Kako napraviti kovačku peć na plin vlastitim rukama: savjeti + nacrti u pomoć domaćim majstorima

Oprema za toplinsku obradu metala je skup užitak. Nije svaki početnik spreman izdvojiti solidan iznos za njezinu nabavu. Ali postoje tehnologije prema kojima se kovačka peć na plin vlastitim rukama može izgraditi bez većih poteškoća i troškova.

U ovom članku pronaći ćete detaljan opis sastavljanja glavnog atributa kovačkog zanata. Ispričat ćemo vam kako peć radi i o njezinim konstrukcijskim komponentama. Savjetovat ćemo kako postići potrebnu temperaturu za taljenje i kovanje obradaka.

Samostalnim domaćim majstorima predlažemo da se upoznaju s provjerenim kovačkim praksama i vlastitim izradama. Saznat ćete koji materijali, gotovi uređaji i alati su potrebni za izradu peći. Dobit ćete uvid u složen proces i vrijedne savjete.

Princip rada i specifičnost konstrukcije

Kovačka peć je neophodna za izvođenje niza operacija pripreme metala za daljnju obradu. Zagrijanom obratku u njoj daje se planirani oblik. Pomoću nje izrađuju se danas popularni kovani ukrasi, potrebni kućanski dijelovi, pribor, predmeti namještaja itd.

Peć se koristi u svim područjima toplinske obrade. Može biti sasvim minijaturna, postavljena doslovno na stol, i stacionarna, koja podsjeća na tradicionalnu ciglenu peć. Bez obzira na dimenzije, svi modeli rade po jedinstvenom principu.

Kako radi kovačka peć?

Za pripremu metala za naknadno kovanje potrebno ga je zagrijati i doslovno 'omekšati' na temperaturama do 1100-1200 °C. Uvjeti se postižu zahvaljujući specifičnim značajkama konstrukcije koja osigurava opskrbu zone izgaranja gorivom i kisikom u omjerima potrebnima za proces.

Unutar plinskog ili krutog gorivog kovačkog ognjišta odvija se karakteristična kemijska reakcija: prerađuje se ugljikovodik. Ugljik dobiven izgaranjem kako plinovitih tako i krutih ugljikovodika hvata i prisvaja kisik iz zagrijanog metala. Kao rezultat dobiva se čelik bez oksidirajućih primjesa.

Kovačko ognjište izgrađeno vlastitim rukama neće, naravno, omogućiti kovanje damaskih oštrica i ažurnih rešetki za elegantnu balustradu, ali je sasvim prikladno za izradu jednostavnih kućnih predmeta i originalnih ukrasa.

Značajke kovačkog ognjišta omogućuju djelomično korištenje redukcijskog potencijala ugljika. Sav kisik ne izgara iz zagrijanog obratka. Zahvaljujući djelomičnoj redukciji metal se ne pregrijava u potpunosti i ne postaje krhak, kao što je slučaj s lijevanim željezom.

Za postavljanje minijaturne kućne kovačnice nisu potrebni posebni materijali. Gotovo svaki domaćin raspolaže svim potrebnim. Sigurno ima cigle i ostatke valjanog metala, čelične cijevi, ankere, stezaljke.

Inače, proizvodi od lijevanog željeza u industriji se nakon toplinske obrade zasićuju kisikom kako bi se riješili navedenog nedostatka ili ga barem smanjili.

U industrijski proizvedeno ognjište opremljeno sustavom upravljanja, potreban zrak za izganje upuhuje se tako da ga lagano nedostaje. Domaću izradu teško je opremiti takvim uređajem, osim ako se na nju, naravno, ne ugradi gotov plinski plamenik s automatizacijom.

Bez obzira na konstrukciju i tip rada kovačkog ognjišta, u njeovoj radnoj zoni prerađuje se ugljik koji se oslobađa iz ugljikoviđika. On privlači okide, oslobađajući metal od njih.

Zbog nemogućnosti regulirang dovoa zraka, točnije kisika koji sadrži, rućno kovani proizvodi često bivaju prgorjeli. To događa u prvim fazama. Međutim, s iskustvom doazi i spobnost majstora da oseti kda treba prestati grjati, kao i znanje što treba učniti kako bi se izbjeo potpuni gubitak kisika.

Uređaj i radne komponente

Postoji veliki broj varijanti izrade vlastoručnih modela koje su kovači provjerili u praksi. Navest ćemo samo mali dio njih. Prije nego što odlučite koji plinski kovački plamenik je najbolje napraviti vlastitim rukama, upoznajte se s tipičnim značajkama uređaja.

