Díszműkovácsolás

Jancsó Gergely díszműkovács iparművész oldalai

A kézi kovácsolás szerszámai, eszközei


A mindennapi élet különböző alakú, méretű alkatrészeket és szerkezeti részeket igényel. Ezek előállíthatók egyedi vagy sorozatgyártással. Kézi kovácsolással egyszerű és egyedi darabokat állíthatunk elő erre a célra rendszeresített kézi szerszámokkal és eszközökkel. Ezek az eszközök kisegítő eszközként segítik a kovács munkájának meggyorsítását és a méretek pontos betartását.

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.

A mindennapi életben a munkafeladatoknak megfelelően kalapácsokat, ezek a kalapácsok speciális jellegüknél fogva kovácsolásra nem alkalmasak. Például lemezmunkáknál fakalapácsot, domborítókalapácsot, szerelésnél bronz-, gumi -, ólom- stb. anyagból készült kalapácsokat használnak.

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.

Nyeles vágókat az anyagnak hidegen vagy melegen végzett kézi darabolására használjuk. A kovácsdarabon levő anyagfölösleg eltávolítására, végek hasítására, üregek kivágására használatosak. A vágónak a fejrészére ütünk ráverő kalapáccsal, így éle az anyagba hatol. Élkiképzése a vágandó anyag milyenségétől függ (hideg-meleg).

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. Fejrésze lekerekített, a folyásvonalnak megfelelően. A lekerekített fejrész, lyukasztás közben, a legkisebb folyási ellenállás alapján megkapja a legkedvezőbb alakot, így biztonságosabb a lyukasztás. A gyakorlott kovácsok a jól bevált, „betanított” lyukasztóikat nagyon féltik, mert velük a lyukasztás könnyebben végrehajtható.

A nyeles simítókat kész kovácsdarabok felületi egyenetlenségeinek kiküszöbölésére, vállas, csapos részek kialakítására használjuk. Két típusa terjedt el, a keskenytalpú és a szélestalpú simító. A gyakorlatban igen nagy a jelentőségük. A páros kovácsolásnál a kalapácsütések következtében benyomódások keletkeznek a felületeken. A kovácsdarab külalakja nem felel meg az előírásoknak. Ezenkívül e szerszámokkal készítjük méretre a kovácsdarabokat. Ez az ún. felületkikészítés.

A nyeles gömbölyítő hengeres vagy kúpos tárgyak kovácsolására alkalmas szerszám. Munkafelülete félkör alakban kiképzett. Különböző méretekben készül, leggyakrabban üllőbetét-gömbölyítővel együtt használjuk. A két félszerszám közé bedugjuk az izzó, gömbölyítendő acélt, s miközben a felső nyeles gömbölyítőre ráverünk, az izzó anyagot a két félhenger üregű szerszám között elforgatjuk.

A gyakorlatban találkozunk olyan esettel is, amikor a nyeles szerszámban nem félkört, hanem félnégyzetet, fél hatszöget stb. képezünk ki. Ilyen szerszámokkal kovácsoljuk pl. a négyszögfejű vagy a hatszögfejű csavarokat.

A nyeles árkolónak leggyakrabban rádiuszos kiképzésű vállak, nyakak kovácsolásánál és szélesebb darabok nyújtásánál, szélesítésénél van jelentősége. Munkafelülete 5–10–12 mm-es sugár lekerekítéssel készül. Ütőfelülete hasonló az eddig ismert nyeles szerszámok ütőfelületéhez. A gyakorlatban nyeles árkolóval képezzük ki a kovácsolt hegyeskörző fejrészét is.

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 az ütések és a forgatás közben a kéz igénybevétele igen nagy, így képtelen lenne a fogószárakat feszesen tartani. A veszély elkerülése, az igénybevétel csökkentése céljából a fogószárakra szorítógyűrűt vagy kengyelt teszünk.

