Рис. 1.2.19. Конские удила.
На рис. 1.2.20 показаны два вида стремян: а – старинные стремена для мягкой обуви, б – современные стремена для сапог с твердой подошвой. Ковку стремян обычно ведут из заготовки круглого или квадратного сечения. Концы заготовки расплющивают, а затем сваривают между собой, образуя широкую подножку (п. 3). После этого обрабатывают боковые ветви (п. 2) и пробивают прямоугольное отверстие (п. 1) – ушко для путлища верхней части стремени.
Рис. 1.2.20. Виды стремян.
Вообще стремена – одно из великих изобретений человечества, с их помощью всадники легко вскакивают на лошадь, хорошо сидят в седле и легко управляют ею. Кроме этого, в условиях военных действий, когда нужно было куда-нибудь забраться (например, на крепостную стену), связывали стремена и делали из них «стремянку».
Технология изготовления изделий из листового материала
Изготовление ковкой различных художественных и бытовых изделий из листового материала – одно из наиболее древних производств, которое широко применялось еще задолго до новой эры у скифов, народностей Кавказа и Южного Урала.
Существуют различные способы обработки листового материала: отрезка, вырубка, обрезка, просечка, гибка, завивка и скручивание, формовка и выколотка, чеканка, штамповка, басменная обработка и давильные работы на станках, а также комбинированная обработка.
На рис. 1.2.21 показаны некоторые разделительные операции: а – разрубка, б – вырубка, в – просечка и обрезка. Разберем более подробно все разделительные операции.
Рис. 1.2.21. Технология разрубки (а), вырубки (б), обрезки и просечки (в).
Отрезка (разрезка, разрубка) выполняется при помощи ручных ножниц для металла, гильотинных стуловых ножниц (для материала толщиной свыше 1,5 мм), кузнечных зубил, ножовок и других инструментов.
Вырубка (обрезка) – операция отделения какой-либо фигуры от листовой заготовки. Для осуществления этой операции на очищенную поверхность металлического листа наносят рисунок (можно через копировальную бумагу) или готовят шаблон и приклеивают его на лист. Если рисунок симметричный, то вычерчивают на плотной бумаге одну его часть, накладывают на предварительно размеченную поверхность листа и обводят чертилкой (остро заточенный стальной стержень). После этого перемещают фрагмент на определенный угол, опять обводят – и так до тех пор, пока не будет нарисован весь рисунок.
Когда рисунок полностью нанесен на металлический лист, то зубильцами начинают его высекать. Если рисунок сложный, можно использовать выпиловку лобзиком. Для облегчения процесса в узловых местах можно предварительно просверлить отверстия диаметром 3–5 мм и процесс обрезки проводить частями – от наиболее простых участков к сложным. В тех случаях, когда невозможно вырезать весь контур рисунка ножницами или лобзиком, можно применить различные по размерам и форме режущей кромки зубильца, а затем доработать контур надфилями.
С помощью вырубки, гибки, ковки и насечки искусный кузнец-художник из поселка Вырица Гатчинского района, Ленинградской области Владимир Марков изготовил из листа толщиной 3 мм оригинальную собачку (фото 1.2.3).
Просечка – образование внутренних отверстий различных форм в заготовке – обычно осуществляется зубильцами с прямым или радиусным лезвием. Большие формы могут вырезаться специальными криволинейными ножницами.
Просечка и вырубка – основные операции при изготовлении просечных железных украшений из кровельного железа или тонкой листовой меди и даже из толстой полосы.
Просечный металл начиная с XVI в. широко применяется при украшении бытовых предметов (сундучков-подголовников, замков, осветительных приборов и т. д.), а также в сельской и городской архитектуре.
Подзоры из просечного металла украшают свесы крыш и фронтонов изб, дворцов и соборов; ажурные коньковые решетки завершают гребни крыш, дымники в виде башенок и ваз, прикрывают дымовые трубы (рис. 1.2.22). Кроме этого, техника просечки широко использовалась при изготовлении оковок сундуков, личинок и секирных замков (рис. 1.2.23).
Рис. 1.2.22. Просечные элементы и виды дымников.
Рис. 1.2.23. Изделия с элементами просечки.
Рисунок просечного металла был аналогичен рисунку пропильных орнаментов на деревянных наличниках и свесах и содержал в основном растительные мотивы и повторяющиеся геометрические элементы в виде кругов, треугольников, червонок, различных завитков.
