Кузница. Это место, где мастер выполняет все кузнечные работы. Оптимально, когда кузница представляет собой отдельное просторное помещение, на 10-15 метров удаленное от жилища. Но если такого помещения нет, то для начала можно устроить крытый навес во дворе и оснастить его самыми необходимыми приспособлениями. Самые необходимые приспособления включают в себя кузнечный горн, наковальню, стол для выполнения кузнечных работ, слесарный верстак, подставка или стеллаж для кузнечного и слесарного инструмента, равно как и сам кузнечный и слесарный инструмент, бак с холодной водой .

Пригодиться в кузнице могут точило, сварочный аппарат, давильные прессы. Основа оснащения кузницы - горн. По сути дела, горн - это простейшая печь для нагрева кузнечных заготовок и прогрева поковок в процессе работы. Топливом для гона является каменный или древесный уголь. В отличие от обычной печи горн имеет открытую топку и принудительную подачу воздуха, осуществляемую при помощи разных приспособлений.

В старинных кузницах устанавливали монументальные сооружения - стационарные горны. Вначале ставили деревянный сруб высотой по пояс и плотно набивали его горелой землей, песком, битым мелким камнем или глиной. В середине сруба делали углубление (горнило) и сбоку подводили к нему толстую чугунную или медную трубу (фурму). Другой конец фурмы соединяли с мехами (рис.81). Воздух из мехов подавался через фурму в горнило к горящим в нем углям. Этот процесс и есть дутье. Чем сильнее поток воздуха, тем выше становилась температура в горниле. Выкладывали классические кузнечные горны и из кирпича.

Если у вас есть возможность, постройте горн. Он прослужит очень долго. Конечно современный горн, даже если он построен по принципу классического, будет выглядеть немного иначе.

Горн в кузнице устанавливают по центру стены, противоположной входу. Постамент стола выполняется так же, как у классического горна. Это может быть и деревянный сруб, и кирпичный постамент, заполненный изнутри песком, глиной и пр. Оптимальная высота стола - 70-80 см., а размеры сторон достигают 1,5-2 метров и даже больше, если стол устанавливается с расчетом на изготовление крупных изделий вроде оград. Поверхность стола горна выкладывают из огнеупорного кирпича, железобетона, пиленого камня. В центре стола располагают очаг или так называемое горновое гнездо. Оно может иметь круглую или квадратную форму размером 20х20 или 40х40 см при глубине 10-15 см. В это отверстие вставляется фурма. Она представляет собой толстостенный резервуар, сверху накрытый подовой доской. Сбоку к фурме приваривают патрубок - отрезок трубы из тугоплавкой стали. Противоположный конец патрубка соединяют с нагнетающим устройством (вентилятором, нагнетающим гнездом пылесоса, компрессора или мехами). Воздух от нагнетающего устройства через патрубок подводится в корпус фурмы, а затем через подовую доску попадает в зону горения. От конфигурации отверстий подовой доски зависит вид пламени. Так, равномерно расположенные круглые отверстия дают цилиндрическое факельное пламя, а щелевые отверстия (в том числе и обычная печная колосниковая решетка) - узкое и удлиненное пламя.

Разжигают кузнечный горн следующим образом. В горнило на подовую доску насыпают тонкий слой угля, сверху кладут слой стружек и мелких древесных щепок, смоченных керосином. Сверху укладывают немного сухих дров. На горящие дрова насыпают еще один слой угля и начинают дутье. Как только уголь раскалится докрасна, можно начинать нагрев заготовок. Периодически уголь сбрызгивают водой, чтобы сверху образовалась корочка, удерживающая внутри горящей массы высокую температуру. Зола от перегоревших дров и угля просыпается в фурму. Периодически фурму очищают от золы. Для этого дно фурмы оснащают так называемой донной крышкой.

Постамент кузнечного стола можно собрать из стальных уголков, соединив их сваркой или болтами так, чтобы верхние уголки для плоскости стола были развернуты ребрами вверх. В образовавшуюся раму укладывают толстый железный лист с отверстием для фурмы. Остальное пространство стола закладывают кирпичом или другим материалом, как и в первом случае.

Для нагрева заготовок можно использовать и паяльную лампу . Ее устанавливают в заранее приготовленную ямку, а рядом складывают небольшую печь из огнеупорного кирпича. Можно соорудить конструкцию, в которой паяльная лампа будет располагаться под печью, давая кузнецу больше свободы в перемещениях. Для этого кирпичи ставят на торец, укладывают на них колосниковую решетку, а на нее устанавливают в виде печи четыре кирпича. В это углубление засыпают уголь. Паяльную лампу с помощью патрубка подводят под колосниковую решетку. Заготовки в этом случае закладывают в щель между кирпичами. Использовать такую печь можно лишь для заготовок небольшого размера.

Над горном надо обязательно сделать горновой кожух. Это обычная вытяжка для отвода образующихся во время работы вредных газов. Размеры нижнего входного отверстия кожуха соответствуют размерам кузнечного стола. Укрепляют вытяжку на высоте 50-60 см от рабочей поверхности стола. Вообще, чем ниже установлена вытяжка, тем эффективней она работает. Если в соответствии с вашим ростом можно понизить уровень входного отверстия вытяжки, сделайте это. Лучший вариант горнового кожуха - закрепленная металлической рамой вытяжка, выполненная из огнеупорного кирпича. Можно сделать кожух из листового железа толщиной 0,5-1,5 мм. Главный недостаток металлических кожухов - быстрое прогорание (окисление под воздействием высокой температуры и газов с последующим разрушением).

Оптимальный вариант - устройство кузницы в отдельном помещении. Как уже говорилось, горн устанавливают в центре стены, противоположной входу. Наковальню размещают на расстоянии 1-2 метра от горна, чтобы ее конический рог находился слева от кузнеца, стоящего спиной к горну. Вокруг наковальни должно быть достаточно пространства для свободных перемещений кузнеца и, при необходимости, работы молотобойца. Между наковальней и горном располагают бочку с водой для охлаждения поковок и инструмента. Вода пригодится и в момент пожарной опасности. Чтобы вода в бочке была постоянно холодной, ее на 2/3 зарывают в землю. Рядом с наковальней должен быть столик для кузнечного инструмента. Чтобы он занимал меньше места, его можно сделать двухъярусным - на верхней плоскости размещают инструмент, которым пользуются часто, на нижней полке менее ходовой. У соседней стены размещают кузнечные тиски, на которых производят высадку, гибку, скручивание. Рядом с тисками - слесарный верстак. В углах располагают ящики с углем, дровами, песком.

Материалы. Основной материал, который используют в своем деле кузнецы - сталь. Общеизвестно, что сталь - это сплав железа с углеродом. По доле углерода в сплаве стали делятся на низкоуглеродистые (до 0,25% углерода), среднеуглеродистые (0,25-0,6%) и высокоуглеродистые (0,6-2%). Повышение содержания углерода в стали увеличивает ее твердость и закаливаемость, но снижает пластичность и ковкость. Для улучшения физико-механических свойств сталей в них вводят различные добавки. Это могут быть никель, мышьяк, медь, фосфор, сера и др. Причем содержание добавок в сплаве четко контролируется, ведь при превышении некоторого порога вместо улучшения качества можно получить обратный эффект. Особенно важно не допустить превышения содержания в сплаве серы и фосфора. Чем меньше в стали этих примесей, тем выше ее качество.

