Hoe u zelf een gasgestookte smeedhaard maakt: tips + tekeningen ter ondersteuning van thuisklussers

Apparatuur voor warmtebehandeling van metalen is een dure aangelegenheid. Niet elke beginnende vakman is bereid een flink bedrag uit te geven voor de aanschaf. Maar er zijn technologieën waarmee u een gasgestookte smeedhaard zelf kunt bouwen zonder veel moeite en kosten.

In het door ons gepresenteerde artikel vindt u een gedetailleerde beschrijving van de assemblage van het belangrijkste attribuut van het smidsambacht. We vertellen u hoe de smeedhaard werkt en over de constructieve componenten. We geven aanwijzingen hoe u de voor het smelten en smeden van werkstukken noodzakelijke temperatuur bereikt.

Voor zelfstandige thuisklussers bieden wij aan om kennis te maken met door de smeedpraktijk geteste zelfbouw. U leert welke materialen, kant-en-klare apparaten en gereedschappen nodig zijn bij het maken van de smeedhaard. U krijgt inzicht in het complexe proces en waardevolle tips.

Werkingsprincipe en constructiespecificaties

Een smeedhaard is nodig voor het uitvoeren van een reeks bewerkingen om metaal voor te bereiden op verdere verwerking. De verhitte werkstukken krijgen de ontworpen vorm. Hiermee worden de tegenwoordig populaire smeeddecoraties, benodigde huishoudelijke onderdelen, gebruiksvoorwerpen, interieurartikelen enz. gemaakt.

De smeedhaard wordt gebruikt in alle gebieden van warmtebehandeling. Hij kan heel klein zijn, letterlijk op een tafel te plaatsen, of stationair, lijkend op een traditionele bakstenen kachel. Ongeacht de afmetingen werken alle modellen volgens hetzelfde principe.

Hoe werkt een smeedhaard?

Om metaal voor te bereiden voor het smeden, moet het worden verhit en in letterlijke zin worden 'verzacht' bij temperaturen van 1100-1200ºC. Deze omstandigheden worden bereikt dankzij specifieke constructiekenmerken die zorgen voor de toevoer van brandstof en zuurstof naar de verbrandingszone in de verhoudingen die nodig zijn voor het proces.

Binnen een gas- of vastebrandstof smeedhaard vindt een karakteristieke chemische reactie plaats: koolwaterstof wordt verwerkt. Koolstof, verkregen bij de verbranding van zowel gasvormige als vaste koolwaterstoffen, vangt de zuurstof uit het verhitte metaal en neemt deze in beslag. Het resultaat is staal zonder oxiderende onzuiverheden.

Een met eigen handen gebouwde smeedhaard zal natuurlijk niet toestaan om damast messen en opengewerkte roosters voor een elegante balustrade te smeden, maar voor het maken van eenvoudige huishoudelijke voorwerpen en originele decoraties is het heel geschikt.

De kenmerken van een smeedhaard maken het mogelijk om gedeeltelijk gebruik te maken van het herstellend vermogen van koolstof. Niet alle zuurstof wordt uit het verhitte werkstuk verbrand. Door de gedeeltelijke reductie wordt het metaal niet volledig verbrand en wordt het niet bros, zoals bij gietijzer het geval is.

Voor het inrichten van een miniatuur thuis smederij zijn geen speciale materialen nodig. Bijna elke huiseigenaar beschikt over al het nodige. Hij heeft waarschijnlijk bakstenen en restjes metaalprofiel, stalen buizen, ankers, klemmen.

Overigens worden gietijzeren producten in de industrie na warmtebehandeling met zuurstof verzadigd om het genoemde nadeel weg te nemen of tenminste te minimaliseren.

In een door de industrie geproduceerde smeedhaard, uitgerust met een regelsysteem, wordt de voor verbranding benodigde lucht zodanig ingeblazen dat er een klein tekort is. Het is moeilijk om een zelfgemaakt exemplaar van een dergelijk apparaat te voorzien, tenzij u er uiteraard een kant-en-klare gasbrander met automatisering op installeert.