Tehnički gledano, svaki kovački plamenik je svojevrsna peć s karakterističnim dodacima: ložištem, rešetkom, zračnom komorom koja se u ruskim grijaćim uređajima naziva podduvalo. Za razliku od obične peći, zračna komora opremljena je odvodom za regulaciju dovoda zraka i priključkom s ventilom.

Rešetka se ojačava tako da može izdržati značajno termomehaničko djelovanje. Obična rešetka od metalnih šipki ili ostataka kutnika nije prikladna. Potreban je ojačani uređaj. U idealnom slučaju to je u radni stol ugrađena ploča od debelog metala s ravnomjerno izbušenim otvorima.

U konstrukciji kovačkog plamenika svaki konstruktivni dio obavlja određene funkcije, zahvaljujući čemu se oslobađanje metala od nečistoća i zagrijavanje za kovanje odvija u optimalnom režimu.

Skup navedenih sastavnih dijelova naziva se furmom. U kompletnosti industrijski proizvedenih plamenika ima ih nekoliko, kako bi se mogle mijenjati ovisno o potrebnim uvjetima za izvođenje određene operacije i o veličini zagrijavanog obratka.

Furma se najčešće ne ugrađuje u zatvoreno kućište, već se montira na stol. On mora biti dovoljno stabilan i zaštićen od toplinskog djelovanja, za što se koristi obloga. U nizu konstrukcija u stol je ugrađena rešetka ili je umjesto nje postavljena metalna perforirana ploča.

Za oblogu stola stacionarnog plamenika koji će se aktivno koristiti, upotrebljava se vatrostalna kvarcna opeka. Vlastoručne izvedbe za pojedinačne radove oblažu se šamotnom opekom. Nju je lakše pronaći u prodaji, a i cijena je niža.

Komora izgaranja kovačkog plamenika učvršćuje se oblogom koja se izvodi od vatrostalne ili šamotne opeke koja može izdržati visoke temperature.

Za potpuno sakupljanje i odvođenje dimnih plinova iznad stola s perforiranom pločom ili iznad furme postavlja se šator ili kišobran. Oni se spajaju s dimovodnim kanalom koji se gradi po principu dimnjaka za plinski kotao. On mora besprijekorno raditi jer su plinovi koji se oslobađaju pri zagrijavanju metala iznimno otrovni.

Osim osnovnih konstruktivnih dijelova postoje i dodatni pribori. Obično uz plamenik kovači postavljaju kaljilicu kako bi gotov proizvod odmah umočili u rashladni i kaljivi medij. To je slučaj ako je potrebno termo-udarno kaljenje.

Prilikom uređenja vlastite kovačnice treba razmisliti ne samo o izradi opreme za zagrijavanje metala, već i o pratećoj opremi: nakovnju, kadi za kaljenje, plinsko-zračnoj komori, dimovodu i ispušnoj napi.

Obrtnici u proizvodnim razmjerima također koriste plinsko-zračne komore. U njima se proizvodi suše od kondenzata, dodaju se aditivi koji se mogu dodati samo u plinovitom stanju. Tu se također suši zrak za postizanje određenih tehnoloških uvjeta.

Kako bi se povećalo područje iznimno visoke temperature, koristi se poklopac koji se širi prema dnu. Potreban je uglavnom pri radu s obojenim i plemenitim metalima. Obrtnici često ne trebaju nikakve dodatke, osim kade koja se može prilagoditi bilo kojoj metalnoj posudi dovoljnog volumena.

Odabir plavog goriva za rad

Smatra se da za rad kovačke peći odgovara i magistralni i balonski ukapljeni plin. Razočarat ćemo vas: korištenje nepročišćene prirodne varijante nije svrsishodno.

Postoje dva važna razloga za odustajanje od prirodnog goriva:

• Iz cijevi nam dolazi plavo gorivo koje je mješavina plinovitih ugljikovodika. Njihova svojstva glede ogrjevne vrijednosti i zadržavanja kisika su različita. Stoga je praktički nemoguće prilagoditi se optimalnoj opskrbi zrakom.
• U plinskoj smjesi za kućanstvo uvijek postoji, iako beznačajan, ali sadržaj nečistoća koji utječe na rezultat. Prisutnost fosfora i silicija može se i ne primijetiti, ali sumpor će zasigurno učiniti rezultat rada neupotrebljivim. Jedino što može spasiti je pretapanje.

