Оборудование для художественной гибки металла – автоматическое и ручное. Технология и оборудование для производства декоративного камня Для чего нужно гнуть металлопрокат, и как это лучше делать

Уже давно люди научились изготавливать из металла изделия изящной формы. Это могут быть витиеватые фонари, козырьки, элементы каминов, кованая мебель, навесы и ограждения. До недавнего времени создавались такие изделия в процессе кропотливой и сложной работы кузнеца.

На сегодняшний день на рынке появилось современное оборудование, с помощью которого можно создавать кованые конструкции без нагрева металла. Преимущество ручной холодной ковки в том, что теперь для работ с металлом необязательно владеть какой-то сложной технологией и прилагать физические усилия. Будет достаточно знать, как работает оборудование, и как правильно его использовать.

Разновидности оборудования для ручной холодной ковки металла

Чаще всего для изготовления кованых изделий используются станки, прессы и другие специальные устройства.

С помощью различного ручного оборудования для ковки можно сделать отдельные декоративные элементы и собрать из них сложные кованые конструкции в виде заборов, калиток, ворот и т. д.

Ручные инструменты для ковки. Цена

Для изготовления сложных кованых конструкций применяется профессиональное оборудование с электродвигателем или гидравликой. Самым доступным в использовании и по цене является ручной инструмент для холодной ковки, который можно купить в специализированных магазинах.

Ручной станок для гибки завитков МЗ- V 1 позволит изготовить основные кованые изделия различной конфигурации. В его комплект входит опора для работы с длинными заготовками, зажимные эксцентрики для квадрата и полосы, оправка для изготовления завитков. Цена на оборудование – от 19 700 рублей.

Ручной инструмент продольного скручивания МЗ-Т R создан для функционирования в бытовых условиях. Применяется он чаще всего с целью изготовления различного рода решеток, металлических кованых заборов, перил, при отделке лоджий и балконов. В комплект с устройством входят специальные оправки для скручивания квадратов и полос. Стоит станок МЗ-Т R 16 920 рублей.

Ручное оборудование МВ20-12 , с помощью которого производится гибка различных металлических элементов с небольшим сечением (полосы, прутка, проволоки и т. д.). Подойдет для моделестроения и других работ с тонким материалом. Цена на станок МВ20-12 – 6 390 рублей.

МВ10-6 – это небольшой ручной инструмент, которым удобно сгибать металл в кольцо или дугу. Применяется он при изготовлении цветочных подставок, бра, люстр и других светильников. Используются при этом полосы и прутки, проволока из черного или цветного металла диаметром до 6 мм, квадраты 6х6 мм. Чтобы было удобно работать, станок оснастили ручкой длиной в 340 мм и верхним роликом с точной регулировкой. Такое оборудование будет полезно домашним умельцам при создании ажурных изделий и конструкций из металла, мастерам арт-металла, ремесленникам, школам. Стоит МВ10-6 – 9 045 рублей.

Ручной станок МО5 -GX предназначен для легкого и быстрого изготовления самых популярных элементов в ковке - «хомутов». При его применении не требуются большие навыки в кузнечном деле, так как он совсем не сложен в эксплуатации. Цена такого станка – 10 692 рубля.

Универсальный гибочный станок МВ30-6х50 будет удобно использовать в небольшой мастерской, на даче или в гараже для сгибания металлических профилей, труб, квадратов, прутков, полос. С его помощью можно произвести много вариантов гибки в разных плоскостях и разной конфигурации. Инструмент для ковки укомплектован удобными упорами и гибочными оправками. Стоит МВ30-6х50 – 11 385 рублей.

Ручной трубогибный станок МО7-Т G является отличным решением для мобильной работы на месте установки изделия. Его можно применять при изготовлении ворот, калиток, пергол, навесов, теплиц и других легких металлоконструкций. Устройство способно изгибать арки, кольца, дуги из труб прямоугольного и квадратного сечения, полос, прутков, квадрата. Цена на трубогиб МО7-Т G – 29 160 рублей.

Ручной универсальный станок МВ32-25 – это надежная и прочная конструкция, с помощью которой трубы можно согнуть по любому заданному радиусу. Инструмент позволит дешево и легко выполнить не только разовые, но и мелкосерийные работы по гибке профилей и труб. Стоимость МВ32-25 – 44 820 рублей.

Станок BlackSmit MO 4 A - KR применяется при изготовлении «корзинок» и продольном скручивании изделий. Ковка корзинок производится из заранее сваренных заготовок одинаковой длины. Скручиваются изделия на участке в 500 мм, однако, длину можно увеличить самостоятельно. Цена на такое устройство – 35 577 рублей.

Станок «Улитка» своими руками

Некоторые домашние умельцы изготавливают ручное оборудование для холодной ковки самостоятельно. Используя приведенные в интернете чертежи можно довольно легко собрать станок «Улитка».

Необходимые инструменты и металлические детали:

В первую очередь на лист бумаги необходимо нанести чертеж спирали с тремя витками. После этого нужно сверить размеры с тем, чтобы в резьбу помещался армированный прут диаметром в 10 мм. Теперь можно приступать к изготовлению станка.

Из стального листа болгаркой вырезается пластины: 130х130 мм и 100х100 мм.
Далее срезы трех стальных полос и трехсантиметрового прута зачищаются наждаком.
По шаблону с помощью плоскогубцев стальные полосы загибаются так, чтобы получились три спирали разной длины.
Все элементы станка привариваются по схеме.
Внизу в центре инструмента приваривается стальная труба.

Сварочные работы должны быть выполнены качественно, так как именно от них зависит срок эксплуатации станка.

Заключение

Несмотря на то что стоимость станков, с помощью которых производится ковка металла, немаленькая, некоторые виды ручного оборудования вполне доступны. Тем, у кого есть опыт в такой работе и начинающим кузнецам, легко можно подобрать недорогой вариант инструмента, который поможет создать кованое изделие определенного вида.

Кроме этого, некоторые виды станков вполне можно изготовить самостоятельно.

