Fragua
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Una fragua es un tipo de hogar utilizado para calentar metales, o el lugar de trabajo (herrería) donde se encuentra dicho hogar. El herrero utiliza la forja para calentar una pieza de metal a una temperatura en la que se vuelve más fácil de moldear mediante la forja, o hasta el punto en el que ya no se endurece por trabajo. El metal (conocido como "pieza de trabajo") se transporta hacia y desde la fragua usando tenazas, que también se usan para sujetar la pieza de trabajo en el yunque del herrero mientras el herrero la trabaja con un martillo. A veces, como cuando se endurece el acero o se enfría el trabajo para que pueda manipularse con las manos desnudas, la pieza de trabajo se transporta a la tina floja, que enfría rápidamente la pieza de trabajo en una gran masa de agua. Sin embargo, dependiendo del tipo de metal, puede requerir un enfriamiento rápido con aceite o una salmuera en su lugar; muchos metales requieren más que el simple endurecimiento con agua. La tina floja también proporciona agua para controlar el fuego en la fragua.
Tipos
Carbón/coque/fragua de carbón
Una fragua suele utilizar carbón bituminoso, coque industrial o carbón vegetal como combustible para calentar el metal. Los diseños de estas fraguas han variado con el tiempo, pero ya sea que el combustible sea carbón, coque o carbón vegetal, el diseño básico sigue siendo el mismo.
Una fragua de este tipo es esencialmente un hogar o una chimenea diseñada para permitir que un fuego sea controlado de tal manera que el metal introducido en el fuego pueda ser maleable o provocar otros efectos metalúrgicos (endurecimiento, recocido y templado). como ejemplos). El fuego de fragua en este tipo de fragua se controla de tres formas: cantidad de aire, volumen de combustible y forma del combustible/fuego.
Durante miles de años de forja, estos dispositivos han evolucionado de una forma u otra como las características esenciales de este tipo de forja:
- Tuyere: una tubería por la que el aire puede ser forzado al fuego
- Huevos o sopladores, un medio para forzar el aire en el tuyere
- Hearth: un lugar donde el combustible quema se puede contener sobre o contra la apertura de tuyere. Tradicionalmente se han construido corazones de ladrillo de barro (adobe), ladrillo despedido, piedra, o más tarde, construido de hierro.
Durante el funcionamiento, el combustible se coloca dentro o sobre el hogar y se enciende. Una fuente de aire en movimiento, como un ventilador o un fuelle, introduce aire adicional en el fuego a través de la tobera. Con aire adicional, el fuego consume combustible más rápido y arde más caliente (y de forma más limpia; se puede pensar en el humo como combustible potencial que se escapa).
Un herrero equilibra el combustible y el aire en el fuego para adaptarse a determinados tipos de trabajo. A menudo, esto implica ajustar y mantener la forma del fuego.
En una fragua de carbón típica, un brasero estará centrado en un hogar plano. La tobera entrará en el brasero por la parte inferior. En funcionamiento, el núcleo caliente del fuego será una bola de coque ardiendo dentro y encima del brasero. El corazón del fuego estará rodeado por una capa de coque caliente pero no ardiendo. Alrededor del coque sin quemar habrá una capa de transición de carbón que se transformará en coque por el calor del fuego. Rodeando todo hay una capa de carbón crudo en forma de anillo o de herradura, que generalmente se mantiene húmedo y apretado para mantener la forma del corazón del fuego y evitar que el carbón se queme directamente para que se "cocine".; en coca primero.
Si es necesario un fuego más grande, el herrero aumenta el flujo de aire hacia el fuego y alimenta y profundiza el corazón de coque. El herrero también puede ajustar la longitud y el ancho del fuego en dicha forja para adaptarse a diferentes formas de trabajo.
La principal variación de la fragua y el fuego que acabamos de describir es un 'backdraft' donde no hay brasero, y la tobera entra al hogar horizontalmente desde la pared trasera.
El coque y el carbón pueden quemarse en las mismas fraguas que usan carbón, pero dado que no hay necesidad de convertir el combustible crudo en el corazón del fuego (como con el carbón), el fuego se maneja de manera diferente.
Los herreros individuales y las aplicaciones especializadas han fomentado el desarrollo de una variedad de fraguas de este tipo, desde la fragua de carbón descrita anteriormente hasta construcciones más simples que consisten en un agujero en el suelo al que conduce una tubería.
