Érdekességek a kézi kovácsolás mesterségéről

Tudnivalók a kovácsolásról

A kovácsolás ágazatai

A kovácsolás alapismerete magában foglalja a kovácsolást, mint melegalakítást, a kovácsolás célját, fontosságát, feltételeit, nyersanyagait, a kovácsolás hatását, a szemcsefinomítás és a szálirány fontosságát, az átkovácsolás célját, valamint a kiinduló méret kiszámításának folyamatát.
Szabadalakító kovácsolás
A szabadalakító kovácsolás a melegalakításnak az a módja, amelynél az alakítandó anyag az ütés irányára merőleges irányban ellenállásra egyáltalán nem talál, illetve az ellenállás csak egy irányban hat. A szabadalakító kovácsolás leggyakoribb módja a sima üllőpárok között végzett nyújtó, zömítő vagy alakos kovácsolás. Itt az anyag az ütés irányára merőlegesen minden irányban szabadon elmozdulhat, alakulhat.
A szabadalakító kovácsolás körébe tartozik a nyerges vagy ovális üllőpárban végzett nyújtókovácsolás. Ilyenkor az anyag az ütésre merőleges irányban részben akadályozva van a szélesedésben. E nyújtóműveletnél a nem akadályozott, ún. nyújtási irányban nagyobb a fajlagos (egy ütésre eső) hosszabbodás. Ennek megfelelően azonban a nagyobb hosszabbodáshoz nagyobb ütőerőre is szükség van. A szabadalakító kovácsolás közé lehet sorolni a legkorszerűbb finomkovácsoló (ún. programvezérlésű) gépek sima és lépcsős nyújtó kovácsolását is.

Sűllyesztékes kovácsolás

A süllyesztékes kovácsolás a melegalakításnak az a módja, amikor az anyag szabad szélesedésének akadályozásával egy meghatározott üreg kitöltésére kényszerül. A süllyesztékes kovácsolás egyik gyakorlati módja az alakos kovácsdarabnak két szerszámfél (ún. süllyeszték) segítségével való alakítása. A két félszerszám alkotja a kovácsdarab negatív alakját. A szerszámfelek közé helyezett nyersanyag az üregfalak által terjeszkedésében akadályozva, kitölti a süllyeszték üregeit. A két szerszámfél között ilyenkor ún. sorja fut ki, amely ezt a részt kitöltve elősegíti az alakos üreg jó kitöltését. Kézi kovácsoláskor csak egyszerű darabokat kovácsolunk süllyesztékben, ekkor is leginkább az egyrészes süllyesztékeket alkalmazzuk.

A kovácsolás alapműveletei

A kovács alapműveletek képezik a kézi és a gépi szabadkézi kovácsolás technológiai alapját. E műveletek segítségével félkész vagy teljesen kész alkatrészeket, egyéb szerkezeti részeket kovácsolhatunk.

Az alapműveletek számát mindig a kovácsolandó darabok alakja, bonyolultsága határozza meg. Ha pl. a darab rövid, akkor nyújtjuk, ha vékony, akkor zömítjük stb. Az előbbi esetekben nyújtást, zömítést csak egyenként (külön-külön) végezzük.
A kovácsmunkák folyamán legtöbb esetben összekapcsoljuk az egyes műveleteket, és úgy kovácsoljuk az egyszerű és bonyolult darabokat is. A kovács míg elkészíti tűzifogóját, a következő műveleteket végezheti: nyújtás, lyukasztás, beszabás, gömbölyítés, szegecselés, simítás stb.
Világosan látható, hogy a kovács alapműveletek különböző technológiai fogások formájában fordulnak elő. A szabadalakító kézi és gépi kovácsolás technológiájában elmondhatjuk, hogy a legtöbb esetben egyszerre többfajta műveletet hajt végre a kovács. Ezeket a műveleteket alapműveleteknek nevezzük:
– nyújtás, szélesítés
– zömítés
– lyukasztás, hasítás
– vágások módozatai
– hajlítás, csavarás

Szerszámfajták és alkalmazásuk

A különböző kézi kovácsmunkák helyesen megválasztott és jó állapotban lévő szerszámokkal végezhetők el szakszerűen. Fontosabb kovácsszerszámok: üllő, kalapácsok, vágók, lyukasztók, simítók, üllőbetétek, alátétek, tűzifogók, gömbölyítők stb.

