Come realizzare una fucina a gas con le tue mani: consigli + disegni per aiutare gli artigiani domestici

Le attrezzature per il trattamento termico dei metalli sono un piacere costoso.Non tutti i maestri dei novizi sono pronti a sborsare una notevole quantità di denaro per acquistarlo. Ma ci sono tecnologie secondo le quali puoi costruire una fucina di gas con le tue mani senza troppe difficoltà e spese.

Nell'articolo che abbiamo presentato troverai una descrizione dettagliata dell'assemblaggio dell'attributo principale del fabbro. Parleremo di come funziona la fucina e dei suoi componenti strutturali. Vi mostreremo come raggiungere la temperatura necessaria per la fusione e la forgiatura dei pezzi.

Offriamo agli artigiani domestici indipendenti la possibilità di familiarizzare con i prodotti fatti in casa provati dalla pratica del fabbro. Imparerai quali materiali, dispositivi e strumenti già pronti sono necessari nella fabbricazione di una fucina. Ottieni informazioni dettagliate sul complesso processo e preziosi consigli.

Principio di funzionamento e specifiche di progetto

Una fucina è necessaria per eseguire una serie di operazioni volte a preparare il metallo alla successiva lavorazione. Al pezzo riscaldato al suo interno viene data la forma progettata. Con il suo aiuto vengono realizzati gli ormai popolari gioielli forgiati, parti domestiche, utensili, mobili, ecc.

La fucina viene utilizzata in tutti i settori del trattamento termico. Può essere molto in miniatura, installato letteralmente su un tavolo o fisso, che ricorda una tradizionale stufa in mattoni.Indipendentemente dalle dimensioni, tutti i modelli funzionano secondo lo stesso principio.

Come funziona la fucina di un fabbro?

Per preparare il metallo alla successiva forgiatura, deve essere riscaldato e letteralmente "ammorbidito" a temperature fino a 1100-1200ºС. Le condizioni sono raggiunte grazie a specifiche caratteristiche progettuali che garantiscono l'apporto di combustibile e ossigeno alla zona di combustione nelle proporzioni richieste dal processo.

All'interno di una fucina a gas o a combustibile solido avviene una reazione chimica caratteristica: l'idrocarburo viene lavorato. Il carbonio, prodotto dalla combustione di idrocarburi sia gassosi che solidi, cattura e si appropria dell'ossigeno dal metallo riscaldato. Il risultato è un acciaio senza impurità ossidanti.

La fucina di un fabbro costruita con le tue mani, ovviamente, non ti permetterà di forgiare lame damascate e griglie traforate per una balaustra squisita, ma per la produzione di semplici articoli per la casa e gioielli originali è abbastanza adatta

Le caratteristiche della fucina consentono di sfruttare parzialmente il potenziale di riduzione del carbonio. Non viene bruciato tutto l'ossigeno dal pezzo riscaldato. Grazie alla riduzione parziale, il metallo non si brucia completamente e non diventa fragile, come accade con la ghisa.

Per allestire una fucina domestica in miniatura non sono necessari materiali speciali. Quasi ogni proprietario ha tutto il necessario. Sicuramente ha mattoni e rottami di lamiera, tubi d'acciaio, ancoraggi, fascette

A proposito, i prodotti in ghisa nell'industria vengono saturati di ossigeno dopo il trattamento termico per eliminare questo svantaggio o almeno minimizzarlo.

In una fucina prodotta industrialmente e dotata di un sistema di controllo, l'aria necessaria per la combustione viene pompata in modo che sia leggermente carente. È difficile dotare un prodotto fatto in casa di un dispositivo del genere, a meno che, ovviamente, non si installi un bruciatore a gas già pronto con automazione.

Indipendentemente dalla struttura e dal tipo di funzionamento della fucina, il carbonio rilasciato dall'idrocarburo viene lavorato nella sua area di lavoro. Attrae a sé gli ossidi, liberandone il metallo

A causa dell'impossibilità di un apporto controllato di aria, o meglio dell'ossigeno in essa contenuto, i prodotti forgiati fatti a mano vengono spesso bruciati. Questo avviene nelle prime fasi. Tuttavia, con l'esperienza arriva la capacità del maestro di sentire quando smettere di riscaldare, così come la conoscenza di cosa è necessario fare per evitare la completa perdita di ossigeno.

Dispositivo e componenti funzionanti

Esistono moltissime opzioni per realizzare modelli fatti in casa, testati nella pratica dai fabbri. Ne presenteremo solo una piccola parte. Prima di decidere quale fucina a gas è meglio realizzare con le tue mani, diamo un'occhiata alle caratteristiche tipiche del dispositivo.