Коньковые решетки обычно завершались довольно пышной композицией из характерных для русских орнаментов коньков, петухов или драконов. Декоративность избы или здания подчеркивалась красиво оформленными водосточными трубами. Навершия труб оформлялись в виде ваз, корзин с цветами или пышной короны; сами трубы имели круглую или граненую форму сечения, а слив выполнялся в виде раскрытой пасти дракона.
Навершиями из просечного металла украшались дымовые трубы, столбы ворот и калиток.
Технология изготовления различных элементов из просечного металла несложная, но требует кропотливого труда и навыков работы с жестью. Первоначально следует подобрать или придумать рисунок и форму готового изделия. При этом очень важно учитывать расстояние, с которого будет рассматриваться изделие. Если необходимо украсить просечным металлом дом, отдельную беседку, ворота, то надо продумать стиль рисунка всей композиции. После этого изготовляют шаблоны из плотной бумаги или картона и чертилкой наносят рисунок на металлический лист, предварительно покрытый тонким слоем мелового раствора или белилами. Затем ножницами вырезают наружные фрагменты, а с помощью различных зубильцев – внутренние. Плоские изделия из просечного металла уже готовы к установлению на места, а объемные – дымники, навершия и др. – предварительно собирают в единое целое, что требует высокой техники жестяных работ, а затем устанавливают на места. Отдельные элементы соединяют между собой специальным замком – фальцем, одиночным или двойным. При соединении цилиндрических и конических элементов используют кольцевые (рис. 1.2.24, п. 9) фальцы (стоячие или лежачие) и продольные (рис. 1.2.24, п. 4). При изготовлении сливных (рис. 1.2.24, п. 5–7) и самоварных (рис. 1.2.24, п. 1) труб используют цилиндрические звенья, а также коленные изгибы (рис. 1.2.24, п. 7) под прямым или тупыми углами. При изготовлении коробчатых изделий необходимо делать раскрой, как боковой части (рис. 1.2.24, п. 8), так и днища.
Рис. 1.2.24. Технология изготовления водосточных и самоварных труб.
При жестяных работах используют специальные молотки: киянки (рис. 1.2.25, п. 4), деревянные молотки (рис. 1.2.25, п. 3), ножницы для металла (рис. 1.2.25, п. 1, 2, 9.) и толстый металлический стержень квадратного сечения (рис. 1.2.25, п. 7), укрепленный на верстаке в горизонтальном положении (рис. 1.2.25, п. 8), а также различные зубила (рис. 1.2.25, п. 5, 6). Технология изготовления стоячих и лежачих фальцев показана на рис. 1.2.25, п. 10.
Рис. 1.2.25. Инструмент для кровельных работ.
При изготовлении дымников необходимо помнить, что, кроме эстетических, декоративных функций, они должны выполнять и основные свои функции: предохранять кирпичную трубу от разрушения под воздействием дождей и ветра, не допускать попадания влаги внутрь трубы и создавать хорошую тягу.
Гибку металла на заданный угол проводят молотком на ребре наковальни (рис. 1.2.26 а), в тисках или на различных оправках (рис. 1.2.26 б), а радиусную или спиральную гибку – при помощи молотка на коническом роге наковальни (рис. 1.2.26 в), на вилке (рис. 1.2.26 д) или на специальных шаблонах (рис. 1.2.26 г, е – и).
Рис. 1.2.26. Техника гибки заготовок.
Скручивание ребристых заготовок вдоль оси осуществляется специальной вилкой, воротком или просто газовым ключом (рис. 1.2.27 г). Скрутка бывает с постоянным (рис. 1.2.27 б), переменным и встречными шагами (рис. 1.2.27 в). Круглую заготовку также можно декорировать скруткой, если предварительно протянуть ее на плоскость или эллипс (рис. 1.2.27 а). Для большей декоративности заготовки предварительно пробиваются «дорожками» с двух или четырех сторон. Если необходимо получить большое число одинаково скрученных заготовок, то перед скруткой на мерную заготовку надевают трубу, и процесс закручивания идет до тех пор, пока ключ не упрется в трубу.
Рис. 1.2.27. Скручивание ребристых заготовок.
