DIYの金属鍛造

建築やインテリアデザインの鍛造品は古くから人気があります。金属で鍛造された窓や暖炉、柵、階段の手すり子の格子は、常にエレガントで魅力的に見えます。今日、金属加工の最新技術にもかかわらず、手鍛造の金属製品はかつてないほど人気が​​あります。もちろん、自分の手で金属を鍛造するのは簡単なことではなく、適切な準備がなければ、美しい鍛造品を作ることは困難です。しかし、この古代の工芸品を習得し、ハードな物理的作業の準備ができている人は、金属を鍛造するタイプと技術に精通し、鍛造用の金属を理解し、鍛造プロセスを理解し、鍛冶屋の道具を扱うことができる必要があります.

金属鍛造

金属鍛造は、金属ワークピースを加工して特定の形状とサイズにするプロセスです。実際、鍛造には冷間と熱の2種類があります。金属の手動鍛造を行う場合、それぞれに長所と短所があるため、両方のタイプの鍛造を理解する必要があります。.

熱間鍛造

熱間鍛造工程では、金属が強度を失って延性になる特定の温度にワークピースが加熱されます。高い延性は熱間鍛造の主な利点です。これにより、金属ワークピースを簡単に成形およびサイズ設定できます。また、熱間鍛造では、鍛造自体の技術のほとんどを使用でき、さまざまな作業オプションに有益な効果があります。.

しかし、金属を加熱することには欠点もあります。まず第一に、それは特別な鍛造とそれのための燃料のコストを装備する必要性です。これは、都会の環境で自分の手で金属の熱間鍛造を行いたい人にとっては大きな問題になる可能性があります。さらに、火を扱うことはかなり危険な職業であり、火の安全性を高める必要があります。鍛造品の種類の選択に大きな影響を与える可能性のある別の要因は、金属を鍛造するための温度条件に関する特定の知識です。.

冷間鍛造

熱間鍛造とは異なり、冷間金属鍛造は金属を加熱するための炉を必要としません。冷間鍛造の要点は、曲げ、プレス、溶接によって金属ワークピースを成形することです。冷間鍛造はやや簡単に行え、ワークショップの設備に多くのスペースを必要としません。完成品を作るプロセス全体は、全体的な安全性に非常に良い影響を与える高温の使用を必要としません。.

しかし、冷間鍛造には1つの大きな欠点があります。すべての作業は、間違いを修正することなく、特定の半製品で行う必要があります。もちろん、これはすべての冷間鍛造作業に当てはまるわけではありませんが、ほとんどの場合、腐敗したワークピースは金属くずまたは教科書にのみ適しています。.

いずれにせよ、鍛造の種類に関係なく、いくつかの重要なポイントに精通する必要があります。第一に、それは金属とそれらの溶融と鍛造のための温度レジームに関係します。第二に、あなたは金属を鍛造する技術を知り、理解する必要があります。以下では、鍛造に使用される技術的手法と、それらが作業にどのように適用されるかについて検討します。.

鍛造用金属

金属の手動鍛造は、特定の金属、または特定の特性を持つ金属の使用を必要とする、かなり面倒で複雑な作業です。手動の冷間または熱間鍛造の場合、ワークピースの形状を変更する簡単さと便利さは金属に依存するため、最も重要な特性は金属の可塑性です。しかし、金属の延性と強度は相互に関連していることに注意してください。これらの特性の1つが増加すると、2番目の特性は減少します。したがって、金属の特性を理解し、ワークピースの組成を知ることは非常に重要です。.

重要！金属には他にも同様に重要な特性があります。ただし、暖炉の火格子、手すり子、フェンスなどの装飾品の鍛造を検討しているため、合金要素だけでなく、耐摩耗性、赤みなどに焦点を当てる必要はありません。.

次の金属は装飾的な鍛造に使用されます：銅、真ちゅう、ジュラルミン、鋼、および他の銅、マグネシウム、アルミニウム、ニッケル合金。基本的に、手鍛造は、曲げたり成形したりしやすい柔らかい可鍛性の金属を使用しています。最軽量の可鍛性金属を見つけるには、鋼と合金のグレードを調べる必要があります。その中には、すべての金属と合金の詳細な説明とその特性と組成が記載されています。.

最も展性のある金属は銅とその合金であるという事実にもかかわらず、職人は冷間および熱間鍛造に鉄金属の使用を好みます。この立場は、非鉄金属のコストが高いためです。確かに、金属を鍛造する場合、価格は最初のブランクのコストに大きく依存し、誰もが銅製のフェンスや手すり子を購入する余裕があるわけではありません。鍛造用の軟質黒色金属を選択する場合、最小炭素含有量が約0.25％の鋼に焦点を合わせる必要があります。また、クロム、モリブデン、硫黄、リンなどの有害な不純物を最小限に抑えます。さらに、0.2％から1.35％の高炭素含有量の構造用鋼および工具鋼は避ける必要があります。このような鋼は延性が最も低く、溶接が困難です。.

