A história da ferraria é parte integrante do processamento do metal. O forjamento a frio apareceu logo no início. Por muitos séculos, apenas esse método de fabricação de armas, utensílios domésticos e joias foi usado. Agora a indústria joalheira não tem nada a ver com ferreiros, mas antes tudo relacionado à metalurgia estava relacionado à ferraria.
Olhando os livros de história que contam sobre o desenvolvimento do artesanato nas Idades do Ferro e do Bronze, é possível ver fotografias de objetos feitos por artesãos de diferentes partes do planeta. Ferreiro - esta profissão está repleta de mitos e lendas. A ferraria desenvolveu-se de forma diferente em diferentes territórios. Somente por muitos séculos o método a frio de forjar metal foi usado.
Havia também um nome de profissão como “Khytrets”. Este epíteto nos foi trazido por livros que datam de 1073. Por direito, a ferraria daquela época pode ser chamada de astuta. O ferreiro tinha que distinguir os metais pela cor e determinar sua resistência pela tonalidade da fratura. Havia algo de místico no próprio processo de produção, quando um pedaço de metal, sob a influência de fortes golpes curtos de um martelo, produzia um produto de extraordinária beleza ou de formato bizarro.
Com a ajuda da deformação do metal, que sob a influência de forte pressão recebe densidade e resistência adicionais, coisas necessárias na vida cotidiana saíram do martelo dos khytrets, korchey, ferreiro, forjador, kerch e nytrya. As primeiras menções a esta profissão podem ser encontradas em livros que transmitem os mitos da Grécia antiga. Prometeu foi acorrentado a uma rocha com pregos forjados por Hefesto.
O poder dos ferreiros é glorificado em muitas obras literárias de diferentes épocas. Os ferreiros eram considerados curandeiros, curandeiros e pessoas capazes de expulsar os maus espíritos. Com base em crenças semelhantes, Gogol criou seu ferreiro Vakula. Corria o boato de que o próprio Svarog patrocinava as contorções.
Lugares na Rússia com nomes de ferreiros
A profissão de ferreiro exige um bom preparo físico do mestre. Sempre foi assim. Nem todo guerreiro ousaria competir com um ferreiro. Os moradores da região de Pskov ainda são chamados de grampeadores, lembrando que os ferreiros desses lugares dobravam ferraduras com as próprias mãos.
A profissão de ferreiro teve muitos nomes ao longo de muitos anos de história. Um dos mais comuns deu nome à cidade de Kerch. Este nome vem da palavra Korchev, que significa ferreiro. Termos relacionados daquela época:
- Korchin – ferreiro;
- Gritando - forjado.
Há também um lugar em Moscou, cujo nome indica sua proximidade com o assentamento do ferreiro - esta é a Ponte Kuznechny. Houve tal acordo em Novgorod. As menções a grandes assentamentos de ferreiros nas cidades datam dos séculos XV-XVII. Foi nas cidades que o desenvolvimento desta profissão teve mais oportunidades, graças à procura de decorações forjadas para fachadas de grandes casas, jardins e parques. Assim como na Rússia de Kiev, as armas brancas eram feitas em forjas e endurecidas pelo fogo.
Espadas famosas
A lâmina de damasco foi elogiada mais de uma vez em livros e canções de hussardos. Os clássicos da literatura russa costumavam usar as características das espadas para cortar pedras em suas obras. Os protótipos de espadas mágicas foram:
“Excalibur” é a espada do Rei Arthur, que, enquanto defendia a fortaleza, ficou presa em um muro de pedra. As crenças populares dotam esta espada de poderes mágicos. Na cultura russa, um artefato semelhante é a espada “Kladenets”. "Durandale" - a espada de Roland e a lâmina sem nome do cavaleiro toscano Galliano Guidotti também conseguiram perfurar a pedra. Essas lâminas ganharam a capacidade de cortar pedra graças não tanto aos poderes mágicos e místicos, mas aos esforços e habilidade dos artesãos que as fabricaram.
A espada de Galliano Guidotti mudou radicalmente o destino de seu dono. Os livros nos contam a história de que este cavaleiro foi canonizado, embora antes de conhecer o Arcanjo Miguel ele não fosse um homem justo. Quando Mikhail foi convidado a ir ao mosteiro, o guerreiro respondeu que isso só aconteceria depois que sua espada cortasse a pedra. A espada entrou no paralelepípedo e permaneceu lá. Os cientistas modernos tiveram a oportunidade de estudar a pedra e a espada. A conclusão deles confirmou que a lâmina perfurou a pedra precisamente nos momentos descritos nas crônicas.
Já na época da cavalaria, a ferraria tinha muitos segredos transmitidos pelos artesãos de geração em geração. Um deles era o formato da peça, para as espadas acima a base era uma haste quadrangular. As lâminas pertencentes à cultura japonesa também são amplamente conhecidas. Seus nomes são traduzidos como “espada que corta grama”, “espada que recolhe as nuvens do paraíso”. Distinguem-se pela sua forma curva, que confere às armas brancas dos artesãos japoneses propriedades aerodinâmicas que não são típicas dos produtos dos ferreiros europeus.
Uma das famosas espadas expostas no Museu Polonês de Poznan é a arma de São Pedro, forjada no século I. A lâmina é famosa pelo fato de que durante a prisão de Cristo antes da crucificação, Pedro conseguiu cortar a orelha de um escravo. A espada foi doada ao museu pelo Bispo da Jordânia.
Marcos no desenvolvimento da ferraria
O forjamento manual é o método mais antigo de processamento de metal, que se tornou o ancestral da estamparia, forjamento, fundição, prensagem, laminação, trefilação e estampagem de chapas. Durante as escavações, os arqueólogos encontraram produtos de metal que datam de vários milhares de anos AC. Esses produtos são feitos de metais encontrados na natureza. As primeiras descobertas de metal por arqueólogos datam dos séculos V-IV aC. A técnica de desenho para fazer produtos com metais preciosos foi descoberta nas bacias dos rios Tigre e Eufrates. Os produtos foram fabricados em 3 AC. A ferraria na Rússia tem uma história mais longa. Espadas, capacetes, cotas de malha, cabos de machados, joias e outros itens forjados datam do século XVIII. AC.
Dos séculos X ao XVIII dC, novos métodos surgiram na metalurgia:
- endurecimento de metais;
- soldagem com cobre;
- soldagem de forja;
- técnica de fabricação multicamadas.
Século XVI. Sob Ivan, o Terrível, o exército russo estava equipado com canhões forjados.
XVII - XVIII - criação de fábricas estatais de armas nos Urais e em Tula.
Pedro I contribui de todas as formas possíveis para o desenvolvimento da indústria metalúrgica. Os motores hidráulicos são amplamente utilizados em fábricas militares. Na virada do século, em 1800, a técnica de estampagem a quente de peças semelhantes foi experimentada pela primeira vez na fábrica de Tula. Foi usado para produção em massa pelo ferreiro V.A. Pastukhov.
Ao mesmo tempo, os ferreiros de Vologda especializaram-se na produção de âncoras e em Murom produziram ferragens para a construção da frota.
Século XIX Os motores hidráulicos estão sendo substituídos por motores a vapor, o que contribui para o desenvolvimento da construção naval e a produção de equipamentos de artilharia para a marinha e o exército, cuja produção exigia armaduras, chapas grossas para carruagens e canos de armas. O peso do martelo caindo foi de até 50 toneladas. Essas prensas hidráulicas ampliaram a capacidade de forjar peças de 250 toneladas.
A investigação científica sobre a deformação dos metais remonta ao mesmo período. Armado com um microscópio, P.P. Anosov começou a estudar a estrutura dos aços. Durante sua pesquisa em 1841, ele estabeleceu a relação entre a estrutura e as propriedades dos metais. Isto permitiu criar aço com as características técnicas necessárias. D. K. Chernov conduziu um estudo do comportamento dos metais durante o aquecimento e o resfriamento, o que levou à descoberta de mudanças estruturais. Livros com pesquisas de Chernov e Anosov ainda servem de guia para metalúrgicos.
