Kaip pasigaminti kalvės žaizdros dujomis savo rankomis: patarimai + brėžiniai, padedantys namų meistrams

Įranga terminiam metalų apdirbimui – brangus malonumas. Ne kiekvienas pradedantysis meistras pasiruošęs išleisti solidžią sumą jos įsigijimui. Tačiau yra technologijų, pagal kurias kalvės žaizdros dujomis savo rankomis galima pasistatyti be ypatingų sunkumų ir išlaidų.

Pateiktame straipsnyje rasite išsamų pagrindinio kalvystės amato atributo surinkimo aprašymą. Papasakosime, kaip veikia žaizdra ir apie jos konstrukcinius komponentus. Patarsime, kaip pasiekiama reikalinga lydymui ir kalimui ruošinių temperatūra.

Savarankiškiems namų meistrams siūlome susipažinti su kalvystės praktikoje patikrintais naminiais gaminiais. Sužinosite, kokių medžiagų, paruoštų įrenginių ir įrankių reikės gaminant žaizdros. Įgysite supratimą apie sudėtingą procesą ir vertingų patarimų.

Darbo principas ir konstrukcijos specifika

Kalvės žaizdra būtina atliekant daugybę operacijų, skirtų metalo paruošimui tolesniam apdirbimui. Jame įkaitintam ruošiniui suteikiama numatyta forma. Jos pagalba gaminami šiais laikais populiarūs kaltiniai papuošalai, kasdieniame gyvenime reikalingos detalės, indai, baldai ir kt.

Žaizdra naudojama visose terminio apdirbimo srityse. Ji gali būti visai miniatiūrinė, montuojama tiesiog ant stalo, ir stacionari, primenanti tradicinę mūrinę krosnelę. Nepriklausomai nuo matmenų, visi modeliai veikia pagal vieną principą.

Kaip veikia kalvės žaizdra?

Norint paruošti metalą tolesniam kalimui, jį reikia įkaitinti ir, tiesiogine prasme, „suminkštinti“ 1100–1200 °C temperatūroje. Tokios sąlygos pasiekiamos dėl specifinių konstrukcijos ypatybių, užtikrinančių kuro ir deguonies tiekimą į degimo zoną reikiamomis proceso proporcijomis.

Dujinio arba kietojo kuro kalvės židinio viduje vyksta būdinga cheminė reakcija – apdorojamas angliavandenilis. Deginant tiek dujinius, tiek kietuosius angliavandenilius gaunama anglis išgauna ir pasisavina deguonį iš kaitinamo metalo. Galiausiai gaunamas plienas be oksiduojančių priemaišų.

Savo rankomis pastatytas kalvės židinys, žinoma, neleis kalti damasto ašmenų ir ažūrinių grotų išskirtinei baliustradai, tačiau paprastų namų apyvokos daiktų ir originalių papuošalų gamybai jis puikiai tinka.

Kalvės židinio ypatybės leidžia iš dalies naudoti anglies atstatomąjį potencialą. Iš kaitinamo ruošinio išdeginamas ne visas deguonis. Dėl dalinio atstatymo metalas visiškai neperdega ir netampa trapus, kaip būna su ketumi.

Miniatiūrinei namų kalvei įrengti nereikia ypatingų medžiagų. Viskuo, ko reikia, praktiškai disponuoja kiekvienas šeimininkas. Tikrai jis turi plytų ir metalo valcavimo atraižų, plieninių vamzdžių, inkarų, spaustuvų.

Beje, ketaus gaminiai pramonėje po terminio apdorojimo yra prisotinami deguonimi, kad būtų atsikratyta minėto trūkumo arba jis bent jau sumažintas.

Į pramonės pagamintą židinį su valdymo sistema degimui reikalingas oras tiekiamas taip, kad jo šiek tiek pritrūktų. Naminį židinį tokia įranga aprūpinti sunku, nebent, žinoma, ant jo sumontuojamas paruoštas dujinis degiklis su automatika.

