Металлы и человек, стр. 46
И все-таки свободная ковка принципиально не изменилась. Но…
Вспомним литье. Оно немногим моложе ковки, но сколько принципиально новых способов литья пришло на заводы в самые последние годы, хотя основной метод — литье в землю — тоже не претерпел принципиальных изменений.
Вот такие же принципиально новые методы возникли и в кузнечном цехе.
Как ведется свободная ковка? Вот кузнец положил холодные заготовки в белую от жара сердцевину горна и подбросил кокса. Молотобоец поплевал на руки и взялся за ручку кувалды. Выждав соответствующую паузу, чтобы нагрелась заготовка, он достал ее клещами и быстро положил на наковальню. Теперь металл в его власти.
Хотите, он сделает из длинного прутка приземистый бочонок? Он ставит заготовку на торец. Удар молота и удар кувалды. Еще и еще. Ударяя молоточком по заготовке, кузнец показывает молотобойцу, куда и какой силы нанести удар. И вот заготовка осажена. Она стала короче и раздалась вширь.
Пробить в заготовке отверстие? Нет ничего проще. Он кладет заготовку на отверстие в наковальне и устанавливает прошивень. Несколько ударов кувалдой, и отверстие прошито — так говорят кузнецы. А выдра— выбитый из отверстия кусок металла — уже валяется на полу.
Старик Гефест и сегодня мог бы работать во многих кузницах.
Разрубить заготовку? И это можно. Прошивень заменило зубило. Не такое, каким работают слесари, а с деревянной ручкой. И вот уже металл заготовки разрезан на две части.
Перейдем к машинной ковке. Здесь другие масштабы. Но принцип остался тот же: раскаленный металл изменяет свою форму под действием ударов.
Умелый кузнец прямо-таки чудеса может делать из металла, лежащего перед ним на наковальне или под паровоздушным молотом. И все-таки…
И все-таки кузнечная заготовка, полученная свободной ковкой, очень грубая. Она требует дальнейшей обработки. У нее неизбежно большие припуски. Их надо будет снимать на токарных и других станках. А это все — непроизводительный расход металла. Его не может возместить даже улучшение механических свойств изделия, которое происходит при ковке. И, как мы говорили, вокруг свободной ковки, как и вокруг литья в землю, появились родственные методы обработки, использующие тот же принцип: давление, удар по металлу.
«Что такое хорошо…
Штамповка… Это слово полно оскорбительного смысла, когда его обращают к произведению литературы или искусства, но оно обещает великую возможность массового дешевого производства, когда речь идет о промышленности.
Принцип штамповки прост. Из твердых и прочных сталей изготавливают штамп — точную форму будущего требующегося изделия. Его ставят под молот или пресс. В штамп кладут заготовку — лист или стержень металла. Ударяет молот, нажимает пресс, и из штампа выходит почти готовое изделие. Оно имеет чрезвычайно чистую поверхность, а размеры его выдержаны с точностью до пяти сотых миллиметра.
…и что такое плохо».
Штамповать можно холодный и горячий металл, за один удар или за несколько, когда заготовка переходит из одного штампа в другой и все ближе и ближе ее окончательная форма.
Процесс штамповки отличается высокой производительностью, его легко автоматизировать. Автоматизированные агрегаты горячей штамповки выпускают до 80 изделий в минуту, а холодно-высадочные автоматы— свыше 400 изделий в минуту, 24 тысячи изделий в час!
Огромные преимущества штамповки перед свободной ковкой предопределяют ее все большее распространение. Все более массивные детали начинают изготовлять штамповкой, и соответственно растут мощности штамповочных машин.
Уже приводилась эта цифра: вес кувалды молотобойца редко превосходил 16 кг. Вес подвижных частей молотов, применяемых при свободной ковке, не превосходит 10 тонн, да и то удары такого молота сотрясают здания чуть не всего завода. А штамповочные гидравлические прессы уже имеют мощность свыше 60 тысяч тонн! А проектируются и строятся прессы с усилием до 200 тысяч тонн! На таком прессе можно отштамповать сразу целое крыло самолета или кузов легковой автомашины.
Подсчитайте, насколько мощнее стальные мускулы этих прессов руки молотобойца, которую они заменили!
В большое семейство ковки входит и прессование. При прессовании металл выдавливается через узкое отверстие и образует требующийся профиль. Прессованию в настоящее время подвергаются цветные металлы— алюминий, медь, цинк, олово, свинец и т. д. Для прессования стальных профилей заготовкой служит прокат.
Прессованием изготовляют точные профили, трубы, многие мелкие изделия. Точность и чистота их поверхностей значительно выше, чем при прокатке.
…Все держали хоть раз в руках очень распространенное изделие — тюбик. В таких тюбиках продают зубную пасту, вазелин, краски. Но мало кто знает, что эти тюбики делают прессованием.
В форму закладывают слиток мягкого сплава. Пуансон стремительно ударяет по нему, и металл плотно заливает горловинку, одновременно выбрызгиваясь вдоль пуансона вверх. Тюбик готов. Пуансон вывинчивает его из формы, специальное устройство освобождает его от пуансона, и тюбик идет ка машину, наполняющую его полужидким составом.
Таковы близкие родственники ковки, они же — ее главные соперники.
Действительно, штамповка может вытеснить — и, видимо, в ближайшее время вытеснит — свободную ковку из всех отраслей производства, где кованые изделия нужны в большом количестве, изготовляются массовыми партиями. И это принесет огромную выгоду нашей стране, поднимет на высший уровень наше производство, резко повысит производительность труда.
Дорогу штамповке!
А свободная ковка, удивительное древнее искусство, останется там, где кованые изделия нужны в единичном количестве.
Будет ли расти еще число методов обработки металлов давлением? По всей вероятности, да. Ибо кто осмелится сказать, что в этом направлении пройдены все пути и уже нельзя найти ничего нового, лучшего?..
Огонь старика Гефеста
Всеволод Гаршин, писатель большого трагического таланта, болезненно чуткого к страданиям людей, в рассказе «Художники» нарисовал страшную картину труда на металлическом заводе прошлого века.
«— Это, я вам скажу, адская работа. Человек садится в котел и держит заклепку изнутри клещами, что есть силы напирая в них грудью, а снаружи мастер колотит по заклепке молотком…
— Это же все равно, что по груди бить!..
— Все равно…»
И дальше:
«Вот он сидит передо мною в темном углу котла, скорчившийся в три погибели, одетый в лохмотья, задыхающийся от усталости человек. Его совсем не было бы видно, если бы не свет, проходящий сквозь круглые дыры, просверленные для заклепок. Кружки этого света пестрят его одежду и лицо, светятся золотыми пятнами на его лохмотьях, на всклокоченной и закопченной бороде и волосах, на багрово-красном лице, по которому струится пот, смешанный с грязью, на жилистых, надорванных руках и на измученной широкой и впалой груди. Постоянно повторяющийся страшный удар обрушивается на котел и заставляет несчастного глухаря напрягать все свои силы, чтобы удержаться в этой невероятной позе».
Но практически, вероятно, и не было возможности облегчить этот труд. Заклепочное соединение было единственным, обеспечивавшим герметичность. Ведь тогда еще не существовало сварки.
К. Э. Циолковский, разрабатывая свой проект цельнометаллического дирижабля, предусматривал пайку корпуса. Не мог же он предложить изготовлять шедевр техники, воздушный корабль, единственным известным тогда видом сварки — самым примитивным, доисторическим, имеющим самое ограниченное применение — кузнечной сваркой!