Osim toga, kućanski plin se odorira – dodaje mu se karakterističan miris kako bi se odmah moglo otkriti curenje. Ove tvari također će negativno utjecati na kvalitetu.

Za rad kovačke peći nije prikladan kućanski plin jer u njegovom sastavu postoje nečistoće koje ometaju obradu metala. Plinovito gorivo prije dovoda u zonu izgaranja treba pročistiti ili koristiti boce s industrijskim monogorivom.

Idealno bi odgovarali industrijski ukapljeni plinovi: propan ili butan koji se isporučuju u bocama. Ali samo ako se radi o monogorivima bez ikakvih popratnih nečistoća.

Ako nije moguće kupiti pročišćeno plavo gorivo, pročišćavanje se može obaviti samostalno. Od sumpornih spojeva pomoći će posuda s naftalenom kroz koju treba propustiti plin prije dovoda u plamenik.

Usput, ako koristite tvornički izrađen plamenik, proces izgradnje kovačnice bit će puno brži. Također, ne morate brinuti za rezultat – radit će besprijekorno i sigurno. Osim toga, u plameniku se zrak i plin mogu unaprijed pomiješati u potrebnim radnim omjerima.

Tehnologija izgradnje kovačke peći

Odmah napominjemo da domaća plinska kovačnica, s nacrtima i metodama sastavljanja s kojima ćemo vas upoznati, nije prikladna za proizvodne svrhe. Međutim, uz njezinu pomoć možete vrlo lako izraditi jedinstvene ukrase, zanimljive interijerske predmete i originalne metalne proizvode.

Mnogi modeli kovačnica dizajnirani za rad na kruta goriva mogu se prilagoditi za rad na plin.

Počnimo s najjednostavnijim varijantama koje ne zahtijevaju vještine zavarivanja ili druge građevinske vještine.

Elementarna konstrukcija s plinskim plamenikom

Najjednostavnija kovačnica za oblikovanje lijepih vrhova na metalnoj šipki, od koje planirate zavariti lijepu ogradu na vikendici, ili za kovanje nakita, može se napraviti od šest šamotnih opeka.

Rešetku u ovom modelu zavaruju na bazi dva komada čelične cijevi VGP proizvoljnog promjera, ali ne prevelikog. Na njih poprečno zavaruju uvijene komade profilne cijevi, kuta ili trake poput vijka. To je potrebno za hvatanje struje zraka.

Najjednostavnija verzija kovačnice može se za pola sata sastaviti od šest opeka, nekoliko komada čelične cijevi i metalnih profila.

Od šamotnih opeka slažu "ložište" koje ima samo podlogu, gornji pokrov i dvije bočne stijenke. Ova kovačnica se postavlja samo na otvorenom jer nema sustav odvoda dima. Sa strane puhaa, u zemlji se iskopa mala jama za tijelo plinskog plamenika ili plamenika za lemljenje.

Kako bi se tijekom rada ove kovačnice spriječila eksplozija plinskog plamenika, prije ulaza u ložište bolje je postaviti pregradu od azbestnog kartona. Naime, toplina koja izlazi iz otvorenog ložišta može se vratiti i zagrijati spremnik s plinom.

U najjednostavnijim kovačkim postavama zrak za izgaranje dolazi prirodnim putem ili pomoću kovačkih mijehova. U oba slučaja nemoguće je kontrolirati dovod kisika.

Općenito, u ovom uređaju zagrijavanje se vrši na ugljenu ili koksu (sitnom koksu namijenjenom kovačima). Plinski plamenik ili plamenik za lemljenje koriste se samo za aktiviranje procesa. Oni će zapaliti i stvoriti struju puhanja.

Mobilna varijanta od guščje posude

Za izradu ovog modela potreban je stari guščji lonac. Na njegovim krajevima izrezuju se otvori za uvođenje domaće ili kupljene plinske gorionice. Iznad otvora izrezuju se dva udubljenja. Ovaj model, kao i prethodni tip, može se koristiti isključivo na otvorenom.

Obloga domaće kovačnice izrađuje se mješavinom šamotnog pijeska i šamotne ciglene drobine. Za to se može kupiti gotova mješavina. Nakon nanošenja nije potrebno posebno peći. Stvrdnjavanje obloge dogodit će se tijekom korištenja uređaja.

Za puhanje ugrađuje se odgovarajući ventilator po obliku i snazi, na primjer, iz ručne sirene. Idealno bi odgovarao plinski plamenik s puhanjem, koji se može skinuti s dotrajalog turbinskog kotla, ako je naravno u ispravnom tehničkom stanju.