Глядя на заборы, ворота и калитки, как на рис., при домах явно не элитного класса, человек, имеющий некоторое представление об оборудовании кузницы и характере работы там, может подумать: откуда у них денег столько? У более сведущего в кузнечном ремесле такого вопроса не возникнет: эти красоты, равно как и металлический декор мебели, легких садовых строений, качелей, скамеек и т.д., созданы способом холодной ковки.

Цены на холодную художественную ковку доступны, потому что производственные расходы и начальные затраты на оборудование невелики, а производительность труда неплоха для кустарных условий. Следовательно, ИП-кузнец, специализирующийся на художественной холодной ковке, может рассчитывать на достаточно быстрый старт и хорошую рентабельность. Возможно, кто-то из владельцев образцов на рис. сделал свой себе самостоятельно: холодная ковка своими руками выполнима в гараже или сарае без опыта, а кованые детали для мелких предметов мебели, балясин, мангалов и всякой разной прочей металлической утвари, (см. напр. рис. справа), можно делать даже в домашних условиях.

Основа «холодной кузни» – станок для холодной ковки. Для полного производственного цикла, способного удовлетворить любые мыслимые фантазии свои или заказчика, станков потребуется 5-7 видов, 3-5 основных из которых можно сделать своими руками. Однако вначале, прежде чем тратиться на станок или материалы для него, весьма желательно освоить начала кузнечного дела. Поэтому далее будут рассмотрены также некоторые приемы изготовления деталей художественной ковки без станка и оснастка для них, которую можно быстро изготовить из подручных материалов.

Штамповка, ковка и гибка

Так что это такое – холодная ковка? От штамповки она отличается тем, что металл под воздействием рабочего органа почти не течет или течет слабо. Взгляните на пивную банку либо, допустим, алюминиевый или жестяной чайник. Они выдавливаются одним ударом пуансона штамповочного пресса; чайник и т.п. изделия сложной формы – составным раздвижным пуансоном. Получить необходимое для создания столь высокого давления рабочее усилие в домашних условиях невозможно, кроме одного случая, см. далее.

От горячей ковки холодная отличается, понятное дело, тем, что заготовку предварительно не нагревают. Собственно холодная ковка, которая ковка, это наклёпывание (наклёп) детали продолжительной серией регулярных ударов определенной силы. Структура металла при этом существенно изменяется: твердость поверхностного слоя увеличивается, а сердцевина обеспечивает общую вязкость и прочность на излом. Мастера-кустари – инструментальщики и оружейники – буквально охотятся за буферами и колесными бандажами жд вагонов, кусками рельсов.

Наклёпывание стали осуществляется механическим молотом. Сделать его своими руками можно, и даже проще, чем некоторые виды станков для холодной художественной ковки. Но данная публикация посвящена именно последнему предмету, а холодная художественная ковка это по сути гибка (гнутьё) металла: его структура в детали существенных изменений не претерпевает, а изменение физико-механических свойств металла для качества конечной продукции не существенно. Поэтому холодную ковку, которая ковка, оставим до подходящего случая, а займемся ковкой, которая гнутье. Для краткости назовем ее просто художественной ковкой, а где потребуется упомянуть о ковке горячей, там это будет оговорено особо.

Станки и оснастка для холодной ковки

Основное оборудование для художественной ковки своими руками представляет собой станки и приспособления нескольких типов с ручными приводом. Электропривод применяется нечасто, т.к. обусловленный им прирост производительности не всегда равноценен сложности изготовления и затратам на электричество. Впрочем, об электроприводе для домашних ковочных станков мы еще вспомним, пока займемся «ручниками». Практически все элементы изделий на рис. в начале можно сделать на станках следующих типов:

Твистеры (закручиватели), поз. 1 на рис. – формируют плоские спирали и др. завитки с узкой сердцевиной (ядром).
Торсионные станки, поз. 2 – позволяют получать винтовую крутку прутка и элементы из объемных спиралей, т. наз. филаменты: корзинки, фонари, луковицы.
Инерционно-штамповочные станки, поз. 3 – на них концы прутьев расплескивают в фасонные наконечники (поз. 1 на рис. ниже), штампуют декоративные хомуты для соединения деталей узора (поз. 2 на том же рис.), выдавливают мелкую волну и рельеф на длинномерных деталях.

Гибочные станки бывают нажимными, протяжными и комбинированными, поз. 4 . Первые позволяют получать только волны и зигзаги; протяжные – кольца, завитки и спирали с широкими ядрами, а последние все эти виды изделий.

Примечание: в технической литературе, особенно англоязычной, все станки, формирующие детали методом кручения или навивки, часто называют твистерами. Изначально твистер это станок для навивки пружин. Но применительно к художественной ковке правильнее будет твистерами считать станки для навивки, а крутильные – торсионными.

Что такое гнутики?

В техническом просторечии гибочные станки называют гнутиками. Однако в любительской и частной металлообработке наименование «гнутик» утвердилось за настольным приспособлением для получения волн и зигзагов, см. рис. справа. Меняя в гнутике ролик или клин, можно в некоторых пределах варьировать шаг и высоту волны или угол зигзага.

Гнутик для прутьев/труб до 12-16 мм стоит сравнительно недорого, но сделать его самому дома сложно: нужна точная обработка спецсталей. Попробуйте-ка обычной электродрелью обычным сверлом по металлу просверлить обычный рожковый гаечный ключ. А в гнутике рабочие нагрузки много выше, чем на его губках. Поэтому гнутик лучше купить, он и помимо ковки на хозяйстве пригодится для изготовления элементов сварных металлоконструкций, как трубогиб для мелких толстостенных прочных труб и в др. случаях.

Твистеры

Издавна кузнецы вили завитки вхолодную по шаблону-оправке рожковым рычажным захватом, поз. 1 на рис. Способ это малопроизводительный и не для хлюпиков, но позволяет достаточно быстро и просто делать разнообразные гибочные оправки из обычной стальной полосы: концевой (упорный) рог рычага не дает шаблону податься под давлением заготовки. Серединный (обводной) рог желательно делать скользящим с фиксацией: работа пойдет медленнее, но, особенно в неопытных руках, точнее.