В зависимости от химического состава стали делят на углеродистые и легированные. Углеродистые в свою очередь подразделяются на стали обыкновенного качества, качественные углеродистые стали и стали специального назначения. Благодаря своей пластичности, для кузнечных работ хорошо подходят стали обычного качества с содержанием углерода от 0,1 до 0,3%. Эти стали хорошо свариваются, легко режутся. Маркировки таких сталей Ст0, Ст1, Ст2. В принципе, вполне удовлетворительно и качество сталей Ст3-Ст6. Чаще всего они встречаются в виде проволоки, прутков, полос и листов. Наиболее доступным источником нужной стали является металлолом. При этом имейте в виду, что из стали Ст0 чаще всего изготовляют строительную арматуру, из стали Ст1 - сварочные конструкции, из стали Ст2 и Ст3 - железнодорожные костыли, болты, гайки, гвозди.

Название "углеродистые качественные стали" подразумевает пониженное содержание вредных примесей и, как следствие, повышение качества и улучшение механических свойств. Лучше всего для ковки подходят качественные стали марок Ст10 и Ст15 (0,10 и 0,15% углерода соответственно).

Из углеродистых инструментальных сталей изготавливают различные инструменты. Маркировка этих сталей начинается с буквы "У", после которой цифрами проставляют содержание углерода в десятых долях процента. Например, стали марки У9 содержит 0,9% углерода. Инструментальную сталь также можно использовать в изделиях, материалом для которых послужит какой-нибудь пришедший в негодность инструмент.

Легированные стали в обязательном порядке содержат добавки, нацеленные на придание стали тех или иных качеств. Например, уже упоминавшийся никель придает стали прочность и твердость, повышает устойчивость к коррозии. Вольфрам и ванадий увеличивают жаропрочность и притормаживают образование окалины при нагреве стали до высоких температур. Кремний придает упругость. Легированные стали, в зависимости от приобретенных в результате легирования свойств, применяются в конструкциях, которые должны выдерживать серьезные физико-механические или физико-химические нагрузки. Изготавливают из них и разнообразные инструменты. Из цветных металлов в кузнечном деле используют в основном медь и ее сплавы (латунь, бронзу), а также алюминий и его сплавы.

Хорошо, если в руки попадают заводские материалы с проставленной маркировкой. А если работать придется с металлом, переработанным из металлолома? Как определить его марку? Все, что вам потребуется, - это точильный круг. Дело в том, что мелкая металлическая стружка, образующаяся при обработке металла на точильном круге, дает сноп искр, совершенно уникальный для каждого металла (сплава). По характерным особенностям искр и определяют, с каким металлом имеют дело. Поскольку внешний вид меди, латуни, бронзы, алюминия и его сплавов узнаваем достаточно легко, затруднения может вызвать лишь определение марки стали.

Низкоуглеродистая сталь, содержащая приблизительно 0,1-0,2% углерода, выбрасывает из-под точильного круга искры, расходящиеся веером в виде слегка изогнутых черточек желто-соломенного цвета с утолщением в середине и на конце. С повышением содержания углерода, основной рисунок искр остается прежним, но вокруг веера возникает все больше ярких звездочек. Например, сноп искр стали с содержанием углерода 0,5% имеет вид такого же веера из слегка изогнутых черточек, но в районе среднего утолщения от снопа отделяется небольшое количество искорок, которые сверкают отдельными звездочками. Высокоуглеродистая сталь, в том числе и инструментальная, дает искры с обильными звездочками.

В таблице, помещенной ниже, сведены характеристики искр и звездочек наиболее употребляемых в кузнечном деле марок стали.

Цвета искр углеродистых сталей меняются в гамме оттенков соломенно-желтого и светло-желтого. У хромистой стали искры длинные. От основной ветки в разных направлениях отлетают короткие тонкие веточки искр со звездочками на конце. Цвет искр хромистой стали оранжево-красный. Искры вольфрамовой стали прерывистые, с небольшими утолщениями на конце.

Определение марки стали по искре

Главным элементом каждой кузницы является горн, в котором накаляют материал так, что его твердость во много раз снижается и уступает место пластичности. Кузнецу остается только вылепить из податливого материала нужный предмет.

В зависимости от химического состава каждый материал имеет свою ковочную температуру, вернее интервал температур. Верхней границей этого интервала является температура, до которой нагревают заготовку в горне перед ковкой. Затем приступают непосредственно к ковке и продолжают работать с накаленной заготовкой до тех пор, пока она не остынет до температуры нижней границы интервала ковочной температуры. В этом интервале температур пластичность металла достаточно высока, следовательно, металл легче обрабатывается и, что тоже важно, от механических воздействий кузнечных инструментов не страдает внутренняя структура металла.

Очень важно уметь правильно определить температуру нагрева заготовки перед началом обработки. Не забывайте, что перегретый металл значительно теряет в пластичности. А сильный перегрев может привести к пережогу металла. Пережженный металл при ковке просто разрушается. Если же начать ковать заготовку, нагретую до температуры ниже ковочной, на ней будут образовываться трещины.

Еще с древности кузнецы научились определять температуру поковок (заготовок) по цвету. Понаблюдайте за нагреваемым металлом. По мере нагревания он одевается в разные краски. Вначале, сменяя друг друга, проходят цвета побежалости. Вслед за последним цветом побежалости появляется первый цвет каления. При дальнейшем нагревании один за другим проходят все цвета каления. При максимальных температурах цвет каления белый с оттенками различной яркости.

Ниже в таблицах приведены температуры, соответствующие различным цветам побежалости и каления стали.

Цвета побежалости и соответствующие температуры для стали

Цвета каления и соответствующие температуры для стали

Заготовку из стали Ст1 вынимают из горна и начинают ковать при температуре 1300° (здесь и далее температура указывается по шкале Цельсия), то есть на пороге белого каления. Прекращают ее ковать, когда температура упадет до 800° . За пределами этого температурного интервала сталь значительно менее пластична, сопротивляется деформации и может разрушиться. Лучший период для ковки стали Ст2 - от 1200° -850° , для У7, У8, У9 - от 1150° -800° . Стали У10, У12, У13 куют в интервале 1130° -870° .

Инструменты. Наковальня - основное опорное приспособление. Верхняя горизонтальная плоскость называется наличником или лицом. Наличник наковальни должен быть закален и хорошо отшлифован. На нем выполняют все основные кузнечные работы. Боковые грани наковальни выполнены под углом 90° к наличнику. Ребра этих граней должны быть довольно острыми, без сколов. На ребрах производят раздачу и гибку материала. Важным элементом наковальни является рог. Встречаются безрогие и однорогие наковальни, но наиболее универсальна двурогая наковальня с коническим рогом и хвостом. Конический рог предназначен для радиусной гибки прутков, полос. На нем же раскатывают и сваривают заготовки в форме колец, выковывают спирали и выполняют многие другие операции. Хвост, расположенный напротив от рога, имеет форму пирамиды. Его используют для гибки и правки замкнутых прямоугольных заготовок.

На наличнике в районе рога сделано круглое отверстие диаметром 15-25 мм для пробивки отверстий в заготовках. У хвоста на наличнике находится квадратное отверстие размером 35х35 мм. В него устанавливают различный подкладной инструмент, облегчающий раздачу, рубку, формовку заготовок.

Для крепления наковальни к подставке на ее нижней плоскости имеются лапы. Подставкой (стулом) для стационарной наковальни может служить массивный пень лиственных пород диаметром 60-70 см и такой же высотой. С помощью скоб наковальню прикрепляют к подставке.

