鐵藝作品從大的類型分:有園林建筑鐵藝、家具裝飾鐵藝、工藝美術鐵藝。按鐵藝材料及加工方法分,鐵藝有三大類,即扁鐵花、鑄鐵鐵藝、鍛鐵鐵藝。
1. 扁鐵花以扁鐵為主要材料,冷彎曲為主要工藝,手工操作或用手動機具操作,端頭修飾很少。
2. 鍛鐵鐵藝以低碳鋼型材為主要原材料,以表面扎花、機械彎曲、模鍛為主要工藝,以手工鍛造輔助加工。
3. 鑄鐵鐵藝以灰口鑄鐵為主要材料,鑄造為主要工藝,花型多樣,裝飾性強。這類鐵藝產品都是用一種模具來固定成型的,此類產品外觀大都很粗糙,線條直白粗獷,整體制品笨重,這類產品價格不高,很易生銹 !鑄鋼產品相比鑄鐵產品外觀稍光滑細膩。
鐵藝中常用的金屬加工工藝:有鑄造工藝、鍛造工藝、焊接工藝等(熱加工工藝)和鉗工工藝(冷加工工藝的一種),有時也借助機床加工。
一、鑄造工藝
鐵藝中的很多構件,甚至整體都是通過鑄造工藝完成的。鑄鐵可分為灰口鑄鐵、白口鑄鐵、麻口鑄鐵。
二、鍛造工藝
鐵藝的鍛造工藝適合于小作坊生產。所需主要有鐵坫、鐵錘、鉗子、鑿子、鼓風機等工具。
三、焊接工藝
焊接是一種永久性連接金屬材料的方法。焊接在鐵藝加工中屬于后加工工序,常采用的焊接有手工電弧焊和氣焊。
制作流程
前處理:
1.1.原輔料驗收(扁鋼、方鋼、焊條、油漆);
1.2.各原料按企業的驗收標準文件規定驗收;
1.3.包裝材料按企業的檢驗標準文件規定驗收;
1.4.配料;
1.5.打樣:由電腦設計圖紙按比例出小樣;
2、加工:
2.1.下料:由專業人員根據圖紙尺寸下料;
2.2.制作:使用進口設備制作各種花型
2.3.焊接:由專業焊接人員根據圖紙焊接成型;
2.4.打磨:由專業打磨人員把焊接成型的產品打磨光潔,無毛刺;
2.5.表面處理:去掉產品表面的油污、鐵銹等;
2.6.防銹處理:用熱浸鍍鋅法使產品長久保持不銹;
2.7.油漆:使用高級油漆使產品顯示光彩。
3.檢驗:由各有關人員檢驗合格,產品必須符合圖紙標準。
鐵藝制品表面處理泛指為了防止鐵藝制品表面的銹蝕,消除和掩蓋鐵藝制品出現的不影響強度的表面缺陷,而對鐵藝制品表面涂鍍抗(防)銹及效果(美觀)性裝飾涂料的工藝實施過程。
為了保證抗(防)銹及裝飾效果達到盡可能長久的目的,不可避免的要采取許多相應的表面予處理工藝及后期涂鍍方法,和對材料及施用工藝的選擇。
一、鐵藝制品表面的預處理
為了保證裝飾涂(鍍)層與鐵藝制品表面有良好的結合力,必須在涂(鍍)實施之前,對鐵藝制品表面的氧化皮、焊渣、銹痕、油脂、臟物、水份進行盡可能的清除,否則易造成涂(鍍)層起泡、開裂、起層及剝落等現象。所謂的予處理就是指用機械或者化學、電化學等工藝方法來消除鐵藝制品涂(鍍)前的表面缺陷。
1、去銹、清除氧化皮焊渣的主要方法有手工處理、機械處理、噴射處理、化學處理(酸洗)、電化學處理和火焰處理等方法。
手工處理主要使用砂布,刮刀,錘鑿、鋼絲刷、廢砂輪等工具,靠手工打磨敲鏟、掃刷來除去銹垢、氧化皮及焊渣,塵土等表面污物。
機械處理最常用的有風(電)動刷,除銹槍,拋光砂輪及風(電)鏟等工具,借助機械力的高頻沖擊與磨擦的作用除銹和清除氧化皮舊漆等污物。
噴射處理是利用機械離心、壓縮空氣、高壓水流等為動力,將磨料、砂石、鋼丸拋射到鐵藝制品的表面,沖擊和磨擦掉氧化皮、銹痕、舊漆、型砂等。
化學處理是利用特殊配方的酸性溶液來浸、溶鐵藝制品,通過化學反應來除凈氧化皮、銹痕、油污,即所謂的“酸洗”。
2、除油對于鐵藝制品來講,一般可采用有機溶液,堿液,電化學等方法,目前市面所售的各種金屬清洗劑也較適用。
二、鐵藝制品表面保護與裝飾(涂、鍍)工藝簡介
在鐵藝制品的表面制成即可減少和避免金屬表面銹蝕,又起到裝飾作用的工藝實施過程稱為鐵藝制品表面的保護及裝飾。對于鐵藝制品來講,一般均采用表面保護和裝飾綜合處理的方法。具體處理方法有許多種,但就鐵藝制品來講,常用的是涂裝和電鍍(熱鍍),如果兩者并用,對耐久性來講是最好不過的。