Другое простое приспособление для ручной фасонной гибки – прочная доска с опорным штырями – проставками, поз. 2; в качестве них подойдут обычные болты М8-М24. В зависимости от того, насколько вы дружны с домашним тренажером, работать можно с полосой до 4-6 мм. Выгибают полосу на-глаз, работа идет медленно, зато можно выводить узоры вплоть до Ильи Муромца на коне в полном вооружении или Будды в цветке лотоса. Последний, возможно, и совершенно ручной работы: люди, вполне освоившие хатха- и раджа-йогу, способны руками завивать в узор стальные арматурины.

Улитки

Станок-твистер – улитка наиболее популярен среди занимающихся художественной ковкой: его возможности сравнительно с простотой конструкции, доступностью для изготовления своими руками и удобством работы поразительны. Собственно, станок-улитка это немного механизированный и усовершенствованный гибочный рычаг, но такое «немного» сделало возможной работу на нем начинающим. Станки-улитки делятся, в свою очередь, на станки с воротом и поворотным лемехом и рычажные с неподвижно закрепленным шаблоном и обводным роликом.

Улитка с лемехом

Устройство гибочной улитки с лемехом показано на схеме ниже; там же описана и технология работы с таким станком.

Преимущества гибочного станка-твистера данного типа следующие:

Работать на улитке с поворотным лемехом и воротом можно в необорудованном помещении: вертикальная компонента рабочей нагрузки пренебрежимо мала, а ее горизонтальные составляющие передаются на опору частично.
Вследствие пред. пункта опорная конструкция может быть достаточно простой и легкой, сварной из обычных стальных профилей.
Рабочий процесс осуществим в одиночку: поворачивая ворот одной рукой, другой поджимаем пруток или полосу к лемеху-шаблону. По мере гибки его звенья сами встанут на места.
Холодным способом на улитке с поворотным лемехом можно вить спирали до 5 витков.

Чертежи станка-улитки для художественной ковки со спецификацией деталей даны на рис. О размерах звеньев (сегментов) раскладного лемеха поговорим далее, а пока обратите внимание на марки сталей: на лемех приходятся большие нагрузки. Если сделать его из обычной конструкционной стали, шаблон поведет на середине калитки или секции забора.

Примечание: более подробные чертежи станка-улитки сходной конструкции с описанием и деталировкой см. по ссылке: //dwg.ucoz.net/publ/osnastka/instrument_dlja_kholodnoj_kovki/5. Там же вы найдете чертежи самодельного гнутика и приспособления для гибки колец.

Материал для складного поворотного лемеха, как и сложность его изготовления– не единственные слабые места станка-улитки с воротом. Еще серьезнее проблема сочленения звеньев лемеха (показаны красными стрелками на рис. справа). Сочленения сегментов лемеха должны:

Выполнить все эти условия вместе сложно и в хорошо налаженном и оборудованном промышленном производстве, поэтому ресурсы складных шаблонов для холодной ковки в общем много меньше, чем позволил бы их материал сам по себе. Плохое использование свойств материала – серьезный недостаток. Кроме того, по тем же причинам другое слабое место станка-улитки с воротом – эксцентриковый зажим детали. Поэтому у начинающих кузнецов-самодельщиков успешнее работают самодельные станки-улитки для художественной ковки, выполненные по рычажной схеме.

Улитка с рычагом

Рычажная улитка для холодной ковки устроена аналогично всем известному . Самодельный станок-улитка рычажного типа с неподвижным шаблоном по производительности существенно уступает улитке с воротом. Рабочая нагрузка в нем полнее передается на основание, поэтому необходима прочная станина из спецстали или толстой плиты из стали обычной, надежно закрепленная на опорной поверхности. Как следствие, требуется помещение под мастерскую или производственная площадь на открытом воздухе. Работа на рычажной улитке продвигается медленно: провернув рычаг до заклинивания, нужно передвигать прижимной ролик. Завить на рычажной улитке возможно до 3-4 витков. Тем не менее, преимущества рычажного станка-улитки для домашних мастеров существенны, особенно при работе для себя:

Все детали, кроме прижимного ролика, могут быть выполнены из обычной стали.
В качестве прижимного ролика возможно использовать типовой роликовый подшипник.
Использование свойств материала деталей практически полное: шаблон и станина из обычной стали выдерживают более 1000 рабочих циклов.
Гнуть можно как по шаблону (поз. 1 на рис. ниже), так и по проставкам, поз. 2 там же.

Кроме того, рычажный станок-улитка позволяет использовать технологический прием, считающийся прерогативой промышленных станков-твистеров: шаблон смещают вбок, а в центре ставят проставку, поз. 3 на рис. Таким образом получается мелкий обратный изгиб в ядре завитка. Деталь выглядит эффектнее и, при работе на продажу, изделие ценится дороже.

Есть у рычажной улитки еще один довольно жирненький плюсик: на таком станке можно гнуть плоские завитки с маленьким ядром из полосы, уложенной плашмя. Улитка с воротом и поворотным лемехом тут пасует полностью: заготовка пойдет вертикальной волной. Широкие завитки и кольца из полосы плашмя можно гнуть на протяжном гибочном станке с валками, в которых проточены канавки, см. рис. справа. Но скорость протяжки, чтобы заготовку не повело, для этого нужна значительная, так что узкой сердцевинки завитка не получится.

На рычажном станке-улитке эта проблема решается установкой прижимного ролика высотой в толщину полосы и с ребордой (закраиной), как у железнодорожного колеса, только шире. Гибка таким методом отнимает много времени: рычаг нужно подавать по чуть-чуть, иначе внутренний край заготовки сморщится; от этого реборда не спасает. Но получить иным способом завиток из полосы плашмя с узким ядром в кустарном производстве невозможно.

В общем, на старте кузнечно-художественной деятельности или делая кованые забор, ворота, калитку, скамейку, качели, беседку и пр. обустройство сада для себя, лучше все же воспользоваться рычажным станком-улиткой для холодной ковки. Тем более, что сделать его можно из подручных материалов без точных и подробных чертежей, см. напр. следующее видео.

