Главная Полезные статьи Технология изготовления изделий из листового металла

Продукция

Цены

Контакты

8 (916) 934-09-47

WhatsApp: +7(916) 934-09-47

Viber: +7(916) 934-09-47

E-mail:

FacebookFacebook

Технология изготовления изделий из листового металла

Изготовление ковкой различных художественных и бытовых изделий из листового металла — одно из наиболее древних производств, которое широко применялось еще задолго до нашей эры у скифов, народностей Кавказа и Южного Урала. Листовым металлом в кузнечном деле обычно…

Изготовление ковкой различных художественных и бытовых изделий из листового металла — одно из наиболее древних производств, которое широко применялось еще задолго до нашей эры у скифов, народностей Кавказа и Южного Урала. Листовым металлом в кузнечном деле обычно считается листовой или полосовой прокат толщиной от 0,5 до 5 мм. До XVI века листы получали путем проковки куска металла до требуемой толщины. Процесс этот был довольно трудоемким, так как заготовка при ковке нагартовывалась (наклёпывалась) и ее надо было отжигать.

Великий мыслитель, художник и инженер Леонардо да Винчи в XVI веке предложил для производства листов катальную машину, которая в настоящее время называется прокатным станом. Вначале ее валки рабочие крутили вручную, а потом стали использовать силу падающей воды. В России до XVIII века работали листопроковочные молоты с водяным приводом, т. е. с приводом от больших водоналивных колес. На таких молотах катали листовое железо толщиной 0,5-0,8 мм в «пакетах» или в «пачках» по 40-50 штук сразу.

Для художественных изделий применяются листы из железа, меди и ее сплавов, серебра, алюминия и других пластичных металлов. Просечной металл начиная с XVI века широко применяется при украшении бытовых предметов (шкатулок, ларцов, сундуков, подголовников, замков, светцов и др.), а также в сельской и городской архитектуре.

Подзоры из просечного металла украшают свесы крыш и фронтонов дворцов и соборов; ажурные коньковые решетки завершают гребни крыш; дымники в виде башенок и ваз украшают дымовые трубы, а различные короны и навершия — водосточные трубы. Кроме этого, просечной металл использовался при изготовлении «личинок», секирных и врезных замков, а также для декоративной отделки доспехов и холодного оружия. Рисунок просечного металла во многом был аналогичен рисунку деревянных пропильных орнаментов на наличниках и свесах и содержал в основном растительные мотивы и повторяющиеся геометрические элементы в виде кругов, треугольников, червонок и всевозможных завитков.

Просечной металл: а — дымники, 6 — коньковые решетки и навесы, в — сливы труб.

Коньковые решетки обычно завершались довольно пышной композицией из характерных для русских орнаментов «коньков», «петухов» или «драконов». Декоративность избы или здания подчеркивалась красиво оформленными водосточными трубами, навершия которых оформлялись в виде ваз, корзин с цветами или пышной короны. Сами трубы имели зачастую граненую форму, а слив выполнялся в виде раскрытой пасти дракона. Навершиями из просечного металла украшались и опорные столбы ворот и калиток. Технология изготовления различных элементов из просечного металла не сложная, но требует кропотливого труда и навыков работы с жестью. Вначале следует подобрать или придумать рисунок и форму готового изделия. При этом очень важно учитывать фактор масштабности и удаленности. Если вы задумали украсить просечным металлом весь дом, то надо продумать рисунок как всей композиции, так и отдельных фрагментов, чтобы это было в одном стиле. Плоские изделия из просечного металла устанавливают на винтах или специальных гвоздиках, а объемные изделия — дымники, навершия — предварительно собирают в единое целое. В работе с листовым металлом используются специальные молотки, киянки (деревянные молотки), ножницы для металла, а также толстый металлический стержень квадратного и круглого сечений, укрепленный на верстаке в горизонтальном положении.

Изделия из просечного металла обычно изготовляют из меди, алюминия или оцинкованного железа. После изготовления шаблонов ножницами для металла разрезают листы на «карточки», покрывают их тонким слоем мелового раствора или белилами и чертилкой наносят рисунок. Наружный контур рисунка вырезается ножницами (с прямым или радиусным лезвием), а внутренний — просекается зубильцами с прямолинейным или криволинейным лезвием. При изготовлении объемных изделий из листа используют такие старинные технологические приемы, как дифовка, выколотка, чеканка. Этими способами изготовляли разнообразные украшения; всевозможную посуду — миски, чашки, ложки, кубки, кувшины, кумганы и самовары; различные боевые доспехи — щиты, шлемы, брони «дощатые»; а также архитектурные элементы — шары, звезды и другие детали.