Ongeacht de constructie en het type werking van de smeedhaard, wordt in de werkzone koolstof verwerkt dat uit koolwaterstof vrijkomt. Het trekt oxiden aan en ontdoet het metaal ervan.

Door het onvermogen om de luchttoevoer, of beter gezegd de zuurstof daarin, geregeld toe te voeren, zijn handgemaakte smeedwerken vaak oververhit. Dit gebeurt in de beginfase. Maar met ervaring komt het vermogen van de vakman om te voelen wanneer men moet stoppen met verhitten, evenals de kennis van wat men moet doen om volledig zuurstofverlies te voorkomen.

Constructie en werkende onderdelen

Er zijn ontelbaar veel varianten van zelfgebouwde modellen die door smeden in de praktijk zijn getest. Wij geven slechts een klein deel ervan. Voordat u beslist welke gassmedhaard u het beste zelf kunt maken, bekijken we eerst de typische kenmerken van het apparaat.

In technische zin is elke smeedoven een soort oven met karakteristieke onderdelen: een brandstoflaadruimte, een rooster, een luchtkamer, die in Russische verwarmingsinstallaties een blaaskanaal wordt genoemd. In tegenstelling tot een gewone oven is de luchtkamer uitgerust met een afvoer voor het reguleren van de luchttoevoer en een aansluiting met een ventiel.

Het rooster wordt zodanig versterkt dat het bestand is tegen aanzienlijke thermomechanische belasting. Een gewoon rooster van metalen staven of stukken hoekijzer is niet geschikt. Er is een versterkte constructie nodig. Idealiter is het een in de werktafel gemonteerd paneel van dik metaal met gelijkmatig geboorde gaten.

In de constructie van de smeedhaard vervult elk constructief onderdeel specifieke functies, waardoor het verwijderen van onzuiverheden uit het metaal en het verhitten voor het smeden in optimale omstandigheden plaatsvindt.

Het geheel van de genoemde onderdelen wordt een 'furm' genoemd. In industrieel geproduceerde smeedhaarden zijn er meerdere, zodat ze kunnen worden gewisseld afhankelijk van de vereiste omstandigheden voor een bepaalde bewerking en de grootte van het te verhitten werkstuk.

De furm wordt meestal niet in een gesloten behuizing geplaatst, maar gemonteerd op een tafel. Deze moet voldoende stabiel en beschermd zijn tegen thermische invloeden, waarvoor bekleding wordt gebruikt. In sommige constructies is in de tafel een rooster ingebouwd of is er een metalen geperforeerd paneel in plaats daarvan geïnstalleerd.

Voor de bekleding van de tafel van een stationaire smeedhaard die intensief gebruikt gaat worden, wordt vuurvaste kwartssteen gebruikt. Zelfgemaakte haarden voor incidenteel werk worden bekleed met chamottesteen. Deze is gemakkelijker te vinden in de handel en de prijs is lager.

De verbrandingskamer van de smeedhaard wordt versterkt door middel van bekleding, uitgevoerd met vuurvaste of chamottesteen, die bestand is tegen hoge temperaturen.

Voor een goede opvang en afvoer van rookgassen wordt boven de tafel met geperforeerd paneel of boven het mondstuk een kap of afzuigkap geplaatst. Deze wordt verbonden met een rookafvoer, die wordt aangelegd volgens het principe van een schoorsteen voor een gasboiler. Deze moet perfect werken, omdat de bij het verhitten van metaal vrijkomende gassen uiterst giftig zijn.

Naast de belangrijkste structurele componenten zijn er nog extra voorzieningen. Meestal plaatsen smeden naast de smidse een hardingsbad, zodat het afgewerkte product direct in de koelende en hardende omgeving kan worden ondergedompeld. Dit is het geval als een thermische schokharding vereist is.

Bij het inrichten van uw eigen smederij moet u niet alleen denken aan de productie van apparatuur voor het verhitten van metaal, maar ook aan de bijbehorende apparatuur: aambeeld, hardingsbad, gas-luchtkamer, schoorsteen en afzuigkap.

