Ako si vyrobiť kováčsku výheň na plyn svojpomocne: rady + výkresy na pomoc domácim majstrom

Zariadenie na tepelné spracovanie kovov je nákladná záležitosť. Nie každý začínajúci majster je ochotný vynaložiť značnú sumu na jeho obstaranie. Našťastie existujú technológie, podľa ktorých je možné postaviť kováčsku výheň na plyn svojpomocne bez väčších ťažkostí a výdavkov.

V nami predloženom článku nájdete podrobný popis montáže hlavného atribútu kováčskeho remesla. Povieme vám, ako výheň funguje a o jej konštrukčných komponentoch. Napovieme, akým spôsobom dosahujú potrebnú teplotu na tavenie a kovanie prírezov.

Samostatným domácim majstrom ponúkame oboznámenie sa s overenými kováčskou praxou vlastnoručne vyrobenými dielami. Dozviete sa, aké materiály, hotové zariadenia a nástroje budú potrebné pri výrobe výhne. Získate predstavu o náročnom procese a cenné rady.

Princíp činnosti a špecifikácia konštrukcie

Kováčska výheň je nevyhnutná na vykonávanie radu operácií na prípravu kovu na následné spracovanie. Zahriatemu prírezu v nej dávajú projektovaný tvar. S jej pomocou sa vyrábajú dnes obľúbené kované ozdoby, v domácnosti potrebné diely, náčinie, predmety zariadenia atď.

Výheň sa používa vo všetkých oblastiach tepelného spracovania. Môže byť úplne miniatúrna, inštalovaná doslova na stôl, a stacionárna, pripomínajúca tradičnú tehlovú pec. Bez ohľadu na rozmery všetky modely fungujú na jednotnom princípe.

Ako funguje kováčska výheň?

Na prípravu kovu na následné kovanie je potrebné ho zahriať a doslova „zmäkčiť“ pri teplotách do 1100–1200 °C. Tieto podmienky sa dosahujú vďaka špecifickým konštrukčným vlastnostiam, ktoré zabezpečujú prívod paliva a kyslíka do spaľovacej zóny v požadovanom pomere pre proces.

Vnútri plynovej alebo tuhopalivovej kováčskej výhne prebieha typická chemická reakcia: spracúvajú sa uhľovodíky. Uhlík získaný pri spaľovaní plynných aj tuhých uhľovodíkov zachytáva a privlastňuje si kyslík z ohrievaného kovu. Výsledkom je oceľ bez oxidačných prímesí.

Kováčska výheň postavená vlastnými rukami síce neumožní kovať damascénske čepele a prelamované mreže pre vytvorenú balustrádu, ale na výrobu jednoduchých domácich predmetov a originálnych ozdôb je úplne vhodná.

Vlastnosti kováčskej výhne umožňujú čiastočne využívať redukčný potenciál uhlíka. Všetok kyslík sa z ohrievaného polotovaru neodstráni. Vďaka čiastočnej redukcii sa kov úplne neprepáli a nestane sa krehkým, ako je to v prípade liatiny.

Na vytvorenie miniatúrnej domácej kováčne nie sú potrebné špeciálne materiály. Takmer každý domáci majster má všetko potrebné. Určite má tehly a odrezky valcovaného kovu, oceľové rúry, kotvy, svorky.

Mimochodom, liatinové výrobky sa v priemysle po tepelnom spracovaní nasýtia kyslíkom, aby sa zbavili uvedeného nedostatku alebo ho aspoň minimalizovali.

Do priemyselne vyrobenej výhne vybavenej riadiacim systémom sa vháňa vzduch potrebný na spaľovanie tak, aby ho bolo mierne nedostatok. Domácu výheň je ťažké vybaviť takýmto zariadením, pokiaľ na ňu samozrejme nenainštalujete hotový plynový horák s automatizáciou.

Bez ohľadu na konštrukciu a typ prevádzky kováčskej výhne sa v jej pracovnej zóne spracúva uhlík uvoľnený z uhľovodíka. Priťahuje k sebe oxidy, čím zbavuje kov týchto nečistôt.

