Kako narediti kovaško ognjišče na plin z lastnimi rokami: nasveti + načrti v pomoč domačim mojstrom

Oprema za toplotno obdelavo kovin je drago zadovoljstvo. Ni vsak začetniški mojster pripravljen odšteti precejšnjega zneska za njen nakup. Vendar pa obstajajo tehnologije, po katerih je mogoče kovaško ognjišče na plin izdelati z lastnimi rokami brez večjih težav in stroškov.

V članku, ki ga predstavljamo, boste našli podroben opis sestave glavnega atributa kovaške obrti. Povedali vam bomo, kako deluje ognjišče in o njegovih konstrukcijskih komponentah. Svetovali vam bomo, kako doseči temperaturo, potrebno za taljenje in kovanje surovcev.

Samostojnim domačim mojstrom predlagamo, da se seznanijo s preverjenimi domačimi izdelki iz kovaške prakse. Izvedeli boste, kateri materiali, končne naprave in orodja bodo potrebni pri izdelavi ognjišča. Dobili boste predstavo o zahtevnem procesu in dragocene nasvete.

Načelo delovanja in specifika konstrukcije

Kovaško ognjišče je potrebno za izvajanje vrste operacij pri pripravi kovine za nadaljnjo obdelavo. Segretemu surovcu v njem dajo načrtovano obliko. Z njegovo pomočjo izdelujejo danes priljubljene kovane okraske, v vsakdanjem življenju potrebne dele, posodo, pohištvene predmete itd.

Ognjišče uporabljajo na vseh področjih toplotne obdelave. Lahko je povsem miniaturno, nameščeno dobesedno na mizo, ali stacionarno, ki spominja na tradicionalno opečno peč. Ne glede na velikost vsi modeli delujejo po enotnem načelu.

Kako deluje kovaško ognjišče?

Za pripravo kovine za nadaljnje kovanje jo je treba segreti in dobesedno 'zmehčati' pri temperaturah do 1100–1200 °C. Pogoji so doseženi zaradi posebnih konstrukcijskih značilnosti, ki zagotavljajo dovod goriva in kisika v območje gorenja v ustreznih razmerjih za postopek.

Znotraj plinskega ali trdnega goriva kovaškega ognjišča poteka značilna kemična reakcija: predeluje se ogljikovodik. Ogljik, pridobljen pri zgorevanju tako plinastih kot trdnih ogljikovodikov, ulovi in prisvoji kisik iz segrevane kovine. Rezultat je jeklo brez oksidacijskih primesi.

Kovaško ognjišče, zgrajeno z lastnimi rokami, seveda ne bo omogočilo kovanja damastnih klinov in okrasnih rešetk za izbrano balustrado, vendar bo povsem primerno za izdelavo preprostih gospodinjskih predmetov in izvirnih okraskov.

Značilnosti kovaškega ognjišča omogočajo delno uporabo obnovitvenega potenciala ogljika. Ves kisik se ne izžge iz segrevane gredice. Zaradi delne redukcije se kovina ne prežge popolnoma in ne postane krhka, kot se to zgodi pri litini.

Za ureditev miniatuurne domače kovačnice niso potrebni posebni materiali. Z vsem potrebnim razpolaga skoraj vsak gospodar. Zagotovo ima opeke in ostanke jeklenih profilov, jeklene cevi, sidra, objemke.

Mimogrede, litoželezne izdelke v industriji po toplotni obdelavi nasičijo s kisikom, da bi se znebili navedene pomanjkljivosti ali jo vsaj zmanjšali.

V industrijsko izdelano ognjišče, opremljeno s krmilnim sistemom, potreben zrak za gorenje vpihujejo tako, da ga rahlo primanjkuje. Domačega izdelka je težko opremiti s takšno napravo, če nanj seveda ne namestite gotovega plinskega gorilnika z avtomatiko.

Ne glede na konstrukcijo in vrsto delovanja kovaškega ognjišča se v njegovem delovnem območju predeluje ogljik, ki se sprošča iz ogljikovodika. Ta k sebi privlači okside in s tem kovino osvobodi le-teh.

Zaradi nezmožnosti nastavljivega dovajanja zraka, natančneje kisika v njem, so ročno kovani izdelki pogosto prežgani. To se zgodi v prvih fazah. Vendar z izkušnjami pride tudi sposobnost mojstra, da začuti, kdaj je treba prenehati segrevati, ter znanje, kaj je treba storiti, da bi se izognili popolni izgubi kisika.