Основной инструмент при дифовке — разнообразные по форме, массе и материалу молотки, а при выколотке — опорные инструменты: наковальни, шпераки, подкладные вставки. Принцип дифовки заключается в том, что при ударе по листовому металлу молотком происходит местное сплющивание металла, т. е. уменьшается его толщина, но увеличивается площадь или длина. Таким образом, если взять плоскую круглую заготовку, положить на наковальню и начать обрабатывать молотком ее центральную часть, то лист начнет изгибаться и приобретать форму сферы. Концентрируя удары в определенных местах и применяя разнообразный подкладкой инструмент, можно получать изделия различной формы. При глубокой вытяжке по краям заготовки образуются гофры (складки), которые при последующей обработке необходимо «посадить», т. е. распрямить. Процессом образования гофр можно управлять, если предварительно наметить их круглогубцами или при помощи специальных молотков и оправок. При этом надо следить, чтобы гофры были низкими и широкими и не завалены в какую-либо сторону. Необходимо обращать внимание и на чистоту рабочей поверхности и инструмента. Ударная поверхность молотка и опорная поверхность наковальни и поправок, должны быть хорошо закалены и отшлифованы, чтобы на поверхности металла не образовывать царапин, которые при дальнейшей обработке могут привести к трещинам и разрыву изделия.

Известно, что по мере обработки металлическим молотом лист нагар-товывается (наклёпывается), т.е. поверхность его упрочняется и становится более хрупкой. Поэтому для уменьшения наклепа при работе можно применять молотки с бойком из твердых пород дерева (бук, граб, клен, самшит и др.). Для продления сроков службы деревянных молотков их обматывают тесьмой на клею и сверху покрывают лаком. Текстолитовые и резиновые молотки, а также молотки со вставками из красной меди, алюминия или свинца не оставляют следов удара. Мастера-дифовщики используют при работе свыше 100 различных молотков, большое число опорных и подкладных инструментов: молотки-наводильники и молотки-гладильники — для посадки гофров (выпуклостей), молотки шаровые — для создания сферических поверхностей, шеечные — обработки «шеек» ваз, кубков и других торовых поверхностей, опорные и подкладные инструменты — «кобылины», наковальни, разнообразные шпераки, массивные стойки (амбузы) с выпуклой поверхностью, различные скребки для загибки, подсечки и клепки швов. При работе опорный и подкладной инструменты устанавливают в гнезда основной наковальни или зажимают в стуловые тиски, а иногда вбивают непосредственно в деревянный чурбан или землю.

Молотки для дифовки (а), вертикальные стойна (б), горизонтальные кобылины (в).