Kvôli nemožnosti regulovaného prívodu vzduchu, presnejšie kyslíka v ňom obsiahnutého, bývajú ručne kované výrobky často prepálené. Stáva sa to v prvých fázach. S praxou však prichádza aj schopnosť majstra cítiť, kedy treba prestať zohrievať, a tiež vedomosti, čo treba urobiť, aby sa zabránilo úplnej strate kyslíka.

Zariadenie a pracovné súčasti

Možností výroby vlastných modelov, overených kováčmi v praxi, je veľké množstvo. Uvedieme len malú časť z nich. Predtým, ako sa rozhodnete, ktorá plynová výheň je lepšia na výrobu vlastnými rukami, porozumieme typickým vlastnostiam zariadenia.

Po technickej podstate každá kováčska výheň je druh pece s charakteristickými príslušenstvami: ohniskom, roštovou mriežkou, vzduchovou komorou, nazývanou v ruských vykurovacích agregátoch dúchadlom. Na rozdiel od bežnej pece je vzduchová komora vybavená odvodom na reguláciu prívodu vzduchu a odbočkou s ventilom.

Rošt sa zosilňuje tak, aby bol schopný odolávať značnému termomechanickému namáhaniu. Bežná mriežka z kovových tyčí alebo odrezkov uholníka nie je vhodná. Je potrebné zosilnené zariadenie. V ideálnom prípade je lepšie, aby to bol panel z hrubého kovu zabudovaný do pracovného stola s rovnomerne vyvŕtanými otvormi.

V konštrukcii kováčskej výhne každá konštrukčná časť vykonáva určité funkcie, vďaka čomu sa uvoľňovanie kovu od nečistôt a ohrev na kovanie vykonáva v optimálnom režime.

Súhrn uvedených komponentov sa nazýva fúrma. V konfigurácii výhní priemyselnej výroby je ich niekoľko, aby sa dali meniť v závislosti od požadovaných podmienok na vykonanie určitej operácie a od veľkosti ohrievaného kusu.

Fúrma sa najčastejšie inštaluje nie do uzavretého krytu, ale montuje sa na stôl. Ten musí byť dostatočne stabilný a chránený proti tepelnému vplyvu, na čo sa používa obloženie. V mnohých konštrukciách je do stola vmontovaná roštová mriežka alebo namiesto nej je nainštalovaný kovový perforovaný panel.

Na obloženie stola pre stacionárnu výheň, ktorú plánujú aktívne prevádzkovať, sa používa žiaruvzdorná kremenná tehla. Domáce výrobky na jednorazové práce sa obkladajú šamotovou tehlou. Je ľahšie ju zohnať v predaji a aj cena je nižšia.

Spaľovaciu komoru kováčskej výhne spevňujú obložením, ktoré sa vykonáva žiaruvzdornou alebo šamotovou tehlou, schopnou odolávať vysokým teplotám.

Pre plnohodnotný zber a odvod spalín nad stolom s perforovaným panelom alebo nad fúrmou umiestňujú prístrešok alebo dáždnik. Spájajú ho s dymovým kanálom, ktorý je postavený podľa princípu dymovodu pre plynový kotol. Musí bezchybne fungovať, pretože plyny uvoľňované pri ohreve kovu sú mimoriadne toxické.

Okrem základných konštrukčných komponentov existujú aj dodatočné príslušenstvá. Zvyčajne vedľa výhne kováči umiestňujú kaliacu vaňu, aby hotový výrobok hneď ponorili do chladiaceho a kaliaceho prostredia. To v prípade, ak je potrebná termošoková kalenie.

Pri zariaďovaní vlastnej kováčskej dielne treba myslieť nielen na výrobu zariadenia na rozohriatie kovu, ale aj na sprievodné vybavenie: nákovňu, kaliacu vaňu, plynovzdušnú komoru, dymovod a odsávací digestor.