Introdução ao ofício de ferreiro através de exposições
Além das exposições permanentes em museus, os produtos da ferraria decorativa podem ser vistos em exposições onde não são apresentadas armas ou joias, mas sim o trabalho de artesãos para decorar o cotidiano. As exposições não são apenas uma exposição de coisas bonitas, são a popularização que a ferraria tanto necessita. Durante vários 10 anos, este ofício foi praticamente esquecido devido às oportunidades que se expandem na metalurgia a cada ano. Mas outros métodos são a estampagem, trabalhando na quantidade. Somente a ferraria ao trabalhar com metal ajudará o mestre a se revelar mais plenamente.
A história do renascimento da ferraria começou não há muito tempo, mas a construção de casas particulares contribui para isso. Cada proprietário quer dar destaque à sua casa e à zona envolvente. Exposições de mestres permitem-nos compreender como isso pode ser feito de forma extraordinária e ao mesmo tempo nada pretensiosa. Para os ferreiros iniciantes, estas exposições ajudam-nos a encontrar o seu próprio estilo e a aprender com os ferreiros mais experientes algumas das técnicas que partilham, ministrando master classes directamente dentro das paredes onde são mostrados os produtos decorativos acabados.
As exposições de ferraria realizadas no Art Kremlin foram um bom começo para os iniciantes, para os quais os artesãos fizeram uma demonstração das possibilidades de transformar uma peça de metal, transformando-a em estatuetas totalmente formadas para decoração de casa.
Uma ótima maneira de incutir nos iniciantes o amor pelo processamento do metal por meio do forjamento, dando as primeiras aulas de artesanato logo na exposição. “O Talismã do Ferreiro” é uma exposição onde todos tiveram a oportunidade de experimentar e sentir as mudanças no material com os próprios golpes de martelo.
Exposições de ferraria estão se tornando uma boa tradição. Em setembro de 2015, a exposição “Forja da Felicidade” foi inaugurada pela 4ª vez no âmbito do festival “Indian Summer”. Master classes também foram ministradas aqui.
Numerosos livros que falam sobre várias tecnologias de forjamento a frio e a quente, fundição, soldagem por forjamento e tecnologias para a criação de elementos decorativos ajudarão os iniciantes a dominar todos os meandros da ciência do processamento de metal.
Os livros podem dizer muito, mas ainda assim a ferraria, como antigamente, é passada de mão em mão, de mestre para aluno.
Forja DIY.
Breve introdução:
Há cerca de três anos decidi fazer uma forja - estava cansado de fazer cabos e queria forjar sozinho. Vasculhei a literatura, a Internet e perguntei a velhos amigos ferreiros. Em geral, para ser sincero, tudo não está claro. Os fãs até fazem (!) uma forja no banheiro (!). Eles recomendam aspiradores de pó, panelas... Mas preciso de algo pequeno, mas realmente “não de joelhos”.
Já tenho experiência, faço facas muito boas: utilizo principalmente aço para rolamentos, porque é barato e acessível. Princípios básicos de construção de uma forja:
Mais barato possível
Máximo de materiais disponíveis
Mais conveniente
Então, primeiro, o que é necessário para uma forja.
Materiais.
1) Tijolo comum, branco ou vermelho - cerca de trinta, tirei de aterros e ruínas
2) Grelha metálica. Paletes de metal são melhores, de ferro fundido é melhor. Consegui comprar bandejas de ferro fundido para o fogão em uma loja da vila (loja de ferragens). Se desejar, você pode simplesmente colocar os acessórios ou soldar a grelha. Funcionalmente, as brasas queimarão sobre ele, então quanto mais grosso melhor. Os buracos não devem ser maiores que um a um centímetro e meio (caso contrário, as brasas cairão).
3) Bigorna. Claro, um pedaço de trilho servirá. Mas a bigorna é melhor. Esta não é apenas uma das peças mais “caras”, mas você não encontrará nada. Mas tive sorte, encontrei-o novamente numa loja da aldeia. Mas se você afiar facas, o trilho será suficiente.
4) Ventilador. O mais importante é soprar. Comprei milhares no mercado de construção por dois rublos e meio - esta é a segunda parte mais cara, mas bastante acessível.
5) Uma manga feita de papel alumínio - coloque-a no ventilador e enfie nela um cano de abastecimento de água.
6) Cano de água, um metro e meio de diâmetro - aproximadamente do tamanho de uma lata de ervilha.
7) Uma lata de ervilha - de um lado tem um furo, do outro é cortada e dobrada, funciona como uma estrutura que guia e reflete o fluxo de ar - para soprar no lugar certo.
8) Coto grande para instalação de bigorna.
Todos. Custos orçamentários totais (três anos atrás):
Bigorna – 900 esfregar.
Ventilador – 2.500 rublos.
Manga flexível de alumínio – 80 RUR
Paletes 2 peças – 160 rublos.
Os tijolos são grátis, todo o resto é grátis.
Total: cabemos facilmente em 4.000 rublos.
Como funciona a forja.
A forja é simples.
Você precisa: soprar o ar de baixo, através da grelha, sobre as brasas. A peça de trabalho repousa sobre as brasas e é aquecida. Você pode enfiá-lo nas brasas. As laterais são revestidas de tijolo. Ponto. Todos.
Portanto (ver Foto 1.) – primeiro traçamos um retângulo de tijolos. NÃO me preocupei com o tema “cimento, argila refratária, etc.” - basta COLOCAR os tijolos. Se ele se mover, eu consertarei. Se estourar, vou substituí-lo. Não preciso forjar portões, preciso de lâminas. Bastante.
A foto mostra que um retângulo é feito de tijolos de cores diferentes. É verdade que está apoiado numa caixa de ferro - abaixo à esquerda - mas era só uma caixa, usei também. Essencialmente são duas paredes de tijolos dispostas em duas fileiras em forma de “P”. Largura – para acomodar paletes. Você pode ver claramente como queimei estupidamente um dos paletes - estava tentando obter um “brilho branco”. Eu consegui. Isso é necessário?
Coloquei blocos maiores no topo - acabei de encontrar estes, você pode simplesmente fazê-los com tijolos. Aqui está a vista frontal 
Duas camadas de tijolos, os paletes repousam sobre elas com as bordas, a caixa de ferro embaixo - não preste atenção - consideramos que está no chão. Em seguida, continuamos as paredes e o final - apenas alguns tijolos acima.
Um cano é um pedaço de cano de água para soprar. 
Vista superior: mais duas fileiras de tijolos foram colocadas. Na verdade, quase tudo está pronto. Mas a experiência mostra que - como tudo isso é ao ar livre - é melhor colocar as paredes mais altas para não esfriar com a brisa. Portanto, aumentei um pouco mais (não tem foto, só acrescentei mais duas fileiras de tijolos. Mas isso foi esse ano, dois anos - foi exatamente isso que forjei na foto).
Agora - soprando.
A próxima foto mostra um ventilador sobre um palete de madeira (montado rapidamente) com capa de alumínio. Um ventilador custa dinheiro - mas mesmo que seja um aspirador de pó antigo ou um fole caseiro - é importante que o ar seja fornecido onde for necessário e de forma conveniente. O tubo não aquece. 
É importante que o fornecimento de ar seja de baixo para cima, coloquei uma lata amassada na ponta do tubo, que faz o fluxo de ar passar da horizontal para cima - isso é mais que suficiente. Os bancos são gratuitos
A manga é colocada e enrolada no ventilador com arame. Não há aperto, está tudo preso, só para aguentar. Eu não estou preocupado. Na próxima foto no domingo. caso – dados de saída do ventilador. A ponta amassada da manga de alumínio fica bem visível, onde coloco o tubo enquanto trabalho. 