Неустойчиво стоящая подставка затруднит работу на наковальне. По советам мастеров, лучше вкопать ее в землю на глубину не менее 0,5 метров и хорошо утрамбовать землю вокруг подставки. Если вам не удалось подобрать подходящий пень, замените его деревянной или металлической бочкой, туго набитой песком или землей. Сверху положите толстый деревянный брус и нему прикрепите наковальню. Для начальных ознакомительных работ наковальню вам может заменить кусок рельса или толстая металлическая плита.

Ударный инструмент. Главный инструмент в кузне - ударный. Это молотки-ручники (далее ручники), боевые молоты и кувалды.

Ручник - основной инструмент кузнеца. Им мастер кует небольшие изделия и руководит работой молотобойца, если работа идет в паре. Ручником кузнец показывает молотобойцу, в какие места надо наносить удары молотом или кувалдой. В зависимости от обрабатываемой заготовки применяются ручники массой от 0,2 до 5 кг.

Боевые молоты - тяжелые молотки массой 10-12 кг. Рабочей частью молота является головка. Нижняя рабочая поверхность головки называется боем или бойком, верхняя - задком. Задки бывают клиновидными односторонними, двусторонними продольными, двусторонними поперечными. Клиновидным задком разгоняют раскаленный металл вдоль или поперек оси заготовки. Двусторонние продольные и поперечные задки облегчают рубку металла.

Кувалда - тяжелый молот массой до 15 кг - используется при тяжелых кузнечных работах, требующих нанесения сильных ударов. Бойники кувалды имеют плоскую форму.

Рукоятки ударных инструментов выполняют из прочных лиственных пород деревьев (березы, бука, граба, ясеня). Старые мастера предпочитали рукоятки из рябины. Длина рукоятки ручника может достигать длины 60 см. Длина рукоятки молота, в зависимости от его веса и роста молотобойца, достигает 90 см. Очень важно, чтобы рукоятки были гладкими, не имели трещин и заусенцев. В противном случае, можно серьезно поранить руку. Особое внимание следует обратить на крепление рукоятки с головкой. Отверстие в головке, предназначенное для рукоятки называется всадом. После того, как рукоятка вставлена, ее расклинивают (вбивают клин). Самыми надежными считаются металлические заершенные клинья. Вбивать их надо на глубину, равную 2/3 ширины головки молота или кувалды под небольшим углом к оси рукоятки.

Рассмотрим технику ударов подробней. Локтевые (или легкие) удары наносят движением рук от локтя. Предплечье в этом ударе не участвует. Плечевые (или средние) удары наносят движением рук от плеча. Верхняя точка траектории движения молота находится над головой молотобойца на высоте вытянутых рук. При навесных (или сильных) ударах молот описывает в воздухе полный круг (через низ, над спиной, над головой, нанесение удара). Навесные удары наносят при ковке заготовок большой массы или при кузнечной сварке крупных деталей.

Значительно упрощают работу, а часто и расширяют круг возможностей кузнеца различные подкладные инструменты . В зависимости от того, устанавливается ли подкладной инструмент на наковальню (в квадратное отверстие возле хвоста) или под молот (то есть над верхней поверхностью обрабатываемой заготовки), подкладной инструмент делят на нижняк и верхняк. Знакомство с этим инструментом начнем с приспособлений, которые кладут под молот.

Кузнечные зубила используют кузнецы во многих операциях. Они различаются по разным признакам. Во-первых, их подразделяют на зубила для рубки нагретых и холодных заготовок. Зубила для рубки холодных заготовок более массивны, угол заточки их ножа 60° . Для рубки горячих заготовок используют зубила с более тонким ножом. Угол заточки такого ножа - 30° . Различают зубила и в зависимости от формы ножа. Зубила с прямым ножом используются как для поперечной, так и для продольной рубки. Нож зубила для поперечной рубки расположен параллельно оси рукоятки, нож зубила для продольной рубки - перпендикулярно оси рукоятки. Прямые ножи делают с односторонней и двусторонней заточкой. Зубилами с односторонней заточкой получают разрез со строго перпендикулярным торцом. Разрезы с наклонными торцами выполняют зубилами с двусторонней заточкой. Иногда нож зубила оставляют притупленным. Такие зубила используют при украшении поверхности изделия орнаментом.

Для вырубки из листов металла фигурных элементов используют зубила с определенной кривизной ножа в горизонтальной плоскости. Если фигурное украшение вырезают из металлического бруска или другой объемной заготовки, пользуются фасонными зубилами с двойной кривизной ножа.

Пробойники предназначены для пробивки отверстий и различных углублений в нетолстых заготовках. Рабочая часть пробойника называется бородкой. Бородки могут иметь круглую, овальную, квадратную, прямоугольную или фасонную форму. Выбор пробойника зависит от того, какую форму надо придать отверстию или углублению. В тех же целях, но для объемных заготовок используют прошивни или специальные пуасоны. Пуасоны отличаются от пробойников тем, что не имеют рукояток и удерживаются клещами.

Гладилки. После ковки поверхность изделия далеко не идеально гладкая. Для ее выравнивания применяют гладилки. При выравнивании больших плоскостей удобнее пользоваться плоскими гладилками с рабочей поверхностью 10х10 см. Для небольших плоских поверхностей достаточно плоской гладилки с рабочей поверхностью 5х5 см. Для выравнивания радиусных поверхностей используют гладилки с цилиндрической рабочей поверхностью.

Раскатки. Главная роль раскаток - ускорение раздачи (удлинения) раскаленного металла вдоль и поперек оси заготовок. Кроме того, их используют для выбивания на заготовках цилиндрических пазов. Можно применять раскатки и для нанесения узора.

Подкладной инструмент устанавливается в квадратное отверстие на наличнике наковальни. Для этого он снабжен хвостовиком квадратной формы, который легко устанавливается в отверстие.

Подсечки . В одном из методов рубки заготовок используются подсечки. Угол заточки лезвия подсечки 60° . Заготовку накладывают на лезвие подсечки и, ударяя по ней ручником, отрубают необходимую часть.

Конусные оправки и вилки . Для расширения отверстий в заготовке и раздачи колец используют конусные оправки и вилки при выполнении гибочных операций. У опытного мастера со временем собирается целый арсенал различных оправок, которые упрощают ковку уклонов, кузнечную сварку, гибку сложных профилей. Для начала они вам не потребуются. С накоплением опыта вы определите, какие именно вам нужны, и изготовите их сами. Вообще, не надо пугаться представительного набора инструментов. Далеко не все из них потребуются вам с первых же минут работы в роли кузнеца. Чтобы освоить основные приемы кузнечного дела, нужен вполне ограниченный перечень инструментов.

Еще одна группа - парный подкладной инструмент . Парным он называется потому, что включает в себя нижний инструмент, который, как и обычный нижняк, вставляется в квадратное отверстие на наличнике наковальни, и верхний инструмент, который располагают сверху заготовки и держат за рукоятку (как обычный верхняк). В эту группу входят обжимки и подбойки.

Обжимки и подбойки помогают придать уже откованной заготовке правильную цилиндрическую, прямоугольную или многогранную форму. Заготовку располагают между ними. Подбойки используют для продольной и поперечной раздачи металла.

Гвоздильная плита нужна, чтобы изготавливать гвозди, болты и клепки для соединения деталей изделий. Эта плита представляет собой брус со специальными отверстиями разных размеров. Не забывайте, что соединения, выполненные с помощью болтов и заклепок, сделанных из того же металла, что и основное изделие, выглядят гораздо аккуратней.