In sostanza tecnicamente, qualsiasi fucina è una sorta di forno con accessori caratteristici: un focolare, una griglia, una camera d'aria, chiamata Unità di riscaldamento russe ventilatore. A differenza di una stufa tradizionale, la camera d'aria è dotata di drenaggio per regolare l'afflusso d'aria e di un tubo con valvola.

La griglia è rinforzata in modo da poter resistere a notevoli effetti termomeccanici. Una normale griglia realizzata con aste metalliche o scarti angolari non funzionerà. Hai bisogno di un dispositivo rinforzato. Idealmente, sarebbe meglio avere un pannello di metallo spesso integrato nel desktop con fori uniformemente praticati.

Nella progettazione di una fucina, ciascuna parte strutturale svolge determinate funzioni, grazie alle quali la rimozione del metallo dalle impurità e il riscaldamento per la forgiatura vengono eseguiti in modo ottimale

La combinazione dei componenti elencati è chiamata tuyere. I forni industriali ne sono dotati diversi, in modo che possano essere modificati a seconda delle condizioni richieste per eseguire una determinata operazione e delle dimensioni del pezzo da riscaldare.

Nella maggior parte dei casi la lancia non viene installata in un alloggiamento chiuso, ma piuttosto montata su un tavolo. Deve essere sufficientemente stabile e protetto dagli effetti termici, per cui viene utilizzato un rivestimento. In molti modelli, nel tavolo è incorporata una griglia o al suo posto è installato un pannello metallico perforato.

Il rivestimento del tavolo per un forno stazionario, che verrà utilizzato attivamente, utilizza mattoni di quarzo refrattari. I prodotti fatti in casa per lavori occasionali sono rivestiti con mattoni di argilla refrattaria. È più facile trovarlo in offerta e il prezzo è più basso.

La camera di combustione della fucina è rinforzata da un rivestimento realizzato con mattoni refrattari o refrattari resistenti alle alte temperature

Per la raccolta e l'evacuazione completa dei gas di scarico, sopra un tavolo con pannello forato o sopra una tuyere viene posizionata una tenda o un ombrellone. Sono collegati ad un canale da fumo, costruito secondo il principio canna fumaria per caldaia a gas. Deve funzionare perfettamente, perché... I gas rilasciati quando il metallo viene riscaldato sono estremamente tossici.

Oltre ai principali componenti strutturali, ci sono anche dispositivi aggiuntivi. Solitamente i fabbri posizionano accanto alla fucina un bagno di tempra in modo che il prodotto finito possa essere immediatamente immerso in un ambiente di raffreddamento e tempra. Questo è il caso se è richiesta la tempra allo shock termico.

Quando crei la tua fucina, devi pensare non solo alla produzione di attrezzature per il riscaldamento del metallo, ma anche alle attrezzature correlate: un'incudine, un bagno di tempra, una camera gas-aria, un camino e una cappa di aspirazione

Gli artigiani utilizzano anche una camera gas-aria su scala di produzione. In esso, i prodotti vengono essiccati dalla condensa e alla composizione vengono aggiunti additivi, che possono essere aggiunti solo allo stato gassoso. Lì l'aria viene essiccata per ottenere determinate condizioni tecnologiche.

Per aumentare l'area della temperatura estremamente elevata, viene utilizzato un crogiolo, un cappuccio che si espande verso la base. È necessario principalmente quando si lavora con metalli non ferrosi e preziosi.Gli artigiani spesso non hanno bisogno di nessuna aggiunta, tranne forse un bagno, per il quale può essere adattato qualsiasi contenitore metallico di volume sufficiente.

Scegliere il carburante blu per il lavoro

Si ritiene che per il funzionamento di una fucina, sia principale che gas liquefatto in bombole. Ti deluderemo: non è consigliabile utilizzare un'opzione naturale non raffinata.

Ci sono due buone ragioni per abbandonare i combustibili naturali:

• Dal tubo riceviamo il carburante blu, che è una sorta di miscela di idrocarburi gassosi. Il loro potere calorifico e la capacità di ritenzione di ossigeno variano. Pertanto, è praticamente impossibile sintonizzarsi sulla fornitura d'aria ottimale.
• La miscela di gas per uso domestico contiene sempre, anche se insignificante, un contenuto di impurità che ne pregiudica il risultato. La presenza di fosforo e silicio potrebbe non essere notata, ma lo zolfo renderà sicuramente inutilizzabile il risultato della manodopera. Solo la rifusione può salvare.

