Cómo hacer una forja de gas con tus propias manos: consejos + dibujos para ayudar a los artesanos del hogar.
Los equipos para el tratamiento térmico de metales son un placer caro.No todos los maestros novatos están dispuestos a desembolsar una cantidad sustancial de dinero para comprarlo. Pero existen tecnologías según las cuales puedes construir una fragua de gas con tus propias manos sin mucha dificultad ni gasto.
En el artículo que presentamos encontrarás una descripción detallada del montaje del principal atributo de la herrería. Hablaremos de cómo funciona la forja y sus componentes estructurales. Le mostraremos cómo alcanzar la temperatura necesaria para fundir y forjar piezas de trabajo.
Ofrecemos a los artesanos del hogar independientes familiarizarse con productos caseros probados por la práctica del herrero. Aprenderá qué materiales, dispositivos prefabricados y herramientas se requieren en la fabricación de una fragua. Obtenga información sobre el complejo proceso y valiosos consejos.
El contenido del artículo:
Principio de funcionamiento y detalles de diseño.
Una fragua es necesaria para realizar una serie de operaciones de preparación del metal para su posterior procesamiento. A la pieza de trabajo calentada en él se le da la forma prevista. Con su ayuda, se fabrican las ahora populares joyas, piezas para el hogar, utensilios, muebles, etc., forjados.
La forja se utiliza en todos los ámbitos del tratamiento térmico. Puede ser muy miniatura, instalada literalmente sobre una mesa, o estacionaria, que recuerda a una estufa de ladrillos tradicional.Independientemente del tamaño, todos los modelos funcionan según el mismo principio.
¿Cómo funciona la forja de un herrero?
Para preparar el metal para la posterior forja, es necesario calentarlo y literalmente "ablandarlo" en condiciones de temperatura de hasta 1100-1200ºС. Las condiciones se logran gracias a características de diseño específicas que aseguran el suministro de combustible y oxígeno a la zona de combustión en las proporciones requeridas por el proceso.
En el interior de una fragua de gas o combustible sólido se produce una reacción química característica: se procesa el hidrocarburo. El carbono, producido por la combustión de hidrocarburos tanto gaseosos como sólidos, atrapa y se apropia del oxígeno del metal calentado. El resultado es acero sin impurezas oxidantes.
Las características de la forja permiten aprovechar parcialmente el potencial de reducción del carbono. No se quema todo el oxígeno de la pieza de trabajo calentada. Gracias a la reducción parcial, el metal no se quema por completo y no se vuelve quebradizo, como ocurre con el hierro fundido.
Por cierto, los productos de hierro fundido en la industria se saturan con oxígeno después del tratamiento térmico para eliminar este inconveniente o al menos minimizarlo.
En una fragua industrial equipada con un sistema de control, el aire necesario para la combustión se bombea de forma que falte ligeramente. Es difícil equipar un producto casero con un dispositivo de este tipo, a menos, por supuesto, que instale un quemador de gas listo para usar con automatización.
Debido a la imposibilidad de un suministro controlado de aire, o más bien del oxígeno que contiene, los productos forjados hechos a mano a menudo se queman. Esto sucede en las primeras etapas. Sin embargo, con la experiencia viene la capacidad del maestro de sentir cuándo dejar de calentar, así como el conocimiento de lo que se debe hacer para evitar la pérdida total de oxígeno.
Dispositivo y componentes de trabajo.
Hay muchísimas opciones para hacer modelos caseros, probados por herreros en la práctica. Presentaremos sólo una pequeña parte de ellos. Antes de decidir qué forja de gas es mejor hacer con sus propias manos, consideremos las características típicas del dispositivo.
En esencia técnica, cualquier fragua es una especie de horno con accesorios característicos: un hogar, una parrilla, una cámara de aire, llamada Unidades de calefacción rusas soplador. A diferencia de una estufa convencional, la cámara de aire está equipada con un drenaje para regular el suministro de aire y un tubo con válvula.
La parrilla está reforzada para que pueda resistir considerables efectos termomecánicos. Una parrilla normal hecha de varillas de metal o restos de esquinas no funcionará. Necesitas un dispositivo reforzado. Idealmente, sería mejor tener un panel de metal grueso integrado en el escritorio con agujeros perforados uniformemente.
La combinación de los componentes enumerados se llama tobera. Los hornos industriales están equipados con varios de ellos, de modo que se pueden cambiar en función de las condiciones requeridas para realizar una determinada operación y del tamaño de la pieza a calentar.
