrostruktuře chladícího kovu začnou tvořit velká zrna. V tomto případě je na zpracování potřeba mnohem více úsilí a jeho kvalita klesá.

Malé kovárny a podniky specializující se na umělecké kování často praktikují ruční proces. Zde se vše děje starým způsobem: obrobky se ohřívají v kovárnách a zpracovávají pomocí ručních kladiv a kovadliny. Rozdíl je v tom, že vzduch do otevřených pecí není přiváděn kovářskými měchy, ale elektrickými dmychadly.

Jednou z nejspecifičtějších a nejkritičtějších operací při kování je kovářské svařování. Ke spojení prvků výrobku zde dochází v důsledku kování zahřátého kovu. Výhodou této techniky je, že na spoji dílů nevznikají zdroje vnitřního pnutí, které při klasickém svařování vzniká nerovnoměrným ohřevem. Výrobky spojované kovářským svařováním se vyznačují vysokou pevností a životností.

Zařízení pro kování kovů za tepla

Důležitou roli při uspořádání kovárny hraje kompetentní výběr prostor a správná organizace pracovního prostoru. Dílna musí mít dostatek prostoru pro volné umístění pecí, kovadlin, pracovních stolů a dalšího vybavení. Důležité je zajistit dostatek prostoru pro nářadí, spotřební materiál a dočasné uskladnění hotových výrobků.

3 min.jpg

Také v kovářských dílnách je třeba věnovat zvláštní pozornost požární bezpečnosti. Prostory musí být vybaveny místy pro hasicí přístroje. Samostatně se musíte postarat o větrání a instalaci digestoře v pracovní oblasti.

Kovárna

Jedná se o otevřenou nebo uzavřenou pec používanou k ohřevu kovu. Skládá se z:

  • kovářské hnízdo;
  • prostor pro ohřev obrobků, vyložený žáruvzdornými cihlami;
  • systémy vstřikování vzduchu;
  • plášť a komín;

Při zahřívání kovu v kovárně se jeho složení navíc obohacuje o uhlík obsažený v palivu, proto se uhlí nejčastěji používá v kovářství.

Muflová pec

V muflových pecích můžete kov zahřát na kování i roztavit na odlévání. Rozdíl mezi takovými pecemi a kovárnami je v tom, že obrobek je oddělen od hořícího paliva stěnami muflové komory. Chcete-li vybavit muflovou pec vlastními silami, měli byste postavit kulatou nebo obdélníkovou komoru vyloženou šamotovými cihlami na kovovém rámu.

READ
Jak vypočítat rifar baterie?

K oddělení obrobku od produktů spalování musí být všechny trhliny pečlivě utěsněny ohnivzdorným tmelem. Ohřev v muflových pecích se provádí plynovým hořákem nebo elektrickými ohřívači s nichromovým nebo fechrálním vláknem.

Kovadlina

Toto je hlavní prvek vybavení každé kovářské dílny, bez ohledu na to, jaký druh kování se používá pro zpracování kovů – za tepla nebo za studena. Kovadlina je nosný kovací nástroj pro obrábění kovů metodou plastické deformace. Konstrukce kovadliny zahrnuje:

  • roh, s jehož pomocí se na výrobku vytvářejí ohyby;
  • základna na speciálních nohách;
  • pás, na kterém se provádí většina operací formování výrobku;
  • otvory různých tvarů pro instalaci opěrných nástrojů a děrování obrobku.

Kovadliny jsou vyrobeny ze speciálních jakostí oceli s vhodným tepelným zpracováním.

Kování kovů za studena

Kování za studena se nazývá kování, u kterého se kovový obrobek zahřeje na teplotu nepřesahující čtvrtinu teploty tavení. Je důležité objasnit, že kování za studena a kování kovů při pokojové teplotě jsou dvě různé technologie.

4 min.jpg

Zpracování měkkých kovů, jako je např. olovo nebo cín plastickou deformací, je nejčastěji kování za pokojové teploty a zpracování wolframového obrobku při teplotách od +650 do 7 000 °C odpovídá definici kování za studena.

Kování za studena se používá v podnicích zabývajících se výrobou dekorativních mříží, kovaných sloupků, plotů a uměleckých výrobků. Takové dílny nejčastěji používají jako polotovary kovové profily – kov ve formě tyče nebo pásu.

Základní operace kování za studena se skládají z ohýbání, kroucení a protahování. Tato technika je často preferována při zpracování neželezných kovů, protože teplotní režim při kování za studena téměř nevede k tvorbě okují na povrchu produktu.