Плита-форма может стать хорошей помощницей кузнецу. Стальная плита-форма по четырем боковым граням которой имеются углубления различной конфигурации и размеров. На торцевых поверхностям плиты делают сквозные отверстия стандартных форм (круглые, квадратные, треугольные и другие) и фасонные отверстия. Длина боковых граней плиты может достигать 40 см, толщина плиты - 15-20 см. Отверстия на торцевых поверхностях используют для пробивки отверстий такой же формы в обрабатываемых заготовках. Плиту подкладывают под заготовку, которую обрабатывают пробойниками или пуасонами. Углубления на боковых гранях плиты используются для ковки разнообразных фигурных элементов и с успехом заменяют целый набор подкладных штампов.

Клещи. Кузнецы имеют дело с раскаленным металлом. При обработке раскаленную заготовку нужно удерживать в определенном положении. Если для работы каким-либо инструментом, достаточно одной руки, заготовку можно удерживать другой рукой с помощью клещей. Чтобы клещи плотно облегали изделия различной конфигурации, их губкам придают различные формы. Например, держать заготовку цилиндрической формы удобнее клещами с губками в виде полуколец. По форме губок клещи делятся на продольные, поперечные, продольно-поперечные и специальные. Если размер губок клещей оказывается несколько больше размера заготовки, применяют такую хитрость. Губки клещей нагревают в горне, захватывают ими заготовку и обжимают губки по форме заготовки ударами ручника. Кузнечные клещи должны быть легкими, с длинными пружинящими рукоятками. Для надежного удержания заготовок во время работы мастера стягивают рукоятки клещей специальным зажимным кольцом (шпандырем).

Тиски . Для работы с инструментом обе руки кузнеца должны быть высвобождены, поэтому для зажима раскаленных заготовок используют стуловые тиски. Крепят такие тиски массивными болтами или шурупами к основной опоре слесарного верстака. Слесарный верстак необходим в любой кузне, так как для доведения кованого изделия до завершенного вида над ним нередко приходится поработать слесарным инструментом. С основными слесарными инструментами вы постепенно познакомились в процессе изучения первой главы. Добавить можно только точило. Просверливать отверстия для соединения толстых, твердых кованых заготовок лучше всего не вручную, а на сверлильном станке. Удобнее всего расположить тиски так, чтобы расстояние между полом и верхним уровнем губок равнялось 90-100 см.

Вспомогательный инвентарь. В процессе работы нередко приходится производить различные замеры. Для этого хорошо заранее запастись стальными линейками (длиной 25, 50, 100 см), штангенциркулем и угольниками.

Для ухода за горном кузницы потребуется лопата, кочерга, метелка для очистки горна от угольной и шлаковой пыли, какой-нибудь ручной пульверизатор для сбрызгивания угля при спекании купола над очагом, щипцы для угля, ломик для пробивания спекшегося угля (если топливом вашего горна будет уголь). В обязательном порядке в кузнице, помимо емкости с водой, размещается и ящик с сухим песком.

С металлом начал работать в 1985 году. Понадобились стамески для резьбы по дереву и я пошел в кузницу железной дороги (ПЧ) Изготовить стамески кузнец не мог, во-первых, по незнанию, во-вторых из-за контроля, но показал как нагревать, ковать, закаливать, а главное - подарил учебник "Кузнечное дело", 1959 г. (к сожалению ныне утерянный). Первые стамески грел в банной печи и ковал на куске рельса. Потом наткнулся на заброшенную колхозную кузницу и вывез оттуда наковальню и одну пару клещей, а горн сделал газовый под навесом. Потом построил кузницу, чтобы можно было и зимой работать. Кузница небольшая: 2,5 м х 5м, горн тоже небольшой. Работаю только на древесном угле, который нажигаю сам. Художественной ковкой никогда не занимался - просто неинтересно. В изделии ценю запредельную прочность, хорошие режущие свойства, изящные "полетные формы", а к узорам равнодушен. Все остальные вкусы и пристрастия в моих статьях о булате дамаске и инструментах.

Как начиналось

Во времена перестройки два художника с высшим образованием организовали кооператив, оформительский. Я у них был резчиком. Но у нас не было инструментов, и тогда я начал делать инструменты у себя в бане. В бане печка есть? Есть. Ну, я в печке грел заготовку, брал чурбак, а на этот чурбак клал кусок рельса. И на этом рельсе я ковал стамески из подшипников, потом обтачивал. С этого и началось: тогда я сделал три комплекта инструментов. Потом эволюция: сделал газовый горн под навесом, потом теплую кузницу.

Прошло время, кооператив распался. Я продолжил делать стамески и нашел им сбыт на вернисаже в Измайлово. 17 лет я уже здесь на одном месте торгую.

Про учебу

Вначале было очень много брака - 90%. У меня есть фотографии: брак за два года. Груды-груды ножей лежат - я их сфотографировал прежде, чем выбросить. Сейчас брака нет, но для этого и требуются годы.

Я 12-15 лет учился, чтобы делать ножи хорошие . Но это не просто время проходит, а каждую следующую модель ты пытаешься сделать лучше. Только в этом случае ты научишься. Если ты не прыгаешь каждый раз выше - ты прыгаешь ниже. Это же не я выдумываю, это все правила жизни.

Про смысл жизни

Двенадцать лет назад я поставил себе цель - сделать самую лучшую сталь, и я близок к ее достижению. Я победитель Первенства и Чемпионата России по резу. У меня есть ученики. Все религии и философии говорят, что жизнь бессмысленна и бесцельна. Чтобы жить, нужно задаться целью. Нельзя ставить себе низкую планку, нужно ставить запредельную цель - и тогда жить будет интересно. Ведь это же очень просто, но не все это знают.

Про простоту

Я через декоративные ножи прошел давно. К простоте потом приходишь. Простое сделать гораздо труднее. В простых вещах, если у тебя линия на микрон отклонилась, она некрасивая уже, а если у вас что-то вычурное, то вы можете ничего не заметить.

Про выходные и будни

Выходных у меня не бывает. В будни я в кузнице, в выходные - на Вернисаже.

Дома - а я живу под Мценском в глухой деревне - я за неделю, бывает, одного, бывает, двух человек вижу. А здесь в метро зашел - и уже...потом в себя месяц приходишь.

Про покупателей

Мои покупатели - это, в основном, охотники. Иногда они с собаками приходят сюда, потому что собакам тоже скучно. Очень много иностранцев. Больше всего моих ножей в Баварии, там охотников много. Много покупают стамесок канадцы, американцы, бразильцы. В Бразилии они много дерева режут. Я, конечно, всегда спрашиваю: "What country are you from?". "I’m from Brazil", - отвечает он. А я ему: "Yes, I know. It is near Alaska". Он смеется, понимает, что это шутка.

Про Лао-Цзы

30 лет я живу в деревне, а до этого все покрыто мраком. Я уже жил в большом городе, уехал. Когда мне был 21 год, я поступил в университет, на восточный факультет, китайский язык. Я изучал китайский пять лет. Но мы же изучали не только язык (у меня было шесть преподавателей-китайцев), но и культуру, историю. Меня очаровало такое философское мышление - даосизм, учение Лао-Цзы. Это не религия, это философия жизни. И там в самом начале сказано: "Уезжай из города, селись ближе к земле, и пусть твое сердце будет открыто людям". Я взял и уехал. Я убежденный даос уже более сорока лет.