Fragua de gas
Una forja de gas suele utilizar propano o gas natural como combustible. Un diseño común y eficiente utiliza una cámara de forja cilíndrica y un tubo quemador montado en ángulo recto con el cuerpo. La cámara suele estar revestida con materiales refractarios, como una cerámica refractaria moldeable dura o una manta térmica de cerámica blanda (p. ej., Kaowool). El quemador mezcla combustible y aire que se encienden en la punta, que sobresale un poco en el revestimiento de la cámara. La presión del aire, y por tanto el calor, se puede aumentar con un ventilador mecánico o aprovechando el efecto Venturi.
Las fraguas de gas varían en tamaño y construcción, desde grandes fraguas que usan un quemador grande con un soplador o varios quemadores atmosféricos hasta fraguas construidas con una lata de café utilizando un soplete de propano simple y barato. Incluso se puede tallar una pequeña fragua a partir de un solo ladrillo refractario blando.
La principal ventaja de una fragua de gas es la facilidad de uso, especialmente para un novato. Una fragua de gas es simple de operar en comparación con las fraguas de carbón, y el fuego producido es limpio y consistente. Son menos versátiles, ya que el fuego no se puede remodelar para acomodar piezas grandes o de formas inusuales. También es difícil calentar una pequeña sección de una pieza. Un concepto erróneo común es que las fraguas de gas no pueden producir suficiente calor para permitir la soldadura de forja, pero una fragua de gas bien diseñada es lo suficientemente caliente para cualquier tarea.
Forja de adornos
Una fragua fina es un molino accionado por agua donde el arrabio se refina para convertirlo en hierro forjado.
Equipos de forja
Yunque
El yunque sirve de banco de trabajo al herrero, donde se trabaja el metal a forjar. Los yunques pueden parecer torpes y pesados, pero son una herramienta muy refinada cuidadosamente moldeada para satisfacer las necesidades de un herrero. Los yunques están hechos de hierro fundido o forjado con una cara de acero para herramientas soldada o de una sola pieza de acero para herramientas fundido o forjado. Algunos yunques están hechos solo de hierro fundido y no tienen cara de acero para herramientas. Estos no son yunques reales, y no le servirán a un herrero como tales porque son demasiado blandos. Un término común para un yunque de hierro fundido es "ASO" o "Objeto con forma de yunque". El propósito de una cara de acero para herramientas en un yunque es proporcionar lo que algunos llaman "Rebote" además de ser duro y no abollarse fácilmente con golpes de martillo fuera de lugar. El término rebote significa que proyecta parte de la fuerza de los golpes del martillo del herrero hacia el metal, moviendo así más metal a la vez que si no hubiera rebote. Un buen yunque puede proyectar entre el 50 y el 99 % de la energía de regreso a la pieza de trabajo. La parte superior plana, llamada "cara" Está muy pulido y suele tener dos agujeros (pero puede tener más o menos según el diseño). El agujero cuadrado se llama agujero resistente, donde encaja el vástago cuadrado de la herramienta resistente. Hay muchos tipos diferentes de herramientas resistentes. El orificio más pequeño se llama orificio pritchel, se usa como refuerzo al perforar agujeros en metal caliente, o para sujetar herramientas de manera similar a como lo hace la herramienta resistente, pero para herramientas que requieren poder girar en un ángulo de 360 grados, como una sujeción. Herramienta hacia abajo para cuando las tenazas del herrero no pueden sujetar una pieza de trabajo con la seguridad necesaria. En el frente del yunque, a veces hay un "cuerno" que se utiliza para doblar, extraer acero y muchas otras tareas. Entre el cuerno y la cara del yunque, a menudo hay una pequeña área llamada "escalón" o una "mesa de corte" Que se utiliza para cortar acero caliente o frío con cinceles y herramientas de corte en caliente sin dañar la cara del yunque. Las marcas en la cara se convierten en imperfecciones en el trabajo del herrero.
Martillo
Hay muchos tipos de martillos que se utilizan en el taller de un herrero, pero aquí se mencionarán solo algunos de los más comunes. Los martillos pueden variar en forma y peso desde media onza hasta casi 30 libras, según el tipo de trabajo que se realice con ellos.
- Martillo de mano - utilizado por el herrero.
- Martillo de bolas
- Martillo cruzado
- Martillo de palo recto
- Martillo redondeado
- Martillo Sledge - utilizado por el huelguista.
Cincel
Los cinceles están hechos de acero con alto contenido de carbono. Están endurecidos y templados en el borde de corte, mientras que la cabeza se deja suave para que no se agriete cuando se martilla. Los cinceles son de dos tipos, cinceles calientes y fríos. El cincel frío se usa para cortar metales fríos, mientras que el cincel caliente es para metales calientes. Por lo general, los cinceles calientes son más delgados y, por lo tanto, no se pueden sustituir por cinceles fríos. Además, muchos herreros dan forma a los cinceles para que tengan un mango torcido simple que se asemeje a un martillo, se pueden usar a una mayor distancia de los metales calientes. Son muy útiles y se encuentran en todo el mundo.