Stroje na kování za studena

Mnoho zařízení pro kování za studena, například twister, lze vyrobit ručně. Výroba takového stroje na kování kovu za studena nezabere zkušenému řemeslníkovi více než půl pracovního dne. Kromě sady strojů pro zřízení dílny budete potřebovat řezací a brusky, svářečku a sadu nástrojů pro kovoobrábění výrobků.

5 min.jpg

Podívejme se na hlavní typy zařízení pro kování kovu za studena:

“Hlemýžď”

Pomocí takového ručního zařízení se na polotovarech vyrobených z kovové tyče nebo pásu vytvářejí kudrlinky. „Šnek“ je vždy přítomen ve všech dílnách zabývajících se kováním za studena. Prvky jsou připevněny k základně zařízení a tvoří spirálu. U pokročilých modelů je obrobek připevněn ke speciálnímu přípravku, který tvoří zvlnění. Stroj je vybaven límcem s rukojetí, což značně usnadňuje práci.

Stroj na torzní tyče

Pomocí tohoto zařízení, sestávajícího ze stacionární upínky obrobků na jedné straně a brány na druhé, se vyrábějí prvky stočené z několika tyčí a kované „koše“.

“Gnutik”

Pomocí „Bend“ se obrobek spočívající na dvou pevných válečcích ohýbá do daného úhlu a působí silou na speciální pohyblivý zub umístěný uprostřed.

Toto zařízení je navrženo tak, aby tvořilo prvky ve formě vlny nebo cikcaku.

Základní techniky zpracování kovů (kovářské operace)

Proces kování se skládá z řady operací, jejichž soubor závisí na požadovaném výstupním výsledku. Uveďme si ty hlavní:

  • Návrh. Podstatou operace je plastická deformace obrobků na výšku a zvětšení jejich průměru. Kování zpravidla začíná volným pěchováním výkovků, přičemž se jeho hmota rozkládá po celé délce.
  • Высадка. Často je otevřený tah kombinován s uzavřeným, ve kterém je jedna část produktu vytvořena pomocí podpůrného nástroje a druhá je volně deformována. Pěchování umožňuje získat výkovek, ve kterém je hmota kovu rozložena nerovnoměrně. Pomocí této operace můžete kalibrovat díly nebo získat obrobky se zesílením v požadovaném dílu.
READ
Jak udělat byt ve stylu loft?

6 min.jpg

  • Tahání (kresba). V případech, kdy je nutné výrazně zvětšit délku obrobků, se používá protahování. Kování se nejčastěji prodlužuje několika údery úderníku. Někdy se tato operace provádí také stisknutím posuvníku. Pro protahování velkých obrobků může být nutné je několikrát zahřát a operaci opakovat, dokud není dosaženo požadovaného výsledku.
  • Válcování a protahování s válcováním. Podstatou těchto operací je kombinace úderu do úderníku nebo stlačení závěru s rotací výkovku kolem jeho osy. Pro protahování a válcování se používají speciální trny. V zásadě se takové operace provádějí při tváření dutých válcových částí nebo prstenců.
  • Firmware. Otvory v obrobku se získají provedením operace zvané děrování. Mluvíme jak o průchozích otvorech, tak o slepých. Pro tváření otvorů se používají speciální trny – propichovací. Stehování se provádí úderem na úderník nebo přitlačením lisem s posuvníkem.
  • Chata. Jedna z hlavních a často používaných operací při kování kovů. Sekání se provádí s cílem rozdělit primární obrobek na fragmenty požadované velikosti. K sekání používají kováři kovářské sekery a kladivo nebo lis.
  • ohýbání. Tato operace se nejčastěji používá při kování za studena a je nutná pro změnu úhlu sklonu některých částí výrobku vůči jiným. Nejčastěji je nutné ohýbání při práci s plechem.
  • Kroucení. Při výrobě kroucených dílů nebo „košíků“ při kování za studena se často jeden nebo několik obrobků zkrucuje současně pomocí twisterů. Tato operace se většinou používá při práci s válcovaným kovem ve formě tyčí nebo pásů pro výrobu dekorativních prvků.

Pro plný provoz moderní kovářské výroby jsou zapotřebí pečlivě vyvinuté technologie a optimálně naplánované výrobní procesy. Tradiční metody vývoje technologií byly založeny na pokusu a omylu, kdy při vývoji postupů pro výrobu nových typů výkovků bylo zapotřebí četných úprav.

doporučené články

  • Skladování elektrod a restaurování povlaků
  • Síla svařovacího proudu: rozumíme nuancím nastavení
  • Fosfátování: vlastnosti technologie

Dnes je díky zavádění výpočetní techniky možné optimalizovat a výrazně urychlit vývoj technologií. Procesy plastické deformace obrobků jsou dnes simulovány pomocí speciálních programů.