Следует иметь в виду, что скрутка с постоянным шагом осуществляется в том случае, если заготовка не нагрета, т. е. холодная. При этом усилие скрутки увеличивается и следует использовать воротки больших размеров по длине. При скручивании нагретых заготовок регулировать равномерность шага скрутки можно путем охлаждения (замачивания) той части заготовки, на которой осуществляется скручивание. Кроме этого, нужно помнить, что холодный металл пружинит, поэтому во всех процессах, связанных с гибкой, завивкой или скручиванием, необходимо учитывать угол пружинения или угол обратной раскрутки.
Технология изготовления декоративных изделий из полосового материала
Вначале для примера рассмотрим две технологии изготовления декоративных решеток. Фрагмент первой решетки (рис. 1.2.28 а) состоит из рамки, в которую вделаны две волюты. Для изготовления двух волют берут полосовой материал (размером 3 × 16 мм), отрубают зубилом или на подсечке заготовки требуемой длины, затем на коническом роге наковальни или на оправке гнут по шаблону заданные волюты. Концы их необходимо заковать (в нагретом состоянии) в плотный «глазок». Квадратную рамку делают, изгибая полосу под углом 90° и соединяя концы заклепками или кузнечной сваркой. В тонкой полосе отверстия диаметром 2–3 мм можно просверлить или пробить пробойником. Затем рамку собирают путем склепывания концов. Если же необходимо концы рамки соединить кузнечной сваркой, то их нагревают под слоем флюса (см. Приложение) до температуры белого каления, накладывают один конец полосы на другой и, нанося удары молотом, сваривают.
После того как рамка будет подготовлена, в нее вставляют откованные волюты и соединяют их с рамкой с помощью скобки – перехвата.
Рис. 1.2.28. Изделия из полосового материала.
Центральный рисунок другой решетки (рис. 1.2.28 б) состоит из восьми одинаковых С-образных завитков. Вначале необходимо изготовить шаблон для завитков, потом из полосы согнуть завитки, собрать их в пары, а затем смонтировать всю рамку.
Небольшая каминная решетка (рис. 1.2.28 в) может быть изготовлена так: берем полосу и оформляем навершие, состоящее из двух волют и стилизованного цветочка. Затем делаем заготовки для основы решетки: изгибаем три валюты, оформляем завитки на верхнем и нижнем горизонтальных стержнях рамки, отрезаем от длинной заготовки пять одинаковых стоек и подготавливаем пять перехватов. После этого свариваем (можно при помощи электросварки) рамку, привариваем пять стоек и соединяем с помощью перехватов четыре волюты в основе и еще две маленькие волюты сверху.
При помощи этих же несложных технологических операций можно изготовить и декоративный ножик для бумаги (рис. 1.2.28 г). Из листового металла (лучше из латуни или бронзы) вырезаем заготовку ножа, оформляем лезвие, а со стороны ручки разрезаем ее на пять частей. Две крайние полосы закручиваем в большие завитки, две средние получают продольную скрутку, а их концы закручиваем в маленькие завитки, на центральном стержне делаем только фигурный крючок на конце. После этого места соединений у основания ручки перекрываем скобами-перехватами. Окончательная доводка ножа осуществляется при помощи напильников с последующей шлифовкой и полировкой.
На фото 1.2.4 показан фрагмент старинной решетки, собранный на штифтах, заклепках и хомутах.
Рассмотрим некоторые другие изделия кузнецов.
На фото 1.2.5–1.2.6 показаны две композиции народного мастера Ильи Цуркана. А на фото 1.2.7–1.2.11 мы видим изящные по форме цветочные композиции учащихся украинских художественных вузов. Среди изделий молодых украинских кузнецов есть и такие сложные работы, как кованый столик с пивными кружками (фото 1.2.12). На фото 1.2.15 – 1.2.16 показаны экспонаты Краеведческого музея города Мышкина: фото 1.2.13 – бытовые изделия (якорь «кошка», пушка, колокола, клещи, доска-бой, зубило и кузнечная решетка); фото 1.2.14 – дверные приборы (жиковины, гвозди, подставы); фото 1.2.15 – элементы конской сбруи, фрагмент кольчуги, ядра и ствол пистолета; фото 1.2.16 – предметы интерьера (дверные ручки, «навершия» светцов, кронштейн).
На фото 1.2.17 и 1.2.18 представлены уникальные работы председателя Московского творческого союза кузнецов, заслуженного художника РФ Валентина Воробьева. Работая в смешанной технике (ковка и сварка), он создал уникальные произведения философского плана: летящий на всех парах паровоз из прошлого в настоящее и «Святой Гермоген Московский» – изображение русского патриарха (1506–1612), который рассылал по городам грамоты с призывом к всенародному восстанию против польских интервентов (умер в заключении у интервентов).