Про досуг

У меня нет телевизора. А доступ в интернет у меня ограничен. Бывает, на выходных к дочери заезжаю в Москве. Почту проверяю. Я читаю очень много - от 70 до 100 книг в год по истории, философии

Про кубинское дерево

Расскажу страшную историю. Шесть месяцев назад ко мне обратился человек с Кубы. Они режут скульптуры из местного дерева и перепробовали резцы всех лучших фирм. Тем не менее от местного дерева все эти стамески крошатся. Такое оно жесткое. Через интернет они нашли меня, обратились, привезли мне образцы дерева. Я сделал первую стамеску - она крошится. Сделал вторую, все равно раскрошилась долго думал. Сделал третью и еще продолжаю. За это время я мог бы 15-20 тысяч заработать, а стамески все равно крошатся. Сейчас буду делать четвертый вариант. Они мне, конечно, еще ничего не платили, да и не из-за денег я это делаю. Меня просто это задело. А дерево, кстати, очень интересное: у него мягкие прослойки, а между ними - твердое, как стекло. Вот, если я с этим деревом справлюсь - буду первым в мире, кто его одолел.

Как в Библии, самый простительный из всех пороков - тщеславие. Все остальные пороки меркнут. Если вас интересует слава, то вряд ли вас будут интересовать деньги и все остальное. Это я - чтобы пафос снизить, чтобы не было чего-то розового.

Примечание: стамески на Кубу сделал в октябре 2012 года, претензий нет.

Некоторые считают кузнечное дело очень сложным и думают, что кузнецом можно стать, только окончив специальное учебное учреждение. Но на самом деле все гораздо проще. Для того чтобы научиться кузнечному делу, достаточно иметь желание и физическую силу, а диплом совсем не обязателен. Правда, идти работать кузнецом невыгодно и не перспективно, так как ваш заработок в этом случае составит всего 20% от полученной предприятием прибыли.

Организация бизнеса

Оптимальным вариантом является открытие собственной кузницы. Расположить свое предприятие можно в каком-то цеху на заводе или в небольшом производственном помещении. Площадь помещения должна составлять не менее 10 кв. м, в таком случае вам не придется заниматься его перепланировкой. Единственное, что нужно будет сделать, – это построить дымоход для горна. Без этого на кузнице не обойтись. После того как вы найдете подходящее помещение, нужно приобрести все необходимые инструменты и оборудование.

Вложения в организацию данного бизнеса сравнительно невелики – от 10 до 40 тысяч долларов. За аренду цеха вам нужно будет платить около 200 рублей в месяц за кв. м площади, что, в принципе, не так много, а вот на покупку оборудования будет потрачена основная часть требуемых для организации кузницы средств (какого именно - оговорим дальше).

В качестве организационно-правовой формы можно выбрать регистрацию ИП, конечно, если вы не планируете выполнять заказы для юридических лиц. В этом случае необходимо организовывать ООО. Особого внимания требует согласование помещения в пожарной службе, так как предполагается работа с открытым огнем.

Обустройство помещения для кузницы

Бизнес-план кузницы - это документ, согласно которому будет реализовываться проект. Если говорить о требованиях к помещению для данного вида деятельности, то в первую очередь следует отметить, что оно должно быть просторным и светлым. Высота потолков должна составлять минимум три-четыре метра при общей площади от 40 кв. м.

Основным оборудованием кузницы является горн на один или два огня. Для него необходимо оборудовать дымоход. На расстоянии полутора или двух метров от горна устанавливается наковальня, чуть дальше от нее – тиски. Вместе с конструкцией горна необходимо монтировать ящики для воды, которая нужна для закалки или охлаждения инструмента.

Кузнечный инструмент должен находиться в удобном месте. Можно вешать его на стене или оборудовать для него специальную стойку. Сверлильные станки, стальные передвижные козлы, рычажные ножницы, пневматический молот – все это поможет мастеру создавать качественные кузнечные изделия.

Оборудование для кузницы

Кузнечное оборудование условно можно разделить на основное и дополнительное. Основное оборудование - это, к примеру, тиски, которых должно быть несколько штук разного размера. Наковальня является основным упорным инструментом. Ее вес, в среднем, составляет сто килограмм. Для изготовления наковальни в основном используют высокоуглеродную сталь. Есть однорогие и двурогие наковальни. Горн – это еще одна важная составляющая кузницы. Этот инструмент нужен для термической обработки металла.

Кроме основного оборудования вам также потребуется ручной инструмент: кувалды, молотки, зубила и так далее. Бизнес-план кузницы должен в обязательном порядке включать полный перечень необходимого оборудования и инструментов. Нужен в кузнице и аппарат для сварки. Следует отметить, что расходы на укомплектование предприятия будут существенные. А конкретно:

• тиски маленькие и большие – 5 и 15 тысяч рублей за штуку соответственно (их потребуется двое-трое разного размера);
• наковальня – 50-60 тысяч рублей;
• горн – 40 тысяч рублей (однако для экономии средств можно сделать его и самостоятельно).

Ручной инструмент стоит недорого и представлен на рынке в широком ассортименте, поэтому здесь проблем не возникнет.

Кузнечное дело как бизнес невозможно без наличия краскопульта для покраски заготовок. На сегодняшний день на рынке представлен широкий ассортимент кузнечного оборудования. Поэтому с его приобретением особых сложностей возникнуть не должно.

Изготовление витражей

Кузница как бизнес - весьма перспективное и выгодное предприятие, особенно если совместить ковку металла и изготовление витражей. В этом случае вам нужно дополнить комплект оборудования стеклорезами и печью. Какое стекло вы будете использовать для изготовления своей продукции, значения не имеет. Оно может быть и китайским, и отечественным.

Мастера

Разрабатывая бизнес-план кузницы, не забудьте о требованиях к работникам. Минимальный штат такого предприятия должен состоять из двух человек: главного мастера и его помощника. Также желательно нанять квалифицированного специалиста по сварочным работам, который будет заниматься сборкой готовых изделий.

Найти хороших мастеров кузнечного дела нелегко, это основная проблема данного вида деятельности. В серьезных кузницах, кроме рабочих исполнителей, в штате имеется еще и художник, который занимается созданием эскизов будущих изделий. Он же разрабатывает все декоративные элементы.

Бизнес-план кузницы должен быть тщательно продуманным и отражать цель вашего проекта, вид изготавливаемой продукции. В него должна быть включена информация о требованиях к помещению, количестве работников, виде вентиляции, мощности производства и прочих важных моментах. Также следует рассмотреть в отдельном разделе технологию производства выпускаемой продукции.

Сбыт кузнечных изделий

Бизнес-план кузницы должен включать раздел, в котором будут определены возможные варианта сбыта готовых изделий. Следует отметить, что проблем в этом плане возникнуть не должно, поскольку художественная ковка ценится и пользуется немалым спросом. На этом рынке практически нет серьезных конкурентов, горячей ковкой занимается очень мало компаний.

Основой механической обработки железа и стали была техника обработки металла давлением, то есть обработка металла в горячем состоянии путем ковки и штамповки. При этом существовал ряд операций обработки металла резанием (опиловка напильником, обточка на точильном кругу, рубка зубилом и т. п.), но они имели в большинстве случаев еще добавочное назначение.

В основе разнообразной и сложной техники обработки черного металла лежали следующие технологические операции:

1) всевозможные приемы свободной кузнечной ковки;

2) сварка железа и стали;

3) цементация железа и стали;

4) термическая обработка стали;

5) резание металла на точильных кругах и напильником;

6) паяние железа и стали;

7) покрытие и инкрустация железа и стали цветными и благородными металлами;

8) полировка железа и стали.