Como eu disse, a seguir pegamos uma lata de ervilhas. Colocamos no cano. A tampa dobrada é um refletor, apontamos para cima e colocamos o tubo sob os paletes. Colocamos o tubo em uma manga de alumínio, amassamos e amarramos com arame. Ligamos o soprador. Você precisa de um interruptor, pise nele com o pé - desligue-o e ligue-o, para que não sopre em vão quando você não precisar dele - suas mãos estão ocupadas.
A seguir, um toco colocado no disco da roda é coberto com areia. Em princípio, tais fundamentos não devem ser abalados. Coloque uma bigorna em um toco (um pedaço de trilho ou pedaços de ferro mais maciços) e pronto. Todos. Isso é o que todo mundo já tem - consegui comprar uma bigorna - junto com o ventilador, esses são os dois maiores gastos. Se eu não tivesse dinheiro, pegaria um pedaço grosso de canal ou trilho. O principal é que tudo esteja funcionando.
E aqui está uma visão geral da forja em operação. Se precisar de abrigo do vento, adiciono uma parede de tijolos. Preciso de uma bitola longa (por exemplo, forjei um espeto de um metro e meio de vergalhão) - retiro os tijolos da ponta - etc. Tudo pode ser reconstruído em um minuto. 
Boa sorte pessoal! A forja é ótima. Eu forjei facas para mim - o principal é que suas mãos estejam livres e você realmente não precise lamber os lábios ao ouvir as anotações de outras pessoas - mas faça suas próprias coisas. Mas essa é uma história diferente!
A produção independente de produtos decorativos forjados exigirá uma sala especial para forjamento e soldagem. Tradicionalmente, esta sala é chamada de forja ou oficina de ferreiro.
Colocação dos equipamentos na forja: 1- esmeril; 2 - máquina de forjar; 3. dobrador de tubos; 4 - armários para ferramentas; 6 - vício; 6 - bancada; 7 - ventilador; 8 - caixa d'água; 9 - forja; 10 - porta-ferramentas; 11- mesa para ferramentas; 12 - bigorna; 13 - caixas com carvão.
O trabalho em uma forja envolve trabalhar peças de metal, geralmente enquanto estão quentes. A soldagem com máquina elétrica ou a gás também envolve trabalhar com chama aberta e metal aquecido a alta temperatura. Isso impõe exigências especiais à instalação de uma forja em casa.
Como construir uma ferraria com as próprias mãos?
É melhor construir uma forja com materiais que não sejam suscetíveis ao fogo fácil:
Layout de equipamentos em uma forja rural.
- tijolos;
- blocos de concreto;
- folhas de cimento-amianto.
Se a forja for forçada a ficar em um prédio com paredes de madeira, elas deverão ser rebocadas. O piso da forja é pavimentado com tijolo, vazado com concreto ou feito com uma mistura de argila e areia, umedecendo-o e compactando-o bem. Uma garagem, telheiro ou despensa da casa é adequada para serralharia. Ali também podem ser colocadas máquinas de forjamento a frio, já que este método de processamento do metal dispensa o uso de fogo aberto.
A área da sala para forjamento de elementos decorativos pode ser relativamente pequena e ditada apenas pela comodidade e liberdade de movimento do ferreiro.
Para a produção de produtos de pequeno porte, a área ideal da forja pode ser considerada de 16 m².
Ferramentas na forja: martelos, tornos, pinças, amoladores.
Tal oficina permite colocar todo o equipamento necessário sob o mesmo teto. Os trabalhos de soldagem só devem ser realizados ao ar livre.
Ao realizar trabalhos de forjamento em ambientes fechados, é necessário garantir ventilação suficiente. Um dispositivo de ventilação forçada do tipo fornecimento e exaustão seria o ideal. Neste caso, o equipamento de exaustão é colocado acima do forno. A altura dos tetos não deve ser inferior a 2,5 M. Uma forja sob um dossel não precisa de ventilação, mas trabalhar nela no inverno será bastante desconfortável.
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Disposição interna da forja, luminárias principais
As especificidades do trabalho de um ferreiro envolvem a colocação de dispositivos característicos na oficina:
Construção de uma forja de ferreiro.
- forja de ferreiro;
- bigornas e speraks;
- laje correta;
- placa dobrável;
- vício;
- martelos, freio de mão, marreta;
- ferramentas para cortar, afiar, furar, picar;
- bancada de serralheiro.
Além disso, é imprescindível equipar a forja com um recipiente com água para resfriar a forja, que estará sempre à mão, e uma caixa de combustível com atiçador e pá. Garantir a segurança contra incêndios determina a colocação de um extintor de incêndio em local acessível.
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As ferramentas mais necessárias
O aquecimento de peças metálicas a alta temperatura antes do processamento requer a presença de uma forja na oficina. Trata-se de uma espécie de forno aberto, em cuja lareira se queima combustível de alta temperatura - carvão ou carvão. A forja geralmente fica localizada na parede mais distante da entrada para que o ferreiro possa acessá-la pelos 3 lados. Isso permite aquecer peças longas e pequenas para a fabricação de elementos metálicos decorativos.
Bigorna com dispositivo para fixação de peças.
Para uma pequena oficina ou para a fabricação de peças pequenas, uma forja portátil é adequada, que pode ser feita de chapa ou de um cilindro de gás cortado. O processamento de peças maiores (partes de grades, cercas, etc.) exigirá a instalação de equipamentos estacionários. Tradicionalmente, esse forno é feito de tijolo: a base é feita de tijolo ou bloco de concreto, deixando espaço no centro para um cinzeiro e o fluxo de ar para as grelhas. Você também pode soldar a base a partir de um canto de aço fazendo um cinzeiro em chapa de metal. Para detonação forçada, a fim de aumentar a temperatura de combustão do combustível, é colocado um tubo. Você pode usar um aspirador de pó para bombear o ar. Uma grelha é instalada no topo do cinzeiro, e as paredes ao seu redor são feitas de tijolos refratários, formando um ninho de fornalha onde fica o combustível em chamas.
A peça quente é processada em uma bigorna. Para isso, você pode adaptar um pedaço de trilho, cuja extremidade é retificada em forma de cone. Se possível, é melhor adquirir uma bigorna profissional, mas um pedaço de chapa de aço grossa (2-3 cm) com superfície lisa também é adequado para fazer peças decorativas.
Você pode instalar a bigorna:
- sobre um bloco de madeira (“cadeira”);
- sobre base de concreto monolítico;
- em um barril de areia.
Com qualquer método de instalação, a altura acima do piso da superfície de trabalho da bigorna (plataforma) é determinada individualmente e deve corresponder aproximadamente ao nível do polegar da mão do ferreiro que está próximo a ela.
Acessórios (placas de dobra e nivelamento, tornos, grampos) são usados para fixar e processar peças de trabalho. A placa de dobra possui furos nos quais, se necessário, são inseridos pedaços de haste conforme o padrão; entre eles, elementos idênticos são dobrados em grande número (cachos, caracóis, etc.). Na placa direita, peças longas podem ser dobradas em ângulos retos ou endireitadas. Shperaks são minibigornas para pequenos elementos. Em um torno, as extremidades da peça são fixadas ao torcer, dobrar ou algumas ferramentas (cortadores, abaixadores) para processar peças de trabalho.
As ferramentas de impacto devem ser representadas por um conjunto de martelos e marretas de diversos pesos (4-16 kg) para golpear no forjamento de produtos grandes. Para o processamento final da peça são utilizadas ferramentas de freio de mão pesando 800-2000 g e comprimento de cabo de cerca de 35 cm.O freio de mão é utilizado para desferir golpes precisos e corrigir o formato do produto. Martelos com percussores moldados são usados para peças forjadas de configuração especial. Esses martelos geralmente são adquiridos ou fabricados para uma tarefa específica.
Diversas ferramentas elétricas para trabalhar metal devem ter cabos com seção transversal adequada à carga.
