Comment fabriquer une forge à gaz de vos propres mains : conseils + dessins pour aider les artisans à domicile
L'équipement pour le traitement thermique des métaux est un plaisir coûteux.Tous les maîtres novices ne sont pas prêts à débourser une somme d’argent substantielle pour l’acheter. Mais il existe des technologies selon lesquelles vous pouvez construire une forge à gaz de vos propres mains sans trop de difficultés et de dépenses.
Dans l'article que nous avons présenté, vous trouverez une description détaillée de l'assemblage de l'attribut principal de la forge. Nous parlerons du fonctionnement de la forge et de ses composants structurels. Nous vous montrerons comment atteindre la température requise pour la fusion et le forgeage des pièces.
Nous proposons à des artisans indépendants de se familiariser avec des produits faits maison éprouvés par la pratique du forgeron. Vous apprendrez quels matériaux, appareils prêts à l'emploi et outils sont nécessaires à la fabrication d'une forge. Obtenez un aperçu du processus complexe et des conseils précieux.
Le contenu de l'article :
Principe de fonctionnement et spécificités de conception
Une forge est nécessaire pour effectuer un certain nombre d'opérations de préparation du métal en vue d'un traitement ultérieur. La pièce chauffée à l'intérieur prend la forme conçue. Avec son aide, les bijoux forgés, les pièces de ménage, les ustensiles, les meubles, etc., désormais populaires, sont fabriqués.
La forge est utilisée dans tous les domaines du traitement thermique. Il peut être très miniature, installé littéralement sur une table, ou fixe, rappelant un poêle en brique traditionnel.Quelle que soit leur taille, tous les modèles fonctionnent selon le même principe.
Comment fonctionne une forge de forgeron ?
Pour préparer le métal au forgeage ultérieur, il doit être chauffé et littéralement « ramolli » dans des conditions de température allant jusqu'à 1 100-1 200 ºC. Ces conditions sont obtenues grâce à des caractéristiques de conception spécifiques qui assurent l'approvisionnement en carburant et en oxygène de la zone de combustion dans les proportions requises par le processus.
À l’intérieur d’une forge à gaz ou à combustible solide, une réaction chimique caractéristique se produit : l’hydrocarbure est traité. Le carbone, produit par la combustion d'hydrocarbures gazeux et solides, capte et s'approprie l'oxygène du métal chauffé. Le résultat est un acier sans impuretés oxydantes.
Les caractéristiques de la forge permettent d'utiliser partiellement le potentiel de réduction du carbone. Tout l’oxygène n’est pas brûlé de la pièce chauffée. Grâce à la réduction partielle, le métal ne brûle pas complètement et ne devient pas cassant, comme c'est le cas pour la fonte.
D'ailleurs, les produits en fonte dans l'industrie sont saturés d'oxygène après traitement thermique afin d'éliminer cet inconvénient ou du moins de le minimiser.
Dans une forge de production industrielle équipée d'un système de contrôle, l'air nécessaire à la combustion est pompé de manière à ce qu'il en manque légèrement. Il est difficile d'équiper un produit fait maison d'un tel appareil, à moins, bien sûr, d'y installer un brûleur à gaz prêt à l'emploi avec automatisation.
En raison de l'impossibilité d'un apport contrôlé d'air, ou plutôt de l'oxygène qu'il contient, les produits forgés fabriqués à la main sont souvent brûlés. Cela se produit dans les premières étapes. Cependant, avec l'expérience, le maître acquiert la capacité de sentir quand arrêter le chauffage, ainsi que la connaissance de ce qui doit être fait pour éviter une perte totale d'oxygène.
Appareil et composants fonctionnels
Il existe de nombreuses options pour réaliser des modèles faits maison, testés par les forgerons dans la pratique. Nous n’en présenterons qu’une petite partie. Avant de décider quelle forge à gaz est préférable de fabriquer de vos propres mains, examinons les caractéristiques typiques de l'appareil.