La mayoría de las veces, la lanza no se instala en una carcasa cerrada, sino que se monta sobre una mesa. Debe ser lo suficientemente estable y estar protegido de las influencias térmicas, para lo cual se utiliza un revestimiento. En varios diseños, se integra una rejilla en la mesa o se instala en su lugar un panel perforado de metal.
El revestimiento de la mesa del horno estacionario, que se va a utilizar activamente, utiliza ladrillos de cuarzo refractarios. Los productos caseros para trabajos únicos están revestidos con ladrillos de arcilla refractaria. Es más fácil encontrarlo en oferta y el precio es menor.
Para una recolección y eliminación completa de los gases de combustión, se coloca una carpa o sombrilla encima de una mesa con un panel perforado o encima de una tobera. Están conectados a un canal de humo construido según el principio chimenea para caldera de gas. Debe funcionar perfectamente, porque... Los gases que se liberan cuando se calienta el metal son extremadamente tóxicos.
Además de los componentes estructurales principales, también existen dispositivos adicionales. Por lo general, los herreros colocan un baño de endurecimiento al lado de la forja para que el producto terminado pueda sumergirse inmediatamente en un ambiente de enfriamiento y endurecimiento. Este es el caso si se requiere endurecimiento por choque térmico.
Los artesanos también utilizan una cámara de gas y aire a escala de producción. En él, los productos se secan por condensación y se añaden aditivos a la composición, que solo se pueden añadir en estado gaseoso. Allí se seca el aire para obtener determinadas condiciones tecnológicas.
Para aumentar el área de temperatura extremadamente alta, se utiliza un crisol, una tapa que se expande hacia la base. Es necesario principalmente cuando se trabaja con metales preciosos y no ferrosos.Los artesanos a menudo no necesitan ninguna de las adiciones, excepto quizás un baño, para el cual se puede adaptar cualquier recipiente de metal de volumen suficiente.
Elegir combustible azul para trabajar
Se cree que para el funcionamiento de una fragua, tanto principal como gas licuado envasado. Te decepcionaremos: no es recomendable utilizar una opción natural sin refinar.
Hay dos buenas razones para abandonar los combustibles naturales:
- De la tubería obtenemos combustible azul, que es una especie de mezcla de hidrocarburos gaseosos. Su valor calórico y su capacidad de retención de oxígeno varían. Por lo tanto, es prácticamente imposible sintonizar el suministro de aire óptimo.
- La mezcla de gases para uso doméstico siempre contiene, aunque sea insignificante, el contenido de impurezas que afecta al resultado. Es posible que no se note la presencia de fósforo y silicio, pero el azufre definitivamente inutilizará el resultado del trabajo. Sólo la refundición puede salvar.
Además, el gas doméstico se odoriza, lo que le confiere un olor característico que permite detectar inmediatamente una fuga. Estas sustancias también afectarán negativamente a la calidad.
Los gases licuados industriales serían perfectos: propano o butano suministrados en bombonas. Pero sólo si son monogases sin ninguna impureza que los acompañe.
Si no es posible comprar combustible azul purificado, puede realizar la purificación usted mismo.Para deshacerse de los compuestos que contienen azufre, ayudará un recipiente con naftaleno, a través del cual se debe pasar el gas antes de introducirlo en el quemador.
Por cierto, si utiliza un quemador fabricado en fábrica, el proceso de construcción de la fragua se llevará a cabo mucho más rápido. Y no tienes que preocuparte por el resultado; todo funcionará de forma impecable y segura. Además, en el quemador se pueden mezclar previamente aire y gas en las proporciones necesarias para el funcionamiento.
Tecnología de construcción de forja
Inmediatamente hagamos una reserva de que la forja de gas casera, cuyos dibujos y métodos de montaje le presentaremos, no es adecuada para fines de producción. Sin embargo, con su ayuda es muy fácil hacer joyas únicas, artículos de interior interesantes y productos metálicos originales.
Comencemos con las opciones más simples que no requieren que el artista tenga habilidades en soldadura y otros campos de la construcción.
Diseño elemental con quemador de gas.
La forja más sencilla para formar hermosas puntas en una varilla de metal con la que se planea soldar una hermosa cerca en el campo, o para forjar joyas, se puede hacer con seis ladrillos de arcilla refractaria.
La rejilla de este modelo se suelda con dos piezas de tubo de acero VGP de cualquier diámetro, pero no demasiado grande. A través de ellos se sueldan cortes de un tubo perfilado, ángulo o tira, retorcidos como un tornillo. Esto es necesario para capturar el flujo de explosión.