Видео: станок для художественной ковки своими руками просто

Как построить завиток?

Эскизов завитков для художественной ковки в интернете достаточно, но при попытках подогнать их размеры к требуемым для себя нередко оказывается, что изделие зрелищно проигрывает из-за вроде бы незначительного нарушения пропорций. Поэтому желательно также уметь строить ковочные шаблоны завитков, заведомо обладающие эстетическими достоинствами.

Шаблоны для холодной ковки художественных завитков – волют – строятся на основе математических спиралей. Чаще всего используется логарифмическая спираль; это одна из широко распространенных естественных форм, выражающая фундаментальные законы природы. Логарифмическая спираль обнаруживается и в раковине улитки-моллюска, и в нашем слуховом аппарате, и в форме скрипичного ключа в нотной записи; в грифе самой скрипки тоже.

Принцип построения логарифмической спирали по точкам заключается в том, что при повороте образующего ее радиуса, начиная с некоего начального R0, на фиксированный угол φ, его длина умножается на показатель расхождения спирали p. Для волют p берут, как правило, не более 1,2, т.к. логарифмическая спираль расходится (раскручивается) очень быстро; на поз. В рис. для примера показана логарифмическая спираль с p = 1,25. Чтобы попроще построить спираль по точкам с достаточной для кузнечных работ точностью, принимают φ = 45 градусов.

В случае, когда требуется более плотная арифметическая спираль, при повороте образующего ее радиуса на те же 45 градусов к предыдущему радиусу прибавляется 1/8 шага спирали S, поз. Б. В том и другом случае R0 берут равным или большим поперечника d заготовки равномерного сечения, поз А. Если начальный конец заготовки заострен, R0 может быть и меньше d, вплоть до предела пластичности металла.

Осталось определиться, как уложить зрительно гармоничную спираль с заданный для нее размер проема a. Чтобы решить эту задачу аналитически, т.е. по формулам с любой заданной наперед точностью, придется решать уравнения кубические и высших степеней. Компьютерных программ для численного технического расчета волют в интернете что-то не обнаруживается, поэтому воспользуемся приближенным методом, позволяющим обойтись одним рабочим и, возможно, одним проверочным графическим построением. В его основе лежит предположение, что при небольших р суммы R2+R6 и R4+R8 сильно не различаются. Пошаговый алгоритм построения волюты для ковочного шаблона отсюда следует такой:

исходя из наличного материала определяем R0;
количество витков волюты w берем по принципу: как бог положит на душу левой задней лапы любимого кота;
пользуясь данными таблицы на рис., рассчитываем поперечник волюты b такой, чтобы он был немного меньше ширины проема под нее a, см. поз. Г;
рассчитываем рабочий начальный радиус R по формуле на поз. Г;
строим по точкам профиль волюты в масштабе;
при необходимости точно подгоняем R по той же формуле и строим профиль рабочего шаблона окончательно.

Примечание: если по таблице будете рассчитывать промежуточные значения, не забудьте – их нужно брать в геометрической пропорции !

Торсионы

Скручивать для художественной ковки прутья винтом можно вообще без станка, см. рис. справа. Чтобы заготовка не согнулась у коренного (зажатого в тисках) конца, под дальний от них конец направляющей трубы нужно подставить деревянный чурбак или что-то вроде него с V-образным вырезом вверху; трубу лучше прихватить к этой опоре хомутом, а подставку закрепить на верстаке. Труба должна быть короче заготовки и по внутри примерно в 1,5 раза шире ее наибольшего поперечника, т.к. заготовка при скручивании стягивается и раздается вширь.

Торсионный станок для холодной ковки позволяет увеличить производительность и улучшить качество получаемых деталей. Рабочее усилие в нем передается на опору в значительной степени, поэтому станина нужна прочная, в виде хребтовой рамы из двутавра от 100 мм или пары сваренных швеллеров того же размера; профтруба будет видимо деформироваться. На опорной поверхности станину нужно надежно закрепить с помощью приваренных к ее концам лап из того же профиля, поз. 1 на рис.

Заготовка – квадратный пруток – удерживается оправками-патронами с гнездами также квадратного сечения; они видны там же на поз. 1. Т.к. пруток при скручивании сокращается по длине, патроны в шпинделе и задней бабке нужно надежно фиксировать винтовыми зажимами. По той же причине задняя бабка выполняется скользящей. Для возможности скручивания отдельных участков заготовки применяется также скользящий ограничитель со вставкой с квадратным отверстием.

Если требуется сделать только забор для себя или что-то меньшее, можно на скорую руку соорудить торсионный станок из лома и подручных материалов, поз. 2. На том и другом станке в принципе можно получать и филаменты, вложив в патроны пучок из 4-х прутков вдвое меньшего размера. Но не думайте, что хороший фонарь или корзинку вам удастся сделать, просто подпихивая рычагом заднюю бабку. Получится нечто вроде того, что на врезке в поз. 1 и 2. Кузнецы называют такие казусы словом общеизвестным, но в литературной речи не употребляемым. Ветви филамента при скрутке его в простом торсионном станке нужно разводить вширь ручным инструментом, что сложно и не обеспечивает должного качества работы.

Красивые филаменты (поз. 3) скручиваются на торсионных станках с закрепляемой задней бабкой и винтовой подачей шпинделя, поз. 4. А теперь вернемся ненадолго к рис. с видами станков в начале, к поз. 2 на нем. Видите штуковину, обозначенную зеленым восклицательным знаком? Это сменный шпиндель. В комплекте их 2: гладкий для спиральной крутки по длинной оси заготовки и винтовой для скручивания филаментов. В таком исполнении станину сваривают из пары швеллеров с продольным зазором, а к задней бабке приваривают башмак с резьбовым отверстием под стопорный винт. Башмак нужен с подошвой от 100х100, т.к. фиксация задней бабки в режиме филамента фрикционная и лишь отчасти заклиниванием: стопорный винт дает только начальное прижимное усилие.