Počítačové modelování a výpočet parametrů technologického procesu umožňuje mimo jiné získat důležité informace o možných napěťových bodech výkovku, strukturálních změnách kovu a celé řadě dalších parametrů nezbytných pro kompetentní rozvoj technologie.

Hluboké znalosti v oblasti vývoje technologií a metalurgie umožňují specialistům detailně propracovat a optimalizovat výrobní procesy.

Co zahrnuje technologie kování kovů, jaká zařízení a techniky se používají v nejstarší formě zpracování kovů? Více o tom později.

Strojní kování

Kování kovů je spolu s odléváním nejstarší technologií zpracování materiálů. Lidstvo navíc začalo produkty tímto způsobem vyrábět dávno před příchodem železa a oceli. První kováři pracovali asi před 5-6 tisíci lety. Postupem času se technika jen zdokonalovala a byla doplňována o nové techniky. Dnes se žádná výroba neobejde bez zpracování kovů kováním.

READ
Jak zkontrolovat kvalitu kulových kohoutů?

Co zahrnuje technologie kování, jaká zařízení a techniky se používají v nejstarší formě zpracování kovů?

  • 1 Pojem kování kovů
  • 2 Druhy kování
  • 3 Vybavení a nástroje
  • 4 Materiály a technologie kování
  • 5 Kovářské techniky
  • 6 Vlastnosti ocelového kování

Kovový koncept kování

Jednoduše řečeno, kování je zpracování kovu zahřátého na kovací teplotu. Princip technologie je založen na fyzikálních vlastnostech jakéhokoli materiálu, který má bod tání. Ale než se dosáhne tohoto prahu, struktura látky změkne.

Každý kov má svou teplotu, při jejímž dosažení se stává měkčím, a tudíž poddajnějším pro zpracování kováním.

Kovový kovací stůl

Existuje však i technologie kovoobrábění, kdy se obrobek neohřívá, ale kuje za studena. Tato technika umožňuje získat výrobky, které nejsou méně odolné, bez zahřívání se obrobek lisuje a ohýbá.V tabulce jsou uvedeny teplotní limity, při kterých lze konkrétní kov kovat.

Druhy kování

Existují hlavní typy kovového kování:

  • Volný, uvolnit.
  • Stroj.
  • Lisování.

Volné kování znamená, že obrobky nejsou omezeny žádným tvarem. Nebo bude materiál upevněn na jedné straně na kovadlině. Do této technologické techniky patří i ruční kování kovu, kdy se výrobek tvaruje pomocí perlíku nebo kladiva. Otevřené kování se používá jak pro výrobu jednotlivých výrobků, tak jednoduše pro zlepšení kvality materiálu.

Při kování povrchu obrobku se zlepšují vlastnosti kovu. Velké krystaly materiálu jsou rozdrceny, struktura se stává jemnější a homogennější. Kromě toho jsou během kování vnitřní skořepiny svařeny, čímž se zpevňuje tělo obrobku.

Strojní kování je modernější variantou zpracování. Tato technologie se používá v masovém, těžkém průmyslu. V tomto případě se používají mechanizovaná buchary (o hmotnosti od 40 kilogramů do 5 tun), kovací stroje nebo lisy. Hmotnost polotovarů a finálních výkovků může někdy dosáhnout několika desítek tun.

indukcionnyĭ-nagrevatel

Lisování. Tato technologická technika umožnila sériovou výrobu. Při výrobě výrobků je kov omezen razítky a při deformaci dostává požadovaný tvar.

Lisování se používá v hromadné výrobě, kde je důležité získat velké množství výrobků. Otevřené kování se obvykle používá v malosériové a jednorázové výrobě.

Zařízení a nástroje

Staletý vývoj tohoto druhu zpracování kovů vedl ke vzniku obrovského množství nástrojů a zařízení. Ale kování kovu za tepla si zachovalo stejnou technologickou linii jako před tisíci lety: ohřev, upevňování, deformace, kalení.

Při ruční výrobě kovaných výrobků používají téměř stejné sady nástrojů a zařízení, které řemeslníci používají od počátku této technologie. Seznam je následující.

  • Kovářská výheň → ZOBRAZIT na AliExpress
  • Kovadlina → ZOBRAZIT na AliExpress
  • Klíšťata.
  • Kladivo → ZOBRAZIT na AliExpress

K ohřevu materiálu na požadovanou teplotu se používá kovárna nebo kovárna. Existuje mnoho různých typů tohoto zařízení.

  • Stacionární a přenosný.
  • Uzavřená a otevřená ohniště.
  • Palivo nebo elektřina.
  • Kapalné, plynné nebo tuhé palivo.
  • S bočními tryskami pro přívod vzduchu nebo centrální tryskou.