Механическая обработка нагретого металла давлением при помощи ударов молотом в современной технике называется свободной ковкой. Операции свободной ковки со времени появления железа до введения сталелитейной техники были основными технологическими приемами, которыми изделию придавали требуемую форму. Температура, при которой может происходить нормальная ковка, колеблется для железа между 900-1300 градусами и для стали между 775-1050 градусами. Повышение или понижение этой температуры отрицательно влияет на строение металла: его качество ухудшается. И, как нам показала структура металла исследованных предметов, кузнец всегда работал при этих температурах. Контролем температурного режима нагрева являлись цвета каления железа и стали. Деформирование нагретого металла производилось путем ударов молотом. Как мы уже упоминали, известные нам молоты имеют вес более 1,5 кг.

Сварка, особенно сварка железа и стали, была широко распространенным технологическим приемом в древней Руси. Основой древнерусской технологии изготовления режущего лезвия являлось сочетание в лезвии двух материалов - железа и стали путем механического соединения их сваркой. Именно поэтому в древней Руси технология сварки была хорошо разработанным и освоенным техническим приемом.

Сварить железо с железом или железо с малоуглеродистой сталью (до 0,3 процента С) не очень трудно. Труднее свариваются стали с содержанием углерода 0,4-0,6 процента. Очень трудно сварить сталь с содержанием углерода 0,8-0,9 процента и особенно трудно сварить эту сталь с железом. Чтобы сварить металл, необходим очень высокий нагрев. Для железа и стали с разным содержанием углерода температуры нагрева будут разными. Для чистого железа эта температура будет 1425-1475 градусов, для стали с 0,4 С - 1300-1350 градусов и для стали с 0,8 С - 1200-1250 градусов. Как показывает микроструктура сварочных швов, подавляющая их масса на древнерусских изделиях имеет очень чистое и тонкое строение, а следовательно, и прочное соединение. Обращают на себя внимание прочность и чистота швов при сварке железа и высокоуглеродистой стали. Трудность сварки железа и высокоуглеродистой стали заключается в необходимости очень точно определять наилучшие сварочные температуры того и другого металла и быстро производить сварку, иначе соединения металлов не произойдет. Со всеми этим древнерусский кузнец справлялся достаточно умело. Кроме того, в сварочной технике древней Руси нас поражает умение кузнецов работать с очень малыми объемами металла.

Сварочная техника древнерусских кузнецов уже в X веке была на высоком для того времени уровне. Хорошо освоенная и тонко разработанная технология сварки дала возможность древнерусским ремесленникам изготовлять высококачественные орудия труда, оружие и инструмент.

Цементацией называется процесс науглероживания железа или стали на некоторую глубину от поверхности для придания металлу сталистой

структуры. Непременным условием цементации является нагрев предмета до температуры не ниже 910 градусов. В древней Руси цементация применялась как для науглероживания железных изделий, то есть для придания им сталистых поверхностей, так и для дополнительного науглероживания наваренных стальных лезвий. Цементация была известна уже в X веке.

Операция обточки металла, относящаяся к технологии холодной обработки металла резанием, была в древней Руси широко распространенным техническим приемом. Технологически она простиралась от придания светлой и гладкой поверхности предмету до вытачивания форм и отдельных элементов в изделиях. Эта операция в технике производства сопровождала изготовление почти каждого предмета. Обточка металла, то есть снятие мелкой металлической стружки, производилась точильными кругами и брусками.

Материалом кругов и брусков являлся естественный камень нескольких видов: песчаник, наждак, корунд. Для более мягкой шлифовки применяли искусственные материалы.

Круглое точило встречается в древнерусских городищенских слоях несколько раз. Большое точило очень хорошей сохранности найдено па Екимауцком городище в Молдавии. Точильный круг диаметром 300 мм и толщиной 42 мм имел точно в центре квадратное отверстие для оси. Размер отверстия 40X40 мм. Точило было сделано из очень мелкого песчаника. Подобное точило было найдено в Новгороде в слоях XI века.

Опиловка металла напильником-основная операция слесарной обработки- была также широко распространена. Напильник применяли прежде всего замочники при изготовлении сложных и многообразных замочных механизмов. Употреблялся напильник и при производстве пил, отделке стрел и тому подобных изделий.

Паянием называется процесс, при помощи которого соединяются два или несколько металлических предметов путем ввода между ними более легкоплавкого металла или сплава (припоя). Этот процесс был известен человеку еще в глубокой древности. Техникой паяния хорошо владели уже металлурги бронзового века. В Киевской Руси технология паяния железа и стали была высокоразвитой. Исследования паянных швов (спектральный и структурный анализы) на древнерусских замках и ключах к ним показали, что древнерусский замочник применял для спайки железа и стали твердый припой на медной основе.

Каким же способом производилась спайка деталей замка, то есть каким путем нагревали места пайки до температуры расплавления припоя? Нагретым напильником или паяльной трубкой (их наличие в инструментарии древнерусского ювелира известно археологии) спаять 35 железных деталей замка, иногда с длинным и глубоким швом и широкой поверхностью, совершенно невозможно. Швы на исследованных замках очень прочные, всегда плотные, с малыми зазорами и целиком заполнены припоем (рис. 13). Единственным способом нагрева шва или одновре

менно нескольких швов мог-быть нагрев всего изделия или спаиваемых деталей в специальном горне или в специальном огнеупорном сосуде (муфеле), который в свою очередь нагревался в обычном кузнечном горне. Подобная пайка стальных и железных изделий в печах применяется и в современной технике.

Суть процесса заключается в следующем. Детали, очищенные в месте паяния от грязи, жира, окислов и окалины, обмазывают по шву медным порошком или прокладывают между ними медную проволоку или пластинку, затем соединяют, и, если необходимо, то временно чем-либо скрепляют и кладут в горн. При высокой температуре горна медь расплавляется и проникает в нагретое железо. Чем меньше зазор в собранных деталях, тем прочнее шов. Для нас неясно, каким путем мастер в процессе паяния избегал окислов или удалял их с поверхности деталей з месте паяния. В настоящее время в печах создают защитную атмосферу, чего нельзя было сделать в древней Руси. Вероятно замочник, собирая будущий шов, то есть соединяя детали и обмазывая или прокладывая их медью, в то же время вместе с припоем клал в шов и флюс 1 , который уже в печи при высокой температуре, соединяясь с окислом железа, очищал шов.

Горновое паяние железа и стали, явившееся крупным техническим достижением древнерусской техники, позволило замочникам получать прочные соединения деталей из железа и стали и изготовлять надежные замочные механизмы, очень часто состоящие из 40 отдельных деталей.

Технологию покрытия цветными и благородными металлами железа и стали в древней Руси применяли оружейники, замочники и другие ремесленники по металлу. Оружейники чаще всего применяли покрытие из благородного металла. Более массовой была технология обмеднения. Особенно широко применяли ее замочники. Большинство древнерусских цилиндрических замков XII-XIII веков были обмеднены.

Технология обмеднения технически очень близка к технологии паяния и основана на тех же принципах. Обмеднение производилось, вероятно, горячим путем в горне. Кроме замков, обмеднялись и другие бытовые предметы, например, ножницы, пряжки, булавки, кресала, разнообразные накладки и т. п. Широко применяли древнерусские кузнецы покрытие железа и стали оловянисто-свинцовыми сплавами. Такие изделия, как, например, всевозможные булавки, пряжки, и т. п., покрывались сплавом целиком. Но иногда сплавом покрывали только часть изделия, в основном элементы украшения.

Полировку железа и стали, то есть придание блестящей поверхности изделию, применяли кузнецы многих специальностей. При производстве мечей и другого оружия они доводили поверхность металла до блестящего, зеркального состояния. Об этом свидетельствует летопись: «Обнажены меча имуще в руках блещащася аки вода».

1 Флюсом называют вещества, которые применяют при сварке или паянии для расплавления окислов металла.