Nepriklausomai nuo kalvės židinio konstrukcijos ir darbo tipo, jo darbo zonoje apdorojama anglis, išskiriama iš angliavandenilio. Ji pritraukia oksidus, taip išvalydama nuo jų metalą.

Dėl nereguliuojamo oro, tiksliau jame esančio deguonies, tiekimo rankų darbo kalti gaminiai dažnai būna perdegę. Taip nutinka pradiniuose etapuose. Tačiau su patirtimi ateina ir meistro gebėjimas pajusti, kada reikia nustoti kaitinti, taip pat žinios, ką daryti, kad būtų išvengta visiško deguonies praradimo.

Įrenginys ir darbiniai komponentai

Yra daugybė variantų, kaip pasigaminti naminių modelių, kuriuos kalviai išbandė praktiškai. Mes pateiksime tik nedidelę jų dalį. Prieš nuspręsdami, kokį dujinį kalvės židinį geriau pasidaryti savo rankomis, susipažinkime su tipinėmis įrenginio ypatybėmis.

Iš techninės esmės bet koks kalvės židinys yra savotiška krosnis su būdingais priedais: kuru, grotelėmis, oro kamera, vadinama rusiškuose šildymo agregatuose pūstuvu. Skirtingai nuo įprastos krosnelės, oro kamera įrengiama su drenažu oro tiekimui reguliuoti ir su vamzdžiu su vožtuvu.

Grotelės sustiprinamos taip, kad jos galėtų atsispirti dideliam termomechaniniam poveikiui. Įprastos grotelės iš metalinių strypų ar kampo atraižų netinka. Reikia sustiprinto įrenginio. Idealiu atveju geriau, kad tai būtų į darbastalį įmontuota plokštė iš storo metalo su tolygiai išgręžtomis skylėmis.

Kalvės židinio konstrukcijoje kiekviena konstrukcinė dalis atlieka tam tikras funkcijas, dėl ko metalo išlaisvinimas iš priemaišų ir įkaitinimas kalimui atliekamas optimaliu režimu.

Išvardytų sudedamųjų dalių visuma vadinama furma. Pramoninės gamybos židinių komplektacijoje jų yra keletas, kad būtų galima keisti priklausomai nuo reikalingų sąlygų tam tikrai operacijai atlikti ir nuo kaitinamo ruošinio dydžio.

Furma dažniausiai montuojama ne uždarytame korpuse, o ant stalo. Jis turi būti pakankamai stabilus ir apsaugotas nuo terminio poveikio, dėl ko naudojama šarva. Daugelyje konstrukcijų į stalą yra įmontuotos grotelės arba vietoj jų sumontuota metalinė perforuota plokštė.

Stacionaraus židinio, kurį ketinama aktyviai naudoti, stalo šarvoje naudojama ugniai atspari kvarcinė plyta. Namų gamybos įrenginiai vienkartiniams darbams yra šarvuojami šamotine plyta. Ją rasti parduodamą paprasčiau, ir kaina mažesnė.

Kalvės židinio degimo kamera stiprinama šarva, kuri atliekama ugniai atsparia arba šamotine plyta, galinčia atsispirti aukštoms temperatūroms.

Norint tinkamai surinkti ir pašalinti dūmų dujas, virš stalo su perforuota plokšte arba virš furmos įrengiamas tentas arba skėtis. Jie sujungiami su dūmtakio kanalu, kuris statomas pagal dujinio katilo dūmtakio principą. Jis turi veikti nepriekaištingai, nes kaitinant metalą išsiskiriančios dujos yra itin toksiškos.

Be pagrindinių konstrukcinių sudedamųjų dalių yra dar papildomi prietaisai. Paprastai šalia židinio kalviai pastato grūdinimo vonią, kad gatavą gaminį iš karto panardintų į jį vėsinančią ir grūdinančią terpę. Tai atveju, jei reikalingas terminis smūginis grūdinimas.

Įrengiant savo kalvę, reikia pagalvoti ne tik apie metalo kaitinimo įrangos gamybą, bet ir apie pagalbinę įrangą: priekalą, grūdinimo vonią, dujų-oro kamerą, dūmtakį ir traukos gaubtą.