Tenazas
El herrero utiliza tenazas para sujetar metales calientes de forma segura. Las bocas están hechas a medida por el herrero en varias formas para adaptarse al agarre de varias formas de metal. No es raro que un herrero posea veinte o más pares de tenazas; tradicionalmente, un herrero comenzaría a construir su colección durante el aprendizaje. Hay varios tipos de pinzas disponibles en el mercado. (1) pinza plana (2) remache o llave de anillo (3) pinza estriada de labio recto (4) gad tong
Más completo
Los fullers son herramientas de formación de diferentes formas que se utilizan para hacer ranuras o huecos. A menudo se usan en pares, el fuller inferior tiene un vástago cuadrado que encaja en el orificio resistente en el yunque mientras que el fuller superior tiene un mango. La obra se coloca sobre la parte inferior más llena y la parte superior se coloca sobre la obra y se golpea con un martillo. El fuller superior también se utiliza para el acabado de esquinas redondeadas y para estirar o esparcir metal.
Resistente
La herramienta resistente es una herramienta con un vástago cuadrado que encaja en un agujero resistente. Hay muchos tipos diferentes de herramientas resistentes, como las resistentes para corte en caliente, que se utilizan para cortar metal caliente en el yunque; la herramienta más completa, utilizada para extraer metal y hacer ranuras; plantillas de doblado - y muchos otros para enumerar.
Bañera floja
Una tina floja suele ser un recipiente grande lleno de agua que utiliza un herrero para apagar el metal caliente. La tina floja se usa principalmente para enfriar partes del trabajo durante el forjado (para protegerlas o evitar que el metal en un área se "esparza" por ejemplo, cerca de golpes de martillo); endurecer el acero; cuidar una fragua de carbón o carbón vegetal; y simplemente para enfriar el trabajo rápidamente para facilitar la inspección. En la fabricación de cuchillas y herramientas, el término generalmente se cambiará a "tanque de enfriamiento rápido" porque se usa aceite o salmuera para enfriar el metal. Se cree que el término holgura se deriva de la palabra "slake", como en apagar el calor.
Tipos de forja
Estampado
La forja por estampación es un proceso que se utiliza para dar forma al metal en formas complejas al dejar caer un martillo pesado con un troquel en la cara sobre la pieza de trabajo.
Proceso
La pieza de trabajo se coloca en la fragua. Luego, el impacto de un martillo hace que el material calentado, que es muy maleable, se adapte a la forma de la matriz y las cavidades de la matriz. Por lo general, solo se necesita una matriz para formar completamente la pieza. El espacio adicional entre las caras del troquel hace que parte del material sea presionado fuera de los lados, formando una rebaba. Este actúa como una válvula de alivio para la presión extrema producida por el cierre de las mitades del troquel y luego se recorta de la pieza terminada.
Equipo
El equipo utilizado en el proceso de formación de gotas se conoce comúnmente como martillo de potencia o de caída. Estos pueden ser accionados por aire, hidráulica o mecánica. Según la potencia de la máquina, la masa del ariete y la altura de caída, la fuerza de impacto puede oscilar entre 11 000 y 425 000 libras. Las herramientas que se utilizan, troqueles y punzones, vienen en diferentes formas y tamaños, así como en materiales. Ejemplos de estas formas son planas y en forma de V, que se utilizan para la forja con matriz abierta, y matrices de impresión simple o múltiple que se utilizan para la forja con matriz cerrada. Los diseños de los troqueles tienen muchos aspectos que deben tenerse en cuenta. Todos deben estar correctamente alineados, deben estar diseñados para que el metal y el reborde fluyan correctamente y llenen todas las ranuras, y se deben tener consideraciones especiales para soportar las redes y las nervaduras y la ubicación de la línea de separación. Los materiales también deben seleccionarse cuidadosamente. Algunos factores que intervienen en la selección del material son el costo, su capacidad para endurecerse, su capacidad para soportar altas presiones, abrasión en caliente, agrietamiento por calor y otras cosas similares. Los materiales más comunes utilizados para las herramientas son acero al carbono y, en algunos casos, aleaciones a base de níquel.
Materiales de la pieza
Los materiales que se utilizan con mayor frecuencia en la forja son el aluminio, el cobre, el níquel, el acero dulce, el acero inoxidable y el magnesio. El acero dulce es la mejor opción, y el magnesio generalmente se comporta mal como material de forja por estampación.
Mitología
Varios dioses y diosas están asociados con la fragua en varias mitologías, como la irlandesa Brigid, Ogun de África occidental, el griego Hefesto y el romano Vulcano.
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