Par essence technique, toute forge est une sorte de four avec des accessoires caractéristiques : un foyer, une grille, une chambre à air, appelée Unités de chauffage russes ventilateur. Contrairement à un poêle classique, la chambre à air est équipée d'un drainage pour réguler l'alimentation en air et d'un tuyau avec vanne.
La grille est renforcée pour résister à des effets thermomécaniques considérables. Un gril ordinaire composé de tiges métalliques ou de chutes de coins ne fonctionnera pas. Vous avez besoin d'un appareil renforcé. Idéalement, il serait préférable d’avoir un panneau métallique épais intégré au bureau avec des trous uniformément percés.
La combinaison des composants répertoriés s’appelle une tuyère. Les fours industriels en sont équipés de plusieurs, de sorte qu'ils peuvent être modifiés en fonction des conditions requises pour effectuer une certaine opération et de la taille de la pièce à chauffer.
La lance est le plus souvent installée non pas dans un boîtier fermé, mais plutôt montée sur une table. Il doit être suffisamment stable et protégé des effets thermiques, pour lesquels un revêtement est utilisé. Dans un certain nombre de modèles, une grille est intégrée à la table ou un panneau métallique perforé est installé à la place.
Le revêtement de la table d'un four stationnaire, qui sera activement utilisé, utilise des briques de quartz réfractaires. Les produits faits maison pour un travail ponctuel sont recouverts de briques en argile réfractaire. Il est plus facile de le trouver en vente et le prix est inférieur.
Pour une collecte et une évacuation complètes des gaz de combustion, une tente ou un parasol est placé au-dessus d'une table à panneau perforé ou au-dessus d'une tuyère. Ils sont reliés à un canal de fumée construit selon le principe cheminée pour chaudière à gaz. Cela doit fonctionner parfaitement, parce que... Les gaz libérés lorsque le métal est chauffé sont extrêmement toxiques.
En plus des principaux composants structurels, il existe également des dispositifs supplémentaires. Habituellement, les forgerons placent un bain de durcissement à côté de la forge afin que le produit fini puisse être immédiatement plongé dans un environnement de refroidissement et de durcissement. C'est le cas si un durcissement par choc thermique est requis.
Les artisans utilisent également une chambre gaz-air à l'échelle de la production. Dans celui-ci, les produits sont séchés de la condensation et des additifs sont ajoutés à la composition, qui ne peuvent être ajoutés qu'à l'état gazeux. L'air y est séché pour obtenir certaines conditions technologiques.
Pour augmenter la zone de température extrêmement élevée, un creuset est utilisé - un capuchon qui s'étend vers la base. Il est principalement nécessaire lorsque l'on travaille avec des métaux non ferreux et précieux.Les artisans n'ont souvent besoin d'aucun ajout, à l'exception peut-être d'un bain, pour lequel n'importe quel récipient métallique d'un volume suffisant peut être adapté.
Choisir le carburant bleu pour le travail
On pense que pour le fonctionnement d'une forge, à la fois principale et gaz liquéfié en bouteille. Nous allons vous décevoir : il est déconseillé d'utiliser une option naturelle non raffinée.
Il y a deux bonnes raisons d’abandonner les carburants naturels :
- Du tuyau, nous recevons du carburant bleu, qui est une sorte de mélange d'hydrocarbures gazeux. Leur pouvoir calorifique et leur capacité de rétention d’oxygène varient. Il est donc pratiquement impossible d’obtenir une alimentation en air optimale.
- Le mélange gazeux à usage domestique contient toujours, bien qu'insignifiant, une teneur en impuretés qui affecte le résultat. La présence de phosphore et de silicium peut ne pas être remarquée, mais le soufre rendra certainement le résultat du travail inutilisable. Seule la refusion peut sauver.
De plus, le gaz domestique est odorisé, ce qui lui confère une odeur caractéristique permettant de détecter immédiatement une fuite. Ces substances affecteront également négativement la qualité.