Be to, meistrai pramoniniu mastu naudoja dujų-oro kamerą. Joje produktai džiovinami nuo kondensato, į jų sudėtį įvedami priedai, kuriuos galima pridėti tik dujinės būsenos. Ten pat džiovinamas oras, norint pasiekti tam tikras technologines sąlygas.

Siekiant padidinti itin aukštos temperatūros zoną, naudojamas žaizdras – prie pagrindo platėjantis gaubtas. Jis reikalingas daugiausia dirbant su spalvotaisiais ir tauriaisiais metalais. Meistrams dažnai nereikia jokių papildymų, išskyrus vonią, kurią galima pritaikyti iš bet kurio pakankamo tūrio metalinio indo.

Dujinio kuro pasirinkimas darbui

Manoma, kad kalvės žaizdrui tinka tiek magistralinės, tiek balioninės suskystintos dujos. Nuvilsime: naudoti nevalytą gamtinį variantą netikslinga.

Yra dvi svarios priežastys atsisakyti gamtinio kuro:

• Iš vamzdžio pas mus ateina mėlynasis kuras, kuris yra tam tikras dujinių angliavandenilių mišinys. Jų šilumingumo ir deguonies sulaikymo gebėjimai skiriasi. Todėl nusiteikti optimaliam oro tiekimui iš tiesų neįmanoma.
• Buitinio naudojimo dujų mišinyje visada yra, nors ir nežymus, tačiau rezultatą veikiantis priemaišų kiekis. Fosforo ir silicio buvimą galima ir nepastebėti, o štai siera tikrai padarys darbo rezultatą netinkamu. Išgelbėti galės tik perlydymas.

Be to, buitinės dujos yra odorizuojamos – joms suteikiamas būdingas kvapas, kad iš karto būtų galima aptikti nuotėkį. Šios medžiagos taip pat neigiamai paveiks kokybę.

Kalvės žaizdro darbui netinka buitinės dujos, nes jų sudėtyje yra metalų apdirbimui trukdančių priemaišų. Dujinį kurą prieš tiekimą į degimo zoną reikia valyti arba naudoti balionus su pramoninėmis monodujomis.

Puikiai tiktų pramoninės suskystintos dujos: balionuose tiekiamas propanas arba butanas. Bet tik tuo atveju, jei tai bus monodujos be jokių lydinčių priemaišų.

Jei nėra galimybės nusipirkti išvalyto mėlynojo kuro, valymą galima atlikti savarankiškai. Atsikratyti sieros turinčių junginių padės indas su naftalinu, per kurį reikia praleisti dujas prieš tiekimą į degiklį.

Beje, jei naudosite gamyklinį degiklį, krosnies statybos procesas vyks daug greičiau. Be to, dėl rezultato galite nesijaudinti – viskas veiks nepriekaištingai ir saugiai. Be to, degiklyje orą ir dujas galima iš anksto sumaišyti reikiamomis proporcijomis.

Kalvės žaizdros įrengimo technologija

Iš karto pažymime, kad naminė dujinė kalvės krosnis, kurios brėžinius ir surinkimo būdus jums pristatysime, netinka gamybiniams tikslams. Tačiau unikalius papuošalus, įdomius interjero daiktelius, originalius metalo gaminius su jos pagalba pagaminti galima labai paprastai.

Daugelis kalvės krosnių modelių, sukurtų darbui su kietuoju kuru, gali būti pritaikyti darbui su dujomis

Pradėsime nuo paprasčiausių variantų, kuriems nereikia iš atlikėjo suvirinimo ar kitų statybos įgūdžių.

Elementari konstrukcija su dujiniu degikliu

Paprasčiausią kalvės krosnį gražiems metalinio strypo galiukams formuoti, iš kurio planuojama išvirinti gražią tvorą sodyboje, arba papuošalų kalimui galima pagaminti iš šešių šamoto plytų.