Remeselníci vo výrobe používajú aj plynovzdušnú komoru. V nej sa výrobky sušia od kondenzátu, pridávajú sa prísady, ktoré možno pridať iba v plynnom stave. Rovnako sa tam suší vzduch na dosiahnutie určitých technologických podmienok.

Na zväčšenie oblasti extrémne vysokej teploty sa používa zvon – rozširujúci sa k základni kryt. Je potrebný najmä pri práci s farebnými a drahými kovmi. Samostatní majstri často nepotrebujú žiadne doplnky, okrem vane, na ktorú možno prispôsobiť akúkoľvek kovovú nádobu dostatočného objemu.

Výber modrého paliva pre prácu

Predpokladá sa, že na prácu kováčskej výhne je vhodný ako sieťový, tak aj plyn v tlakových fľašiach. Sklameme vás: používať nečistený prírodný variant je neúčelné.

Pre odmietnutie prírodného paliva existujú dva závažné dôvody:

• Z potrubia k nám prichádza modré palivo, ktoré je určitou zmesou plynných uhľovodíkov. Ich schopnosti z hľadiska výhrevnosti a schopnosť udržať kyslík sa líšia. Preto je prakticky nemožné nastaviť optimálne dodávanie vzduchu.
• V zmesi plynu pre domáce použitie je vždy, aj keď nepatrný, ale ovplyvňujúci výsledok, obsah nečistôt. Prítomnosť fosforu a kremíka možno ani nezaznamenať, ale síra určite spôsobí, že výsledok pracovného úsilia bude nepoužiteľný. Zachrániť to môže iba pretavenie.

Navyše sa domáci plyn odorizuje – dodáva mu charakteristický zápach, aby bolo možné okamžite zistiť únik. Tieto látky tiež negatívne ovplyvnia kvalitu.

Pre prácu kováčskej výhne nie je vhodný domáci plyn, pretože obsahuje nečistoty, ktoré prekážajú spracovaniu kovov. Plynné palivo pred privedením do spaľovacej zóny treba čistiť alebo používať fľaše s priemyselným monoplynom.

Výborne by sa hodili priemyselné skvapalnené plyny: dodávané vo fľašiach propán alebo bután. Ale len v prípade, že to budú monogy bez akýchkoľvek sprievodných nečistôt.

Ak nie je možné kúpiť čistené modré palivo, vyčistenie je možné vykonať samostatne. Zbaviť sa sírnych zlúčenín pomôže nádoba s naftalénom, cez ktorú treba prepustiť plyn pred privedením do horáka.

Mimochodom, ak použijete horák z továrenskej výroby, proces stavby vyhne sa vykoná oveľa rýchlejšie. A o výsledok sa nemusíte obávať – všetko bude fungovať bezchybne a bezpečne. Navyše v horáku je možné vopred zmiešať vzduch s plynom v pomeroch potrebných pre prácu.

Technológia stavby kováčskej výhne

Hneď na úvod si povedzme, že domáca plynová vyhňa, s ktorej výkresmi a metódami montáže vás oboznámime, nie je vhodná na priemyselné účely. Napriek tomu sa s jej pomocou dajú veľmi ľahko vyrobiť jedinečné ozdoby, zaujímavé interiérové predmety a originálne kovové výrobky.

Mnohé modely kováčskych vyhní vyvinuté na prácu s tuhým palivom sa dajú prispôsobiť na prácu s plynom.

Začneme s najjednoduchšími variantmi, ktoré nevyžadujú od výkonného pracovníka zručnosti v zváraní a iných stavebných oblastiach.

Jednoduchá konštrukcia s plynovým horákom

Najjednoduchšiu kováčsku vyhňu na tvarovanie pekných hrotov na kovovej tyči, z ktorej plánujete zvariť pekný plot na chalupe, alebo na kovanie ozdôb, možno vyrobiť zo šiestich šamotových tehál.