Konstrukcija izrađena od stare lijevanoželjezne posude neće omogućiti postizanje temperature veće od 900 °C, što bitno sužava područje primjene.

U ovom rješenju postoji značajan nedostatak – s njim se može raditi samo na otvorenom, a ako se koristi plinski plamenik, bit će potrebno napajanje električnom energijom. To znači da ćete se morati opskrbiti ili dobrim produžnim kabelom dovoljne snage ili riskirati postavljanjem uređaja nedaleko od kuće.

Postoji još jedna opcija – kovački mijehovi, koje su kovači koristili stoljećima. Međutim, napominjemo da ručno upuhivanje zraka u ložište kovačnice uopće nije sigurno. A i s produktivnošću će biti problematično i nejasno.

Stacionarna oprema za radionicu

Modeli koji se ugrađuju u radionice za stalan rad moraju biti ne samo funkcionalni, već i ergonomski. Važno je osmisliti i udobnost rada i sigurnost, jer užarena metalna gredica predstavlja potencijalnu prijetnju. A zadobivanje teških ozljeda nije u planu nijednog normalnog majstora.

Dimenzije opreme u ovom slučaju ne treba uzimati standardne, jer smo svi različito građeni i ustrojeni. Kovačka peć mora biti udobna upravo vama i onima koji će koristiti vašu radionicu, ako je uzeta u zajednički najam. Posebno značenje ima visina radnog stola i njegove dimenzije.

Prijenosnu kovačnicu zimi se može koristiti u radionici opremljenoj sustavom ispušne ventilacije sa sondom, a ljeti – na otvorenom, premještajući je unutar zgrade po završetku rada.

Za određivanje dimenzija buduće kovačnice postupit ćemo na sljedeći način:

• Odabrat ćemo mjesto u radionici koje omogućuje smještaj sve osnovne i dodatne opreme na mjestima pogodnim za provođenje cijelog spektra radova na zagrijavanju, kovanju i kaljenju.
• Odredit ćemo svoje mjesto. Ustat ćemo, rasporedivši stopala u širini ramena. Radnu (desnu/lijevu) ruku saviti ćemo u laktu.
• Mjerimo udaljenost od lakta savijene ruke do ravnine poda. To je prikladnije učiniti pomoćniku. Zatim na isti način dobijemo drugi rezultat, ako ćete kovati ne samo Vi. Aritmetičkoj sredini dviju udaljenosti dodajemo 5-7 cm – dobivamo visinu radnog stola.
• Uzimamo najveća kliješta po dimenzijama, kako bismo izmjerili udaljenost od trbuha do njihove najkrajnje točke. Izmjerenoj udaljenosti dodajemo 10-12 cm – dobivamo polovicu dijagonale radnog stola.
• Izračunavamo duljinu stranice kvadratnog radnog stola, uzimajući u obzir ranije dobivenu polovicu dijagonale.

Kovački stol obično se ne pravi okruglim, jer je nezgodan za rad, osobito ako se radi s pomoćnikom.

Stacionarno kovačko ognjište, prikazano u sustavu, – univerzalna je oprema koja se može prilagoditi i za kruto i za plinovito gorivo. U slučaju punjenja ložišta ugljenom od izgorjelog drva ili koksa, zrak se potiskuje ventilatorom iz automobilske peći, jer bi usisivač ispuhivao ugljen.

U središtu radnog stola ugrađena je rešetka. Takva varijanta potrebna je kako pri začepljenju otvora garom ne bi došlo do neravnomjerne raspodjele topline. Pri korištenju plina potrebno je opremiti uređaj injekcijskim plamenikom, koji je bolje kupiti, ali se može izraditi i vlastitim rukama.

Prema motivima naslijeđa konjanika

Konjanicima su u svim vremenima bile potrebne potkove i čavli za njihovo pričvršćivanje. Husarski i ulanski eskadroni u svom su arsenalu imali prijenosna kovačka ognjišta koja su se premještala zajedno s vojnim formacijama. U osnovi mobilnih naprava za kovačke radove bio je koljenasto-klipni mehanizam.

U osnovi djelovanja kovačkog ognjišta, koje je krstarilo za ulanima i husarima prema borbenim položajima, leži primjena koljenasto-klipnog mehanizma.

Analogno koljenastom mehanizmu sada je lako pronaći. Dovoljno je sjetiti se gdje se čuva bakina nožna šivaća mašina tvrtke Singer. Uz nekoliko preinaka odgovaraju Singerovi sljedbenici marke Čajka.