Les gaz liquéfiés industriels seraient parfaits : propane ou butane fournis en bouteilles. Mais seulement s’il s’agit de monogaz sans aucune impureté.
S'il n'est pas possible d'acheter du carburant bleu purifié, vous pouvez effectuer la purification vous-même.Pour vous débarrasser des composés contenant du soufre, un récipient contenant du naphtalène vous aidera, à travers lequel vous devrez faire passer le gaz avant de l'introduire dans le brûleur.
À propos, si vous utilisez un brûleur fabriqué en usine, le processus de construction de la forge sera beaucoup plus rapide. Et vous n’avez pas à vous soucier du résultat : tout fonctionnera parfaitement et en toute sécurité. De plus, dans le brûleur, l'air et le gaz peuvent être mélangés à l'avance dans les proportions nécessaires au fonctionnement.
Technologie de construction de forges
Faisons immédiatement une réserve sur le fait que la forge à gaz artisanale, dont nous vous présenterons les dessins et les méthodes d'assemblage, n'est pas adaptée à des fins de production. Cependant, il est très facile de fabriquer des bijoux uniques, des objets d'intérieur intéressants et des produits métalliques originaux avec son aide.
Commençons par les options les plus simples qui n'exigent pas que l'interprète ait des compétences en soudage et dans d'autres domaines de la construction.
Conception élémentaire avec brûleur à gaz
La forge la plus simple pour former de belles pointes sur une tige métallique à partir de laquelle vous envisagez de souder une belle clôture à la campagne, ou pour forger des bijoux, peut être réalisée à partir de six briques en argile réfractaire.
La grille de ce modèle est soudée à l'aide de deux morceaux de tube en acier VGP de diamètre arbitraire, mais pas trop grand. Des bouts de tube profilé, d'angle ou de bande, torsadés comme une vis, sont soudés entre eux. Ceci est nécessaire pour capturer le flux de souffle.
Une « chambre de combustion » est constituée de briques en argile réfractaire, qui n'a qu'une base, un plafond supérieur et deux murs sur les côtés. Cette forge est installée uniquement en extérieur, puisqu'il n'y a pas de système de désenfumage. Côté pressurisation, creusez un petit trou dans le sol pour le corps d'un brûleur à gaz ou d'un chalumeau.
Pour éviter une explosion du brûleur à gaz lors du fonctionnement de cette forge, il est préférable de placer une cloison en carton amiante devant l'entrée du foyer. Après tout, la chaleur émanant d'un foyer ouvert peut revenir et chauffer le réservoir de gaz.
En général, dans cet appareil, le chauffage s'effectue sur du charbon ou du coke (coke fin produit spécifiquement pour les forgerons). Un brûleur à gaz ou un chalumeau sert uniquement à activer le processus. Ils s'enflammeront et créeront un jet soufflant.
Version mobile de la chenille
Pour installer ce modèle, vous avez besoin d'une chenille d'occasion. Des trous sont découpés à ses extrémités pour insérer un brûleur à gaz fait maison ou acheté. Deux évidements sont découpés au dessus des trous. Ce modèle, comme le type précédent, peut être utilisé exclusivement à l'air frais.
Le revêtement d'un foyer fait maison est réalisé avec un mélange de sable réfractaire et de brique réfractaire. Pour cela, vous pouvez acheter un mélange prêt à l'emploi. Il n’est pas nécessaire de cuire quoi que ce soit de spécial après l’application. Le durcissement de la composition de revêtement se produira lors de l'utilisation du dispositif.
Pour la suralimentation, un ventilateur de type et de puissance appropriés est installé, par exemple à partir d'une sirène manuelle.Un brûleur à gaz à air pulsé est idéal, qui peut être retiré d'une chaudière turbocompressée usagée, si, bien sûr, il est en état de marche.