Об электроприводе торсиона

Работа на торсионном станке с ручным приводом шпинделя утомительна. Но главное – стабильного качества изделий такого, как на поз. 3 рис. с торсионными станками, добиться еще труднее. Причина – руками сложно создать равномерный по кругу вращательный момент, как и любым другим рычажным приводом. Поэтому торсионный станок для холодной ковки как раз тот случай, когда применение электропривода оправдано несмотря ни на что. Лучший вариант из подручных материалов – полуось ведущего моста заднеприводного автомобиля с зубчатой парой от дифференциала оттуда же, см. рис. справа; не забудьте только о защитном кожухе! Мотор – на 1,5-3 кВт и не более чем на 900 об/мин. Возможны и другие варианты конструкции, см. напр. ролик:

Видео: самодельный электрический станок для холодной ковки

Спираль как спираль

В некоторых случаях как элемент художественной ковки используются обычные ровные прямые восходящие спирали. Сделать для этого пружинный станок-твистер своими силами абсолютно нереально. Но вспомним: спирали в кованом узоре пружинить ни к чему и ее можно навить из обычной пластичной стали с помощью простого приспособления (см. рис. справа). Шаг (восхождение) спирали определяется рогом ворота (залит красным); отгибая рог вверх-вниз, можно получать спирали пореже и погуще. Квадратный пруток берется на заготовку или круглый, безразлично. Можно также вить спирали из закрученного на торсионе прутка.

Волна и зигзаг

Теперь у нас на очереди инструмент и оснастка для волновой и загзагообразной гибки длинномерных заготовок. Упомянутые вначале гнутик и протяжно-нажимной гибочный станок своими руками не воспроизводимы. Кроме того, первый позволяет настраивать шаг и профиль в относительно небольших пределах, а второй дорог. Однако универсальный волногибочный станок все-таки можно сделать своими руками по образцу того, что слева на рис. Заказать придется только вальцы, они должны быть из хромоникелевой или инструментальной стали; остальное – из простой конструкционной, на скобы и дугу нужен лист (полоса) от 8 мм. В дуге устанавливаются ограничители, позволяющие точно выдерживать профиль волны, но рабочие нагрузки на нее передаются в значительной степени; собственно, дуга обеспечивает поперечную жесткость конструкции.

Гнуть только плавные, но весьма разнообразные, волны можно, добавив к станку-улитке с поворотным лемехом ворот для волн, справа на рис. Рукояти используются прежние, т.к. они вворачиваются в резьбовые гнезда на головке ворота. Коренной (центральный) ролик желательно делать отдельным и крепить к станине болтами с головками впотай. В таком случае, ставя ролики разного диаметра (диаметров), возможно формировать волны переменного и несимметричного профиля. А если обводной ролик выполнить переставным (для чего в его водиле проверливается ряд отверстий), то можно в довольно широких пределах менять и шаг волны.

О соединении элементов и покраске

Кованые детали нужно собрать в единую композицию. Простейший способ – сварка и последующее заглаживание швов болгаркой с зачистным кругом: он толще отрезного (6,5 мм) и выдерживает изгибающие усилия. Но гораздо эффектнее смотрятся соединения фасонными хомутами, их штампуют из полосы от 1,5 мм на инерционном штампе; можно также достаточно быстро и без опыта отковать по-горячему, см. ниже. Заготовку хомута делают в виде П-образной скобы на оправке в размер соединяемых деталей и загибают ее крылья с тыла на месте большим слесарным молотком или кувалдой 1,5-2 кг по-холодному. Красят готовое изделие, как правило, кузнечными эмалями или акриловыми красками по металлу. Эмали с пигментом из кузнечной патины дороже, но лучше: высохшие, они цвета благородного несколько под старину, не отслаиваются, не выгорают, износо- и термостойки

Как обойти камень

Т.е. камень преткновения во всем вышеописанном: фасонные наконечники прутьев; без них забор не забор, ворота не ворота и калитка не калитка. Инерционный штамповочный пресс (поз. 3 на рис. с видами станков) дорог, но эффективен. Он работает по принципу маховика: вначале, плавно вращая коромысло (штангу с грузами), отводят винтовой боек назад до упора. Затем вкладываютт в гнездо сменный штамп, ставят заготовку. Далее быстро раскручивают коромысло в обратную сторону (это момент травмоопасный!) и оставляют его свободно вращаться – пошел рабочий ход. В конце него боек очень сильно бьет по хвостовику штампа; за счет инерции грузов развивается усилие, достаточное для штамповки.

Нагрузки, особенно ударные, в инерционном штамповочном станке велики, приходятся на малые площади, а точность изготовления его деталей нужна высокая, поэтому делать его своими силами лучше и не пытаться. Самостоятельно возможно сделать ручной прокатный стан, см. рис. справа, но лишь частично: валки из спецстали, валы и подшипниковые втулки придется заказывать, а шестерни покупать или искать б/у. Получать же на таком стане можно только наконечники гусиная лапка и лист (копье), причем по их шейкам сразу будет видно, что это машинная работа.

Между тем такие же, и некоторые другие, наконечники прутьев можно отковать горячим способом, не будучи опытным кузнецом. Хороший, явно ручной работы наконечник-лист куется просто кувалдой и молотком, а ковочный штамп (штемпель) для лапок делается из негодного напильника, в котором болгаркой выбираются канавки. Кузня для этого нужна? Для эпизодической мелкой работы совсем не обязательно; главное – разогреть металл. Пропановая горелка не годится, нагрев должен быть равномерным со всех сторон и без пережога. Итак, приходим к выводу, что холодная и горячая ковка не исключают друг друга: чтобы с помощью простых станков для холодной ковки или вовсе подручными средствами получать качественные изделия, очень даже не помешает вдобавок к ним небольшой кузнечный горн из подручных материалов.