いずれかの金属を選択するときは、鋼種と合金を使用する必要があります。ただし、アクセスできない場合は、以下の表を使用して鋼の炭素含有量を決定できます。決定のプロセス自体は非常に簡単です。ワークピースを作業中の鉛筆削りに持っていき、火花の束を見て、それを表のインジケーターと比較するだけで十分です。.

今日、金属の工業生産のおかげで、日曜大工の鍛造用のブランクを作成する必要はありません。現代の鍛造品は、冷間鍛造に既製の工場製品を使用しています。最も一般的に使用されるワークサイズは次のとおりです。30x45mm、40×45 mm、10×10 mm、12×12 mm、断面が10 mm、12 mm、16 mm、25 mm、30 mm、50 mmのロッド、厚さのあるシートメタル3.5〜6 mm、丸パイプ1/2", 3/4", 1", 20x20mmから30x30mmまでの成形パイプ.

金属を鍛造するためのツール

金属鍛造の作業は、特別な工具なしでは不可能です。熱間鍛造用の鍛冶設備は非常に多様で、アンビル、鍛造、さまざまなハンマー、トングなどが含まれます。冷間鍛造用の工具はややシンプルで、いくつかの特殊な機械で構成されています。もちろん、溶接機、グラインダー、グラインダーなどの最新の工具は、冷間鍛造と熱間鍛造の両方で使用されます。このツールまたはそのツールの目的を知っていると、あらゆる作業を正しく実行できます.

熱間鍛造工具

• ホーン. 熱間鍛造ではそれなしではできません。結局のところ、ワークピースを1400°Cの温度まで加熱できるのはその中にあります。ほとんどの場合、炉は高温用に設計されたブロー付きの炉です。.
• アンビル. このツールは、鍛造が実行されるサポートです。アンビル自体にはいくつかの種類がありますが、その中で最も人気があるのは、重量が200kgの2つの角のあるアンビルです。ただし、重量は150〜350kgの範囲です。.

• Shperki. さまざまな芸術的および装飾的な鍛造を行う場合、使用されるのはshpersです。種類も豊富で、職人さん一人ひとりが自分で作ることができます。 shpperの一般的な特徴は、アンビルの四角い穴に挿入されるか、木製の丸太に固定されることです。下の写真は最も一般的なshpersを示しています。.

• 大型ハンマー、大槌 と ハンドブレーキ. これは鍛冶屋の主な道具です。スレッジハンマーの重量は4〜8 kgで、強力な打撃を与えるために使用されます。ワークの種類とワークの厚さに応じて、スレッジハンマーの重量も選択されます。ハンドブレーキの重量は0.5〜2kgです。製品に最終的な形状を与えるために使用されます.
• ダニ. ホーンペンチは2番目に重要なツールです。それらがなければ、処理のために高温のワークピースを保持することは不可能です。ワークピースの特定のプロファイルとサイズに応じて、いくつかのタイプのハースペンチがあります。下の写真は、さまざまな形のホーンペンチを示しています。.

• 成形ハンマー. 芸術的な鍛造を行う場合、曲がったブランクまたは特定の形状のブランクを作成する必要があります。このために、成形ハンマーが使用されます。それらは、処理が実行される下のものと上のものの両方である可能性があります。成形ハンマーには多くのオプションがあり、各マスターには独自のオプションがあります。下の写真は主な補助工具を示しています。.

上記に加えて、従来の測定ツールなど、さまざまな測定ツールが使用されます。 ルーレット, ダブルキャリパー, 鍛冶屋の広場, テンプレート と 口径. 鍛造ツールの選択肢は膨大で、すべてをリストするのは難しいようです。したがって、各マスターには、必要で頻繁に使用されるツールのみの独自のセットがあります。.

冷間鍛造工具

• Gnutik （下の写真）。基本的な冷間鍛造工具です。名前が示すように、それはあなたが特定の角度で金属ワークピースを曲げることを可能にします。さらに、gnutikを使用すると、特定の半径の円弧要素を作成できます.

• カタツムリ. その名前はそれ自体を物語っています。カタツムリの助けを借りて、さまざまなスパイラル装飾要素を作成できます。スパイラルは特定のパターン用に作成されており、必要に応じて、半径を小さくしたり大きくしたりして、別のパターンに変更できます。.

• ランタン. このマシンは、同じ名前の装飾的な要素を作成するように設計されています.

• 波. 波状の要素を作成できます。この機械を通してロッドを引っ張ると、出口で美しい正弦波のワークピースが得られます。.

