Современная художественная ковка
и металлопластика

Хотя искусство ковки известно на Руси с древнейших времен, начало его широкому распространению было положено в XII—XIII вв. — во времена зарождения древнерусского городского кузнечного ремесла.
Узкая производственная специализация кузнецов способствовала созданию замечательных художественных произведений. Прекрасным примером русского кузнечного искусства XIII в. может служить шлем Ярослава Всеволодовича, выкованный из одного куска железа.
В XV—XVII вв. кузнечное ремесло продолжало бурно расти, в Новгороде и Москве возникали кузнечные корпорации. Кузнецы селились вместе, образуя слободы (Кузнецкий мост в Москве, Кузнечная слобода в Старице).

Широкое распространение кузнечного ремесла стало возможно при активном росте в этот период металлургической промышленности.
Уже в древние времена в число вещей, изготовлявшихся кузнецами, помимо оружия, входили: дверные ручки, пробои и кольца, петли дверей и ворот, замки, кресалы для высекания огня и другие виды изделий.
В народном творчестве XVIII в. привлекают внимание затейливые кованые светцы и подсвечники, кованые паникадила. Примерами высокого развития ремесла могут служить искусно выполненные ограды, перила, балконные решетки Петербурга. Изделия, сохранившиеся в музеях нашей страны, дают полное представление об этой отрасли декоративного искусства. Они свидетельствуют о богатстве и своеобразии русской художественной ковки. Кузнечное дело, считавшееся необычным, высоким искусством, издавна было окружено различными поверьями. Считалось, что кузнецы находились под покровительством бога Сварога и могли врачевать болезни, ворожить, отгонять нечистую силу. Профессия кузнеца казалась таинственной, связанной с магией.
Техника художественной ковки начиная с самых ранних периодов и до настоящего времени почти не изменилась. В этом можно убедиться, сравнивая как инструменты, так и готовую продукцию этого большого периода. Несмотря на большое разнообразие видов вещей, существует определенное количество технических приемов, применяемых при их изготовлении. Весь декоративный эффект ковки теснейшим образом связан с этими приемами. Лишь при ознакомлении с техникой кузнечной работы раскрывается органическая связь декора и технических приемов ковки.

Материалы и приспособления

Подбор материала. Ковка — один из наиболее распространенных способов обработки железа. Ударами молота нагретой заготовке придается нужная форма. Хорошо поддаются ковке малоуглеродистые стали, наиболее пригодны для художественной обработки мягкие сорта, содержащие до 0,13% углерода. При повышенном содержании углерода в стали повышается жесткость, твердость, возрастает тенденция к закаливанию, что не только затрудняет ковку, но и препятствует горновой сварке, часто применяемой в кузнечных работах.
У каждого сорта стали своя определенная температура начала и конца ковки. При содержании углерода свыше 1,5% сталь не рекомендуется нагревать выше 1000°.

Наиболее рекомендуемые для художественной ковки сорта стали — Ст 1, Ст 2, Ст 3 с содержанием углерода от 0,07% до 0,22%.

Инструменты и приспособления.

Для процесса ковки требуются специальные инструменты. Все этапы работы над изделием проходят на наковальне. Наиболее распространенный тип — однорогая наковальня, Изготовляется она из незакаленной стали с приваренной сверху закаленной пластиной. На роге удобно загибать металл, а в отверстия на противоположном крае можно вставлять различные приспособления для сложнорельефной ковки. Рубить металл следует только у основания рога, так как на закаленной части наковальни зубило быстро приходит в негодность. Обычно наковальня прочно закрепляется костылями на невысоком дубовом чурбане. Вес ее может быть 50 кг и больше — в зависимости от характера ковки и величины обрабатываемых деталей.

Шпераки — маленькие приспособления, вставляющиеся в отверстия в наковальне. На шпераках выколачиваются и правятся различные элементы узора.