Cette solution présente un inconvénient important : elle ne peut être utilisée qu'à l'extérieur, et si vous utilisez un brûleur soufflant, vous aurez besoin d'électricité. Ceux. vous devrez soit vous munir d'une bonne rallonge de puissance suffisante, soit prendre un risque en plaçant l'appareil à proximité de chez vous.
Il existe une autre option : les soufflets de forgeron, que les forgerons utilisent depuis plusieurs siècles. Cependant, nous notons que pomper manuellement de l'air dans le foyer de la forge n'est pas du tout sûr. Et avec la performance, tout deviendra problématique et ambigu.
Matériel stationnaire pour l'atelier
Les modèles installés dans les ateliers pour un travail permanent doivent être non seulement fonctionnels, mais aussi ergonomiques. Il est important de prendre en compte à la fois la facilité d'utilisation et la sécurité, car un flan de métal chauffé au rouge constitue une menace potentielle. Et se blesser gravement ne fait pas partie des plans d’un maître normal.
Dans ce cas, les dimensions de l'équipement ne doivent pas être considérées comme standard, car nous sommes tous pliés et disposés individuellement. La forge doit être pratique pour vous et pour ceux qui utiliseront votre atelier s'il est loué conjointement. La hauteur du bureau et ses dimensions revêtent une importance particulière.
Pour déterminer la taille de la future forge, on procède de la manière suivante :
- Nous choisirons un endroit dans l'atelier qui nous permettra de placer tous les équipements principaux et supplémentaires dans des endroits pratiques pour effectuer l'ensemble des travaux de chauffage, de forgeage et de trempe.
- Déterminons notre place. Tenons-nous debout, les pieds écartés à la largeur des épaules. Pliez votre bras de travail (droit/gauche) au niveau du coude.
- Nous mesurons la distance entre le coude du bras plié et le plan du sol. C'est plus facile pour votre partenaire de faire cela. Ensuite, nous obtenons également le deuxième résultat, si vous n'êtes pas le seul à forger. Nous ajoutons 5 à 7 cm à la moyenne arithmétique des deux distances - nous obtenons la hauteur du bureau.
- On prend la plus grosse pince afin de mesurer la distance depuis le ventre jusqu'à son point le plus extrême. Nous ajoutons 10 à 12 cm à la distance mesurée - nous obtenons la moitié de la diagonale du bureau.
- Nous calculons la longueur du côté du bureau carré en tenant compte de la moitié de la diagonale obtenue précédemment.
La table du forgeron n'est généralement pas ronde, car... il n'est pas pratique de travailler avec, surtout si vous devez travailler avec un assistant.
La forge stationnaire présentée dans le système est un équipement universel qui peut être adapté aussi bien aux combustibles solides que gazeux. Si du charbon provenant de bois brûlé ou de coke est chargé dans la chambre de combustion, l'air est pompé par un ventilateur du poêle depuis la voiture, car l'aspirateur soufflera les charbons.
Il y a une grille intégrée au centre du bureau. Cette option est nécessaire pour que lorsque les trous sont obstrués par des fumées, il n'y ait pas de répartition inégale de la chaleur. Lorsque vous utilisez du gaz, vous devez équiper l'installation d'un brûleur à injection, qu'il est préférable d'acheter, mais vous pouvez le fabriquer vous-même.
Inspiré par l'héritage des cavaliers
Les cavaliers avaient toujours besoin de fers à cheval et de clous pour les fixer. Les escadrons de hussards et de uhlans disposaient également dans leur arsenal de forges portatives, qui accompagnaient les formations militaires. La base des machines mobiles pour le travail de forgeage était un mécanisme à manivelle.
Un analogue du mécanisme à manivelle est désormais plus facile à trouver. Il suffit de se rappeler où se trouve la machine à coudre Singer à commande au pied de ma grand-mère. Avec quelques modifications, les adeptes de Singer de la marque Chaika feront l'affaire.