Основным опорным кузнечным инструментом является наковальня массой 100-150 кг, изготавливаемая из углеродистой стали. Наковальни подразделяют на безрогие, однорогие и двурогие. Наиболее удобной является двурогая (рис. 2). Верхняя поверхность наковальни называется наличником, или лицом, а нижняя - основанием. Верхняя часть и наличник должны быть закалены и отшлифованы, не иметь трещин и вмятин. Иначе на горячей заготовке могут оставаться следы. На лицевой поверхности наковальни имеется квадратное сквозное отверстие размером обычно 30X30 мм для установки инструмента и приспособлений. Заостренная часть наковальни (рог) используется для гибочных работ и разгонки колец, а противоположная плоская часть (хвост) - для гибки под прямым углом.

Существует несколько способов крепления наковален (рис. 3). Традиционным является крепление на деревянной колоде - стуле. Для этого используют заготовки диаметром 500-600 мм твердых пород дерева - дуба, березы и др. Высота стула вместе с наковальней составляет около 75 см, т. е. лицо наковальни должно быть на уровне большого пальца опущенной руки кузнеца. Если нет возможности приобрести цельную колоду, то стул можно выполнить из отдельных брусков, скрепленных стальными обручами. Наковальню к стулу крепят П-образными скобами. Стул можно изготовить из стального уголка размером не менее 70X70 мм. Между стальным стулом и наковальней обязательно кладут резиновую прокладку толщиной не менее 8 мм. Крепят наковальню к стулу П-образными стальными стремянками. Способ крепления ее в домашней кузнице применять на бетонном основании нецелесообразно.

Шпераки также являются опорным кузнечным инструментом, но с меньшей массой, и имеют разнообразные формы. Их обычно изготовляют сами кузнецы для определенного вида работ (рис. 4.)

Способы крепления шпераков также разнообразны: их можно вставлять в квадратное отверстие наковальни, зажимать в кузнечных тисках, а также забивать в деревянный стул.

Основные ударные инструменты - кувалда, ручник (молоток) и всевозможные фасонные молотки (рис. 5).

Кувалда - большой молот массой 4-8 кг, применяется для нанесения сильных ударов и обработки крупных заготовок.

Ручник - ручной молоток массой 1-2,5 кг, является основным рабочим инструментом кузнеца, так как ни одна кузнечная операция не обходится без его применения.

Фасонные молотки - это большая и разнообразная группа инструментов, различающихся массой и формой ударных частей. Изготавливают их сами кузнецы для выполнения конкретных работ.

При изготовлении молотков следует уделить особое внимание двум моментам: при пробивании отверстия для ручки нужно следить за тем, чтобы "всад" имел элипсообразную форму, т. е. расширялся от центра к краям, тогда при расклинивании ручки клином по диагонали она надежно закрепляется в молотке; непременным условием для изготовления молотка является его уравновешенность по массам, т. е. независимо от линейных размеров его рабочих частей (боя и задка) отверстие должно находиться в центре равновесия, масса боя соответствовать массе задка (рис. 6).

Для удержания и перемещения горячих заготовок применяют клещи, различающиеся размерами, а также формой губок, зависящей от формы заготовок, которые они удерживают (рис. 7). Существуют и специальные виды клещей, изготавливаемые кузнецом для определенного вида работ, например для удержания заклепок.

Кроме кувалд, ручников и клещей, для художественной ковки требуется также различный подкладной инструмент.

Зубило и подсечку применяют для рубки металла. Зубила изготовляют двух видов - с тонким лезвием для рубки горячего металла и с более толстым для рубки холодного. Форма рабочей части зубил различна - прямая, округлая, в виде топорика. Кузнечные зубила имеют деревянную ручку, а подсечка - прямоугольный хвостовик, который вставляется в отверстие наковальни.

Пробойник кузнечный (бородок) - инструмент обычно с квадратной или круглой формой рабочей части, служит для пробивания отверстий в горячих заготовках, иногда используют для чеканки по горячему металлу. Для специальных работ может быть изготовлен любой формы.

Раскатка (разгонка) - инструмент разнообразной формы, используют для ускорения вытяжки и расплющивания металла.

Подбойка (обжимка) - приспособление, состоящее из двух частей - верхника и нижника. Верхник имеет деревянную ручку, нижних вставляется в отверстие наковальни. Применяется для придания заготовке круглой, квадратной или многогранной формы, упрощает процесс вытяжки.

Гладилку применяют для выглаживания заготовок после проковки. Рабочая часть шлифованная. Имеет деревянную ручку.

Кроме описанных выше основных кузнечных инструментов, имеется множество вспомогательных приспособлений - различные оправки, наконечники, бородки и т. д., изготовляемые в зависимости от потребностей кузнеца (рис. 8). Во избежание травм деревянные ручки кузнечного инструмента рекомендуется изготавливать из высококачественных пород дерева - ореха, граба, белой акации. Для окончательной обработки изделия и его декорирования кузнец должен иметь широкий набор инструментов для рифления, зернения, всевозможные чеканы (рис. 9).

Кузнечный горн является устройством, служащим для нагревания заготовок. Существует множество его конструкций. Для художественной ковки наилучше пользоваться горнами открытого типа. Они просты по конструкции и позволяют нагревать заготовки любой длины и формы. Топливо для горна - кокс, древесный уголь, антрацит.

Наиболее высококачественным топливом является древесный уголь. Однако большой расход при использовании для горна и трудности с приобретением сдерживают его применение. В горнах современных конструкций целесообразно применять литейный кокс, который по качеству не уступает древесному углю, а в некоторых случаях превосходит его. Конструкция традиционного горна, используемая кузнецами, приведена на рисунке 10. Основой его является стол с очагом и местом для нагреваемых заготовок. Размер стола 1 X 1,5-1,5 Х 2 м, высота произвольная в зависимости от роста кузнеца. Изготовляют его из деревянных бревен или камня. Внутренность заполняют камнем, песком, глиной, жженой землей и хорошо утрамбовывают. Для изготовления стола можно использовать кирпич, бетон, а также сварные металлические конструкции.

Очаг, или горновое гнездо, где сжигается топливо, футеруют огнеупорным кирпичом или изготовляют цельным из шамотной глины. Размер очага в плане произвольный и зависит от размера нагреваемых заготовок, но не более 40 X 40 см, глубиной 10-15 см.

Для сопла используют чугунные втулки или отрезки чугунных труб, изолированные шамотной глиной.

Воздух в горн подают с помощью меха или электрических центробежных вентиляторов. Использовать мех для дутья нецелесообразно, так как это трудоемкий и малопроизводительный процесс. Для сбора и отвода дыма и газов над горном устанавливают зонт из листовой стали толщиной 1-1,5 мм. Обычно размеры улавливающей части зонта соответствуют размерам стола. Сечение дымового канала должно быть не менее 20 X 20 см. Высота расположения зонта зависит от объема сжигаемого топлива, силы поддува и высоты вытяжной трубы. Подбирают ее опытным путем. Однако не рекомендуется зонт поднимать выше 80 см над уровнем стола.

Конструкция современного стационарного горна приведена на рисунке 11. На сварной металлической конструкции укреплена литая чугунная плита (стол) с отверстием в центре, в которое вставляется съемное чугунное горновое гнездо, имеющее фланцевое соединение для подсоединения воздуховода, донную крышку для удаления золы из зольника и место для установки сменных колосниковых решеток. Воздуховод оборудован заслонкой для регулировки подачи воздуха. В зависимости от необходимости получения пламени определенной конфигурации используют колосники с отверстиями различной формы. Колосники с равномерно расположенными отверстиями дают широкое факельное пламя, равномерно прогревающее заготовку. Дли местного нагрева применяют колосники со щелевидными отверстиями.