Daarnaast gebruiken ambachtslieden op productieschaal een gas-luchtkamer. Daarin worden producten gedroogd van condens, worden additieven toegevoegd die alleen in gasvormige toestand kunnen worden toegevoegd. Ook wordt daar lucht gedroogd om bepaalde technologische omstandigheden te bereiken.

Om het gebied van extreem hoge temperatuur te vergroten, wordt een smeedoven gebruikt – een naar de basis uitzettende kap. Deze is hoofdzakelijk nodig bij het werken met non-ferro en edele metalen. Ambachtslieden hebben vaak geen extra's nodig, behalve een bad waarvoor elke metalen container van voldoende volume kan worden aangepast.

Keuze van gas voor de werking

Men zegt dat voor het gebruik van een smeedoven zowel leidinggas als flessenvloeibaar gas geschikt is. We moeten u teleurstellen: het is onverstandig om ongereinigd natuurlijk gas te gebruiken.

Er zijn twee belangrijke redenen om natuurlijke brandstof af te wijzen:

• Via de pijp krijgen wij blauw gas, dat een mengsel is van gasvormige koolwaterstoffen. Hun vermogens wat betreft calorische waarde en zuurstofbinding verschillen. Daarom is het praktisch onmogelijk om de optimale luchttoevoer in te stellen.
• In het gasmengsel voor huishoudelijk gebruik bevinden zich altijd, hoe klein ook, maar invloedrijke onzuiverheden. De aanwezigheid van fosfor en silicium kan men nog negeren, maar zwavel zal de resultaten van de arbeid zeker onbruikbaar maken. Smelten is dan de enige redding.

Bovendien wordt huishoudelijk gas geodoriseerd – er wordt een kenmerkende geur aan toegevoegd om een lek onmiddellijk te kunnen detecteren. Deze stoffen zullen ook het kwaliteit negatief beïnvloeden.

Huishoudelijk gas is niet geschikt voor de werking van een smidse, omdat het onzuiverheden bevat die de metaalbewerking hinderen. Gasvormige brandstof moet vóór toevoer naar de verbrandingszone worden gereinigd of men moet cilinders met industrieel monogas gebruiken.

Industriële vloeibare gassen zoals propaan of butaan in cilinders zouden uitstekend geschikt zijn. Maar alleen als het monogassen zijn zonder enige bijkomende onzuiverheden.

Als het niet mogelijk is om gereinigd blauw gas te kopen, kan men de reiniging zelf uitvoeren. Een container met naftaleen, waar het gas doorheen moet worden geleid voordat het naar de brander wordt gevoerd, helpt om zwavelhoudende verbindingen te verwijderen.

Overigens, als u een fabrieksmatig geproduceerde brander gebruikt, zal het proces van het bouwen van de oven veel sneller verlopen. En u hoeft zich geen zorgen te maken over het resultaat; alles zal onberispelijk en veilig werken. Bovendien kunnen in de brander lucht en gas vooraf in de gewenste verhoudingen worden gemengd.

Technologie voor het bouwen van een smeedhaard

We zeggen meteen dat de zelfgemaakte gasoven, met de tekeningen en montagemethoden waar we u mee kennis laten maken, niet geschikt is voor productiedoeleinden. Desondanks kunnen er met behulp ervan heel gemakkelijk unieke sieraden, interessante interieurvoorwerpen en originele metalen producten worden vervaardigd.

Veel modellen van smeedovens die zijn ontworpen voor gebruik met vaste brandstof, kunnen worden aangepast voor gebruik met gas.

Laten we beginnen met de eenvoudigste varianten, die geen vaardigheden van de uitvoerder vereisen op het gebied van lassen en andere bouwgebieden.

Eenvoudige constructie met gasbrander

De eenvoudigste smeedoven voor het vormen van mooie punten aan metalen staven, waarmee een mooi hek op de datsja wordt gelast, of voor het smeden van sieraden, kan worden gemaakt van zes vuurvaste stenen.