Обрабатывают металл при небольших поковках ручником-молотком, им же указывают место, по которому должен ударять кувалдой молотобоец. Вес ручника от 0,5 до 1,5 кг. Рабочая часть — плоская, верхняя — закругленная или заостренная (в виде тупого зубила). Верхняя и нижняя части закаливаются. Длина ручки 300—400 мм. Кувалда-молот весит от 2 до 8 кг. Кузнец-молотобоец держит кувалду обеими руками. Оба конца кувалды плоские. Рукоятка (с целью меньшей отдачи в руки) делается из древесины легкой и прочной рябины.

Из жара обрабатываемая деталь (поковка) вынимается и удерживается в процессе работы клещами, имеющими самые различные формы губок. В зависимости от характера детали губки могут быть плоскими, полукруглыми, трубчатыми. При необходимости их можно нагревать и изменять в соответствии с профилем поковки. Поковку всегда следует плотно и крепко обхватывать клещами.

Для рубки и резания железа применяют зубила и подсечки. В отличие от зубил, употребляемых слесарями, они имеют деревянные ручки. Подсечку вставляют в отверстие в наковальне. Деталь кладут между подсечкой и зубилом и разрубают ударом кувалды по зубилу.
Насечку (несквозную) производят на площадке наковальни, а разрубку пластины — у основания рога во избежание порчи зубила. Во всех операциях деталь нужно прочно удерживать клещами.

Для пробивки отверстий служат пробойники. Пробойники могут иметь разнообразные сечения — круглые, квадратные, прямоугольные и т. д.
Чтобы поковке придать граненую, цилиндрическую или эллипсовую форму, ее обрабатывают в обжимках. Это приспособление имеет верхнюю и нижнюю части. Верхняя насаживается на деревянную ручку, нижняя укрепляется в отверстии наковальни.

Гладилка выглаживает поверхность изделия. Нижняя часть ее хорошо отшлифована и в зависимости от вида работ может иметь размеры 12×12 — 30×30 мм.

Канавки, углубления и всевозможные ямки наносятся подбойками, имеющими самую различную конфигурацию. Приспособления для художественной ковки многообразны. В одном случае это отлитая чугунная плита с углублениями определенной формы и рисунка. Раскаленную поковку ударами молота вгоняют в углубления, при этом она принимает их форму.

В другом случае применяют стальную плиту, в которой сверлят отверстия, вставляют штыри и между ними гнут раскаленную полосу (например, завитки для ограды).

Для ковки сложных фигурных элементов предварительно из жести или тонкого листового железа вырезают шаблон.

Приемы ковки

Кузнечных приемов очень много, они имеют определенную последовательность, но, обобщая можно свести их к восьми основным.

Осадка

Если длину заготовки нужно уменьшить, увеличив ее поперечное сечение, применяют осадку. При этом деталь нагревают целиком, ставят вертикально на наковальню и, прочно удерживая щипцами, бьют кувалдой по верхнему концу. Необходимо следить, чтобы деталь не гнулась, и периодически выравнивать ее.

Прием, когда утолщают лишь часть заготовки, называется высадкой. При высадке нагретой оставляется лишь часть, подлежащая утолщению. (Концы охлаждаются поочередным погружением в воду.) Ковка происходит так же, как и при осадке.

Вытяжка

Если нужно увеличить длину детали за счет уменьшения толщины, ее вытягивают. При этом раскаленный прут кладут на наковальню и расковывают кувалдой по всей длине, периодически поворачивая его на 90° (если прут квадратного сечения). Для вытяжки круглых болванок применяют седлообразные обжимки. В процессе ковки следует все время поворачивать деталь вокруг оси. Аналогичным способом делается расплющивание в тех случаях, когда часть прута должна иметь форму пластины.

Рубка

Если поковку необходимо разделить на две части, применяют кузнечную рубку. При этом деталь нагревают до темно-красного цвета, кладут на наковальню и разрубают ударами молота по кузнечному зубилу. Прорубив поковку на три четверти, ее переворачивают и заканчивают операцию с обратной стороны. Процесс может быть ускорен наполовину, если рубку производить не на плоской стороне наковальни, а на подсечке, вставленной в наковальню. При этом нужно следить, чтобы закаленные острия зубила и подсечки не совпадали во избежание повреждения инструмента.