Sestava in delovni deli

Obstaja ogromno možnosti za izdelavo domačih modelov, ki so jih kovači preizkusili v praksi. Navedli bomo le majhen del njih. Preden se odločite, kateri plinski kovaški ogenj je najbolje narediti sami, si oglejte tipične značilnosti naprave.

Po tehničnem bistvu je vsak kovaški ogenj nekakšna peč s značilnimi pripomočki: kuriščem, rešetko, zračno komoro, ki se v ruskih ogrevalnih napravah imenuje podpihovalnik. Za razliko od navadne peči je zračna komora opremljena z odtokom za uravnavanje dovoda zraka ter cevjo z ventilom.

Rešetko okrepijo tako, da je sposobna prenesti precejšnje termomehanske obremenitve. Običajna rešetka iz kovinskih palic ali ostankov kotnikov ni primerna. Potrebna je ojačana naprava. V idealnem primeru je bolje, če gre za v delovno mizo vgrajeno ploščo iz debele kovine z enakomerno izvrtanimi luknjami.

V konstrukciji kovaškega ognja ima vsak konstrukcijski del določeno funkcijo, zaradi česar se sproščanje kovine iz primesi in segrevanje za kovanje izvajata v optimalnem načinu.

Skupnost naštetih sestavnih delov se imenuje fuma. V opremi industrijsko izdelanih ognjev jih je več, da jih je mogoče zamenjati glede na zahtevane pogoje za izvedbo določene operacije in velikost segrevane surovine.

Fumo najpogosteje ne nameščajo v zaprto ohišje, temveč jo montirajo na mizo. Ta mora biti dovolj stabilna in zaščitena pred toplotnimi vplivi, za kar se uporablja obloga. V številnih konstrukcijah je v mizo vgrajena rešetka ali pa je namesto nje nameščena kovinska perforirana plošča.

Za oblogo mize za stacionarni ogenj, ki ga nameravajo aktivno uporabljati, uporabljajo ognjevzdržno kvarčno opeko. Domače naprave za enkratno uporabo obložijo s šamotno opeko. To je lažje najti v prodaji, pa tudi cena je nižja.

Gorilno komoro kovaškega ognja utrdijo z oblogo, ki jo izvedejo z ognjevzdržno ali šamotno opeko, ki je sposobna prenesti visoke temperature.

Za popolno zbiranje in odvajanje dimnih plinov nad mizo s perforirano ploščo ali nad fumo namestijo šotor ali kupolo. Te povežejo z dimnim kanalom, ki je zgrajen po principu dimnika za plinski kotel. Delovati mora brezhibno, saj so plini, ki se sproščajo pri segrevanju kovine, izjemno strupeni.

Poleg osnovnih konstrukcijskih sestavnih delov obstajajo tudi dodatne naprave. Običajno kovači poleg ognja postavijo kalilno kopel, da končni izdelek takoj potopijo v hladilno in kalilno sredstvo. To je v primeru, če je potrebno toplotno udarno kaljenje.

Pri opremljanju lastne kovačnice je treba pomisliti ne le na izdelavo opreme za segrevanje kovine, ampak tudi na spremljevalno opremo: nakovalo, kopel za kaljenje, plinsko-zračno komoro, dimnik in sesalni zvon.

Obrtniki v industrijskem obsegu uporabljajo tudi plinsko-zračno komoro. V njej izdelke sušijo pred kondenzatom, dodajajo dodatke, ki jih je mogoče dodati le v plinastem stanju. Tam tudi sušijo zrak za doseganje določenih tehnoloških pogojev.

Za povečanje območja izjemno visoke temperature uporabljajo goriščno kapo – proti dnu razširjajoč se pokrov. Potrebna je predvsem pri delu z barvnimi in plemenitimi kovinami. Obrtniki pogosto ne potrebujejo nobenih dodatkov, razen kopeli, za katero lahko prilagodite katero koli kovinsko posodo zadostne prostornine.

Izbira modrega goriva za delo

Menijo, da je za delo kovaške peči primeren tako omrežni plin kot tudi balonski utekočinjeni plin. Razočarali vas bomo: uporaba neprečiščene naravne različice ni smiselna.

Obstajata dva tehtna razloga za opustitev naravnega goriva:

• Po cevi k nam prihaja modro gorivo, ki je mešanica plinastih ogljikovodikov. Njihove sposobnosti glede kurilne vrednosti in zadrževanja kisika so različne. Zato se je praktično nemogoče prilagoditi optimalni dobavi zraka.
• V plinski mešanici za gospodinjsko uporabo je vedno, čeprav majhna, vendar na rezultat vplivajoča vsebnost primesi. Prisotnost fosforja in silicija lahko spregledamo, žveplo pa bo zagotovo naredilo rezultat prizadevanj neuporaben. Rešilo ga lahko le pretaljevanje.