Grotelės šiame modelyje suvirinamos iš dviejų VGP plieninio vamzdžio atraižų savavališko, bet ne per didelio skersmens. Skersai prie jų privirinami sraigtu susukti profilinio vamzdžio, kampuočio ar juostos atraižos. Tai reikalinga pūtimo srautui sugauti.

Paprasčiausias kalvės krosnies variantas per pusvalandį gali būti surinktas iš šešių plytų, kelių plieninio vamzdžio atraižų ir metalo valcavimo gaminių.

Iš šamoto plytų sudėliojamas „kūrykla“, kuri turi tik pagrindą, viršutinę perdangą ir šonuose dvi sienas. Ši krosnis statoma tik lauke, nes nėra dūmų šalinimo sistemos. Pūtimo pusėje žemėje iškasama nedidelė duobė dujinio degiklio ar lituoklio korpusui.

Kad šios krosnies darbo metu iš dujinio degiklio neįvyktų sprogimas, prieš įėjimą į kūryklą geriau pastatyti pertvarą iš asbestinio kartono. Juk iš atviros krosnies sklindanti šiluma gali grįžti atgal ir įkaitinti dujų rezervuarą.

Paprasčiausiuose kalvės įrenginiuose oras degimui tiekiamas arba natūraliai, arba kalvės dumplėmis. Abiem atvejais kontroliuoti deguonies tiekimo neįmanoma.

Apskritai, šiame įrenginyje įkaitinimas atliekamas ant anglių arba kokso (smulkaus kokso, gaminamo specialiai kalviams). Dujinis degiklis ar lituoklis naudojamas tik procesui suaktyvinti. Jie uždegs ir sukurs pūtimo srovę.

Mobilus variantas iš žąsinės

Šiam modeliui reikalinga panaudota žąsinė. Jos galuose išpjaunamos angos naminiam arba pirktam dujų degikliui įvesti. Virš angų išpjaunami du įdubimai. Šį modelį, kaip ir ankstesnį tipą, galima naudoti tik lauke.

Savos gamybos kalvės židinio pamušalas gaminamas iš šamoto smėlio ir šamotinių plytų nuolaužų mišinio. Tam galima įsigyti jau paruoštą mišinį. Po užtepimo nereikia specialiai kepti. Pamušalo mišinio sukietėjimas įvyks prietaiso naudojimo metu.

Pripūtimui įrengiamas tinkamas pagal išvaizdą ir galingumą ventiliatorius, pavyzdžiui, nuo rankinės sirenos. Idealiai tinka pūtimo dujų degiklis, kurį galima nuimti nuo panaudoto turbininio katilo, jei jis, žinoma, yra tvarkingos techninės būklės.

Konstrukcija, pagaminta iš senų ketaus indų, neleis pasiekti aukštesnės nei 900 °C temperatūros, o tai žymiai susiaurina taikymo sritį.

Šis sprendimas turi esminį trūkumą – juo galima dirbti tik lauke, o jei naudojamas pūtimo degiklis, reikės elektros maitinimo. Tai reiškia, kad teks apsirūpinti arba geru pakankamos galios ilginamuoju laidu, arba rizikuoti, pastatant prietaisą netoli namo.

Yra dar vienas variantas – kalvio dumplės, kurias kalviai naudojo keletą šimtmečių. Tačiau pastebėkime, rankiniu būdu pripūsti orą į kalvės židinio krosnį visai nesaugu. Be to, su našumu bus problematiška ir neaišku.

Stacionari įranga dirbtuvei

Modeliai, montuojami dirbtuvėse nuolatiniam darbui, turi būti ne tik funkcionalūs, bet ir ergonomiški. Svarbu apgalvoti ir darbo patogumą, ir saugumą, nes įkaitęs metalinis ruošinys kelia potencialią grėsmę. O sunkių sužalojimų gavimas neįeina į jokio normalaus meistro planus.

Įrangos matmenų šiuo atveju nereikėtų imti standartinių, nes mes visi esame skirtingo sudėjimo ir individualiai sutvarkyti. Kalvės židinys turi būti patogus būtent jums ir tiems, kurie naudosis jūsų dirbtuve, jei ji išnuomota bendrai naudoti. Ypatingą reikšmę turi darbastalio aukštis ir jo gabaritai.