Het rooster in dit model wordt gelast op basis van twee stukken stalen VGP-buis van willekeurige diameter, maar niet te groot. Daaraan worden dwars gelaste, schroefvormig gedraaide stukken profielbuis, hoekijzer of strips gelast. Dit is nodig om de luchtstroom op te vangen.

De eenvoudigste versie van een smeedoven kan in een half uur worden samengesteld uit zes stenen, enkele stukken stalen buis en metalen profielen.

Van vuurvaste stenen wordt een 'brandstofkamer' gebouwd, die alleen een basis, een bovenafdekking en twee zijwanden heeft. Deze oven wordt alleen buiten geplaatst, aangezien er geen rookafvoersysteem is. Aan de zijde van de luchtaanvoer wordt een kleine put in de grond gegraven voor de behuizing van de gasbrander of het soldeerlamp.

Om te voorkomen dat er tijdens het gebruik van deze oven een explosie in de gasbrander plaatsvindt, kunt u vóór de ingang van de brandstofkamer beter een scheidingswand van asbestkarton plaatsen. De warmte die uit de open vuurhaard komt, kan immers terugkeren en de gastank verhitten.

In de eenvoudigste smeedinstallaties wordt de verbrandingslucht op natuurlijke wijze of met behulp van smeedbalgen aangevoerd. In beide gevallen is het onmogelijk om de toevoer van zuurstof te regelen.

Over het algemeen wordt in dit apparaat de verhitting uitgevoerd op kolen of cokes (fijne cokes die speciaal voor smeden wordt geproduceerd). De gasbrander of het soldeerlamp wordt alleen gebruikt om het proces te activeren. Ze steken aan en creëren een luchtstroom.

Mobiele variant van een braadpan

Voor het maken van dit model is een oude ganspan nodig. Aan de uiteinden worden gaten gesneden voor het inbrengen van een zelfgemaakte of gekochte gasbrander. Boven de gaten worden twee uithollingen gesneden. Dit model kan, net als het vorige type, uitsluitend in de buitenlucht worden gebruikt.

De bekleding van een zelfgemaakte smidse wordt gemaakt met een mengsel van chamottezand en gemalen chamottestenen. U kunt hiervoor een kant-en-klaar mengsel kopen. Na het aanbrengen hoeft u niets speciaal te bakken. Het uitharden van het bekledingsmengsel gebeurt tijdens het gebruik van het apparaat.

Voor het opblazen wordt een geschikte ventilator qua type en vermogen geïnstalleerd, bijvoorbeeld van een handsirene. Een gasbrander met ventilator is ideaal, die kan worden verwijderd van een oude turbineketel, als deze tenminste in werkende technische staat verkeert.

Een constructie gemaakt van oud gietijzeren kookgerei zal geen temperatuur boven 900 °C bereiken, wat het toepassingsgebied aanzienlijk beperkt.

Deze oplossing heeft een aanzienlijk nadeel: u kunt er alleen buiten mee werken en als u een brander met ventilator gebruikt, heeft u elektriciteit nodig. U moet dus ofwel een goed verlengsnoer met voldoende vermogen inslaan, of het risico nemen door het apparaat in de buurt van het huis te plaatsen.

Er is nog een optie: de smidsbalgen die smeden eeuwenlang gebruikten. Merk echter op dat het handmatig inblazen van lucht in de brandhaard van de smidse helemaal niet veilig is. En de productiviteit zal problematisch en dubbelzinnig zijn.

Stationaire apparatuur voor de werkplaats

Modellen die in werkplaatsen voor permanent gebruik worden geïnstalleerd, moeten niet alleen functioneel maar ook ergonomisch zijn. Het is belangrijk om na te denken over zowel het werkcomfort als de veiligheid, want een gloeiend hete metalen staaf is een potentieel gevaar. Het oplopen van ernstige verwondingen staat niet op het programma van een normale vakman.