Il est conseillé de privilégier les anciennes versions avec un châssis en fonte. Il résistera à toutes contraintes thermiques et mécaniques. La solution idéale serait une structure sur roues, qui peut facilement être déplacée vers un endroit pratique pour le travail.
Forger à partir d'un cylindre avec un chalumeau au propane
Prévenons-nous immédiatement que ce modèle de forge ne convient qu'à ceux qui ont une expérience considérable dans le travail du propane. La chambre à gaz de cette option est assez grande, donc à la moindre violation des règles, l'explosion peut être destructrice. Les conséquences sont imprévisibles, mais dans la plupart des cas catastrophiques.
Un maître qui décide de fabriquer une forge à partir d'une bouteille d'oxygène aura besoin exactement de ce récipient vide d'un diamètre de 25 cm. Il lui faudra des matériaux ignifuges : poêle, ciment, peinture, laine de kaolin. Vous aurez besoin d'attaches, d'un revêtement en céramique et d'un fût en acier fileté pour disposer le point de raccordement du brûleur.
Vous aurez également besoin d'attaches et d'autres matériaux, que nous énumérons dans le texte. Pour effectuer les travaux, vous devez vous munir d'une meuleuse, d'un jeu de tarauds taille 10-32, d'une spatule, d'un pinceau à revêtement, d'une perceuse et de limes. Vous aurez également besoin d’équipements de protection : un respirateur efficace, des gants de travail en coton et des lunettes de protection.
La sélection de photos suivante vous montrera comment assembler une forge maison à partir d'une bouteille d'oxygène :
Si le cylindre n'avait initialement pas de pieds de support ni de poignée en haut pour le transport, ils doivent être soudés. D'ailleurs, si vous n'avez aucune expérience en soudage, les travaux de connexion des pièces peuvent être effectués avec des boulons ou par soudure.
Ensuite, nous devons aménager un tuyau pour introduire le brûleur dans notre forge maison :
Vous devez maintenant sécuriser le tuyau et construire un dispositif pour fixer le brûleur au propane dans le tuyau :
Il est maintenant temps de commencer à aménager le fond de la forge maison. Pour ce faire, nous aurons besoin de briques en argile réfractaire, à partir desquelles nous construirons une sorte de bureau. Dans le même temps, nous séparerons la zone haute température du contact avec la paroi métallique du boîtier.
Le fond, également appelé table réfractaire de travail de la forge, est prêt. Commençons maintenant à aménager le mur du fond :
Nous avons réglé la partie arrière, maintenant la partie la plus difficile et la plus longue est l'assemblage du capot amovible de la partie avant. Il est retiré pour changer périodiquement l'isolation grillée et le support en brique, etc. Cela se produit souvent lors d'une utilisation active.
Nous pouvons supposer que nous avons terminé les travaux avec succès, il ne reste que les dernières étapes :
Nous tenons à prévenir les artisans à domicile : la forge est une activité très intéressante, mais dangereuse. Vous devez protéger vos yeux et, si possible, couvrir toutes les parties de votre corps, malgré la température élevée dans la zone de travail.
Afin de vous protéger contre les brûlures, vous devez vous procurer des chaussures avec des chaussettes renforcées en métal. Il est conseillé d'acheter un long tablier en toile et des mitaines. Il est strictement interdit de travailler avec du métal chauffé en portant des vêtements synthétiques - cela s'enflammerait immédiatement à cause d'une étincelle accidentelle.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
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Comment fabriquer un petit four pour durcir des ébauches métalliques :
Instructions détaillées sur la fabrication d'équipements fixes pour chauffer le métal au gaz :
Nous n’avons examiné et analysé qu’une petite fraction des conceptions et des schémas de construction de forges. En fait, il y en a beaucoup plus. Cependant, les informations que nous vous proposons vous aideront à vous faire une idée des types d’équipements afin que vous puissiez choisir le meilleur.
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