A bancada de um mecânico é uma mesa com altura conveniente para o proprietário, na qual você pode instalar ferramentas elétricas, dispor peças brutas e acabadas e realizar operações a frio no processamento de produtos: afiar, retificar, cortar, etc.
Todos os equipamentos de forja devem ser colocados levando em consideração as necessidades individuais do mestre para facilidade de trabalho e acesso desimpedido aos principais locais de trabalho: forja, bigorna, bancada de trabalho. Fazer uma forja em casa é bastante acessível, e trabalhar nela trará prazer e permitirá que você faça várias coisas de metal de forma independente.
A base do processamento mecânico do ferro e do aço era a técnica de conformação do metal, ou seja, o processamento do metal a quente por forjamento e estampagem. Ao mesmo tempo, ocorriam várias operações de corte de metal (lixar com lima, girar rebolo, cortar com cinzel, etc.), mas na maioria dos casos também tinham uma finalidade adicional.
As seguintes operações tecnológicas formaram a base da variada e complexa tecnologia de processamento de metais ferrosos:
1) todos os tipos de técnicas de forjamento livre;
2) soldagem de ferro e aço;
3) cimentação de ferro e aço;
4) tratamento térmico do aço;
5) corte de metal em rebolos e lima;
6) soldagem de ferro e aço;
7) revestimento e incrustação de ferro e aço com metais não ferrosos e preciosos;
8) polimento de ferro e aço.
O processamento mecânico de metal aquecido por pressão usando golpes de martelo na tecnologia moderna é chamado de forjamento livre. Desde o advento do ferro até a introdução da tecnologia siderúrgica, as operações de forjamento aberto foram os principais métodos tecnológicos pelos quais o produto adquiria a forma necessária. A temperatura na qual o forjamento normal pode ocorrer varia para o ferro entre 900-1300 graus e para o aço entre 775-1050 graus. Um aumento ou diminuição desta temperatura afeta negativamente a estrutura do metal: a sua qualidade deteriora-se. E, como nos mostrou a estrutura metálica dos objetos estudados, o ferreiro sempre trabalhou nessas temperaturas. A temperatura de aquecimento era controlada pelas cores incandescentes do ferro e do aço. O metal aquecido foi deformado por golpes de martelo. Como já mencionamos, os martelos que conhecemos pesam mais de 1,5 kg.
A soldagem, especialmente a soldagem de ferro e aço, era uma técnica tecnológica difundida na antiga Rússia. A base da antiga tecnologia russa para a fabricação de uma lâmina de corte era a combinação de dois materiais na lâmina - ferro e aço, conectando-os mecanicamente por soldagem. É por isso que na antiga tecnologia de soldagem da Rus era uma técnica bem desenvolvida e dominada.
Não é muito difícil soldar ferro com ferro ou ferro com aço de baixo carbono (até 0,3% C). Aços com teor de carbono de 0,4-0,6 por cento são mais difíceis de soldar. É muito difícil soldar aço com teor de carbono de 0,8-0,9 por cento e é especialmente difícil soldar esse aço com ferro. Para soldar metal, é necessário calor muito alto. Para ferro e aço com diferentes teores de carbono, as temperaturas de aquecimento serão diferentes. Para ferro puro esta temperatura será de 1425-1475 graus, para aço com 0,4 C - 1300-1350 graus e para aço com 0,8 C - 1200-1250 graus. Como mostra a microestrutura das costuras de soldagem, a grande maioria delas nos produtos da Antiga Rússia tem uma estrutura muito limpa e fina e, portanto, uma conexão forte. A resistência e a limpeza das costuras na soldagem de ferro e aço com alto teor de carbono chamam a atenção. A dificuldade na soldagem de ferro e aço de alto carbono reside na necessidade de determinar com muita precisão as melhores temperaturas de soldagem de ambos os metais e de soldar rapidamente, caso contrário a união dos metais não ocorrerá. O antigo ferreiro russo lidou com tudo isso com bastante habilidade. Além disso, na tecnologia de soldagem da antiga Rus, ficamos impressionados com a capacidade dos ferreiros de trabalhar com volumes muito pequenos de metal.
A tecnologia de soldagem dos antigos ferreiros russos já estava em um nível elevado para aquela época, no século X. A tecnologia de soldagem bem dominada e desenvolvida tornou possível aos antigos artesãos russos produzir ferramentas, armas e ferramentas de alta qualidade.
A carburação é o processo de cementação do ferro ou aço a uma certa profundidade da superfície para dar ao metal uma aparência de aço.
estruturas. Uma condição indispensável para a cimentação é aquecer o objeto a uma temperatura de pelo menos 910 graus. Na antiga Rus', a carburação era usada tanto para cementação de produtos de ferro, ou seja, para dar-lhes superfícies de aço, quanto para cementação adicional de lâminas de aço soldadas. A cimentação já era conhecida no século X.
A operação de torneamento de metais, relacionada à tecnologia de corte a frio de metais, era uma técnica técnica difundida na antiga Rússia. Tecnologicamente, estendeu-se desde dar uma superfície leve e lisa a um objeto até transformar formas e elementos individuais em produtos. Esta operação na técnica de produção acompanhou a produção de quase todos os itens. O torneamento de metais, ou seja, a retirada de pequenas aparas de metal, era feito com rebolos e pedras de amolar.
O material para os círculos e barras foi pedra natural de vários tipos: arenito, esmeril, corindo. Para um desbaste mais suave, foram utilizados materiais artificiais.
A pedra de amolar redonda é encontrada várias vezes nas camadas de assentamentos da Antiga Rússia. Um grande lagar, muito bem preservado, foi encontrado em Ekimau, na Moldávia. O rebolo, de 300 mm de diâmetro e 42 mm de espessura, possuía um furo quadrado para o eixo exatamente no centro. Tamanho do furo 40X40 mm. O apontador era feito de arenito muito fino. Um apontador semelhante foi encontrado em Novgorod em camadas do século XI.
Lixar metal com lima, principal operação da metalurgia, também foi muito difundido. A lima foi utilizada principalmente por serralheiros na fabricação de mecanismos de travamento complexos e variados. A lima também foi utilizada na produção de serras, flechas de acabamento e produtos similares.
A soldagem é um processo pelo qual dois ou mais objetos metálicos são unidos pela introdução de um metal ou liga de menor ponto de fusão (solda) entre eles. Este processo é conhecido pelo homem desde os tempos antigos. Os metalúrgicos da Idade do Bronze já eram bem versados na técnica de soldagem. Na Rússia de Kiev, a tecnologia de soldagem de ferro e aço foi altamente desenvolvida. Estudos de costuras soldadas (análises espectrais e estruturais) em antigas fechaduras e chaves russas mostraram que o antigo serralheiro russo usava solda dura à base de cobre para soldar ferro e aço.
Como as peças da fechadura foram soldadas entre si, ou seja, como os pontos de solda foram aquecidos até a temperatura de fusão da solda? É absolutamente impossível soldar 35 peças de ferro de uma fechadura, às vezes com uma costura longa e profunda e uma superfície larga, usando uma lima aquecida ou um tubo de solda (sua presença nas ferramentas de um antigo joalheiro russo é conhecida pela arqueologia). As costuras das fechaduras estudadas são muito resistentes, sempre estanques, com pequenos vãos e totalmente preenchidas com solda (Fig. 13). A única maneira de aquecer a costura ou simultaneamente
Apenas algumas costuras poderiam envolver o aquecimento de todo o produto ou das peças soldadas em uma forja especial ou em um recipiente especial à prova de fogo (mufla), que por sua vez era aquecido em uma forja convencional. Soldagem semelhante de produtos de aço e ferro em fornos também é usada na tecnologia moderna.