Rošt v tomto modeli je zváraný na základe dvoch odrezkov oceľovej rúry VGP ľubovoľného, ale nie príliš veľkého priemeru. K nim priečne privárajú odrezky profilovej rúry, uholníka alebo pásu stočené do tvaru skrutky. To je potrebné na zachytenie dúchacieho prúdu.

Najjednoduchší variant kováčskej vyhne možno za pol hodiny zostaviť zo šiestich tehál, niekoľkých odrezkov oceľovej rúry a valcovaného kovu.

Zo šamotových tehál sa skladá „ohnisko“, ktoré má len základňu, horný prekryt a po stranách dve steny. Táto vyhňa sa inštaluje iba vonku, pretože nie je zabezpečený systém odvodu dymu. Na strane dúchadla sa v zemi vykope malá jama pre telo plynového horáka alebo pájkovacej lampy.

Aby počas prevádzky tejto vyhne nedošlo k výbuchu plynového horáka, je lepšie pred vstup do ohniska umiestniť priehradku z azbestového kartónu. Teplo vychádzajúce z otvoreného ohniska by sa totiž mohlo vrátiť a zahriať zásobník plynu.

V najjednoduchších kováčskych zariadeniach je vzduch na horenie dodávaný buď prirodzene, alebo pomocou kováčskych mechov. V obidvoch prípadoch nie je možné kontrolovať prívod kyslíka.

Vlastne, v tomto zariadení sa ohrev vykonáva na uhlí alebo koksíku (jemnom kokse určenom špeciálne pre kováčov). Plynový horák alebo pájkovacia lampa sa používa len na aktiváciu procesu. Tie zapália a vytvoria dúchací prúd.

Mobilný variant z husacieho pekáča

Pre zariadenie tohto modelu je potrebná použitá husacienka. Na jej koncoch sa vyrežú otvory na vloženie vlastnoručne vyrobenej alebo kúpenej plynovej horáka. Nad otvormi sa vyrežú dve prehĺbenia. Tento model, rovnako ako predchádzajúci typ, možno prevádzkovať výlučne na čerstvom vzduchu.

Obloženie domácej výhne sa vykonáva zmesou šamotového piesku s drveným šamotom z tehál. Na to možno zakúpiť priamo hotovú zmes. Po nanesení nie je potrebné nič špeciálne vypaľovať. Stvrdnutie obložkového materiálu nastane počas používania zariadenia.

Na dúchadlo sa inštaluje vhodný ventilátor, napríklad z ručnej sirény. Ideálne sa hodí dúchací plynový horák, ktorý možno demontovať z vyradeného turbokotla, pokiaľ je, samozrejme, v prevádzkyschopnom technickom stave.

Konštrukcia vyrobená zo starého liatinového riadu neumožní dosiahnuť teplotu vyššiu ako 900 °C, čo výrazne zužuje rozsah použitia

Toto riešenie má podstatnú nevýhodu – dá sa s ním pracovať len vonku, a ak sa použije dúchací horák, bude potrebný elektrický prúd. T. j. bude potrebné zaobstarať si buď dobrý predlžovací kábel dostatočného výkonu, alebo riskovať umiestnením zariadenia blízko domu.

Existuje ešte jedna možnosť – kováčske mechy, ktoré používali kováči po stáročia. Upozorňujeme však, že ručné vháňanie vzduchu do ohniska výhne nie je vôbec bezpečné. Navyše s výkonom to bude problematické a nejednoznačné.

Stacionárne zariadenie pre dielňu

Modely inštalované v dielňach na trvalú prácu musia byť nielen funkčné, ale aj ergonomické. Je dôležité myslieť na pohodlie práce aj na bezpečnosť, pretože rozžeravený kovový kus predstavuje potenciálnu hrozbu. A ťažké poranenia nie sú v pláne žiadneho normálneho majstra.

Rozmery zariadenia v tomto prípade netreba brať štandardné, pretože všetci sme individuálne stavaní a uspôsobení. Kováčska výheň by mala byť pohodlná práve pre vás a pre tých, ktorí budú dielňu používať, ak je prenajatá spoločne. Osobitný význam má výška pracovného stola a jeho rozmery.