Csak a darab profiljához illő fogókkal lehet biztonságosan és szakszerűen dolgozni. Gyakran előfordul, különösen nagyobb daraboknál, hogy a fogó pofáit (száját) melegen igazítjuk a megfogandó anyagra. Így a tökéletes felfekvést és fogást biztosítani tudjuk.

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. Az üllőbetétek alkalmasak a különböző alapműveletek elvégzésére.

Ha kétoldali vállazást akarunk végrehajtani, a meleg anyagot ráhelyezzük az üllőbetét-árkolóra, majd a föléje helyezett nyelesárkolóra ráüttetünk, és mindkét oldalról árok képződik.
Készülhetnek különböző profilú üreggel ellátott üllőbetétek is. Ezek némileg megkönnyítik a darabok pontosabb, alakhűbb és tömeges gyártását. Az ilyen szerszámokat egyrészes süllyesztéknek is nevezhetjük.

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 mérőlécek összecsukhatók, rugós centiméter és milliméter beosztással, egy- vagy kétméteres hosszban készülnek. Milliméter-centiméter beosztású vonalzókkal a hosszt mérhetjük, az egyenességet, lapok párhuzamosságát vagy elhajlását állapíthatjuk meg. Külső tapintókörzőkkel körkörös tárcsákat, gyűrűk külső átmérőjét, ovalitását és vastagságát ellenőrizzük. Úgy mérünk velük, hogy a darabot megtapintva a megállapított távolságot egy milliméter-centiméter beosztású mérőlécen leolvassuk.

A belső tapintókörző, lyukkörző a külső tapintó ellendarabja. Gyűrű vagy üreg mérésére használjuk. A szárak végein lévő kis nyúlványokkal kikeressük az üreg átmérőjét, és a lyukkörzőt mérőlécre téve leolvassuk a méretet.

A hegyes vagy gyűrűkörzőt méretek kijelölésére használjuk. Mivel az izzó állapotban lévő anyag méretét más mérőeszközzel (pl. tolómérő) megállapítani nehézkes, a meleg káros hatással lenne a mérőeszközre (deformálódás, kilágyulás stb.), ezért alkalmasak az egyszerű mérőeszközök kovácsüzemekben, erre a célra. A kovács egyik leggyakrabban használt mérőeszköze az egyszerre több méret ellenőrzésére alkalmas kovácsmérce.

A kovácsmérce testén, méretre kivágott üregekkel állapítható meg a méret mm-ben. Az üregek méretei bevert számokkal vannak rögzítve, amelyekkel egész méretsorozat mérhető (MSZ 15556). A kovácsdarabok kontúrjának (alakjának) megállapítását sablonnal végezzük. Igen fontos, hogy a típus, a rajz és a tételszám jelölve legyen a sablonokon. Többfajta szabadalakító munkát végző kovácsüzemekben rendszerint sablonraktárt is berendeznek, ahol nyilvántartják, szakszerűen kezelik a sablonokat.

Általában a vezetőkovács mér, mert elsősorban ő felel a méretek pontos betartásáért. A mérés nagy gyakorlatot igényel, mert a méretellenőrzést gyorsan kell végrehajtani. A meleg darabra egy pillanatra ráhelyezett mérőeszköz, sablon stb. segítségével végezzük, hogy a darab kihűlve megfeleljen az előírásoknak. Ez különösen a szabadalakító kovácsolással készült daraboknál fontos.

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.

Süllyesztékes kovácsoláskor a darabok alakja összetettebb, bonyolultabb, kevésbé használja a kovács a mérőlécet, sablont. A hozzáférhetőség nehézkes, az első darabokat pontosan bemérjük, megállapítjuk a ráhagyások értékeit, és megkezdhetjük a sorozatgyártást.

Kovácstűzhelyek, tüzelőanyagok

A kovácstűzhelyeket általában minden kovácsüzemben, de egyéb üzemekben is megtaláljuk. A legtöbb üzem (a könnyűipar is) saját kis kovácsműhelyében készítteti el az egyszerű szerszámokat (vágó, véső stb.), de készülhetnek összetettebb kovácsdarabok is a szükségletnek megfelelően. Pl. autójavítókban rugókovácsolás stb.