A essência do processo é a seguinte. As peças, limpas no local da soldagem de sujeira, graxa, óxidos e incrustações, são revestidas ao longo da costura com pó de cobre ou um fio ou placa de cobre é colocada entre elas, depois conectadas e, se necessário, fixadas temporariamente com algo e colocadas em a forja. Na alta temperatura da forja, o cobre derrete e penetra no ferro aquecido. Quanto menor for a folga nas peças montadas, mais forte será a costura. Não está claro para nós como o mestre evitou os óxidos durante o processo de soldagem ou os removeu da superfície das peças no local da soldagem. Atualmente, é criada uma atmosfera protetora nos fornos, o que não poderia ser feito na antiga Rus'. Provavelmente o serralheiro, ao montar a futura costura, ou seja, conectar as peças e revestir ou assentar com cobre, ao mesmo tempo, junto com a solda, coloca o fluxo 1 na costura, que já está no forno em alta temperatura, combinando com óxido de ferro, limpou a costura.
A soldagem forjada de ferro e aço, que foi uma grande conquista técnica da antiga tecnologia russa, permitiu aos serralheiros obter conexões fortes entre peças feitas de ferro e aço e produzir mecanismos de travamento confiáveis, muitas vezes consistindo de 40 peças individuais.
A tecnologia de revestimento de ferro e aço com metais não ferrosos e preciosos na antiga Rússia era usada por armeiros, serralheiros e outros artesãos de metal. Os armeiros costumavam usar revestimento de metal nobre. A tecnologia de revestimento de cobre era mais difundida. Foi especialmente amplamente utilizado por armários. A maioria das antigas fechaduras cilíndricas russas dos séculos 12 a 13 eram revestidas de cobre.
A tecnologia de revestimento de cobre é tecnicamente muito próxima da tecnologia de soldagem e baseia-se nos mesmos princípios. O revestimento de cobre provavelmente era feito a quente em uma forja. Além das fechaduras, outros utensílios domésticos também eram revestidos com cobre, por exemplo, tesouras, fivelas, alfinetes, cadeiras, forros diversos, etc. Os antigos ferreiros russos usavam amplamente o revestimento de ferro e aço com ligas de estanho-chumbo. Produtos como, por exemplo, todos os tipos de alfinetes, fivelas, etc., foram totalmente revestidos com a liga. Mas às vezes apenas parte do produto era revestida com liga, principalmente elementos decorativos.
O polimento de ferro e aço, ou seja, dar brilho à superfície de um produto, era utilizado por ferreiros de diversas especialidades. Ao produzir espadas e outras armas, eles levaram a superfície do metal a um estado brilhante e espelhado. A crônica atesta isso: “Eles têm espadas nuas nas mãos, brilhando como água”.
1 Fluxo é uma substância usada na soldagem ou soldagem para derreter óxidos metálicos.
O interesse pela ferraria está em constante crescimento, mas claramente não há literatura educacional suficiente que descreva os fundamentos tecnológicos da forja. Esperamos que este material preencha, até certo ponto, a lacuna e ajude os ferreiros iniciantes a aprender os fundamentos da forja, bem como os apresente à irmandade inquieta e criativa dos artistas-ferreiros.INFORMAÇÕES BÁSICAS SOBRE METAL
Ao forjar produtos, os artesãos precisam lidar com materiais (vários tipos de aço, metais não ferrosos, ligas) que possuem uma grande variedade de propriedades físicas, mecânicas e tecnológicas.
O material mais utilizado no forjamento é o aço, uma liga de ferro e carbono. Dependendo da quantidade de carbono, os aços são divididos em baixo carbono (até 0,25% C), médio carbono (0,25-0,6% C) e alto carbono (0,6-2% C). Aumentar o teor de carbono aumenta a dureza e a temperabilidade do aço, mas reduz a condutividade térmica e a ductilidade.
Dos metais não ferrosos no forjamento, utilizam-se principalmente cobre e alumínio, bem como suas ligas, por exemplo latão (L90, L80, L68, L62, etc.), bronze (BrOTs4-3, etc.).
Todos os metais e ligas possuem estrutura policristalina, ou seja, consistem em grãos metálicos individuais firmemente fundidos entre si, entre os quais se localizam inclusões não metálicas de óxidos, carbonetos e outros compostos na forma de camadas finas. Os grãos, por sua vez, também possuem estrutura cristalina, seus tamanhos são de 0,01-0,1 mm.
Durante o forjamento, a deformação ocorre principalmente devido ao deslizamento dos grãos entre si, uma vez que a ligação entre eles é mais fraca que a resistência dos próprios grãos.
Como resultado do forjamento, os grãos do metal são esticados na direção do fluxo do metal, o que leva à formação de uma estrutura de ponto de granulação fina (quanto mais finos os grãos do metal, mais forte ele é). Ao mesmo tempo, são retiradas inclusões não metálicas, que podem ser observadas até a olho nu.
Os tamanhos dos grãos e, portanto, as propriedades de resistência do metal são em grande parte determinados pelo regime de temperatura de forjamento. Portanto, o metal deve ser forjado em uma determinada faixa de temperatura para que os grãos esmagados durante a deformação não cresçam novamente sob a influência de uma alta temperatura residual. Todo ferreiro, para produzir um produto de aço de alta qualidade e conferir-lhe as propriedades adequadas por meio de tratamento térmico, deve compreender o diagrama de estado ferro-carbono. Consideremos fragmentos de um diagrama no qual a temperatura da liga é traçada ao longo do eixo das ordenadas, e o teor de carbono em porcentagem é traçado ao longo do eixo das abcissas (Fig. 1).
Figura 1. Diagrama de fases ferro-carbono
Acima da linha GS, todos os aços possuem estrutura de augtenita - metal sólido homogêneo constituído por grãos de mesma composição e estrutura.
Quando os aços carbono são aquecidos a uma temperatura abaixo da linha crítica PS = 723 graus C, não ocorrem alterações estruturais neles.
Aquecimento de peças de trabalho. Esta é uma operação importante e responsável da qual dependem a qualidade do produto e a durabilidade da ferramenta. O forjamento, via de regra, é realizado aquecendo o metal até a chamada temperatura de forjamento para aumentar sua ductilidade e reduzir sua resistência à deformação. A faixa de temperatura de forjamento depende da composição química e da estrutura do metal que está sendo processado.
Também deve ser levado em consideração que quando os aços carbono são aquecidos, o carbono queima da camada superficial do produto até uma profundidade de 2-4 mm, levando a uma diminuição da resistência e dureza do aço e à deterioração da sua temperabilidade.
A peça de trabalho deve ser forjada somente quando estiver uniformemente aquecida. Cada classe de aço possui sua própria faixa de temperatura de forjamento, ou seja, são determinadas as temperaturas no início do forjamento Tn e no final do forjamento Tk. Como resultado do aquecimento do metal ligeiramente acima da temperatura Tn, o metal adquire uma estrutura de granulação grossa e sua ductilidade diminui. O aquecimento do metal a uma temperatura ainda mais alta leva a defeitos irreparáveis - queimaduras, como resultado da destruição do metal durante o forjamento.
Ao forjar peças aquecidas abaixo da temperatura Tn, podem ocorrer rachaduras. Portanto, ao forjar, você deve se lembrar do provérbio: “Golpeie enquanto o ferro está quente”. Ou seja, é necessário forjar o metal no regime de temperatura Tn-Tk (área sombreada no diagrama de fases ferro-carbono). A temperatura do metal aquecido pode ser determinada pelas cores do calor e da mancha, e o tipo do aço - pela faísca (Tabela 1-3).
Combustível. Para aquecer as peças, os ferreiros utilizam vários tipos de combustível: sólido, líquido e gasoso.
Na maioria das vezes, o carvão é usado para aquecer peças em forjas. Além disso, é desejável que o carvão seja preto e brilhante, o tamanho dos seus pedaços deve corresponder aproximadamente ao tamanho de uma noz. Os ferreiros chamam esse tipo de carvão de noz. O coque, que tem uma alta temperatura de combustão, também é frequentemente utilizado. Você também pode usar lenha de árvores de folha caduca (carvalho, freixo, bétula, etc.). Porém, o melhor combustível é o carvão, que foi o principal combustível do ferreiro até meados do século XVIII.