Prenosnú výheň možno v zime používať v dielni vybavenej odsávacím systémom s sondou, a v lete – vonku, po skončení práce ju presunúť dovnútra budovy

Pre určenie rozmerov budúcej výhne postupujeme nasledovne:

• Vyberieme miesto v dielni, ktoré umožní umiestniť všetky hlavné a doplnkové zariadenia na miesta vhodné na vykonávanie celého spektra prác na ohrev, kovanie a kalenie.
• Určíme si svoje miesto. Postavíme sa, pričom chodidlá rozložíme na šírku ramien. Pracovnú (pravú/ľavú) ruku ohneme v lakti.
• Zmerajte vzdialenosť od lakťa ohnutej ruky po rovinu podlahy. Je vhodnejšie, aby to urobil pomocník. Potom rovnako získajte druhý výsledok, ak budete kovať nielen vy. K aritmetickému priemeru z dvoch vzdialeností pripočítajte 5 – 7 cm – dostanete výšku pracovného stola.
• Vezmite najväčšie kliešte (podľa rozmerov), aby ste zmerali vzdialenosť od brucha po ich najvzdialenejší bod. K nameranej vzdialenosti pripočítajte 10 – 12 cm – získate polovicu uhlopriečky pracovného stola.
• Vypočítajte dĺžku strany štvorcového pracovného stola, berúc do úvahy predtým získanú polovicu uhlopriečky.

Kováčsky stôl sa zvyčajne nerobí okrúhly, pretože je nepohodlný na prácu, najmä ak sa bude pracovať s pomocníkom.

Stacionárny kováčsky kozub, uvedený v systéme, – univerzálne zariadenie, ktoré je možné prispôsobiť ako na tuhé, tak aj na plynné palivo. V prípade vloženia uhlíkov z vyhoretého dreva alebo koksu do ohniska je vzduch vháňaný ventilátorom z automobilovej pece, pretože vysávač by vyfukoval uhlíky.

V strede pracovného stola je vmontovaný rošt. Táto možnosť je potrebná, aby pri upchatí otvorov okujami nedošlo k nerovnomernému rozloženiu tepla. Pri použití plynu je potrebné vybaviť zariadenie injekčným horákom, ktorý je lepšie kúpiť, ale je možné ho vyrobiť aj vlastnými rukami.

Po motívoch dedičstva kavaléristov

Jazdcom boli vždy potrebné podkovy a klince na ich upevnenie. Husárske a ulánske eskadróny mali vo svojom arzenáli prenosné kozuby, ktoré sa presúvali spolu s vojenskými útvarmi. Základom mobilných strojov na kováčske práce bol kľukový mechanizmus.

V základe činnosti kováčskeho kozuba, ktorý sa presúval za ulánmi a husármi k bojovým pozíciám, je použitie kľukového mechanizmu.

Analóg kľukového mechanizmu je teraz jednoduchšie nájsť. Stačí si spomenúť, kde je uložený babičkin nožný šijací stroj značky «Zinger». S niektorými úpravami by sa hodili zingerovskí nasledovníci značky «Čajka».

Ak sa pri práci s vlastnoručne vyrobeným kováčskym výhrevom používa plyn ako palivo, je lepšie ho zmiešať v plynovzduchovej komore, ku ktorej je pripojený vysávač.

Je vhodné dať prednosť starším variantom s liatinovým rámom. Ten vydrží akékoľvek tepelné a mechanické zaťaženie. Ideálnym riešením je konštrukcia na kolieskach, ktorú možno ľahko premiestniť na miesto vhodné na prácu.

Výheň z fľaše s propánovým horákom

Hneď upozorňujeme, že tento model kováčskeho výhrevu je vhodný len pre tých, ktorí majú značné skúsenosti s prácou s propánom. Plynová komora tohto variantu je pomerne veľká, preto pri najmenšom porušení pravidiel môže byť výbuch ničivej sily. Následky sú nepredvídateľné, ale vo väčšine prípadov katastrofálne.