Высокоточная обработка древесных поверхностей в монтажных или декоративных целях реализуется только при помощи специализированного оборудования. Сегодня станки для выполнения операций резки и гравировки представлены в широком ассортименте. Причем это не только агрегаты, работающие по принципам традиционного механического и термического воздействия, но и высокотехнологичная лазерная техника. Кроме того, производители наделяют оборудование новейшими программными средствами контроля и управления функциями, которые облегчают и задачи оператора. В то же время лазерный станок по дереву отличается от аналогичных механических агрегатов высокой стоимостью, поэтому к его выбору стоит подходить с большей ответственностью.

Где применяется лазерный станок для дерева?

Преимущественно такое оборудование используется для декоративного оформления древесных поверхностей. Достигается оно посредством двух основных операций - резки и гравировки. Для этого могут задействоваться разные мощности, и, соответственно, каждый станок обеспечит те или иные возможности обработки. Используют станки и домашние мастера на любительском уровне, и профессиональные операторы на производственных линиях. К примеру, лазерный станок по дереву применяют в мебельной промышленности с целью нанесения на поверхности художественных узоров. В данном случае предполагается возможность поточной работы, поэтому и станки располагают высокой производительностью. В домашних условиях и в небольших мастерских пользователи ориентируются на штучное производство - как правило, выпуская авторские изделия.

Разновидности станков

Основным признаком разделения станков такого типа является мощностный потенциал, который также отражается и на конструкционном исполнении. Компактные аппараты обычно располагают мощностью не более 80 Вт. Такие модели подходят для использования в малом бизнесе, в изготовлении тех же штучных авторских сувениров и для любительских работ. Средний класс представляет более производительные установки, силовой потенциал которых может достигать 200 Вт. Такие модели уже могут применяться в линиях производства на небольших фабриках обработки древесных материалов и предметов мебели. И самый мощный станок для лазерной относится к промышленной сфере применения. Таким оборудованием снабжаются конвейеры крупных заводских предприятий. Опять же, они характеризуются не только повышенной мощностью, но и конструкцией, которая зачастую позволяет их интегрировать в цеха посредством строительного монтажа.

Функционал

Современные лазерные станки отличаются широкими опциональными возможностями - это одно из главных направлений, работая над которым, разработчики стремятся привлекать все большее количество клиентов. В частности, для профессиональных станков давно стало обязательным наличие системы охлаждения. Данная функция отвечает за своевременное погашение температуры рабочего органа, что повышает надежность установки. Электропривод сопла также становится все более распространенным техническим элементом, которым оснащаются лазерные станки по дереву. Возможности моделей с такой оснасткой повышаются за счет более точного позиционирования и в целом управления рабочим компонентом. В более продвинутых аппаратах также предусматривается фокусировка лазера.

Особенности моделей с ЧПУ

Отдельную категорию представляют агрегаты с возможностью программирования рабочего процесса, который реализуется в автоматическом режиме. Наличие системы практически избавляет пользователя от выполнения механических операций. Правда, в некоторых станках операторам все еще могут поручаться косвенные и вспомогательные действия. Так или иначе, лазерный станок с ЧПУ по дереву предоставляет обширные возможности в плане управления рабочим процессом. Обычно такие модели сопрягаются с компьютерными станциями и контроллерами. Это дает возможность разрабатывать задачи для станка в графическом компьютерном виде без применения специальных физических настроек по разным параметрам обработки. Техника на основе заложенной программы самостоятельно калибрует рабочие органы под выполнение конкретных задач.

Как сделать лазерный станок по дереву своими руками?

Самостоятельно можно сделать компактное устройство, которое на небольшой площади будет выполнять функцию автоматизированного гравера. Для этого потребуются материалы для корпуса прибора, контроллер, рабочая оснастка, обеспечивающая перемещение лазерного устройства, и вспомогательные системы, отвечающие за питание и охлаждение. Сложность выполнения этой задачи обуславливается тем, что широкий перечень комплектующих на обычном радио-рынке приобрести невозможно. Например, программируемый контролер с резчиками чаще всего приобретаются в китайских онлайн-магазинах. На практике изготовить лазерный станок для резьбы по дереву можно только при наличии соответствующих знаний электроники - по крайней мере, на руках должна быть схема подключения комплектующих. Впрочем, это не вызовет труда, если поставить цель изготовления скромного по мощности ручного гравера без системы автоматического позиционирования.

Эксплуатация станка

Начинается работа с подключения оборудования к источнику питания и подготовки материала. В зависимости от типа станка управление процессом обработки будет осуществляться или в автоматическом режиме, или вручную. В первом случае потребуется изначальная загрузка конечной модели в компьютерном виде. Также аппараты такого типа нередко предусматривают механическую настройку оснастки под конкретные характеристики операции. Без автоматики лазерный станок по дереву контролируется вручную. Также задаются изначальные параметры рабочего процесса, после чего производится непосредственная резка или гравировка.

Заключение

Найти по-настоящему качественный и надежный лазерный станок на рынке непросто. В сегменте представлены по большей части китайские производители, немалая часть которых собирает оборудование в кустарных условиях. И это не говоря о довольно среднем качестве самих комплектующих. Но есть и добросовестные компании, в семействах которых можно встретить вполне достойный лазерный станок по дереву для любых нужд. Такие модели, в частности, выпускают фирмы Wattsan micro, KAMACH и RABBIT. Другое дело, что и стоимость данной продукции высока. Даже небольшие по размерам и скромные по мощности аппараты стоят не менее 100 тыс. руб.

Достаточно часто в различных областях применения могут встречаться витые трубы. Для чего они нужны, какой процесс их изготовления? Эти изделия используются в основном как декоративные. Причем они не всегда выполняют функцию конкретно проводника какой-либо жидкости. Рассмотрим более подробно область применения труб, а также особенности их производства, возможности выполнить работы своими руками и как будет выглядеть самодельный материал, стоит ли он траты дополнительных сил и средств на изготовление станка.

Применение

Станок для изготовления витых труб – полезная вещь в различных областях. Например, он может использоваться в производстве мебели, как ни странно. Все потому, что витые трубы могут применяться как конструктивные элементы различных вариантов мебели. Современные технологии мебельного производства – это нестандартный подход и использование качественных и надежных материалов. Витые трубы в мебельной промышленности можно встретить как элементы:

столов;
стульев;
ножек мягкой мебели;
барных стоек;
полок;
кроватей;
стеллажей.