Atualmente, fornos elétricos e fornos que operam com combustível líquido ou gasoso são amplamente utilizados em forjarias.
Fornos e fornos. A base de uma forja estacionária é uma mesa onde é instalada uma lareira para aquecer as peças. Numa forja, a forja é normalmente colocada no centro da parede oposta à entrada (a parede principal). A altura da mesa da forja é determinada pela altura do ferreiro, pela comodidade de transferir a peça da forja para a bigorna e é considerada de 700-800 mm; as dimensões usuais da superfície da mesa são 1 × 1,5 ou 1,5 × 2 M. Se se pretende fazer objetos grandes, como portões, grades, então a forja é instalada a alguma distância da parede e a mesa é feita de aumento tamanhos. A superfície da mesa de forja é feita de tijolo, pedra serrada e concreto armado. O pedestal é feito em forma de caixa, cujas paredes são feitas de troncos, tábuas, tijolos ou pedra, e o interior é preenchido com pedrinhas quebradas, areia, argila e terra queimada.
Tabela 1. Dependência da cor térmica da peça de trabalho na temperatura de aquecimento
Tabela 2. Determinação da temperatura de aquecimento por cores manchadas
Tabela 3. Determinação de classes de aço por faísca
O lugar central da mesa é ocupado pela lareira, ou lareira (às vezes são fornecidas duas lareiras). Uma forja destinada à forja artística geralmente é feita com uma localização central da lareira. As dimensões do ninho são determinadas pela finalidade da forja e pelo tamanho das peças aquecidas. O ninho central tem planta redonda ou quadrada, medindo 200×200 ou 400×400 mm e profundidade de 100-150 mm.
Figura 2. Estrutura Tuyère
Consideremos o projeto e o princípio de operação de uma lança de jateamento inferior convencional (Fig. 2). O ar (de um ventilador ou fole) é fornecido através de um tubo ao corpo da ventaneira e entra na zona de combustão através de uma grelha de ferro fundido. A quantidade de ar fornecido é regulada por um amortecedor. Uma tampa inferior é projetada para limpar o corpo da ventaneira de cinzas e outros resíduos de combustão.
Para criar chamas de vários tipos, são utilizadas grelhas com determinados formatos de orifícios para passagem de ar. Assim, furos redondos uniformemente espaçados contribuem para a formação de uma chama cilíndrica da tocha, enquanto furos ranhurados contribuem para a formação de uma chama estreita e alongada.
Uma coifa é instalada acima do forno estacionário para coletar e remover fumaça e gases da forja. As dimensões da entrada inferior do guarda-chuva geralmente correspondem às dimensões da mesa de forja. Os guarda-chuvas, via de regra, são feitos de chapa de ferro com espessura de 0,5 a 1,5 mm.
Figura 3. Equipamento para aquecimento de peças: forno metálico estacionário (esquerda): 1 tubo de exaustão; 2 guarda-chuva; 3-tanque com água para resfriamento do instrumento; 4 alavancas para regulação do fornecimento de ar; Duto de 5 ar; 6 abas; Ponta cônica 7; 8-tuyere; Mesa de 9 elencos; 10 foco; tipos de guarda-chuvas (direita): a, b-chaminé na parede; c-chaminé lateral externa; chaminé central externa
Via de regra, os guarda-chuvas são fixados acima da forja a uma altura de 500-600 mm da mesa (Fig. 3). No entanto, esta altura do guarda-chuva nem sempre contribui para a remoção máxima dos gases de escape. Portanto, para melhor captar a fumaça, a altura do guarda-chuva deve ser determinada experimentalmente, levando em consideração as características da forja, por exemplo a força da explosão.
Em alguns casos, os guarda-chuvas são equipados com asas rebatíveis. A desvantagem dos guarda-chuvas de metal é que eles queimam rapidamente.
Figura 4. Forja estacionária com guarda-chuva de tijolos (esquerda): 1 tanque de água; Lança 2 refrigerada a água; minha buzina de gás (direita)
Guarda-chuvas feitos de tijolos refratários são mais confiáveis e duráveis (Fig. 4). No entanto, esses guarda-chuvas são muito mais pesados que os de metal e sua construção requer uma estrutura de metal feita de cantos ou canais e, às vezes, suportes adicionais nos cantos.
Fornos portáteis são usados para aquecer pequenas peças. Uma forja portátil consiste em uma estrutura de metal sobre a qual é montada uma mesa com lareira e um ventilador para fornecimento de ar. O ventilador é acionado por um pedal. Pode-se usar um maçarico para aquecer as peças, que é colocado em um pequeno furo, e ao lado é colocado um fogão feito de tijolos refratários (Fig. 5).
Figura 5. Forjas portáteis com maçarico
Os espaços em branco são colocados no espaço entre os tijolos. Ou os tijolos são colocados na extremidade, sobre eles é colocada uma grelha e sobre ela é instalado um fogão de quatro tijolos, no qual é despejado o carvão. Um maçarico com tubo é colocado na parte inferior.
Figura 6. Forja portátil com aspirador
O projeto de uma forja portátil leve com um aspirador doméstico é mostrado na Fig. 6. O pedestal da forja é soldado nos cantos e a parte superior da mesa é forrada com tijolos refratários. Uma ventaneira com cinzeiro é colocada nos cantos horizontais superiores. A uma distância de 150 mm da lança, é soldado ao cinzeiro um tubo com diâmetro interno de 30 mm, que é conectado à mangueira do aspirador. Deve-se ter em mente que neste caso a mangueira não é inserida na tomada inferior, mas sim na tomada superior (descarga) do aspirador. O copo inferior do aspirador com o filtro é removido e o aspirador é colocado sobre um suporte. Nos casos em que não há eletricidade para acionar o ventilador, pode-se utilizar fole.
O fole em cunha de dupla ação produz um sopro calmo, resultando em uma chama uniforme e as peças de trabalho são aquecidas uniformemente (Fig. 7).
Figura 7. Fole laminado
Nas forjas modernas, vários ventiladores acionados eletricamente são usados para soprar.
LOCAL DE TRABALHO, EQUIPAMENTOS, FERRAMENTAS E DISPOSITIVOS DO FERREIRO
A ferraria requer uma grande variedade de ferramentas e equipamentos. A principal ferramenta de suporte para forjamento é a bigorna (Fig. 8).
Arroz. 8. Bigornas e shperaks: a - bigornas sem chifre, com um e com dois chifres (1 - face; 2 - orifício quadrado; 3 - cauda; 4 - suportes; 5 - cadeira; 6 - patas; 7 - chifre cônico; 8 - plataforma não endurecida; 9 - furo redondo); 6 - shperaks (1 - inserido na bigorna; 2 - cravado no solo; 3 - para pequenos trabalhos); c - bigorna portátil; g - bigorna montada em uma cadeira
As bigornas modernas são fabricadas em aço 45L por fundição, pesando de 10 a 270 kg. As bigornas vêm em diferentes tipos: sem chifre, com um chifre e com dois chifres. O mais conveniente e versátil de usar é a chamada bigorna de dois chifres, mostrada na Fig. 8, a (direita). A superfície horizontal superior do solo na bigorna é chamada de face, ou plataforma, e todo o trabalho básico de forjamento é executado nela. As bordas laterais da bigorna formam um ângulo de 90° com a superfície frontal, as bordas da bigorna devem ser bem afiadas, sem lascas ou dobras. Nas nervuras são realizadas dobras e distribuição de material, bem como algumas operações auxiliares.
O chifre cônico da bigorna é projetado para flexão radial de tiras e hastes, bem como para laminação e soldagem de peças brutas de anéis.