Однако следует отметить, что в горнах традиционной конструкции наличие задней стенки не дает возможности нагревать длинномерные заготовки, а в современных стационарных горнах размеры горнового гнезда не всегда позволяют нагреть заготовку сложной формы. Данных недостатков лишен горн, показанный на рисунке 12. Достоинство его конструкции - отсутствие литых заводских чугунных деталей и простота изготовления. Несущий каркас сваривают из стального уголка, стол выполняют из листовой стали толщиной 3-5 мм. В центре стола вырезают отверстие размером 30 Х 30 см, в которое вваривают зольник в форме усеченного конуса с донной крышкой и фланцем для подсоединения воздуховода. Стол футеруют огнеупорным кирпичом, на зольник укладывают подовую доску (колосники), которую можно изготовить из листовой стали толщиной 8-10 мм. Поступающий воздух охлаждает доску, что защищает ее от прогара. Со временем за счет разности температур верхней и нижней поверхностей подовой доски ее коробит. Однако этот дефект легко устраняется выравниванием ее на наковальне.

Зольная камера и подовая доска могут быть и круглой формы. В этом случае колосник изготовляют из стальной полосы толщиной 6-10 и шириной 30-50 мм, которую закручивают в спираль. Зазор между витками должен быть приблизительно равен толщине полосы, а диаметр колосника - необходимых размеров (рис. 13). Топливо в таком горне расположено в одной плоскости. Поэтому размеры рабочей зоны (площадь горения) можно регулировать в широких пределах. С боков зону ограничивают огнеупорным кирпичом, который фиксируют чугунной или стальной рамой. Для получения пламени различной конфигурации используют чугунные колпаки с отверстиями разнообразной формы, как в ранее описанных колосниках. В связи с тем, что в данной конструкции горна отсутствует горновое гнездо, между подом и заготовкой постоянно должно быть топливо. Если поступающий кислород воздухе не успевает перегореть в слое угля, это приводит к образованию большого количества окалины, выгоранию металла, ухудшению пластических и физических его свойств.

Коэффициент полезного действия открытых горнов невысок - 2-5 %. Поэтому в некоторых случаях строят горны закрытого типа или используют так называемые печурки (рис. 14). Печурка представляет собой ряд огнеупорных кирпичей, ограничивающих зону горения (рис. 15). Спереди и сзади оставляют окна для загрузки заготовок. Сверху их также перекрывают кирпичом. Если размеры печурки больше размеров кирпича, то в качестве перекрытия можно использовать металлический лист. При горении каменного угля за счет процесса шлакообразования над очагом горения образуется слой спекшегося угля. Это свойство каменного угля используют кузнецы. Под таким естественным колпаком детали быстрее нагреваются и меньше окисляются.

Кроме стационарных конструкций горнов, широко распространены переносные. Малые размеры, возможность транспортировки, относительная несложность изготовление являются несомненными достоинствами их для использования в домашней мастерской. Однако следует учесть, что переносной горн не рассчитан на нагрев больших заготовок, но для изготовления инструмента и небольших кованых изделий его вполне достаточно. Конструкция переносного кузнечного горна такая же, как и современного с литым чугунным очагом или подовой доской, только меньших размеров (рис. 16). Воздух подается от вентилятора, вращаемого ножной педалью.

Имеются конструкции с ручным приводом вентилятора через многоступенчатый редуктор. Если горн будут использовать в условиях мастерской, то рекомендуется предусмотреть применение также электрического вентилятора, а если необходимость в нагреве металла возникает от случая к случаю, то для изготовления строительных скоб, петель и т. п. можно использовать простейшие нагревательные конструкции (рис. 17). Например, отрезок стальной трубы необходимого диаметра с заваренным дном или металлическое ведро футеруют огнеупорным кирпичом и обмазывают шамотной (огнеупорной) глиной так, чтобы углубление имело форму конуса. На уровне вершины конуса вмуровывают отрезок чугунной трубы (фурмы), к которой подсоединяют патрубок пылесоса. Вместо него можно использовать паяльную лампу, тогда диаметр фурмы должен быть чуть больше диаметра сопла паяльной лампы. Отрезок чугунной трубы размещают на одном уровне с паяльной лампой. Эту конструкцию можно усовершенствовать, если применить чугунные угловые патрубки для паяльных ламп (рис. 18). Для повышения мощности горна, сложенного из кирпича, рекомендуется использовать две паяльные лампы (рис. 19).

В домашней мастерской применяют также стуловые тиски - зажимной кузнечный инструмент, предназначенный для зажима холодных и горячих заготовок, а также удержания приспособлений при выполнении различных кузнечных операций. Кроме тисков, к зажимным инструментам относят всевозможные воротки, ключи и т п., применяемые для закрутки, завивки и других операций (рис. 20) Помимо кувалды, в домашней мастерской могут быть и другие ударные инструменты - различные приспособления, заменяющие кузнецу помощника - молотобойца (рис. 21). В зарубежных источниках приводятся конструкции молотов с ножным приводом (рис. 22).

При отсутствии молотобойца, т. е. при работе "в одну руку", возникает необходимость как-то удерживать заготовку. Держа в одной руке клещи с заготовкой, в другой - ударный инструмент, кузнец не имеет возможности удерживать подкладной инструмент. В таких случаях иногда применяют петлю из троса, которой с помощью педали из доски зажимают заготовку на наковальне (рис. 23). Если позволяют размеры зеркала наковальни, для фиксации заготовки можно применить эксцентриковый зажим, что дает возможность кузнецу освободить руки и выполнять иные необходимые операции (рис. 24).

Если возникает необходимость в изготовлении одинаковых элементов (завитков, меандров и т.п.), применяют стальную гибочную плиту с отверстиями, в которые по заданному рисунку вставляют стержни и по ним огибают разогретую заготовку (рис. 25). Плиту укладывают в раму из стальных уголков, которую желательно крепить на жестком основании или укладывают на наковальне, фиксируя ее в квадратном отверстии.

В кузнице желательно иметь кузнечную форму, представляющую собой массивную плиту с отверстиями и ручьями. Разогретую заготовку кладут на соответствующее место плиты и ударами молотка придают ей необходимую форму (рис. 26).

Контрольно-измерительные инструменты, применяемые в кузнечном деле, подразделяют на универсальные, специальные и шаблоны.

К универсальным инструментам относят линейки, рулетки, штангенциркуль. Для контроля перпендикулярности применяют угольники с углом 90°. Штангенциркулем измеряют наружные и внутренние размеры заготовок.

К специальным инструментам и приспособлениям для измерения поковок в процессе ковки принадлежат кузнечные кронциркули и нутромеры. Кузнечные кронциркули служит для измерения длин и диаметров поковок, нутромер - для определения внутреннего размера (рис. 27). Кроме вышеназванных инструментов, применяются в художественной ковке различные шаблоны, которыми контролируют общую длину, а также основные размеры и форму заготовки.

Фасонные шаблоны различают контурные и профильные. Кроме них, используют также усадочные шаблоны для измерения линейных размеров заготовок с учетом усадки металла после охлаждения.

В кузнечно-слесарной мастерской желательно иметь также инструменты и оборудование, существенно облегчающие работу и дающие возможность применять новые приемы художественной обработки металлов. К ним относятся электросварочный аппарат, сверлильный станок, электрический гибкий вал с набором сменных головок, рычажные ножницы и др.