Kovácsüllő

Az üllő a kovács legfontosabb szerszáma. A képlékeny anyagot alátámasztja, a kézi-, ill. ráverő kalapács ütéseit felfogja. Öntöttacélból készül különböző kivitelben, dolgozófelülete és szarvrészei lángedzettek. Súlyuk az alkalmazott legnagyobb kalapács (ráverő kalapács) súlyának kb. 30-szorosa. Általában a 110-150 kg súlyú üllők használatosak.

Az üllőkön általában egy négyzetes lyuk található, előfordul olyan eset is, amikor a négyzetes lyuk mellett egy hengeres furat is van. Ez utóbbi fölött lyukasztunk, míg a négyzetes lyukba az üllőbetéteket helyezzük. Az üllő hegyben végződő kúpos részén (szarvon) lapos és hengeres anyagok kisebb vagy nagyobb sugárra hajlíthatók. Az üllő sík munkafelületén a képlékeny anyagot nyújtjuk, szélesítjük, simítjuk. A munkafelület sarkos részein (üllő szélén) vállas, csapos részeket alakítunk ki.
A kovácsdarabok felületi minősége nagymértékben függ a munkafelület állapotától. Ezért ügyeljünk arra, hogy kovácsolás nélkül ne üssük-verjük, mert benyomódások keletkezhetnek rajta, másrészt az edzett részek letöredezhetnek, és komoly baleseteket okozhatnak. Az üllő talprésze lépcsős átmenettel készül, amit derékszögű hajlításokra vagy hosszabb tárgyak végének zömítésére használunk.
Az üllőt többnyire tölgyfatuskóra vagy lemezzel borított tőkére erősítik, hogy kovácsolás közben ne inogjon, ne lazuljon meg. Az üllő munkafelülete a padlószinttől kb. 800 mm legyen. Így kényelmes munkavégzés biztosítható.
Kisebb kovácsmunkákhoz, pl. kisebb karikák, láncszemek vagy egyéb hajlításoknál az ún. hajlítóüllőt is szokás alkalmazni, mely kétszarvú, súlya 10 és 15 kg között váltakozik.

Kézi- és ráverő kalapács

A kalapácsok mint kézi szerszámok 0,7% C-tartalmú acélból készülnek. Ütőfelületüket, élét, talpát legömbölyítjük és megedzzük. Súlyuk, alakjuk a kovácsolandó munka neme szerint változik. A kézikalapácsok súlya 1 és 2,5 kg között váltakozik. A ráverő kalapácsoké 3–10 kg.
Hogy a kalapáccsal ütést fejthessünk ki, amellyel az üllőre helyezett meleg anyagot alakítjuk, abban mozgási energiát kell felhalmoznunk. Ezért a kalapácsot bizonyos magasságra felemeljük, majd gyorsítóerővel az alakítandó tárgyra ütünk. A kifejtett alakítóerő nagyságát befolyásolja a kalapácsnyél hossza is.
Kézikalapácsoknál 100–400 mm, ráverő kalapácsoknál legalább 700 mm legyen, de lehet hosszabb is. A kalapácsok ovális lyukkal készülnek, hogy a belehelyezett nyélen el ne foroghassanak. A kalapácsokat a nyélre kötelező felékelni. Ezzel a leröpülő kalapács okozta balesetek elkerülhetők.