Inoltre, il gas domestico viene odorizzato, conferendogli un odore caratteristico in modo che una perdita possa essere immediatamente rilevata. Queste sostanze influenzeranno negativamente anche la qualità.

Il gas domestico non è adatto al funzionamento di una fucina, poiché contiene impurità che interferiscono con la lavorazione dei metalli. Prima di fornire combustibile gassoso alla zona di combustione è necessario pulirla oppure utilizzare bombole con monogas industriale

Sarebbero perfetti i gas liquefatti industriali: propano o butano forniti in bombole. Ma solo se sono monogas senza alcuna impurità associata.

Se non è possibile acquistare carburante blu purificato, puoi effettuare tu stesso la purificazione.Per eliminare i composti contenenti zolfo, sarà utile un contenitore con naftalene, attraverso il quale è necessario far passare il gas prima di alimentarlo nel bruciatore.

A proposito, se utilizzi un bruciatore prodotto in fabbrica, il processo di costruzione della fucina verrà eseguito molto più velocemente. E non devi preoccuparti del risultato: tutto funzionerà perfettamente e in tutta sicurezza. Inoltre nel bruciatore è possibile miscelare preventivamente aria e gas nelle proporzioni necessarie al funzionamento.

Tecnologia di costruzione della fucina

Facciamo subito una prenotazione sul fatto che la fucina a gas fatta in casa, i cui disegni e metodi di assemblaggio vi presenteremo, non è adatta a scopi di produzione. Tuttavia, con il suo aiuto è molto semplice realizzare gioielli unici, interessanti oggetti per interni e prodotti in metallo originali.

Molti modelli di fucine progettati per funzionare a combustibile solido possono essere adattati per funzionare a gas

Cominciamo con le opzioni più semplici che non richiedono che l'esecutore abbia competenze nella saldatura e in altri campi dell'edilizia.

Design elementare con bruciatore a gas

La fucina più semplice per formare bellissime punte su un'asta di metallo, dalla quale intendi saldare una bella recinzione in campagna, o per forgiare gioielli, può essere realizzata con sei mattoni di argilla refrattaria.

La griglia in questo modello è saldata utilizzando due pezzi di tubo d'acciaio VGP di diametro arbitrario, ma non troppo grande. Su di essi vengono saldati tagli di un tubo profilato, un angolo o una striscia, attorcigliati come una vite. Ciò è necessario per catturare il flusso dell'esplosione.

La versione più semplice della fucina può essere assemblata in mezz'ora da sei mattoni, diversi pezzi di tubo d'acciaio e metallo laminato

Un “focolare” è costituito da mattoni di argilla refrattaria, che ha solo una base, un soffitto superiore e due pareti sui lati. Questa fucina è installata solo all'aperto, poiché non è presente alcun sistema di evacuazione dei fumi. Dal lato della pressurizzazione, scavare una piccola buca nel terreno per il corpo di un bruciatore a gas o di una fiamma ossidrica.

Per evitare un'esplosione del bruciatore a gas durante il funzionamento di questa fucina, è meglio posizionare un divisorio in cartone di amianto davanti all'ingresso del focolare. Dopotutto, il calore emanato da un focolare aperto può ritornare e riscaldare il serbatoio del gas.

Negli impianti di forgiatura più semplici, l'aria di combustione viene fornita naturalmente o tramite soffietti. in entrambi i casi è impossibile controllare l'apporto di ossigeno

In generale, in questo dispositivo, il riscaldamento viene effettuato su carboni o coke (coke fine prodotto appositamente per i fabbri). Un bruciatore a gas o una fiamma ossidrica viene utilizzato solo per attivare il processo. Si accenderanno e creeranno un getto soffiante.

Versione mobile del bruco

Per installare questo modello è necessario un cingolo usato. Alle sue estremità vengono tagliati dei fori per l'inserimento di un bruciatore a gas fatto in casa o acquistato. Due rientranze sono tagliate sopra i fori. Questo modello, come il tipo precedente, può essere utilizzato esclusivamente all'aria aperta.

Il rivestimento di un focolare fatto in casa è realizzato con un impasto di sabbia refrattaria e mattoni di argilla refrattaria. Per questo è possibile acquistare una miscela già pronta. Non è necessario cuocere nulla di speciale dopo l'applicazione. L'indurimento della composizione del rivestimento avverrà durante l'uso del dispositivo.