Una “cámara de combustión” está hecha de ladrillos de arcilla refractaria y tiene solo una base, un techo superior y dos paredes a los lados. Esta fragua se instala únicamente al aire libre, ya que no existe un sistema de eliminación de humos. En el lado de la presurización, cava un pequeño agujero en el suelo para colocar el cuerpo de un quemador de gas o un soplete.
Para evitar una explosión del quemador de gas durante el funcionamiento de esta fragua, es mejor colocar una partición hecha de cartón de amianto frente a la entrada de la cámara de combustión. Después de todo, el calor que emana de una cámara de combustión abierta puede regresar y calentar el tanque de gasolina.
En general, en este dispositivo el calentamiento se realiza sobre brasas o coque (coque fino elaborado específicamente para herreros). Se utiliza un quemador de gas o un soplete únicamente para activar el proceso. Se encenderán y crearán un chorro.
Versión móvil de la oruga.
Para instalar este modelo, necesita una oruga usada. Se cortan agujeros en sus extremos para insertar un quemador de gas hecho en casa o comprado. Se cortan dos huecos encima de los agujeros. Este modelo, como el tipo anterior, se puede utilizar exclusivamente al aire libre.
El revestimiento de un hogar casero se realiza con una mezcla de arena refractaria y ladrillo refractario. Puedes comprar una mezcla ya preparada para esto. No es necesario hornear nada especial después de la aplicación. Durante el uso del dispositivo se producirá un endurecimiento de la composición del revestimiento.
Para la sobrealimentación se instala un ventilador del tipo y potencia adecuados, por ejemplo, de una sirena manual.Lo ideal es un quemador de gas de aire forzado, que se puede quitar de una caldera turboalimentada usada, si, por supuesto, está en condiciones técnicas de funcionamiento.
Esta solución tiene un inconveniente importante: solo se puede usar en exteriores y, si usa un quemador soplador, necesitará energía. Aquellos. Tendrá que abastecerse de un buen cable de extensión con suficiente potencia o arriesgarse colocando el dispositivo cerca de su casa.
Hay otra opción: los fuelles de herrero, que los herreros han utilizado durante varios siglos. Sin embargo, observamos que bombear aire manualmente a la cámara de combustión de la fragua no es nada seguro. Y con el rendimiento todo será problemático y ambiguo.
Equipo estacionario para el taller.
Los modelos instalados en talleres para trabajo permanente deben ser no sólo funcionales, sino también ergonómicos. Es importante considerar tanto la facilidad de uso como la seguridad, porque una pieza de metal al rojo vivo representa una amenaza potencial. Y resultar gravemente herido no forma parte de los planes de ningún maestro normal.
En este caso no se deben tomar como estándar las dimensiones del equipo, porque todos vamos plegados y dispuestos de forma individual. La forja debe ser conveniente para usted y para quienes utilizarán su taller si se alquila conjuntamente. De particular importancia es la altura del escritorio y sus dimensiones.
Para determinar el tamaño de la futura fragua, procedemos de la siguiente manera:
- Elegiremos un lugar en el taller que nos permita colocar todos los equipos principales y adicionales en lugares convenientes para realizar toda la gama de trabajos de calentamiento, forja y endurecimiento.
- Determinemos nuestro lugar. Pongámonos de pie con los pies separados a la altura de los hombros. Doble el brazo que trabaja (derecho/izquierdo) a la altura del codo.
- Medimos la distancia desde el codo del brazo doblado hasta el plano del suelo. Es más fácil para tu pareja hacer esto. Luego también obtenemos el segundo resultado, si no eres el único que hace la forja. Agregamos 5-7 cm a la media aritmética de las dos distancias: obtenemos la altura del escritorio.
- Cogemos los alicates más grandes para medir la distancia desde el estómago hasta su punto más extremo. Agregamos 10-12 cm a la distancia medida: obtenemos la mitad de la diagonal del escritorio.
- Calculamos la longitud del lado del escritorio cuadrado, teniendo en cuenta la mitad de la diagonal obtenida previamente.
La mesa de herrero no suele ser redonda, porque... Es incómodo trabajar con él, especialmente si tiene que trabajar con un ayudante.
La fragua estacionaria presentada en el sistema es un equipo universal que puede adaptarse tanto para combustibles sólidos como gaseosos. Si se carga carbón de madera quemada o coque en la cámara de combustión, un ventilador bombea aire desde la estufa desde el automóvil, porque la aspiradora apagará las brasas.