In dit geval moet u geen standaard afmetingen voor de apparatuur nemen, want we zijn allemaal individueel gebouwd. De smidse moet comfortabel zijn voor u en voor degenen die uw werkplaats zullen gebruiken, als deze is gehuurd. De hoogte van de werktafel en zijn afmetingen zijn bijzonder belangrijk.

Een verplaatsbare smidse kan in de winter worden gebruikt in een werkplaats met een afzuigsysteem met sonde, en in de zomer – buiten, door deze na het werk naar binnen te verplaatsen.

Om de afmetingen van de toekomstige smidse te bepalen, gaan we als volgt te werk:

• Kies een plek in de werkplaats die het mogelijk maakt om alle hoofd- en hulpapparatuur te plaatsen op plaatsen die geschikt zijn voor het uitvoeren van het hele scala aan werkzaamheden voor verhitting, smeden en harden.
• Bepaal uw positie. Ga staan met uw voeten op schouderbreedte. Buig uw werkende (rechter/linker) arm bij de elleboog.
• Meet de afstand van de elleboog van de gebogen arm tot het vloeroppervlak. Het is handiger om dit door een collega te laten doen. Daarna verkrijgt u op dezelfde manier een tweede resultaat, als niet alleen u het smeedwerk verricht. Bij het rekenkundig gemiddelde van de twee afstanden telt u 5-7 cm op – u krijgt de hoogte van de werktafel.
• Neem de grootste tang qua afmetingen om de afstand van de buik tot het verste punt ervan te meten. Tel bij de gemeten afstand 10-12 cm op – u krijgt de helft van de diagonaal van de werktafel.
• Bereken de lengte van de zijde van het vierkante werkblad, rekening houdend met de eerder verkregen helft van de diagonaal.

Een smeedtafel wordt meestal niet rond gemaakt, omdat hij onhandig is in het werk, vooral als u met een helper moet werken.

De stationaire smeedhaard, zoals gepresenteerd in het systeem, – is universele apparatuur die zowel voor vaste als gasvormige brandstof kan worden aangepast. Bij het laden van houtskool van verbrand hout of cokes in de brandstofkamer wordt de lucht aangevoerd door een ventilator van een autokachel, omdat een stofzuiger de kolen zou wegblazen.

In het midden van het werkblad is een ingebouwd rooster gemonteerd. Deze variant is nodig om te voorkomen dat bij het verstoppen van de openingen door roet een ongelijkmatige warmteverdeling ontstaat. Bij gebruik van gas moet de installatie worden uitgerust met een injectorbrander, die u beter kunt kopen, maar die u ook zelf kunt maken.

Geïnspireerd op het erfgoed van de cavaleristen

Ruiters hadden te allen tijde hoefijzers en spijkers nodig om ze te bevestigen. Ook huzaren- en lansierseskadrons hadden in hun arsenaal draagbare haarden, die met de militaire formaties meereisden. Aan de basis van mobiele smeedbanken lag een kruk-drijfstangmechanisme.

Aan de basis van de werking van de smeedhaard, die achter de lansiers en huzaren aan naar de gevechtsposities reisde, ligt het gebruik van een kruk-drijfstangmechanisme.

Een analoog van het kruk-drijfstangmechanisme is nu heel eenvoudig te vinden. U hoeft zich slechts te herinneren waar oma's naaimachine van het merk 'Zinger' staat. Met enige aanpassingen zijn de opvolgers van Zinger, het merk 'Tsjaika', ook geschikt.

Als bij het gebruik van een zelfgemaakte smidse gas als brandstof wordt gebruikt, kunt u het beter mengen in een gas-luchtkamer waarop de stofzuiger wordt aangesloten.

Het verdient de voorkeur om de oude modellen met een gietijzeren onderstel te kiezen. Dit is bestand tegen elke thermische en mechanische belasting. Een ideale oplossing is een constructie op wielen, die u gemakkelijk naar een geschikte werkplek kunt verplaatsen.