Имея небольшое производство мебели, станок для изготовления витой трубы может дать новый виток в производстве: натолкнуть на свежие идеи, расширить ассортимент продукции.

Еще одной отраслью, где часто можно встретить витые трубы, является строительство, а точнее оформление экстерьера и интерьера здания. В первом случае, из витой трубы могут быть сделаны подпоры для навеса, ограждения крыльца, перила для лестниц, балконные стойки и многое другое, во втором — трубы также нашли применение. Они могут составлять композицию для декоративного дополнения дизайна, например, как стойка для вазонов с цветами. Станок для производства витой трубы будет полезен в производстве лестниц, конструктивных декоративных и функциональных элементов зданий. Его также можно использовать в производстве тентовых навесов, беседок.

В некоторых случаях из витой трубы изготавливаются полотенцесушители. Благодаря тому, что труба изготавливается из металла, ее можно использовать как полость для заполнения горячей жидкостью, водой или маслом. А витая форма создаст более оригинальный внешний вид. Тем более, что такие трубы могут покрываться специальной термостойкой краской — это даст дополнительные варианты решений для оформления ванной.

Изготовление станка

Чтобы изготовить станок для витой трубы своими руками, необходимы некоторые инженерные и технические знания. Главным в производстве своими руками будет правильное составление чертежей. Только грамотно рассчитанные и выполненные чертежи дадут все необходимые параметры для производства точного оборудования. Однако если нет времени, сил и особой необходимости в серьезном мозговом штурме, вполне реально купить данный станок. Несмотря на его немалую стоимость, он достаточно быстро окупается. Хотя, естественно, практичней будет брать его как дополнение к уже имеющейся производственной линии, а не как самостоятельное устройство.

Использование

Самым главным в эксплуатации станка для производства витых труб можно назвать простоту применения. Если для создания такого устройства нужны серьезные расчеты, чертежи и много времени, то для использования достаточно одного-двух раз посмотреть видео либо использовать фото инструкции.

Принцип работы заключается в специальном вальцевании слоя трубы, без разрезания всего металла. Оператор при подготовке устанавливает положение ползунков по наладочной нанограмме. Позиция идет с четким соответствием с толщиной материала. Можно использовать изделия диаметром 1-15 см. После важно вращать винты, делая метки на ползунках. Установка происходит напротив отметок на линейке, которая располагается на рабочей плите.

Как только закончены подготовительные работы, необходимо выключать станок. Труба может вращаться по часовой стрелке. Ножи создают необходимые прорези, полностью не повреждая металл. Угол подъема витка трубы будет зависеть также от устройства. Наиболее распространенными являются углы в 35, 45, 55, 90 градусов. Производительность аппарата — до 120 м/ч, но она зависит от модели и производителя. Поэтому, если данный параметр важен, его лучше уточнять отдельно и заранее при выборе станка.

При достаточном уровне заказов станок обычно окупается всего за несколько дней. Поэтому перед покупкой желательно оценить объем существующих и последующих работ. Причем оценку желательно давать по самым критичным показателям. Тогда вопрос окупаемости не коснется.

Подводя итог, стоит отметить, что подобный станок – это вспомогательное устройство. Хотя, если обзавестись постоянными заказами конкретно на витую трубу, можно брать и не один станок, специализируясь только на подобном производстве.

Чтобы получить красивую декоративную решетку на окно, либо для ограды или балюстрады балкона, необходимо оборудование для холодной художественной гибки металла. Давайте разберемся, что это за приспособления.

1 Для чего нужно гнуть металлопрокат, и как это лучше делать?

Для изготовления кронштейнов козырьков над окнами и дверьми, а также для навешивания настенных фонарей и камер видеонаблюдения зачастую используются фигурные элементы из стальных полос, а также из прутка или арматуры. Такие детали можно заказать в кузнице или на предприятии, где установлены станки для гибки проката. Либо, как вариант, можно сделать механический инструмент для изготовления металлических орнаментальных элементов своими руками.

Также немаловажно знать принцип действия автоматических приспособлений, которые можно приобрести для наладки массового выпуска фигурных деталей.

Разнообразие художественных элементов невелико, однако для каждого варианта требуется отдельная операция. Различают такие форм-факторы, как полоса или пруток со спиральным изгибом, пруток с кручением вокруг продольной оси, элемент с изгибом по определенному радиусу (до кольца) или волной, а также под углом. Также для придания конструкциям объема нередко используется гибка по большому радиусу. Универсальных аппаратов легкого класса с малой и средней производительностью очень мало, чаще встречаются модели, совмещающие комплекс для 2-3 типов гибки.

2 Автоматические станки для декоративного изгиба

Оборудование для получения декоративных форм из стальной полосы, прутка или арматуры (а также из труб) бывает механическое, основанное на работе маховика, электромеханическое, гидравлическое и пневматическое. Первым у нас будет станок для простейшей операции – вальцевания металла. Да, именно на этой технологии основан метод получения изгиба малого радиуса, то есть для дуги используются 3 валика. Однако отечественный станок "Д 2 С" отличается многофункциональностью, то есть можно своими руками установить насадку и для навивки "улитки".

Данное оборудование считается довольно простым, поскольку не нуждается во включении в производственную линию. В качестве насадки вместо ведущего, горизонтально ориентированного вала, используется специальный шаблон, который вставляется в патрон на шпинделе. Заготовка вставляется в зажим, после чего станок проворачивает вал на необходимый угол, который задается простейшим программированием на пульте. Максимальный диаметр изделия не может превышать 20 миллиметров.

Для получения многовитковых улиток может быть сделано несколько поворотов шпинделя с поэтапной заменой насадок, либо с использованием сборного секционного шаблона. Похоже работает и станок для холодной художественной гибки металла "Декор 1", который имеет горизонтальную рабочую поверхность с расположенными на ней вертикальными шпинделями. В ведущий патрон могут быть вставлены валки различного диаметра или специальные шаблоны "улитки". Оборудование снабжено пультом ЧПУ. Оба устройства запускаются автоматически и вручную. Следующий станок можно назвать бюджетным их вариантом.