No lado oposto do chifre há uma cauda, usada para dobrar e endireitar produtos retangulares fechados. Na área da cauda existe um furo quadrado medindo 35x35 mm, que é usado para instalar uma ferramenta de apoio - nizhnyakov. Perto do chifre há um furo redondo com diâmetro de 15-25 mm para fazer furos nas peças de trabalho.
Na parte inferior da bigorna estão as patas necessárias para fixá-la (com grampos) a uma cadeira de madeira ou suporte de metal. Um tronco ou toco maciço (carvalho, bordo, bétula) com um diâmetro de 500-600 mm é geralmente usado como cadeira. Quando não é possível selecionar o bloco de madeira desejado, eles pegam um barril de metal ou madeira, enchem-no com areia, argila, terra, compactam bem, colocam em cima uma junta grossa de madeira, na qual é fixada a bigorna.
Bigornas leves e portáteis (de viagem) têm pernas especiais.
Bigornas são vendidas em lojas de ferragens. Se você não conseguiu comprar uma bigorna, pela primeira vez poderá substituí-la por um pedaço de trilho ou um enorme bloco de metal retangular.
Deve-se ter muito cuidado na instalação da cadeira, que deve ficar na vertical e não vibrar. Para isso, a cadeira é enterrada a uma profundidade de pelo menos 0,5 m e a terra ao seu redor é bem compactada. A altura da cadeira depende da altura do ferreiro e geralmente é de 600 a 700 mm. A altura mais conveniente para o trabalho é quando o ferreiro, parado ao lado da bigorna, sem se curvar, chega à plataforma com os dedos levemente dobrados.
Uma bigorna de alta qualidade produz um som alto e claro quando batida levemente com um martelo, e o martelo retorna com um som vibrante.
Para pequenos trabalhos, os ferreiros usam bigornas pequenas ou bigornas especiais - shperaks (Fig. 8, b). Alguns shperaks são instalados com suas hastes tetraédricas em
o buraco quadrado da bigorna; outros, tendo um poste vertical alongado, são cravados com a extremidade pontiaguda num bloco de madeira ou no chão.
Arroz. 9. Ferramenta de impacto: 1-com bola nas costas; 2.4 - com traseira unilateral em formato de cunha; 3.6 - com cauda longitudinal dupla face; 5-com cauda cruzada dupla face
Os instrumentos de percussão incluem martelos manuais, martelos de guerra e marretas (Fig. 9). O freio de mão é a principal ferramenta do ferreiro, com a qual ele forja pequenos produtos ou controla o processo de forjamento com martelos.
Normalmente, os martelos do freio de mão pesam de 0,5 a 2 kg, mas os ferreiros costumam usar martelos mais pesados, pesando até 4 a 5 kg. As alças do freio de mão são feitas de madeira nobre (carpa, bordo, dogwood, bétula, sorveira, freixo). Os cabos devem ser lisos, sem fissuras, caber confortavelmente na mão, seu comprimento deve ser de 350-600 mm.
Os martelos de guerra são martelos pesados, pesando de 10 a 12 kg, que os martelos usam com as duas mãos. As cabeças dos martelos de guerra vêm com costas unilaterais em forma de cunha, bem como costas dupla-face (longitudinal ou transversal). A superfície de trabalho inferior da cabeça (quebra) destina-se ao forjamento principal, e a cauda superior em forma de cunha destina-se à aceleração do metal ao longo ou através do eixo da peça de trabalho. O cabo do martelo é feito da mesma espécie de árvore do freio de mão; O comprimento do cabo é selecionado em função do peso da cabeça do martelo, da altura do martelo e atinge 70-95 cm.
Marreta - um martelo pesado (até 16 kg) com percussores planos é usado para trabalhos de forjamento pesados, onde é necessária uma grande força de impacto.
Todas as ferramentas de impacto devem ser tão confiáveis quanto possível, com atenção especial à fixação do cabo à cabeça. O formato do furo na cabeça do martelo - inserção onde o cabo é inserido - é elíptico e tem inclinação bilateral de 1:10 do meio para as bordas laterais. Isso facilita a inserção do cabo na cabeça do martelo e garante que ele fique bem preso após cravar a cunha. A prática estabeleceu que as mais confiáveis são as cunhas de metal, que entram em uma profundidade igual a 2/3 da largura da cabeça do martelo e são cravadas em ângulo com o eixo longitudinal da marreta (martelo).
Ao trabalhar com martelos de guerra, são utilizados três tipos de golpes: leve (cotovelo), médio, ou ombro (golpe de ombro), forte (articulado), quando o martelo descreve um círculo completo no ar. Os martelos usam golpes montados ao forjar peças grandes e durante a soldagem por forja de peças maciças (Fig. 10).
Para melhorar a qualidade dos produtos manufaturados e aumentar a produtividade, os ferreiros costumam usar várias ferramentas de suporte instaladas sob um martelo ou bigorna. Para trabalhar sob o martelo, utilizam-se cinzéis de forjamento simples e modelados, punções, alisadores e rolos (Fig. 11). Na bigorna são instalados rebaixos, mandris cônicos, garfos dobrados, pregos, vários grampos e dispositivos para tipos especiais de forjamento.
Arroz. 11. Ferramenta de apoio: a-cinzéis (1-para corte transversal de metal frio; 2-para corte transversal de metal quente; 3-para corte longitudinal; 4-para corte radial; 5-para corte moldado); b-punch (feito com seções redondas, quadradas e outras da barba); pontos em V (1-cônico; 2-cilíndrico); g-alisadores; d-rolamento
Também são utilizadas ferramentas de apoio emparelhadas, que incluem crimpadores, martelos, pregadores com martelos planos e matrizes especiais para produtos figurados.
Os cabos da ferramenta de apoio são feitos de madeira, arame grosso ou cabo elástico. Comprimento do cabo 500-600 mm. Alças de madeira colocam as cabeças no lugar sem emperrar. Isso é feito para que vibrações e choques não sejam transmitidos pela alça. A alça de arame é torcida ao redor da cabeça enquanto está quente, e a alça do cabo é presa e selada no assento.
Vejamos alguns recursos da ferramenta de apoio...
Vamos começar com uma ferramenta de apoio para o martelo. Os cinzéis de ferreiro são divididos em cinzéis para cortar peças aquecidas e frias. Os cinzéis para corte a frio são mais maciços, com ângulo de afiação das facas de 60°, enquanto as facas dos cinzéis para corte a quente são mais finas, com ângulo de afiação de 30° (Fig. 11, a).
O formato da faca nos cinzéis para forjamento artístico é reto ou com curvatura em um plano (ou mesmo em dois planos).
Os cinzéis com faca reta são feitos para cortes transversais e longitudinais, com afiação unilateral ou dupla face. A faca do cinzel para corte transversal está localizada paralela ao eixo do cabo, e a faca do cinzel para corte longitudinal está localizada perpendicularmente ao cabo. A afiação unilateral do cinzel é utilizada quando é necessário obter um corte com ponta perpendicular, e se o produto tiver ponta inclinada ou for necessário chanfro, são necessários cinzéis com afiação dupla face. Cinzéis com faca cega são usados para aplicar vários enfeites aos produtos.
Cinzéis com curvatura de faca no plano horizontal são usados para recortar vários elementos curvos, como flores e folhas de acanto, de folhas.
Cinzéis moldados com dupla curvatura da faca são usados para cortar quaisquer elementos de peças volumosas.
Ao trabalhar com cinzel, o ferreiro deve ter em mente o seguinte: para evitar que a faca fique cega, é necessário colocar um espaçador (chapa de ferro ou cobre) sob a peça. A propósito, a junta protegerá a face da bigorna contra danos.
Ao cortar uma peça de uma peça de trabalho, certas regras devem ser seguidas. Assim, os golpes iniciais e finais no cinzel devem ser aplicados com muito cuidado: primeiro, para que o cinzel corte corretamente a peça, e no final, para que a parte cortada não voe e machuque alguém. O local onde é feito o corte deve ser cercado com rede.