Poleg tega gospodinjskemu plinu dodajajo odorant – dajejo mu značilen vonj, da bi lahko takoj odkrili uhajanje. Te snovi bodo prav tako negativno vplivale na kakovost.

Za delo kovaške peči gospodinjski plin ni primeren, ker vsebuje primesi, ki ovirajo obdelavo kovin. Plinasto gorivo je treba pred dovajanjem v območje zgorevanja očistiti ali pa uporabiti balone z industrijskim monogazom.

Odlično bi se obnesli industrijski utekočinjeni plini: propan ali butan, dobavljena v balonih. Vendar le, če gre za monogaze brez kakršnih koli spremljevalnih primesi.

Če ni mogoče kupiti prečiščenega modrega goriva, lahko čiščenje izvedete sami. Znebiti se žveplovih spojin pomaga posoda z naftalinom, skozi katero je treba spustiti plin pred dovajanjem v gorilnik.

Mimogrede, če uporabite tovarniško izdelan gorilnik, bo postopek gradnje kovaške peči potekal veliko hitreje. Poleg tega vam za rezultat ni treba skrbeti – vse bo delovalo brezhibno in varno. Poleg tega lahko v gorilniku zrak in plin vnaprej zmešate v zahtevanih razmerjih za delo.

Tehnologija gradnje kovaškega ognjišča

Takoj povejmo, da doma izdelana plinska kovaška peč, katere načrte in metode sestavljanja vam bomo predstavili, ni primerna za proizvodne namene. Vendar pa je z njeno pomočjo mogoče izdelati edinstven nakit, zanimive notranje predmete in izvirne kovinske izdelke zelo preprosto.

Številni modeli kovaških peči, zasnovani za delo na trdo gorivo, se lahko prilagodijo za delo na plin

Začnimo z najpreprostejšimi različicami, ki od izvajalca ne zahtevajo znanja varjenja in drugih gradbenih področij.

Elementarna konstrukcija s plinskim gorilnikom

Najpreprostejšo kovaško peč za oblikovanje lepih konic na kovinski palici, iz katere nameravate zvariti lepo ograjo na vikendu, ali za kovanje nakita, lahko izdelate iz šestih šamotnih opek.

Rešetko v tem modelu varijo na podlagi dveh kosov jeklene cevi VGP poljubnega, a ne prevelikega premera. Nanju prečno privarijo po tipu vijaka zvite kose profilne cevi, kota ali traku. To je potrebno za zajem pihalnega toka.

Najpreprostejšo različico kovaške peči lahko v pol ure sestavite iz šestih opek, več kosov jeklene cevi in kovinskih profilov.

Iz šamotnih opek sestavijo »gorišče«, ki ima samo podstavek, zgornjo pokritje in ob straneh dve steni. To kovaško peč postavijo le na prostem, ker sistem za odvod dima ni predviden. Na strani pihanja v zemlji izkopljejo majhno jamo za ohišje plinskega gorilnika ali spajkalne svetilke.

Da med delovanjem te kovaške peči iz plinskega gorilnika ne bi prišlo do eksplozije, je pred vhodom v gorišče bolje postaviti pregrado iz azbestnega kartona. Saj se lahko toplota, ki izhaja iz odprtega kurišča, vrne in segreje rezervoar s plinom.

V najpreprostejših kovaških napravah se zrak za zgorevanje dovaja bodisi naravno bodisi s pomočjo kovaških mehov. V obeh primerih je nadzor nad dovajanjem kisika nemogoč.

Na splošno se v tej napravi segrevanje izvaja na oglju ali koksu (drobni koks, proizveden namensko za kovače). Plinski gorilnik ali spajkalno svetilko uporabijo le za aktivacijo postopka. Ona bo vžgala in ustvarila pihalni tok.

Mobilna različica iz gosje ponve

Za to napravo tega modela potrebujete staro guščjo pečico. V njenih koncih se izrežeta odprtini za vstavljanje lastne ali kupljene plinske gorilnice. Nad odprtinama se izrežeta dve vdolbini. Ta model je tako kot prejšnji tip mogoče uporabljati izključno na prostem.

Obloga domačega kovaškega ognjišča se izvede z mešanico šamotnega peska in zdrobljene šamotne opeke. Za to lahko neposredno kupite že pripravljeno mešanico. Po nanosu ni potrebno ničesar posebej peči. Strjevanje obloge se bo zgodilo med uporabo naprave.