Nyeles szerszámok

A nyeles szerszámokat alkalmazásuknak megfelelően képezik ki. Így az egyes alapműveleteknek megfelelően vannak: nyeles vágók, nyeles simítók, nyeles gömbölyítők, nyeles lyukasztók, nyeles árkolók (nyakalók). 0,7% C-tartalmú acélból készülnek.
Hideg anyagot 60 fokos élszöggel, meleg anyagot 30 fokos élszöggel darabolunk. Éle edzett, fejrésze nem, a szilánkveszély miatt, a lepattanó szilánk igen veszélyes balesetet, ütőérvérzést vagy szemsérülést okozhat. Az előbbi veszély fennáll az edzetlen, lerozsdásodott vágók ütőfelületeinél is. Az ilyen vágókat időközönként köszörüléssel, kovácsolással felújítjuk.
Nyeles lyukasztókat 10 mm-nél vastagabb anyagok melegen történő lyukasztására használjuk. Alakjuk lehet: kerek, gömbölyű, négyzet, lapos, ovális vagy egyéb idom. Anyaga edzhető acél, tüske része kúposan (kónuszosan) kiképzett, így a meleg anyagba könnyebben behatol, könnyebben kivehető.

A kézi szerszámok használata

Szakszerű és pontos munka csak jól elkészített, a követelményeknek megfelelő szerszámokkal végezhető. Csak a végzendő munka típusának megfelelő szerszámmal dolgozzunk. Ne használjunk a célnak nem megfelelő szerszámokat, mert munkánk selejtes lesz.

A kézi kovácsolás segédszerszámai

Az eddig említett főbb szerszámok közvetlenül az alakítás végrehajtását, az egyes alapműveletek szakszerű kivitelezését szolgálják. Mivel a kovácsolás során a darabok méretei váltakoznak (kisebb-nagyobb), ezek változásával, a melegítések számának növekedésével az eddig szabad kézzel megfogott anyagrész is felmelegszik (jó hővezetés). Az égési veszély elkerülése céljából ún. megfogóeszközöket kell alkalmazni. Ezek a tűzifogók.

Tűzifogók

A tűzifogók két féldarabból készülnek, ezeken megkülönböztetünk szár- és pofa- (száj-) részt. A pofák a kovácsolandó darab alakjának megfelelő kerek, négyszögletes, sarkos, lapos, horgos alakokban vannak kiképezve. Fontos követelmény, hogy csak a célnak megfelelően kiképzett fogókkal kovácsoljunk. Ellenkező esetben az izzó anyag kivágódhat, és az égésen kívül egyéb sérüléseket is okozhat.
Mivel a tűzifogók nagy szívósságot és rugalmasságot igényelnek, jobb minőségű szerkezeti acélból készülnek. Így az átmelegedett fogók munka közben a törés veszélye nélkül lehűthetők.

Üllőbetétek

Az üllőbetétek többnyire a nyeles szerszámok segédszerszámai. Ezek négyzetes szárrészei beleillenek az üllő négyszögletes üregébe. A vállrész felül az üllő lapján támaszkodik fel. Az üllőbetétekhez tartoznak: üllőbetétvágó, üllőbetét-gömbölyítő. üllőbetét-árkoló, lapos üllőbetét, hegyes üllőbetét és egyéb profilú üllőbetétek. Anyaguk szén-szerszámacél. Az üllőbetétvágó éle edzett és megeresztett.

Fejező szerszámok

Ezek a szerszámok leggyakrabban kovácsszeg vagy kovácsolt csavarok fejének a zömítésére, duzzasztására valók. A fejezők kör, négyzetes vagy egyéb profilú üregekkel ellátottak, különféle mérethatároknak megfelelően. A szeg- vagy csavarfejelő szerszámmal csak a végén melegített, előduzzasztott darabokat fejezünk.

A kovácsolás mérőeszközei

A kovácsdarabok méreteinek ellenőrzését munka közben és a munka befejeztével egyszerű mérőeszközökkel végezzük. Ezek: mérőléc, vonalzó, kovácsmérve (ler), tapintókörző, lyukkörző, sablonok, tolómérce stb.

A süllyesztékben kovácsolt daraboknál a szerszámokat már eleve úgy tervezik melegméretre, hogy a lehűlt darab a méreteket kiadja. A rajz méretéhez viszonyítva általában 7-8 ezrelékkel, esetleg 1%-kal nagyobbra.