Os perfuradores são projetados para fazer furos, vários recessos em peças relativamente finas e para decorar produtos. Dependendo do formato dos furos a serem perfurados, a seção transversal da broca (a parte funcional do punção) pode ser redonda, oval, quadrada, retangular ou moldada (Fig. 11, 6).
Para fazer furos em peças grossas, utilizam-se furadores e punções especiais, que se diferenciam dos punções por não possuírem cabos e serem segurados por alicates (Fig. 11, c).
É sabido pela prática do ferreiro que para facilitar a remoção do furo do furo que está sendo perfurado, um pouco de carvão fino é derramado no recesso pré-marcado (durante o processo de perfuração, os gases gerados pelo carvão ajudam a empurrar a ferramenta para fora) .
Os alisadores são usados para suavizar irregularidades na superfície de uma peça forjada após ela ter sido processada com um martelo. As plainas vêm com superfícies de trabalho planas e cilíndricas de vários tamanhos e formatos. Para o nivelamento de grandes superfícies utilizam-se normalmente espátulas com superfície de trabalho de 100x100 mm e para o nivelamento de pequenas superfícies utilizam-se espátulas de 50x50 mm. Planas com superfície cilíndrica são necessárias para nivelar filetes e superfícies radiais (Fig. 11, d).
As laminadoras têm como objetivo acelerar a distribuição (alongamento) do metal ao longo e através do eixo das peças, bem como abrir ranhuras cilíndricas nas peças e decorar produtos (Fig. 11, e).
Vamos conhecer a ferramenta de apoio instalada na bigorna. Tal ferramenta está equipada com uma haste quadrada, que é inserida no encaixe correspondente da bigorna (Fig. 12).
Arroz. 12. Ferramenta de apoio instalada na bigorna: 1 entalhe; mandris de 2 cones; 3 garfos; 4-6 mandris
Os cortes inferiores são usados para cortar peças de trabalho usando um freio de mão. A peça é colocada na lâmina de corte e, batendo nela com o freio de mão, a peça necessária é cortada. O ângulo de afiação da lâmina de corte é de 60°. Deve-se lembrar que o corte da peça não pode ser concluído até o fim, para não danificar a lâmina de corte. Primeiramente é feita uma bainha profunda da peça e a separação final de parte da peça é feita na borda da bigorna com um leve golpe do freio de mão.
Mandris cônicos são usados para alargar furos em peças forjadas, distribuir anéis e realizar operações de dobra.
Os garfos são usados para dobrar e enrolar peças de trabalho. Além disso, as ferramentas de calço incluem vários mandris para forjamento chanfrado, dobra e soldagem forjada de elos de corrente.
Arroz. 13. Ferramenta de apoio emparelhada: a-crimp (1-3) e tamper (4); b-dispositivos para fixar pregos, parafusos, rebites
A ferramenta de apoio emparelhada inclui uma ferramenta inferior (inferior), que é inserida no orifício da bigorna com haste quadrada, e uma ferramenta superior (superior), que possui uma alça para segurar (Fig. 13, a).
Este grupo inclui estampagem (para dar a uma peça pré-forjada a forma cilíndrica, retangular ou poliédrica correta) e compactação (para distribuição longitudinal ou transversal do metal). Para trabalhos artísticos especiais são utilizados carimbos especiais com relevos como folhas, picos, rosetas, etc.
Uma ferramenta de apoio também pode incluir uma placa ungueal com furos passantes especiais de diferentes tamanhos para plantar cabeças de pregos, parafusos e fixadores (Fig. 13, b).
Para dar à cabeça de um prego, parafuso ou rebite a forma desejada (esfera, prisma, quadrado, hexágono), são utilizados martelos planos especiais.
Uma enorme placa de aço também será de grande ajuda no forjamento de produtos artísticos - uma forma com tamanho plano de aproximadamente 300x400 mm e espessura de 150-200 mm, nas quatro faces laterais das quais existem reentrâncias de várias configurações e tamanhos: semicircular, triangular, retangular, etc. A placa é necessária para forjar vários elementos moldados e é usada em vez de matrizes de suporte. Nas superfícies finais do molde existem furos passantes redondos, quadrados, triangulares e moldados para fazer furos com punções ou punções especiais (Fig. 14).
Para a fabricação de grandes produtos artísticos como cercas, grades de varandas, marquises, entradas, será necessária uma laje grande e grossa sobre a qual os produtos são montados e endireitados. A placa possui furos passantes para instalação de pinos, parafusos, esquadros de encosto e diversos dispositivos para dobramento de perfis, montagem de estruturas e outras operações tecnológicas.
É conveniente montar produtos artísticos de formato complexo (com superfície convexa) em lajes com formato de superfície adequado. Para soldar produtos grandes é necessário contar com racks especiais.
Para trabalhar com metal quente, é claro, você precisa de um alicate. De acordo com o formato das mandíbulas, os alicates são divididos em longitudinais, transversais, longitudinais-transversais e especiais. As pinças de forjamento devem ser leves, com cabos elásticos, para segurar com segurança as peças forjadas durante a operação, os cabos das pinças podem ser apertados com um anel especial - um spandrel (Fig. 15, a).
Arroz. 15. Alicate de ferreiro (a) e torno de cadeira (b): 1 cabo; Anel de 2 braçadeiras; 3 rebites; 4 esponjas; 5-em branco; 6 voltas
Se o alicate não agarrar bem a peça de trabalho, as mandíbulas do alicate são aquecidas em uma forja e, depois de agarrar a peça com elas, são pressionadas com o freio de mão.
Um torno de cadeira (Fig. 15b) e vários grampos são usados para fixar peças quentes. Tal torno é fixado com parafusos, cavilhas ou rebites potentes no suporte principal da bancada ou em
uma cadeira separada - um tronco enorme, bem fixado no chão da forja. O nível superior das mandíbulas geralmente está localizado a uma altura de 900 a 1000 mm do nível do chão.
Para medir peças e produtos em uma forja, são utilizadas réguas de aço com comprimento de 250, 500 e 1000 mm, medidores de metal, paquímetros, esquadros, etc.. Além disso, os ferreiros-artistas, ao fazerem a produção em massa, utilizam amplamente vários modelos e medidores feitos de fios e folhas (Fig. 16).
Arroz. 16. Instrumento de controle e medição: paquímetro; calibradores b; medidores de furo em V; ferramenta de medição de combinação g
Para cuidar da forja, você precisará de uma pá de carvão, um atiçador, uma picareta ou pé-de-cabra para romper o carvão sinterizado, uma vassoura para limpar a lareira de carvão fino e pó de escória, um aspersor para molhar o carvão ao sinterizar a cúpula ( tampa) acima da lareira, pinças de carvão..
Ressalta-se que todas as ferramentas necessárias ao forjamento devem estar localizadas em uma mesa especial próxima ao local de trabalho do ferreiro. Altura da mesa 600-800 mm.
Além das ferramentas principais e auxiliares, a forja contém sempre uma caixa para areia seca, um rack para guardar ferramentas, recipientes para água, uma caixa para carvão, racks para guardar ferramentas e metais, uma bancada para produtos de metalurgia, etc.
É bom quando a oficina do ferreiro-artista é espaçosa, luminosa e inclui várias salas para determinados tipos de trabalho: desenho e trabalho gráfico, serralharia e montagem, forja e soldadura. Além disso, é desejável ter espaço para armazenamento de materiais, produtos semiacabados diversos, etc.
Para esboços e trabalhos gráficos, serão necessárias mesas grandes, pois alguns elementos devem ser desenhados em tamanho real, uma prancheta para desenhar componentes e peças individuais, além de diversos suportes para tablets, armários para guardar esboços e desenhos.
A sala de serralharia e montagem está equipada com bancada com torno, furadeira, afiador e demais equipamentos necessários à montagem e acabamento de produtos forjados.