Za nadpihovanje se namesti ventilator, ki je primeren po vrsti in moči, na primer iz ročne sirene. Idealno bi ustrezala pihalna plinska gorilnica, ki jo je mogoče odstraniti s starega turbokotla, če je seveda v delujočem tehničnem stanju.

Konstrukcija iz stare litoželezne posode ne bo omogočala doseganja temperature nad 900 °C, kar bistveno zoži področje uporabe.

Ta rešitev ima bistveno pomanjkljivost – z njo je mogoče delati le na prostem, če pa uporabite pihalno gorilnico, bo potrebna električna napetost. To pomeni, da se boste morali založiti z dobrim podaljškom zadostne moči ali pa tvegati, če napravo postavite blizu hiše.

Obstaja še ena možnost – kovaški mehovi, ki so jih kovači uporabljali več stoletij. Vendar opozorimo, da ročno vpihovanje zraka v kurišče kovaškega ognjišča sploh ni varno. Pa tudi glede produktivnosti bo vse težavno in dvoumno.

Stacionarna oprema za delavnico

Modeli, ki so nameščeni v delavnicah za stalno delo, morajo biti ne le funkcionalni, ampak tudi ergonomski. Pomembno je premisliti tako udobje dela kot tudi varnost, saj razbeljen kovinski kos predstavlja potencialno nevarnost. Hude poškodbe pa niso v načrtih nobenega normalnega mojstra.

V tem primeru ne jemljite standardnih dimenzij opreme, saj smo vsi zgrajeni in urejeni individualno. Kovaško ognjišče mora biti udobno prav vam in tistim, ki bodo uporabljali vašo delavnico, če je v skupnem najemu. Poseben pomen ima višina delovne mize in njene dimenzije.

Premično kovaško ognjišče pozimi lahko uporabite v delavnici, opremljeni z odsesovalnim sistemom s sondo, poleti pa na prostem, tako da ga po končanem delu premaknete v notranjost stavbe.

Za določitev dimenzij bodočega kovaškega ognjišča bomo ravnali na naslednji način:

• Izberite mesto v delavnici, ki omogoča postavitev vse osnovne in dodatne opreme na mestih, ki so primerna za izvajanje celotnega spektra dela pri segrevanju, kovanju in kaljenju.
• Določite svoj položaj. Stopite s stopali v širini ramen. Delovno (desno/levo) roko upognite v komolcu.
• Izmerimo razdaljo od komolca upognjene roke do talne ravnine. To je lažje storiti s sodelavcem. Nato enako dobimo drugi rezultat, če ne boste kovali samo vi. Aritmetični sredini dveh razdalj dodamo 5–7 cm – dobimo višino delovne mize.
• Vzamemo največje klešče glede na mere, da izmerimo razdaljo od trebuha do njihove najbolj oddaljene točke. Izmerjeni razdalji dodamo 10–12 cm – dobimo polovico diagonale delovne mize.
• Izračunamo dolžino stranice kvadratne delovne mize, upoštevajoč prej dobljeno polovico diagonale.

Kovaške mize običajno ne delajo okrogle, ker je neprijetna pri delu, zlasti če boste delali s pomočnikom.

Stacionarno kovaško ognjišče, predstavljeno v sistemu, je univerzalna oprema, ki jo je mogoče prilagoditi tako za trdo kot za plinasto gorivo. V primeru polnjenja v kurišče z ogljem od pogorelega lesa ali koksa, zrak tlači ventilator iz avtomobilske peči, saj bi sesalnik odpihal oglje.

V središču delovne mize je vgrajena rešetka. Takšna možnost je potrebna, da pri zapolnitvi odprtin z usedlinami ne pride do neenakomerne porazdelitve toplote. Pri uporabi plina je treba napravo opremiti z injekcijskim gorilnikom, ki ga je bolje kupiti, lahko pa ga naredite tudi z lastnimi rokami.

Po navdihu zapuščine konjenikov

Konjeniki so v vseh časih potrebovali podkve in žeblje za njihovo pritrditev. Tudi husarski in ulanski eskadroni so v svojem arzenalu imeli prenosna kovaška ognjišča, ki so se premikala skupaj z vojaškimi formacijami. Osnova mobilnih naprav za kovaška dela je bil ročično-ojnični mehanizem.

V osnovi delovanja kovaškega ognjišča, ki je sledilo ulanom in husarjem do bojnih položajev, je uporaba ročično-ojničnega mehanizma.

Analog ročično-drogastega mehanizma je zdaj najti lažje kot preprosto. Dovolj se je spomniti, kje je shranjen babičin nožni šivalni stroj znamke Singer. Z nekaj predelavami bodo ustrezali Singerjevi nasledniki znamke Čajka.