Kovácstűzhelyek

A kisebb méretű lapos, kör vagy egyéb idomacélokat az ún. kovácstűzben melegíthetjük. Ha azt akarjuk, hogy a darab egy része hideg maradjon (pl. csavarfej zömítésekor), akkor az anyag végét melegítjük fel.

Régebben a fújtatós rendszerű kovácstűzhelyeket alkalmazták, a technika fejlődése következtében az ilyen rendszerű tűzhelyeket kiszorították a motoros, ventilátorlevegővel táplált kovácstűzhelyek. EIőnyük, hogy egy központosan elhelyezett ventilátorral egyszerre több tűzhely is működtethető. Hátrányuk, hogy kevesebb működésben lévő tűzhely esetén is a nagyobb teljesítményű motor üzemel. Üzemeltetése gazdaságtalan, mert a hőenergia egy része a légtérbe távozik. Jobban beváltak az egyes munkahelyek mellett felszerelt, külön motorral hajtott ventilátoros tűzhelyek.

Az eddig ismertetett kovácstűzhelyek helyhez kötöttek. Előfordulnak olyan esetek, pl. építkezések, szükségszerű szerelési helyek, kovácsbemutatók, ahol a darabok melegítésére mozgatható, ún. tábori tűzhelyeket alkalmaznak. Ez öntöttvas tűzhelylap, amely négy szögacél lábon áll.

Az égést tápláló levegőt a légfúvó kerék forgatásával kapjuk. A légfúvó vagy ventilátorkerék tengelyén levő szíjtárcsa és a lábbal hajtott nagykerék áttétele útján kapjuk a kellő fordulatot. Ezzel megfelelő nyomású és térfogatú levegőt tudunk a tűztérbe befúvatni. Kis-tárgyak (szegecsek, ácskapcsok, vágók) gyors felmelegítésére ez a tűzhely megfelel, előnyös, mert pl. tetőszerkezetek, hidak szerelésekor a szerelési szakaszokhoz könnyen odaszállítható.

Előnye mellett beszélni kell a rossz melegkihasználásról, amely 4-5%, az elégetett tüzelőanyagnak csak egy része (töredéke) hasznosítható a hevítendő anyag melegítésére. Állandóan egy kezelőszemélyt kíván a levegőtápláló pedálozására, az anyag ki- és berakására, a hevítés ellenőrzésére.

Tüzelőanyagok

A kovácstűzhelyekben rendszerint szilárd tüzelőanyagokkal tüzelünk. Legjobban elterjedt a kovácsszén és a koksz. Különleges esetekben faszenet is alkalmazunk, ilyen az ötvözött acélból készült esztergakések kovácsolása.

A kovácsszén rostált, apró szemű, mosott tapadó szén. Igen fontos, hogy a kovácsszén kénmentes legyen. A kén (S) melegtörővé teszi az acélt. Nálunk általában a kétszer mosott pécsi szenet használjuk. Ez nagy fűtőértékű (25 MJ/kg) , jól tartja a tűzfészket, nem omlik össze.

A koksz is nagy fűtőértékű kovácstűzi tüzelőanyag, majdnem teljesen gázmentesen izzik. A nagy kalóriájú koksz gyorsan melegít, a munka termelékeny, de a szabad tüzelés miatt kicsi a hatásfoka, a tüzelés nem gazdaságos. Ez utóbbiaktól eltekintve mégis alkalmazzák, egyes kézi, pl. idomszelvényeket feldolgozó kovácsüzemek. Ezek teljesen koksztüzelésre vannak berendezve.

A faszén kéntől majdnem teljesen mentes, ezért alkalmazzák kovácstűzhelyekben tüzelésre. Drága tüzelőanyag, csak különleges melegítésekre használjuk. Pl. gyorsacélok kovácsolásakor, edzésekor és egyéb ötvözött acéloknál.

Korszerű kovácstűzhelyeknél folyékony tüzelőanyagokat is alkalmaznak, ilyen a gázolaj, a pakura.