Hay una rejilla incorporada en el centro del escritorio. Esta opción es necesaria para que cuando los orificios estén obstruidos con humos, no haya una distribución desigual del calor. Cuando se utiliza gas, es necesario equipar la instalación con un quemador de inyección, que es mejor comprar, pero se puede fabricar con sus propias manos.
Inspirado en la herencia de los soldados de caballería.
Los jinetes en todo momento necesitaron herraduras y clavos para sujetarlos. Los escuadrones de Hussar y Uhlan también tenían forjas portátiles en su arsenal, que se movían junto con las formaciones militares. La base de las máquinas móviles para trabajos de forja era un mecanismo de manivela.
Ahora es más fácil encontrar un análogo del mecanismo de manivela. Basta recordar dónde se guarda la máquina de coser Singer de mi abuela, que se accionaba con el pedal. Con algunas modificaciones, los seguidores de la marca Chaika de Singer servirán.
Es recomendable dar preferencia a las versiones antiguas con estructura de hierro fundido. Resistirá cualquier estrés térmico y mecánico. La solución ideal sería una estructura sobre ruedas, que se pueda trasladar fácilmente a un lugar conveniente para trabajar.
Forja a partir de un cilindro con soplete de propano.
Permítanos advertirle de inmediato que este modelo de fragua solo es adecuado para quienes tienen una experiencia considerable trabajando con propano. La cámara de gas de esta opción es bastante grande, por lo que a la más mínima violación de las reglas, la explosión puede tener un efecto destructivo. Las consecuencias son impredecibles, pero en la mayoría de los casos catastróficas.
Un maestro que decida hacer una fragua con una bombona de oxígeno necesitará precisamente este recipiente vacío de 25 cm de diámetro, materiales ignífugos: estufa, cemento, pintura, lana de caolín. Necesitará sujetadores, un revestimiento cerámico y un cilindro de acero roscado para organizar el punto de conexión del quemador.
También necesitará sujetadores y otros materiales, que enumeramos en el texto. Para realizar el trabajo, debe abastecerse de una amoladora, un juego de grifos de tamaño 10-32, una espátula, una brocha para recubrimiento, un taladro y limas. También necesitará equipo de protección: un respirador eficaz, guantes de trabajo de algodón y gafas protectoras.
La siguiente selección de fotografías le mostrará cómo montar una forja casera a partir de un cilindro de oxígeno:
Si el cilindro inicialmente no tenía patas de soporte ni un asa en la parte superior para transportarlo, conviene soldarlas. Por cierto, si no tiene experiencia en soldadura, el trabajo en las piezas de conexión se puede realizar con pernos o soldando.
A continuación, debemos disponer un tubo para introducir el quemador en nuestra fragua casera:
Ahora necesita asegurar la tubería y construir un dispositivo para fijar el quemador de propano en la tubería:
Ahora es el momento de empezar a arreglar el fondo de la fragua casera. Para ello necesitaremos ladrillos de arcilla refractaria, a partir de los cuales construiremos una especie de escritorio. Al mismo tiempo separaremos la zona de alta temperatura del contacto con la pared metálica de la carcasa.
El fondo, también conocido como mesa refractaria de trabajo de la fragua, está listo. Ahora comencemos a arreglar la pared trasera:
Hemos solucionado la parte trasera, ahora la parte más difícil y que requiere más tiempo es montar la funda extraíble de la parte delantera. Se retira para cambiar periódicamente el aislamiento quemado y el soporte de ladrillo, es decir. Esto sucede a menudo durante el uso activo.
Podemos suponer que hemos completado con éxito el trabajo, sólo quedan las etapas finales:
Nos gustaría advertir a los artesanos del hogar: la herrería es una actividad muy interesante, pero peligrosa. Es necesario protegerse los ojos y, si es posible, cubrir todas las partes del cuerpo, a pesar de la alta temperatura en el área de trabajo.
Para protegerse contra las quemaduras, debe abastecerse de zapatos con calcetines reforzados con metal. Es recomendable adquirir un delantal largo de lona y manoplas. Está estrictamente prohibido trabajar con metal calentado con ropa sintética; se encenderá inmediatamente debido a una chispa accidental.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Consejos originales para artesanos independientes sobre la instalación de herrerías para una herrería privada:
Cómo hacer un pequeño horno para endurecer piezas de metal:
Instrucciones detalladas sobre la fabricación de equipos estacionarios para calentar metal con gas:
Hemos examinado y analizado sólo una pequeña fracción de los diseños y esquemas para la construcción de forjas. De hecho, hay muchos más. Sin embargo, la información que te ofrecemos te ayudará a hacerte una idea de los tipos de equipos para que puedas elegir el mejor.
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