Če pri delovanju domačega kovaškega ognjišča kot gorivo uporabljajo plin, ga je bolje mešati v plinsko-zračni komori, na katero priključijo sesalec.

Vendarle je priporočljivo dati prednost starinskim različicam z litoželezno podstavno. Ta bo zdržala vsakršne toplotne in mehanske obremenitve. Idealna rešitev je konstrukcija na kolesih, ki jo je mogoče enostavno premikati na mesto, primerno za delo.

Ognjišče iz jeklenke s propanskim gorilnikom

Takoj opozorimo, da bo ta model kovaškega ognjišča ustrezal le tistim, ki imajo precejšnje izkušnje z delom s propanom. Plinska komora pri tej različici je precej velika, zato je lahko ob najmanjši kršitvi pravil eksplozija uničujoče moči. Posledice so nepredvidljive, vendar so v večini primerov katastrofalne.

Mojstru, ki se je odločil narediti kovaško ognjišče iz kisikove jeklenke, bo potrebna prav ta prazna posoda s premerom od 25 cm. Potrebni bodo ognjevzdržni materiali: plošča, cement, barva, kaolinska vata. Potrebno bo pritrdilno okovje, keramični premaz, jeklen sodček z navojem za ureditev priključne točke gorilnika.

Potrebni bodo še pritrdilno okovje in drugi materiali, ki jih v besedilu navajamo s seznamom. Za izvedbo del se je treba založiti z brusilko, naborom tapov velikosti 10-32, lopatico, čopičem za nanašanje premazov, vrtalnikom in pilami. Potrebna bo tudi zaščitna oprema: učinkovit respirator, delovne bombažne rokavice, očala.

Z montažo domačega kovaškega ognjišča iz kisikove jeklenke seznanja naslednja fotogalerija:

Če jeklenka prvotno ni imela podpornih nog in ročaja na vrhu za prenašanje, ju je vredno privariti. Mimogrede, če nimate izkušenj z varjenjem, lahko dela pri spajanju delov izvedete s sorniki ali s spajkanjem.

Nato je treba urediti cevni priključek za vstavljanje gorilnika v naše domače kovaško ognjišče:

Zdaj je treba pritrditi priključek in izdelati napravo za fiksiranje propanskega gorilnika v priključku:

Zdaj je pravi čas, da se lotimo ureditve dna doma izdelane kovačnice. Za to potrebujemo šamotne opeke, iz katerih bomo zgradili nekakšno delovno mizo. Hkrati bomo ločili območje visokih temperatur od stika s kovinsko steno ohišja.

Tla, ki so hkrati delovna ognjevarna miza ognjišča, so pripravljena. Zdaj nadaljujte z ureditvijo zadnje stene:

Z zadnjim delom smo opravili, zdaj sledi najzahtevnejši in najbolj zamuden del – sestavljanje snemljivega pokrova za sprednjo stran. Ta se odstrani, da se lahko občasno zamenjata pregorela izolacija in opečnat podstavek, saj se to pogosto dogaja ob aktivni uporabi.

Lahko rečemo, da smo delo uspešno opravili, ostali so samo zaključni koraki:

Želimo opozoriti domače mojstre: kovaštvo je zelo zanimivo, a nevarno za poškodbe. Varovati je treba oči, če je mogoče, pokriti vse dele telesa, kljub visoki temperaturi na delovnem območju.

Za zaščito pred opeklinami si moramo priskrbeti obutev z ojačenimi kovinskimi konicami. Priporočljivo je kupiti dolg bombažni predpasnik in rokavice. Nikakor ne smemo delati z segretim kovino v sintetičnih oblačilih – ta ob stiku z naključno iskro takoj vzplamtijo.

Zaključki in koristen video na to temo

Izvirni nasveti za samostojne mojstre pri gradnji kovaških ognjišč za zasebno kovačnico:

Kako narediti majhno peč za kaljenje kovinskih surovcev:

Podrobno navodilo za izdelavo stacionarne opreme za segrevanje kovine s plinom:

Z vami sva si ogledala le majhen del konstrukcij in shem za gradnjo kovaških ognjišč. V resnici jih je veliko več. Vendar vam bodo predstavljene informacije pomagale dobiti predstavo o vrstah opreme, da boste lahko izbrali najboljšo.

Ali želite deliti svoje izkušnje pri sestavljanju domačega kovaškega ognjišča in urejanju kovačnice? Prosimo, pustite komentarje v spodnjem obrazcu, postavljajte vprašanja in objavite fotografije na temo članka. Ni izključeno, da bodo vaša priporočila zelo koristila obiskovalcem spletnega mesta.