Kilnojamąjį kalvės židinį žiemą galima naudoti dirbtuvėje, įrengtoje su traukos sistema su zondu, o vasarą – lauke, po darbo perkėlus jį į pastato vidų.

Norėdami nustatyti būsimo kalvės židinio matmenis, pasielgsime taip:

• Pasirinksime vietą dirbtuvėje, leidžiančią išdėstyti visą pagrindinę ir papildomą įrangą patogiose vietose visam spektrui darbų, susijusių su kaitinimu, kalimu ir grūdinimu, atlikti.
• Nustatysime savo vietą. Atsistosime, pėdas išskėtę pečių plotyje. Darbinę (dešinę/kairę) ranką sulenksime per alkūnę.
• Išmatuojame atstumą nuo sulenktos rankos alkūnės iki grindų plokštumos. Tai patogiau padaryti partneriui. Tada taip pat gauname antrą rezultatą, jei kalsite ne tik jūs. Prie dviejų atstumų aritmetinio vidurkio pridedame 5–7 cm – gauname darbastalio aukštį.
• Paimame didžiausias pagal matmenis replikes, kad išmatuotume atstumą nuo pilvo iki jų tolimiausio taško. Prie išmatuoto atstumo pridedame 10–12 cm – gauname pusę darbastalio įstrižainės.
• Apskaičiuojame kvadratinio darbastalio kraštinės ilgį, atsižvelgdami į anksčiau gautą pusę įstrižainės.

Kalvio stalas paprastai nedaromas apvalus, nes jis nepatogus darbe, ypač jei teks dirbti su padėjėju.

Sistemoje pateikta stacionari kalvė – universalus įrenginys, kurį galima pritaikyti tiek kietajam, tiek dujiniam kurui. Kraunant į kuro bunkerį nuo sudegusių malkų anglių ar kokso, oras pučiamas ventiliatoriumi iš automobilio krosnelės, nes dulkių siurblys išpūstų anglis.

Darbastalio centre įmontuotos grotelės. Toks variantas reikalingas, kad užsikimšus skylėms suodžiais nebūtų netolygaus šilumos paskirstymo. Naudojant dujas, įrenginį reikia aprūpinti injekciniu degikliu, kurį geriau pirkti, bet galima pasigaminti ir savo rankomis.

Pagal kavaleristų paveldo motyvus

Raiteliams visais laikais reikėjo pasagų ir vinių joms tvirtinti. Dar husarų ir ulanų eskadronai savo arsenale turėjo nešiojamas kalves, kurios judėjo kartu su kariniais daliniais. Mobilių kalvystės staklių pagrindą sudarė švaistiklio mechanizmas.

Kalvės, kuri judėjo paskui ulonus ir husarus link kovos pozicijų, veikimo pagrindas yra švaistiklio mechanizmo taikymas.

Alkūninio-švaistiklio mechanizmo analogą dabar rasti labai paprasta. Pakanka prisiminti, kur laikoma močiutės kojinė siuvimo mašina firmos «Zingeris». Su tam tikrais pakeitimais tiks «Zingerio» pasekėjai markės «Čaika».

Jei savadarbės kalvės darbe kaip kuras naudojamos dujos, jas sumaišyti geriau dujų-oro kameroje, prie kurios prijungiamas dulkių siurblys.

Patartina visgi teikti pirmenybę senoviniams variantams su ketaus stakta. Ji atlaikys bet kokį terminį ir mechaninį poveikį. Idealiu sprendimu taps konstrukcija ant ratų, kurią lengvai galima perstumti į darbams patogią vietą.

Žaizdra iš baliono su propano degikliu

Iš karto perspėjame, kad šis kalvės modelis tiks tik tiems, kurie turi nemažą patirtį dirbant su propanu. Dujų kamera šio varianto yra gana didelė, todėl esant menkiausiam taisyklių pažeidimui, sprogimas gali būti naikinamosios galios. Pasekmės nenuspėjamos, bet daugeliu atvejų katastrofiškos.