Per la sovralimentazione viene installato un ventilatore di tipo e potenza adeguati, ad esempio da una sirena manuale.L'ideale è un bruciatore a gas ad aria forzata, che può essere rimosso da una caldaia turbo usata, se, ovviamente, è in condizioni tecniche funzionanti.

Una struttura realizzata con vecchie pentole in ghisa non consentirà di raggiungere temperature superiori a 900º C, il che restringe notevolmente il campo di applicazione.

Questa soluzione presenta uno svantaggio significativo: può essere utilizzata solo all'aperto e, se si utilizza un bruciatore soffiante, sarà necessaria energia. Quelli. dovrai procurarti una buona prolunga di potenza sufficiente oppure correre il rischio posizionando il dispositivo vicino a casa tua.

C'è un'altra opzione: il soffietto da fabbro, che i fabbri usano da diversi secoli. Tuttavia, notiamo che pompare manualmente aria nel focolare della fucina non è affatto sicuro. E con la performance tutto sarà problematico e ambiguo.

Attrezzatura fissa per l'officina

I modelli installati nelle officine per il lavoro permanente devono essere non solo funzionali, ma anche ergonomici. È importante considerare sia la facilità d'uso che la sicurezza, perché un pezzo grezzo di metallo rovente rappresenta una potenziale minaccia. E ferirsi gravemente non fa parte dei piani di nessun normale maestro.

In questo caso le dimensioni dell'attrezzatura non vanno prese come standard, perché siamo tutte piegate e sistemate individualmente. La fucina dovrebbe essere conveniente per te e per coloro che utilizzeranno la tua officina se viene affittata congiuntamente. L'altezza del desktop e le sue dimensioni sono di particolare importanza.

Una fucina mobile può essere utilizzata in inverno in un'officina dotata di un sistema di scarico con sonda e in estate - all'esterno, spostandosi all'interno dell'edificio al termine dei lavori

Per determinare la dimensione della futura fucina, procediamo come segue:

• Sceglieremo un posto nell'officina che ci consenta di posizionare tutte le attrezzature principali e aggiuntive in luoghi convenienti per eseguire l'intera gamma di lavori di riscaldamento, forgiatura e tempra.
• Determiniamo il nostro posto. Mettiamoci con i piedi alla larghezza delle spalle. Piega il braccio che lavora (destro/sinistro) all'altezza del gomito.
• Misuriamo la distanza dal gomito del braccio piegato al piano del pavimento. È più facile per il tuo partner farlo. Quindi otteniamo anche il secondo risultato, se non sei l'unico a eseguire la forgiatura. Aggiungiamo 5-7 cm alla media aritmetica delle due distanze: otteniamo l'altezza del desktop.
• Prendiamo la pinza più grande per misurare la distanza dallo stomaco al suo punto più estremo. Aggiungiamo 10-12 cm alla distanza misurata: otteniamo metà della diagonale del desktop.
• Calcoliamo la lunghezza del lato del desktop quadrato, tenendo conto della metà della diagonale precedentemente ottenuta.

Il tavolo del fabbro di solito non è rotondo, perché... è scomodo lavorare con lui, soprattutto se devi lavorare con un aiutante.

La fucina stazionaria presentata nel sistema è un'attrezzatura universale che può essere adattata sia per combustibili solidi che gassosi. Se nel focolare viene caricato carbone proveniente da legna bruciata o coke, l'aria viene pompata da un ventilatore dalla stufa dell'auto, perché l'aspirapolvere spegnerà i carboni.

C'è una griglia integrata al centro del desktop. Questa opzione è necessaria affinché quando i fori sono intasati dai fumi non vi sia una distribuzione irregolare del calore. Quando si utilizza il gas, è necessario dotare l'installazione di un bruciatore ad iniezione, che è meglio acquistare, ma puoi realizzarlo da solo.

Ispirato alla tradizione dei cavalieri

I cavalieri avevano sempre bisogno di ferri di cavallo e chiodi per fissarli. Gli squadroni ussari e ulani avevano anche fucine portatili nel loro arsenale, che si muovevano insieme alle formazioni militari. La base delle macchine mobili per i lavori di forgiatura era un meccanismo a manovella.

Il funzionamento della fucina, che seguiva i lancieri e gli ussari nelle postazioni di combattimento, si basa sull'utilizzo di un meccanismo a manovella

Un analogo del meccanismo a manovella è ora più facile da trovare. Basti ricordare dove è conservata la macchina da cucire Singer a pedale di mia nonna. Con alcune modifiche, andranno bene i seguaci di Singer del marchio Chaika.