В августе 2009 г. в выставочном зале «Новый Манеж» была проведена юбилейная выставка В. Воробьева, на которой были представлены многие другие его философско-фантазийные скульптурные работы.
Основной инструмент при дифовке и выколотке. Молотки – основой инструмент при дифовке и выколотке (рис. 1.2.29), они имеют самые разнообразные формы, массу и могут быть изготовлены из различных материалов. При выколотке мастер имеет дело с разнообразными опорными инструментами: наковальнями, шпераками, всевозможными подкладными вставками. Принцип дифовки заключается в том, что при ударе молотком по листовому металлу происходит местное сплющивание металла, т. е. уменьшается его толщина, что приводит к увеличению площади. Таким образом, если взять круглую плоскую заготовку, положить на наковальню и начать обрабатывать молотком ее центральную часть, то лист начнет изгибаться и приобретать форму сферы. Концентрируя удары в определенных местах и применяя разнообразный ударный и подкладной инструмент, можно получить объемные изделия различной формы.
Рис. 1.2.29. Специальные молотки для дифовки.
При глубокой вытяжке по краям заготовки образуются гофры, которые при последующей обработке необходимо «посадить», т. е. распрямить. Процессом образования гофр можно управлять, если предварительно наметить их круглогубцами или при помощи специальных молотков и оправок. При этом надо следить, чтобы гофры были низкими и широкими и не завалены в какую-либо сторону. Необходимо обращать внимание и на чистоту рабочей поверхности и инструмента. Ударная поверхность молотка и опорная поверхность наковальни или оправок должны быть хорошо закалены и отшлифованы, чтобы на поверхности металла не образовывались царапины и трещины, которые при дальнейшей обработке приводят к разрыву металла изделия.
Известно, что по мере обработки металлическим молотком лист нагартовывается (наклепывается), в результате чего его поверхность упрочняется и становится более хрупкой. Поэтому для уменьшения наклепа при работе с листовым металлом следует по возможности применять молотки с бойком из твердых пород дерева (бук, граб, клен, самшит и др.). Для продления срока службы деревянных молотков их обматывают тесьмой на клею и сверху покрывают лаком.
Текстолитовые и резиновые молотки, а также молотки со вставками из красной меди, алюминия или свинца не оставляют следов удара.
Мастера-дифовщики используют при работе свыше 100 различных молотков: наводильники – для посадки гофров; гладильники – для правки и выравнивания металла; шаровые молотки – для создания сферических поверхностей; шеечные – для обработки шеек ваз, кубков и других торовых поверхностей.
Опорный и подкладной инструмент состоит из стойн (рис. 1.2.30 а), которые вбивают непосредственно в деревянный чурбан или в землю, и кобылин (рис. 1.2.30 б), которые кладутся на сиденье, а сверху на них при работе садится мастер.
Рис. 1.2.30. Стойны и кобылины.
Изделия с неглубокой вытяжкой изготовляют при помощи разнообразных молотков (рис. 1.2.31, п. 2) и оправок (рис. 1.2.31, п. 1), которые вставляются в основную наковальню. Процесс вытяжки осуществляется на сферической оправке (рис. 1.2.31, п. 3). Технологические переходы показаны на рис. 1.2.31, п. 4.
Выколоткой в старину изготовляли и корпуса самоваров. Основными центрами по производству самоваров были Тульская область с «самоварной столицей» Тулой, Пермская, Московская области, некоторые районы Урала и Кавказа. В начале XX в. в Туле самовары выпускали 50 фабрик, которые изготовляли около 660 тыс. штук в год.
Рис. 1.2.31. Инструмент для изготовления посуды из листа.
Чтобы рассмотреть технологию изготовления самовара, необходимо знать наименования основных его частей (по терминологии XIX в.). Самовар (рис. 1.2.32) состоит из колпачка (п. 1), конфорки (п. 2), крышки (п. 3), стенки, или тулова (п. 4), ключа, или стебла (п. 5), ветки (п. 6), крана (п. 7), шейки (п. 8), поддона (п. 9), личинки (п. 10), решетки (п. 11), ручки (п. 12), круга (п. 13), внутреннего кувшина (п. 14) и мелких деталей (п. 15), таких как репеек, донышко с вертушком, душничек, подшишек с малинками и др.