Аппарат для холодной ковки "Ажур 1М" предназначен для пуска и остановки шпинделя своими руками. Мощностью в 3 кВт и имеющий небольшие размеры (менее метра по любой из сторон и 1,2 метра в высоту), этот агрегат может быть установлен даже в домашней мастерской. Производительность – от 400 деталей типа "лапка", "улитка" и "волюта", "корзинка" и "торсион" на дополняющих модулях.

Выпускаются и зарубежные образцы подобного оборудования. В частности, UNV3 предназначен для завивки заготовок в "улитки" и "волюты", а также для продольного скручивания прутка с квадратным сечением. Предусмотрено и изготовление "корзинки". Однако требует работы исключительно обученного оператора, поскольку, в противном случае, придется использовать ручной пуск станка, из-за чего большинство функций дорогого оборудования не будут задействованы .

То же самое можно сказать и про менее универсальный вариант V2-16 мощностью 1,5 кВт, который выполняет только операции по завивке "торсиона", изготовлению "корзинок" и производству "улиток". Оба агрегата при наличии цифрового пульта управления работают от педального пуска. Следует принять во внимание, что, независимо от используемого типа станка, материал должен обладать должной степенью вязкости и пластичности. Следовательно, высокоуглеродистые стали со значительной упругостью для этой цели не подходят.

3 Ручное производство декоративных металлических элементов

Помимо автоматических агрегатов сегодня в огромном количестве выпускается механический инструмент для фигурной деформации металлических полос и прутков с арматурой. Практически любое приспособление такого рода основано на вращении или повороте ворота, а также на рычажно-цепной передаче. Причем можно использовать как отдельные механические устройства, так и комплекс из нескольких узлов, соединенных на одной станине, разница между ними будет только в стоимости, производительность же абсолютно одинакова.

Давайте рассмотрим последовательно каждый инструмент для изготовления того или иного декоративного элемента из металла. Самое простое решение – вращение ворота вручную, то есть без использования различных передач, облегчающих мускульное усилие. Как правило, здесь можно упростить задачу только за счет предельно возможной длины плеча рычага. Например, элементарное устройство: стенд, на котором жестко закреплен упор для заготовки, а на некотором расстоянии от него – вращающийся вал, вокруг которого будет загибаться пруток, труба или полоса металла.

Под рабочей поверхностью к оси вала прикреплен свободно двигающийся рычаг, имеющий дополнительную вертикальную ось на плече, выведенную над стендом через дугообразную прорезь. На ось надет второй вал, который будет прикатывать заготовку к первому. Такой инструмент дает возможность легко изготовить своими руками "волюту". Для закрутки "торсиона" на длинном массивном основании устанавливаются 2 станины, жестко закрепленная – на конце, и подвижная – на середине. Сквозь зафиксированную станину пропущен вал, на котором установлен ворот и имеется плашка с зажимами, обращенная вдоль основания к противоположному его концу. В свободно двигающейся консоли сделана проушина с болтовыми зажимами, куда жестко фиксируется заготовка.

Второй конец стержня с квадратным сечением зажимается в плашке. Далее вращением ворота придается нужное количество витков завиваемой по продольной оси детали. Этот же инструмент позволяет сделать своими руками корзинку из нескольких прутков. Вот еще один инструмент для механической художественной гибки металла. В центре рабочей поверхности приспособления имеется ось, на которую надевается сборный шаблон для улитки. Секции насадки имеют скошенные торцы для прочного стыка, а также удобные крепежи с небольшими отверстиями под пальцевое соединение. Когда дугообразные детали шаблона смыкаются в рабочее положение, получается ровная, плавно изгибающаяся спиралевидная конструкция.

По центру, над зажимным пазом для заготовки, имеется бобышка ворота, в которую вкручиваются рукоятки рычагов. С небольшим отступом от надетой на ось насадки имеется длинная широкая прорезь, ориентированная от центра. В ней на пружине движется вал, который нужен для упора заготовки к шаблону при вращении ворота. И, наконец, последний инструмент, который можно приобрести для ручной . Называется он очень похоже на операцию, которую выполняет, а именно – гнутик. Состоит из трех квадратных профилей, расположенных вплотную, два крайние из которых жестко закреплены на верстаке или станине.

Центральный движется продольно между крайними посредством поворота рычага (реечная передача). На неподвижных основаниях установлены ведомые валы прокатного стана, на центральном – ведущий, с воротом. Напротив него ближе к станине имеется место под сменный клин с заданным углом для углового загиба полос с упором на валы. Для получения дуги заготовка ставится между ведомыми и ведущим валами, поворотом рычага она гнется до нужного радиуса, далее вращается рукоятка для сообщения нужного изгиба всей заготовке.

4 Как самостоятельно изготовить устройство для гибки прутков и профилей?

Описанное оборудование несложно сделать самостоятельно, но гораздо эффективнее работать с электромеханическим станком. Поэтому, помимо ворота, вышеупомянутый инструмент можно своими руками снабдить цепной передачей на ось ведущего шпинделя от электромотора.

Однако наиболее эффективным будет решение с зажимным патроном от токарного станка, в бабках которого можно закрепить заготовку любой формы. Для этой цели можно задействовать остойчивый верстак, фиксируя на нем при необходимости подвижную консоль с проушиной под кручение "торсиона" или упор для наматывания спиральной улитки на закрепленную в патроне насадку.

Для изготовления колец своими руками, упомянутую ранее консоль с проушиной, которая располагается точно по центру патрона, можно отодвинуть на некоторое расстояние. Затем зажать бабками вал нужного диаметра (для удобства на его торцах могут быть более тонкие выступы под проушину и зажим). Также на валу устанавливается петля или иной зацеп для заготовки, которая затем, после включения электромотора и начала вращения шпинделя, начинает закручиваться пружиной вокруг шаблона. Желательно также своими руками сделать упор для прутка сбоку от оси вала. После снятия заготовку остается разрезать вдоль для получения колец по количеству витков.