Se il gas viene utilizzato come combustibile nel funzionamento di una fucina fatta in casa, è meglio miscelarlo in una camera gas-aria a cui è collegato un aspirapolvere

Si consiglia di privilegiare le vecchie versioni con telaio in ghisa. Resisterà a qualsiasi stress termico e meccanico. La soluzione ideale sarebbe una struttura su ruote, che possa essere facilmente spostata in un luogo comodo per il lavoro.

Forgiare da un cilindro con un cannello a propano

Ti avvertiamo subito che questo modello di fucina è adatto solo a chi ha una notevole esperienza nel lavoro con il propano. La camera a gas di questa opzione è piuttosto grande, quindi, alla minima violazione delle regole, l'esplosione può essere distruttiva. Le conseguenze sono imprevedibili, ma nella maggior parte dei casi catastrofiche.

Un maestro che decide di realizzare una fucina da una bombola di ossigeno avrà bisogno proprio di questo contenitore vuoto del diametro di 25 cm Saranno necessari materiali ignifughi: stufa, cemento, vernice, lana di caolino. Avrai bisogno di elementi di fissaggio, un rivestimento in ceramica e un cilindro in acciaio filettato per predisporre il punto di collegamento del bruciatore.

Avrai bisogno anche di elementi di fissaggio e altri materiali, che elenchiamo nel testo. Per eseguire il lavoro è necessario fare scorta di una smerigliatrice, un set di rubinetti misura 10-32, una spatola, una spazzola per rivestimento, un trapano e delle lime. Avrai anche bisogno di dispositivi di protezione: un respiratore efficace, guanti da lavoro in cotone e occhiali protettivi.

La seguente selezione di foto ti mostrerà come assemblare una fucina fatta in casa da una bombola di ossigeno:

Se inizialmente il cilindro non aveva gambe di supporto e una maniglia nella parte superiore per il trasporto, è necessario saldarle. A proposito, se non hai esperienza nella saldatura, il lavoro sulle parti di collegamento può essere eseguito con bulloni o saldatura.

Successivamente, dobbiamo predisporre un tubo per introdurre il bruciatore nella nostra fucina fatta in casa:

Ora devi fissare il tubo e costruire un dispositivo per fissare il bruciatore a propano nel tubo:

Ora è il momento di iniziare a sistemare il fondo della fucina fatta in casa. Per fare ciò avremo bisogno di mattoni refrattari con i quali costruiremo una sorta di scrivania. Allo stesso tempo separeremo la zona ad alta temperatura dal contatto con la parete metallica dell'alloggiamento.

Il fondo, detto anche tavolo refrattario di lavoro della fucina, è pronto. Ora iniziamo a sistemare la parete di fondo:

Abbiamo sistemato la parte posteriore, ora la parte più difficile e dispendiosa in termini di tempo è assemblare la copertura rimovibile per la parte anteriore. Viene rimosso per cambiare periodicamente l'isolamento bruciato e il supporto in mattoni, perché. Ciò accade spesso durante l'uso attivo.

Possiamo supporre di aver portato a termine con successo il lavoro; restano solo le fasi finali:

Vorremmo avvertire gli artigiani domestici: il fabbro è un'attività molto interessante, ma pericolosa. È necessario proteggere gli occhi e, se possibile, coprire tutte le parti del corpo, nonostante l'elevata temperatura nell'area di lavoro.

Per proteggersi dalle ustioni, è necessario fare scorta di scarpe con calzini rinforzati in metallo. Si consiglia di acquistare un lungo grembiule di tela e guanti. È severamente vietato lavorare con il metallo riscaldato indossando indumenti sintetici: divamperà immediatamente a causa di una scintilla accidentale.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Consigli originali per artigiani indipendenti sull'allestimento di fucine per una fucina privata:

Come realizzare un piccolo forno per indurire i pezzi grezzi di metallo:

Istruzioni dettagliate sulla produzione di apparecchiature fisse per il riscaldamento dei metalli con gas:

Abbiamo esaminato e analizzato solo una piccola parte dei progetti e degli schemi per la costruzione delle fucine. In realtà ce ne sono molti di più. Tuttavia, le informazioni che offriamo ti aiuteranno a farti un'idea delle tipologie di attrezzature in modo da poter scegliere quella migliore.

Ti piacerebbe condividere la tua esperienza nell'assemblaggio di una fucina fatta in casa e nell'allestimento di una fucina? Si prega di lasciare commenti nel modulo sottostante, porre domande, pubblicare foto sull'argomento dell'articolo. È possibile che i tuoi consigli siano molto utili ai visitatori del sito.