1、非金屬保護層:在鐵藝制品表面涂裝一層或數層有機和無機化合物,如油漆、塑料、橡膠、瀝青、琺瑯、耐酸材料、防銹油等。
2、金屬保護層:在鐵藝制品表面鍍上一層不易銹蝕的金屬或者合金,如鋅、錫、鎳、鉻、銅、鈦等。常用方法有:電鍍、噴鍍、熱浸鍍等,但用于鐵藝制品上的金屬保護層一般應選用熱浸鍍鋅為好。由于被鍍工件鍍前的專業除油去銹和在440攝氏度的鋅熔液中高溫浸鍍,所以其鍍層可掩蓋許多缺陷和縫隙,避免以后泛銹(特別適用于戶外的鐵藝制品的防銹),并有極好的附著性能。
3、化學保護層:用化學和電化學方法使鐵藝制品表面形成一層非金屬膜的保護層,如表面發黑、發藍、磷酸鹽處理等。
用上述的幾種方法獲得的保護層本身就起到既有保護作用,又有一定的裝飾作用。但對鐵藝制品來講,廣大用戶越來越要求鐵藝制品表面不但要防銹蝕,而且還要有各種不同的質感、立體感或者仿舊、仿古等藝術效果,或者華麗的外觀。所以在上述的基礎上,從目前市面上銷售的上千種油漆品種中選擇出與基面親和力最強、最耐老化的漆種品牌及合理的施用方法,就越發重要。只有針對性的選擇才會取得預定的裝飾效果及減少若干年后的維護工作量。
噴塑具有如下優點:涂層質量好,涂膜堅固耐磨,附著力強,外表美觀,裝飾性好,比一般油漆的機械性能,耐化學性能好,而且一次噴涂即可,其缺點是不能現場施用,對施工及使用時的損壞、維護困難。
手工鍛造是用手鍛工具,依靠人力在鐵砧上進行的。這種方法簡陋,僅用于修理性質和小批量生產的場合。
機器鍛造是靠各種鍛造設備提供作用力的鍛造方法,是現代鍛造的主要形式。
一、 自由鍛
只用簡單的通用性工具,或在鍛造設備上、下砧間直接使坯料變形而獲得所需的幾何形狀及內部質量的鍛件,稱為自由鍛。
1、基本工序可分為拔長、鐓粗、沖孔、彎曲等。
拔長:也稱為延伸,它是使坯料橫斷面積減小、長度增加的鍛造工序。
鐓粗:是使毛坯高度減小,橫斷面積增大的鍛造工序。
沖孔:是利用沖頭在鐓粗后的坯料上沖出透也或不透孔的鍛造方法。
彎曲:采用一定的工模具將毛坯彎成所規定的外形的鍛造工序。
2、自由鍛的特點及應用
特點:工藝靈活性較大,生產準備的時間較短;
生產率低,鍛件精度不高,不能鍛造形狀復雜的鍛件。
應用:自由鍛是大型鍛件的主要生產方法。這是因為自由鍛可以擊碎鋼錠中粗大的鑄造組織,鍛合鋼錠內部氣孔、縮松等空洞,并使流線狀組織沿鍛件外形合理分布。
二、 胎模鍛
胎模鍛是在自由鍛設備上使用可移動模具(胎模)生產模鍛件的一種鍛造方法。
特點:與自由鍛相比較優點
① 由于坯料在模膛內成形,所以鍛件尺寸比較精確,表面比較光潔,流線組織的分布比較合理,所以質量較高。
② 由于鍛件形狀由模膛控制,所以坯料成形較快,生產率比自由鍛高 1~5倍。
③ 胎模鍛能鍛出形狀比較復雜的鍛件。
④ 鍛件余塊少,因而加工余量較小,既可節省金屬材料,又能減少機加工工時。
缺點:需要噸位較大的鍛錘;只能生產小型鍛件;胎模的使用壽命較低;工作時一般要靠人力搬動胎模,因而勞動強度較大。
應用:胎模鍛用于生產中、小批量的鍛件。
三、 錘上模鍛
簡稱模鍛,它是在模鍛外向錘上利用模具(鍛模)使毛坯變形而獲得鍛件的鍛造方法。
特點:與自由鍛、胎模鍛比較有如下優點
① 生產效高
② 表面質量高,加工余量小,余塊少甚至沒有,尺寸準確,鍛件公差比自由鍛小 2/3~3/4,可節省大量金屬材料和機械加工工時。
③ 操作簡單,勞動強度比自由鍛和胎模鍛都低。
缺點:
① 模鍛件的重量受到一般模鍛設備能力的限制,大多在 50~70kg以下;
② 鍛模需要貴重的模具鋼,加上模膛的加工比較困難,所以鍛模的制造周期長、成本高;
③ 模鍛設備的投資費用比自由鍛大。
應用:一般用于生產大 批量鍛件。