Majster, ktorý sa rozhodne vyrobiť výhrev z kyslíkovej fľaše, bude potrebovať práve túto vyprázdnenú nádobu s priemerom od 25 cm. Budú potrebné žiaruvzdorné materiály: doska, cement, farba, kaolínová vata. Bude potrebný upevňovací materiál, keramický náter, oceľový sud so závitom na zriadenie miesta pripojenia horáka.

Ešte budú potrebné upevňovacie prvky a ďalšie materiály, ktoré uvádzame v texte ako zoznam. Na vykonanie práce je potrebné zaobstarať si uhlovú brúsku, sadu závitníkov veľkosti 10-32, špachtľu, štetec na nanášanie náterov, vŕtačku a pilníky. A tiež budú potrebné ochranné prostriedky: účinný respirátor, pracovné bavlnené rukavice, okuliare.

So zostavou vlastnoručne vyrobeného výhrevu z kyslíkovej fľaše oboznámi nasledujúca fotogaléria:

Ak fľaša pôvodne nemala oporné nožičky a rukoväť na prenášanie, je vhodné ich privariť. Mimochodom, ak nie sú skúsenosti so zváraním, spoje dielov možno vykonať pomocou skrutiek alebo spájkovaním.

Ďalej je potrebné zriadiť prípojku na vloženie horáka do nášho vlastnoručne vyrobeného kováčskeho výhrevu.

Teraz je potrebné upevniť hrdlo a postaviť zariadenie na fixáciu propánového horáka v hrdle:

Teraz je čas začať s usporiadaním dna domácej výhne. Na to budeme potrebovať šamotové tehly, z ktorých postavíme akýsi pracovný stôl. Zároveň oddelíme zónu vysokých teplôt od kontaktu s kovovou stenou telesa.

Dno, tiež pracovný žiaruvzdorný stôl výhne, je hotové. Teraz pristupujeme k vybaveniu zadnej steny:

So zadnou časťou sme sa vyrovnali, teraz nasleduje najťažšia a najpracnejšia – montáž odnímateľného krytu pre čelnú stranu. Tento kryt sa sníma, aby sa mohla pravidelne meniť prehorená izolácia a tehlová podložka, keďže sa to často stáva pri aktívnom používaní.

Môžeme považovať, že sme úspešne zvládli prácu, zostali už len záverečné etapy:

Chceme upozorniť domácich majstrov: kováčstvo – je to veľmi zaujímavá činnosť, ale riziková z hľadiska úrazov. Treba chrániť oči a podľa možnosti zakrývať všetky časti tela, napriek vysokej teplote v pracovnej zóne.

Na ochranu pred popálením je potrebné zaobstarať si obuv s pancierovými kovovými špičkami. Je vhodné zakúpiť dlhú brezentovú zásteru a rukavice. Kategoricky sa nesmie pracovať s rozohriatym kovom v syntetickom oblečení – okamžite vzplanie od náhodnej iskry.

Závery a užitočné video k téme

Originálne tipy pre samostatných majstrov na stavbu výhní pre súkromnú kováčsku dielňu:

Ako vyrobiť malú pec na kalenie kovových polotovarov:

Podrobný inštruktáž na výrobu stacionárneho zariadenia na ohrev kovu plynom:

Spolu sme si prezreli a rozobrali iba malú časť konštrukcií a schém na stavbu výhní. V skutočnosti je ich oveľa viac. Napriek tomu vám nami poskytnuté informácie pomôžu získať predstavu o typoch zariadení, aby ste si mohli vybrať ten najlepší.

Chcete sa podeliť o vlastné skúsenosti s montážou domácej kováčskej výhne a so zariaďovaním kováčskej dielne? Zanechajte, prosím, komentáre v blokovom formulári nižšie, kladte otázky, zverejnite fotografie k téme článku. Nie je vylúčené, že vaše odporúčania budú veľmi užitočné pre návštevníkov webstránky.