Smeedhaard van een gasfles met propaanbrander

We waarschuwen u meteen: dit model smidse is alleen geschikt voor degenen die veel ervaring hebben met propaan. De gaskamer van deze variant is vrij groot, dus bij de geringste overtreding van de regels kan de explosie verwoestend zijn. De gevolgen zijn onvoorspelbaar, maar in de meeste gevallen catastrofaal.

Voor de vakman die een smidse uit een zuurstoffles wil maken, is precies deze lege fles met een diameter van minimaal 25 cm nodig. Er zijn vuurvaste materialen nodig: een plaat, cement, verf, kaolienwol. Verder zijn er bevestigingsmiddelen, keramische coating, een stalen vat met schroefdraad nodig voor het inrichten van het aansluitpunt van de brander.

Verder zijn er bevestigingsmiddelen en andere materialen nodig, die we in de tekst als lijst vermelden. Voor de werkzaamheden moet u zich voorzien van een haakse slijper, een set tappen maat 10-32, een plamuurmes, een kwast voor het aanbrengen van coatings, een boormachine en vijlen. Ook zijn er beschermingsmiddelen nodig: een effectief ademmasker, werkhandschoenen van katoen en een veiligheidsbril.

De volgende fotoserie maakt u vertrouwd met de montage van een zelfgemaakte smidse uit een zuurstoffles:

Als de fles oorspronkelijk geen steunpoten en een handvat aan de bovenkant voor het dragen had, is het aan te raden deze aan te lassen. Overigens, als u geen ervaring heeft met lassen, kunnen de verbindingen ook met bouten of door solderen worden gemaakt.

Vervolgens moet u een aansluiting maken voor het inbrengen van de brander in onze zelfgemaakte smidse:

Nu moeten we de pijp bevestigen en een constructie maken om de propaanbrander in de pijp te fixeren:

Nu is het tijd om de bodem van de zelfgemaakte oven in te richten. Hiervoor hebben we vuurvaste stenen nodig, waarvan we een soort werkbank zullen bouwen. Tegelijkertijd scheiden we de zone met hoge temperaturen van contact met de metalen wand van de behuizing.

De bodem, tevens de vuurvaste werktafel van de oven, is klaar. Nu begint u met het inrichten van de achterwand.

Het achterste gedeelte is klaar, nu het moeilijkste en meest arbeidsintensieve – de montage van het verwijderbare deksel voor de voorzijde. Dit wordt verwijderd om regelmatig de versleten isolatie en de stenen ondersteuning te vervangen, omdat dit vaak gebeurt bij intensief gebruik.

We kunnen stellen dat we het werk succesvol hebben voltooid, alleen de laatste stappen blijven over:

Wij willen thuisvakmensen waarschuwen: smeden is een zeer interessante bezigheid, maar gevaarlijk voor letsel. Bescherm de ogen en bedek indien mogelijk alle lichaamsdelen, ondanks de hoge temperatuur in het werkgebied.

Om brandwonden te voorkomen, dient u schoenen met stalen neuzen aan te schaffen. Het is aan te raden een lang canvas schort en handschoenen te kopen. Het is ten strengste verboden met verhit metaal te werken in synthetische kleding – deze vat onmiddellijk vlam door een vonk.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Originele tips voor doe-het-zelvers over de bouw van smeedhaarden voor een particuliere smederij:

Hoe maak ik een kleine oven voor het harden van metalen werkstukken:

Gedetailleerde instructies voor het vervaardigen van stationaire apparatuur voor het verhitten van metaal met gas:

We hebben slechts een klein deel van de constructies en schema's voor het bouwen van smeedhaarden bekeken en geanalyseerd. In werkelijkheid zijn er veel meer. De door ons verstrekte informatie geeft u echter een overzicht van de soorten apparatuur, zodat u de beste kunt kiezen.

Wilt u uw eigen ervaring delen met het bouwen van een zelfgemaakte smeedhaard en het inrichten van een smederij? Laat dan a.u.b. een reactie achter in het onderstaande blokformulier, stel vragen, plaats foto's over het onderwerp van het artikel. Het is mogelijk dat uw aanbevelingen zeer nuttig zijn voor bezoekers van de site.