• ツイスター. 動作原理上、このマシンは懐中電灯に似ていますが、それとは異なり、ツイスターは軸に沿ってワークピースをねじるだけです.

• リングマシン. 以前のすべてのマシンと同様に、名前はそれ自体を物語っています.

上記のものに加えて、リベット留め、切断、圧着、およびボリュームの追加のためのユニバーサルマシンもあります。上記のすべての機械は、独立して製造することも、店舗で購入することもできます。もちろん、自家製の冷間鍛造装置は、工場のものより品質がやや劣りますが、これは、彼らの助けを借りて作成された要素の独自性によって相殺されます。冷間鍛造機の製造については、図面はパブリックドメインで見つけることができ、専門家から購入することができます。.

重要！冷間鍛造機は、手持ち式または電気モーターで駆動できます。トランスミッションギアの存在にもかかわらず、手動の冷間鍛造は非常に手間と時間がかかり、大量の鍛造要素を得るには、機械に電気モーターを装備することをお勧めします。.

工業用冷間鍛造機は別途注意する必要があります。同様の冷間鍛造機の価格は約6000米ドルですが、そのような機械の1つで、冷間鍛造のほぼすべての技術的操作を実行できます。例として、MANのMaster2マシンがあります。冷間鍛造を実演するビデオは、この機械の機能を示しています。.

DIYの金属鍛造

鍛造工程では、ビレットを特定の形状に成形するために、さまざまな鍛造技術と方法が使用されます。それらのそれぞれを実行するために、金属を鍛造するための特定の技術とツールが使用されます。熱間法と冷間法で金属を鍛造する技術は大きく異なります。すでに述べたように、熱間鍛造ではビレットを加熱して形状を変える必要がありますが、冷間鍛造ではビレットを曲げるだけです。これに基づいて、主要な技術的方法が強調され、自分の手で金属の鍛造を安全に行うことができる方法がわかります.

金属のDIY冷間鍛造

日曜大工の冷間鍛造は十分に簡単で、特別な努力は必要ありません。すべての作業はいくつかの段階に分かれています：将来の製品のスケッチまたは図面の作成、材料の購入、および金属自体の鍛造プロセス.

図面は、特別なコンピュータプログラムで作成するか、既製で購入するか、手で描くことができます。冷間鍛造の設計図を無料で見つけることができます。これを行うには、1年以上鍛造を行っている職人に連絡し、トレーニングのために1つか2つの図面を要求するだけで十分です。実際、青写真にはいくつかの目的があります。まず、冷間鍛造でどのような要素を作る必要があるかを知ること。第二に、そのようなプロジェクトが手元にあると、ロッド、成形パイプなどの金属ブランクの数とタイプを計算できます。第三に、図面はすべての要素を単一の全体に組み立てる必要があります。.

これとは別に、プロジェクトを構成する冷間鍛造の要素を考慮する必要があります。今日、かなりの数の異なる鍛造要素を見つけることができますが、それらはすべていくつかの古典的なグループに組み合わせることができます。.

• 足. この要素は、何らかの形で展開された金属棒の端です。このグループには、いわゆるピークが含まれます。先のとがった終わりにもかかわらず、ピックは同様の技術を使用して行われます。.

• カール. このグループには、渦巻き、ワーム、カタツムリなど、いくつかの一般的な要素が含まれています。. ヴォリュート また ベーグル はロッドで、その両端は片側に曲がっています. チェルボンカ -両端が異なる方向に曲がっているロッド。この要素は、アメリカの通貨記号と類似しているため、「ドル」と呼ばれることもあります。. コンマ また カタツムリ -一方の端が曲がっていて、もう一方の端がまっすぐな単純なカール.

• リング. この要素は非常に簡単に作成されます。円形または正方形のロッドが機械のブランクにねじ込まれ、その結果、ばねが得られ、それが別々のリングに切断されます。.

• ねじれ. この要素は、軸に沿ったらせん状にねじれているため、非常に簡単に認識できます。トーションバーにはかなりの数のオプションがあり、最も一般的なものの1つは、懐中電灯などの要素と、格子または柵用の単純なねじ形のロッドです。.

冷間鍛造要素の製造プロセス全体は、次の一般的に受け入れられている鍛造技術に基づいています-曲げ、ねじり、絞り.

フード 断面積を小さくしてワークの長さを長くする技術です。冷間鍛造では、絞りのオプションの1つである圧延が使用されます。さまざまな脚やパイクが作成されるのは、その助けを借りてです。特殊な圧延機を使用して脚を作成します。ワークピースの端を内側に巻き、次に圧延機構を開始し、その結果、端はレリーフの有無にかかわらず平らになります。プレス機を使用してピークを作ります。手順は同じですが、その結果、端がロールアウトされ、特定の形状にプレスされます。.