Kovadliny jsou masivní kovové stoly, kde se obrobek skutečně formuje. Skládají se ze základny, klaksonu a pláště s otvory pro ohýbání. Existuje několik druhů tohoto kovacího zařízení, ale vyžaduje se ocelová podpěra o hmotnosti 30 kilogramů nebo více.

Při ručním kování řemeslník používá kleště k manipulaci s obrobkem během pracovního procesu.

Kladiva, hlavní nástroj používaný v kovářství, mohou mít různé hmotnosti pro práci s obrobky různých velikostí.

READ
Jak odstranit nečistoty zpod gumičky v pračce?

Kovací materiály a technologie

Vůbec první výrobky vyrobené člověkem kováním byly z mědi. To je způsobeno dvěma hlavními důvody. Jednak se jednalo o nejběžnější typ materiálu, který se nacházel ve své nativní (téměř čisté) formě. Za druhé, měď je nejkujnější kov, spodní teplotní limit, při kterém ji lze kovat, je 100 °C, což bylo pro primitivní řemeslníky docela dostupné. Později začali kovat bronz a železo. A s příchodem oceli byly vyvinuty metody a technologie pro její zpracování.

Kovářské techniky

Základní kovací operace používané v technologii kování kovů:

  • Sedimentární.
  • Přistání.
  • Výkres.
  • Vloupat se.
  • Rolování.
  • Firmware.
  • Přetaktování.

Sedimentární kovářské práce zahrnují snížení výšky obrobku a zvětšení jeho průřezové plochy.

Pěchování je v podstatě částečné usazení obrobku. Používá se, když je třeba na kovovém povrchu provést nějaké zesílení. Toho je dosaženo snížením délky obrobku.

Protahování je další technologický způsob zpracování kovu metodou kování. Tato operace zahrnuje prodloužení obrobku. Tím se zmenší plocha průřezu.

Válcování na stroji

Válcování na stroji

Válcování v kovářství znamená, že obrobek má tvar válce. Během procesu deformace kovu se obrobek otáčí kolem své osy.

Válcování – zpracování polotovaru prstenu. Když je potřeba zvětšit jeho vnitřní a vnější průměry, kov se vyvaluje na trnu zmenšením tloušťky stěny.

V kovářství se protahování používá k vytvoření průchozího otvoru pomocí razníku.

Dělení je operace získání širšího obrobku. V podstatě je kov pro kování zploštělý na povrchu kovadliny pomocí kladiva, pohybujícího se napříč osou výrobku.

Existuje také mnoho dalších technik, kterými se získávají požadované tvary výrobků.

Vlastnosti ocelového kování

Při výrobě kovaných výrobků používám nejčastěji ocel jako nejodolnější materiál, který lze takto bez problémů zpracovat. Zároveň jsou však pozorovány některé technologické vlastnosti materiálu.

  • Ocelový obrobek musí být zahřátý rovnoměrně ze všech stran.
  • Při kování oceli je bezpodmínečně nutné dodržovat teplotní limity, které závisí na tvrdosti materiálu. Legované nástrojové druhy kovů nelze přehřát nad 1000 stupňů, měkké – více než 1300. Nedostatečné zahřátí také nepřispívá k normálnímu zpracování kování: za prvé ztěžuje kování oceli a za druhé se ve struktuře mohou tvořit trhliny a trhliny. produkt.
  • Je bezpodmínečně nutné, aby se kov před zahřátím obrobku na kovací teplotu nejprve zahřál na 300 stupňů.

Před vynálezem svařovacích strojů se kovové díly spojovaly také metodou kování. To bylo provedeno silným zahřátím upevněných konců obrobku a jejich následným stlačením údery kladiva. Kovářské svary byly použity pro prakticky každý dostupný kov: měď, bronz, stříbro a železo.

Kování v průmyslových podmínkách

Kování v průmyslových podmínkách

Přes rozvoj moderních technologií zůstává kování kovů jednou z hlavních technologických metod výroby různých výrobků. Metodou kování jsou vyráběny různé výrobky. Zlepšení tohoto zpracování vedlo k sériové výrobě lisováním do standardního tvaru.

Výroba kovaných výrobků se značně zjednodušila tím, že se objevily stroje schopné zpracovávat obrobky velké hmotnosti a rozměrů.

Ukázku práce v průmyslovém prostředí můžete vidět na poskytnutém videu:

Přes úpadek a nástup strojového ražení neztrácí kovářství na oblibě. Žádané jsou především umělecké kovářské výrobky.

Co si myslíte o materiálu v tomto článku? Pokud máte zkušenosti s kovářstvím a výrobou věcí kováním, podělte se o ně v diskuzním bloku k tomuto článku.