Ako se u radu domaće kovačke peći kao gorivo koristi plin, bolje ga je miješati u plinsko-zračnoj komori na koju se spaja usisavač.

Poželjno je ipak dati prednost starinskim varijantama s ljevenim željeznim postoljem. Ono će izdržati svako toplinsko i mehaničko djelovanje. Idealno rješenje bit će konstrukcija na kotačima koju se lako može premjestiti na mjesto pogodno za rad.

Peć iz boce s propanskim plamenikom

Odmah upozoravamo da će ovaj model kovačke peći odgovarati samo onima koji imaju veliko iskustvo u radu s propanom. Plinska komora u ovoj varijanti prilično je velika, pa uz najmanje kršenje pravila eksplozija može biti razorne snage. Posljedice su nepredvidive, ali u većini slučajeva katastrofalne.

Majstoru koji je odlučio napraviti kovačku peć iz kisikove boce trebat će upravo taj prazan spremnik promjera najmanje 25 cm. Bit će potrebni vatrootporni materijali: ploča, cement, boja, kaolinska vuna. Trebat će pričvrsni elementi, keramički premaz, čelična bačvica s navojem za uređenje priključne točke plamenika.

Još će biti potrebni pričvrsni elementi i ostali materijali koje navodimo u tekstu popisom. Za izvođenje radova treba se opskrbiti brusilicom, setom nareznica veličine 10-32, lopaticom, četkom za nanošenje premaza, bušilicom i turpijama. A bit će potrebna i zaštitna sredstva: učinkoviti respirator, radne pamučne rukavice, naočale.

Sa sastavljanjem domaće kovačke peći iz kisikove boce upoznat će vas sljedeći izbor fotografija:

Ako boca izvorno nije imala potporne nožice i ručku na vrhu za nošenje, vrijedi ih zavariti. Usput, ako nema iskustva u zavarivanju, radove spajanja dijelova može se izvesti vijcima ili lemljenjem.

Dalje treba urediti priključak za uvođenje plamenika u našu domaću kovačku peć:

Sada je potrebno učvrstiti cijev i izraditi napravu za fiksiranje propanskog plamenika u cijevi:

Sada je pravo vrijeme da krenemo s uređenjem dna vlastite kovačke peći. Za to će nam trebati šamotne opeke od kojih ćemo izgraditi svojevrsni radni stol. Ujedno ćemo odvojiti zonu visoke temperature od kontakta s metalnom stijenkom kućišta.

Dno, koje je ujedno i radni vatrostalni stol kovačnice, spremno je. Sada pristupite uređenju stražnje stijenke:

Sa stražnjim dijelom smo završili, sada je najteži i najzahtjevniji dio – sastavljanje uklonjivog poklopca za prednju stranu. Skida se kako bi se povremeno mijenjala pregorela izolacija i ciglena podloga, jer se to često događa pri aktivnoj uporabi.

Možemo smatrati da smo uspješno obavili posao, preostali su samo završni koraci:

Želimo upozoriti kućne majstore: kovački zanat – vrlo je zanimljiv, ali opasan po ozljede. Treba čuvati oči, po mogućnosti pokriti sve dijelove tijela, unatoč visokoj temperaturi u radnoj zoni.

Kako bi se zaštitili od opeklina, treba se opskrbiti obućom s metalnim ojačanjima na prstima. Poželjno je nabaviti dugačku ceradnu pregaču i rukavice. Nikako se ne smije raditi s zagrijavanim metalom u sintetičkoj odjeći – ona će trenutno planuti od slučajne iskre.

Zaključci i koristan video na temu

Izvorni savjeti samostalnim majstorima o uređenju kovačkih peći za privatnu kovačnicu:

Kako napraviti malu peć za kaljenje metalnih obradaka:

Detaljne upute za izradu stacionarne opreme za zagrijavanje metala plinom:

Mi smo zajedno razmotrili i analizirali samo mali dio konstrukcija i shema za izgradnju kovačkih peći. Zapravo ih je znatno više. Ipak, informacije koje smo predložili pomoći će vam da steknete predodžbu o vrstama opreme kako biste mogli odabrati najbolju.

Želite li podijeliti vlastito iskustvo u izradi domaće kovačke peći i uređenju kovačnice? Molimo ostavite komentare u donjem obrascu, postavljajte pitanja, objavljujte fotografije na temu članka. Moguće je da će vaše preporuke biti od velike koristi posjetiteljima stranice.