曲げ. この鍛造技術は、ワークピースの端部やその他の部分を特定の角度で曲げることで構成されています。曲げ自体は、ほとんどすべての冷間鍛造機で行われます。カタツムリマシンでのワークピースの製造中に、曲げプロセスを追跡できます。まず、ワークの端を特別なテンプレートの内側に配置し、次に特定の角度で曲げます。これらの作業はカタツムリの機械で行われます.

ツイスト. この鍛造技術には、ワークピースをその軸に沿ってねじることが含まれます。冷間鍛造では、さまざまなトーションバーが作成されているツイスターマシンを使用すると、このプロセスを観察できます。これを行うには、ワークピースの一方の端を万力に配置し、もう一方の端を軸に沿って回転させます。懐中電灯要素は個別に強調表示する必要があります。そのために、2つ以上のロッドが使用されます。これらのロッドは、最初に軸に沿ってねじられ、次に軸に沿って圧縮されます。これは、特定の場所のロッドが側面に分岐する結果です。.

すべての要素を単一の構造に組み立てる 特別な組み立てテーブルで溶接することによって実行されます。今日、溶接機は一般に入手可能であり、現代の鍛冶屋にとって不可欠なツールです。自家製の冷間鍛造は、初心者の職人や民間の起業家の間で非常に一般的です。特別な知識、スキル、広い作業スペースは必要ありません。.

DIY冷間鍛造：ビデオチュートリアル

金属のDIY熱間鍛造

冷間鍛造と比較して、手動熱間鍛造ははるかに困難であり、工具の取り扱いの経験とマスターからの良好な体力が必要です。作業は、スケッチや図面の作成、材料の購入、鍛造など、いくつかの段階で実行されます。.

基本的に、熱間鍛造と冷間鍛造の違いは、金属加工プロセスにあります。まず、処理方法です。第二に、ほとんどすべての金属ブランクを熱間鍛造に使用できます。しかし、便宜上、既製の四角い棒と丸い棒を使用するのが通例です。第三に、芸術的な熱間鍛造では、完成品の要素のためのフレームがありません。もちろん、カール、足、ピークなどの古典的な鍛造要素の作成に固執することもできますが、熱間鍛造では、マスターの想像力の可能性を最大限に活用できるため、無限の可能性が開かれます。すべての熱間鍛造金属製品は、次の金属加工技術を使用して作成されています：据え込み、絞り、曲げ、ねじり、切断、パターンの切断、エンボス加工.

下書き ワークピース全体またはその一部の断面積を増やすために金属を鍛造する際に使用されます。鍛造中、必要に応じて、ワークピースの完全または局所加熱が行われ、動揺します.

フード 断面積を小さくすることにより、ワークピースの長さを長くすることで構成されます。これは、スレッジハンマーまたはハンドブレーキで叩くことと、機械のシャフト間で金属を転がすことの両方によって行うことができます。冷間鍛造とは異なり、図面でピークを描くには、正確で正確なストロークが必要です。.

曲げ. この操作は、ワークに湾曲した形状を与えるために実行されます。厚いワークピースを曲げると歪みが生じる可能性があることに注意してください。元の形状を得るには、アプセットを実行する必要があります。ワークの曲げ加工には、各種スパイク、アンビルホーン、成形ハンマー、治具を使用しています。.

ツイスト. この鍛造技術には、ワークピースをその軸に沿ってねじることが含まれます。冷間鍛造の場合と同様に、ワークピースは万力でクランプされ、回転します。ただし、冷間鍛造とは異なり、ワークピースを局所的に加熱できるため、局所的なねじりが容易になります。.

などの鍛造技術 チョッピング, カットパターン と エンボス加工 ノミを使った芸術的な鍛造に使用されます。プロジェクトに応じて、高温のワークピースのエッジをペンチでカットしてねじります。また、ワークが熱いうちに、その表面に別のパターンが詰め込まれます.

金属を熱間鍛造する場合、加熱の温度条件を知ることが重要です。これは、金属をより適切に処理するのに役立ちます。非鉄金属の鍛造は800〜1250°Cで行われます。もちろん、温度計で赤熱したワークピースを測定し、その色によって導かれなければならない温度を決定することは不可能です。下の表は、鉄のワークピースの温度と色を示しています.

溶銑鍛造：ビデオチュートリアル

日曜大工の金属鍛造は、絶え間ない改善を必要とするかなりエキサイティングなビジネスです。これは主に、さまざまな芸術的および装飾的な要素の作成に適用されます。鍛造を始めたばかりの人は、自分の作品が理想的な形と高品質になるように一生懸命努力する必要があります。.