Meistrui, nusprendusiam pasigaminti kalvę iš deguonies baliono, reikės būtent šio ištuštinto indo, kurio skersmuo nuo 25 cm. Reikės ugniai atsparių medžiagų: plokštės, cemento, dažų, kaolino vatos. Reikės tvirtinimo detalių, keraminės dangos, plieninės statinės su sriegiu įrengti degiklio prijungimo tašką.

Taip pat reikės tvirtinimo detalių ir kitų medžiagų, kurias tekstu pateikiame sąrašu. Darbams atlikti reikia pasirūpinti šlifuokliu, srieginių rinkiniu dydžio 10-32, mentele, teptuku dangoms tepti, grąžtu ir dildomis. Taip pat reikės apsaugos priemonių: veiksmingo respiratoriaus, darbo medvilninių pirštinių, akinių.

Su savadarbės kalvės iš deguonies baliono surinkimu supažindins ši nuotraukų atranka:

Jei balionas iš pradžių neturėjo atraminių kojelių ir viršuje esančios rankenos nešiojimui, jas verta privirinti. Beje, jei neturite patirties suvirinant, detalių sujungimo darbus galima atlikti varžtais arba lituojant.

Toliau reikia įrengti vamzdį degikliui įvesti į mūsų savadarbę kalvę:

Dabar reikia pritvirtinti antgalį ir sukonstruoti įtaisą propano degikliui antgalyje fiksuoti:

Štai dabar pats laikas pradėti įrengti savadarbio žaizdro dugną. Tam mums reikės šamotinių plytų, iš kurių statysime savotišką darbinį stalą. Drauge atskirsime aukštų temperatūrų zoną nuo sąlyčio su metaline korpuso sienele.

Dugnas, jis yra darbinis ugniai atsparus žaizdro stalas, paruoštas. Dabar pradedame įrengti galinę sieną:

Su galine dalimi išsiaiškinome, dabar sudėtingiausia ir daugiausiai darbo reikalaujanti užduotis – nuimamo dangčio surinkimas priekiniam galui. Jis nuimamas, kad periodiškai būtų galima pakeisti perdegusią izoliaciją ir plytinį pagrindą, nes tai neretai atsitinka aktyviai naudojant.

Galima laikyti, kad sėkmingai susidorojome su darbu, liko tik pabaigos etapai:

Norime perspėti Jus, namų meistrai: kalvystė – labai įdomi, tačiau traumuojanti veikla. Jums reikia saugoti akis, kiek įmanoma uždengti visas kūno vietas, nepaisant aukštos temperatūros darbo zonoje.

Kad apsisaugotumėte nuo nudegimų, reikia apsirūpinti avalyne su metaliniais armuotais pirštais. Pageidautina įsigyti ilgą brezentinę prijuostę ir kumštines pirštines. Griežtai draudžiama dirbti su kaitinamu metalu dėvint sintetinius drabužius – jie akimirksniu užsidegs nuo atsitiktinės kibirkšties.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Originalūs patarimai savarankiškiems meistrams, kaip įrengti kūrenimo įrenginius privačiai kalvei:

Kaip pasigaminti nedidelę krosnelę metalinių ruošinių grūdinimui:

Išsamus instruktažas, kaip pagaminti stacionarią įrangą metalui šildyti dujomis:

Mes su Jumis aptarėme ir išnagrinėjome tik mažą dalį kūrenimo įrenginių konstrukcijų ir schemų. Iš tikrųjų jų yra žymiai daugiau. Tačiau mūsų pateikta informacija padės susidaryti vaizdą apie įrangos tipus, kad galėtumėte pasirinkti geriausią.

Norite pasidalinti savo patirtimi, surenkant naminį kalvės kūrenimo įrenginį ir įrengiant kalvę? Prašome palikti komentarus žemiau esančioje bloko formoje, užduokite klausimus, skelbkite nuotraukas straipsnio tema. Neatmestina, kad jūsų rekomendacijos labai pravers svetainės lankytojams.