Для создания монументальных скульптур, а также различных декоративных бытовых изделий применяют выколотку по моделям или шаблонам (металлическим, каменным или деревянным). Предварительно определяют, на какие элементы должна быть разбита вся форма, затем раскраивают металл (с учетом вытяжки и посадки) и по модели начинают выколачивать форму молотками. При сложных формах заготовку в процессе работы отжигают несколько раз и снова обколачивают по форме. После выколотки всех элементов формы их подгоняют друг к другу, обрезая ножницами и опиливая напильниками края, а затем сваривают встык или соединяют фальцем (специальным загибом). По мере выколотки и сборки изделия элементы модели удаляются, а само изделие укрепляется (если это монументальная скульптура) специальным каркасом. Следует отметить, что после окончания всей сборки необходимо обработать напильником все швы и довести поверхность до высокого качества. Выколоткой изготовлялись в старину корпуса самоваров, тазов, чайников, мисок, подносов, кувшинов и кумганов. Изделия с неглубокой вытяжкой изготовляют при помощи разнообразных молотков и оправок без применения пайки, а сложные, такие, как кувшины, кумганы, кубки изготовляют по частям, а затем запаивают в единое целое. Для изготовления изделий выколоткой применяют опорные инструменты: стойно — толстый металлический стержень, вбиваемый в деревянный чурбак или землю, на нем загибают края изделия; желобильня — чугунная плита с углублением для выгиба краев дна у чайников, ведер и других подобных изделий; осадка и ожимка — толстые металлические стержни длиной 200-250 мм с углублениями на концах для осадки и оформления головок заклепок. Наряду с ручной технологией (выколоткой) мастера-художники часто применяют давильные станки. Для изготовления на давильных станках изделий, у которых горловина имеет меньший диаметр, чем у основания (или в середине), применяют разборные шаблоны. Для художественной обработки изделия из листового металла применяется чеканка, которой широко пользовались народы Причерноморья и Кавказа задолго до нашей эры. В разных музеях страны можно встретить изумительные по красоте и технике исполнения чеканные украшения, выполненные скифскими мастерами IV-VII веков до н. э. Высокого уровня достигла чеканка в домонгольский период в городах Киевской Руси в IX-XI веках. Наиболее богатую форму орнаментации чеканка получила в ювелирных, культовых, бытовых и декоративно-прикладных произведениях искусства в XVIII-XIX веках в период широкого дворцового строительства. При чеканке в качестве инструмента применяются специальные молотки, разнообразные чеканы и другие приспособления. В качестве основы, на которой проводится чеканка, используются мешки из плотной брезентовой ткани, наполненные песком, толстая листовая резина, свинец или войлок, ящик со смесью на основе смолы для проведения глубокой вытяжки, а также стальные, чугунные, каменные или деревянные плиты для выравнивания фонов и проведения мелких штриховых работ. В тех случаях, когда необходимо изготовить большое количество одинаковых элементов, применяют специальные штемпели или штампы. Процесс штамповки может осуществляться при помощи твердых (металлических или каменных) штампов, твердой матрицы и эластичного пуансона, эластичной матрицы и твердого пуансона. Штамповка эластичным инструментом — древнейшая технологическая операция. Первые штампованные изделия, по мнению археологов, получили в IV-VII веках до н. э., когда скифы применяли штампы для изготовления декоративных бляшек из серебра и золота, для украшения одежды и сбруи коня. Нижняя часть штампа (матрицы) изготовлялась из камня или отлива лась из меди или ее сплавов, а верхняя (пуансон) представляла собой свинцовый цилиндр, обтянуый железным кольцом, или пакет из кожи, т. е. эластичный пуансон. Тонкий лист из золота, серебра или меди накладывался на матрицу и на него устанавливался эластичный пуансон, по которому наносился сильный удар молотком. Пуансон деформировался и на заготовке выдавливался. Изделие снималось, укладывалась новая листовая заготовка, и процесс повторялся. Так на одном комплекте инструмента можно было получить несколько сотен одинаковых бляшек.

а- инструмент чеканщика: молоток (1), осадочные чеканы (2), лощатники (3), расходники (А), трубочка (5), пурошник (6), канфарник (7), рисунчатый (8); б — приспособление для чеканки изнутри (упругая трещетка), в — шарнирная трещетка: молоток (1), линейка (2), указатель (3), сменный боек (4), изделие (5), штанга (6), упор (7), шарнирная стойка (8), площадка для удара (9); г — ящик со смесью на основе смолы, лист металла и молоточек.

Академик Б. А. Рыбаков в книге «Ремесло Древней Руси» (М., 1948) отмечает, что эластичную штамповку широко применяли кузнецы в Киевской Руси в IX-XI веках и волжские болгары в XII-XVI веках. Одной из разновидностей штамповки с эластичным инструментом является басменное тиснение, которое было известно на Руси, еще в домонгольский период и широко применялось наряду с чеканкой в городах Новгороде Великом, Пскове, Полоцке. Наивысшего расцвета техника басмы достигла в конце XVI — начале XVII века. Для тиснения басмы делают металлические, каменные или деревянные доски (матрицы) с рельефом на одной стороне высотой 2-5 мм. Металлические матрицы изготовляют методом литья из медных сплавов, а затем рельеф тщательно обрабатывают различными чеканами и резцами. Толщина матричных досок обычно составляет 10-12 мм. На деревянных и каменных матричных досках рельеф получают резьбой с помощью различных зубильцев, штихилей, вращающихся бор, сверл и шлифовальных кругов. Затем рельеф тщательно обрабатывают шлифовальной шкуркой и полируют. Процесс тиснения басмы заключается в следующем: на матрицу накладывают листовой, хорошо отожженный материал толщиной 0,2-0,5 мм, сверху кладут лист свинца или листовую резину и наносят удары деревянным молотком (или сжимают этот «слоеный пирог» на винтовом прессе или в мощных тисках). После тиснения заготовку с рельефом снимают и тонкими чеканами дорабатывают рельеф, подправляют углы, обрабатывают и готовят к дальнейшей сборке. В древнерусском искусстве басмой украшали переплеты книг, оклады икон, отделывали сундуки и ларцы.

Интересно, что

Они могут быть использованы для ограждения дачных и садовых участков, прикрытия батарей, каминов, окон. Рассмотрим для примера технологию изготовления небольшой решетки. Фрагмент решетки состоит из рамки, в которую вделаны две волюты…

Подробнее в статье "Технология изготовления декоративных решёток"
Навроцкий А.Г. "Художественная ковка"