Очень часто в художественной ковке деталь не прорубают насквозь, а оставляют надрубленной. Этот прием получает дальнейшее развитие: надрубленные отростки могут быть вытянуты и превращены в завитки, листья, цветки. Обрубка и вырубка применяются при изготовлении ажурных деталей со сложным силуэтом (цветов, розеток).

Гнутье

Очень часто заготовке придается изогнутая форма. В том случае, когда деталь толстая, в месте изгиба происходит искажение заготовки — утонынение ее. Это можно предупредить благодаря предварительной высадке изгибаемого участка. Если деталь необходимо изогнуть под углом, используют ребро наковальни или отверстие в ней, куда вставляют конец заготовки. Нагревать можно лишь участок детали, подлежащий гнутью.

Дугообразный изгиб можно осуществить на роге наковальни, оправках или штырях, воткнутых в стальную доску.

Скручивание и свивка

Декоративно выглядит скрученный стержень. При этом один конец заготовки поворачивается вокруг своей оси по отношению к другому. Один конец прутка удерживается вторым кузнецом или же зажимается в тиски, другой продевается в отверстие воротка (нужного диаметра) и скручивается. Свивкой называется скручивание нескольких прутков между собой. При свивке железо следует нагревать до ярко-красного или даже желтого цвета во избежание трещин и разрывов.

Выглаживание

По окончании подготовительной отделки заготовки ее нужно тщательно выгладить. Однако этой операцией не следует злоупотреблять, поскольку кое-где оставшиеся выбоины от молотка придают поверхности «живой» вид, несут следы ручной обработки материала.

При выглаживании гладилка перемещается по металлу постепенно вдоль прутка, причем в местах изгиба поверхности можно оставлять легкие грани, придающие изделию живописный вид.

Насекание узора

К одной из заключительных операций ручной ковки относится насекание узора. В горячем виде зубилом на заготовку могут быть нанесены штрихи, ломаные линии, сетка, шрифт, изобразительные сюжеты. Плоскость при этом должна быть относительно ровной, а при насекании колец следует пользоваться оправками или, если кольцо большое, надевать его на рог наковальни.
Иногда, отделывая уже готовое изделие, требуется изменить фактуру поверхности, обогатить ее. Это можно сделать подбойками и пуансонами, рабочая поверхность которых, соприкасаясь с металлом, придает ему нужную фактуру.

Сборка

Хотя в настоящее время самое широкое распространение получили заводские формы сварки: дуговая, точечная, контактная и газовая, в художественной ковке находят применение традиционные виды скрепления деталей. Это — склепка, сборка на винтах, горновая сварка.
Поскольку все эти операции относительно трудоемки, следует избегать ненужных перекрещиваний и пересечений. Если требуется скрепить два прута, имеющих большую разницу в толщине, желательно механическое соединение клепкой или болтом, поскольку при сильном горновом нагреве толстого болта тонкий может сгореть. Кузнечной или горновой сваркой хорошо сваривается малоуглеродистое железо (0,15—0,20% углерода). Прежде такое железо носило название кузнечного. Сварка достигается размягчением соединяемых деталей до тестообразного состояния и последующей проковкой шва. Этот вид соединения имеет ряд разновидностей — внахлестку, встык и вразруб. Тонкие прутки свариваются встык. Внахлестку свариваются более толстые детали. Перед сваркой концы несколько скащивают для увеличения свариваемой поверхности.

Если толщина прутка превышает 50 мм, может быть применена сварка вразруб. При этом один из концов вытягивается в виде клина и вставляется в другой — разрубленный.

Когда детали подготовлены таким образом, их нагревают в кузнечном горне до белого каления (1300°). В период нагрева железо покрывается окалиной, ее устраняют. Возникновению окислов препятствует бура, образующая флюс. После нагрева до 1300° шлак сбивают и стряхивают, вслед за чем начинается проковка свариваемого места сначала ручником, а затем кувалдой. Проковку следует вести от центра к краям для выжимания шлака.