Forgia/Forno fusorio fai da te a basso costo

Come allestire e attrezzare un laboratorio ideale

Forgia/Forno fusorio fai da te a basso costo

Messaggiodi Alexis Honlon il 07 Lug 2019 09:57

Buongiorno a tutti.

Come da titolo, qui descriverò la forgia/forno fusorio che il sottoscritto ha personalmente costruito: si tratta di un progetto fai da te ed a basso costo, fattori entrambi che, uniti alla sua doppia natura di forgia e di forno, rendono (spero!) interessante e da condividere. Senza ulteriori indugi, andiamo quindi al dunque.

La prima cosa da far notare, è che il costrutto è un opera muraria e non di carpenteria: questa scelta e' dovuta al fatto che l'utilizzo di materiali metallici avrebbe richiesto, prima o poi, delle saldature, che il sottoscritto non è in grado di fare, e che anche quando ero disposto a pagare per farle fare a terzi, questi se ne lavavano le mani. Inoltre, c'era un problema di costi e resa: aumentando lo spessore, il costo aumentava e non poco, e se per risparmiare lo spessore diminuiva, c'era il rischio che il calore lo avrebbe deformato (da questo punto di vista, le saldature sarebbero state un problema: avrebbero retto a quelle temperature?)

Decisi così di realizzare il costrutto in materiali murari: lastre refrattarie e malta refrattaria. In molti, all'epoca, erano scettici comunque: ritenevano che il calore avrebbe fatto staccare la malta, o che addirittura le lastre refrattarie si sarebbero spaccate. Dopo 8 mesi di utilizzo, posso dire che l'unica cosa che ho notato è che effettivamente un lato si è leggermente aperto, ma la cosa non pregiudica nulla, per i motivi che dirò.

Ecco le dimensioni del forno/forgia, in cm:

- base: 20x24,5
- lato grande: 20x24,5 (x2)
- lato piccolo: 20x14,5 (x2)

In pratica, si tratta di un parallelepipedo di base 20x24,5 ed altezza 20, aperto sul lato a vista, cavo all'interno, e tenuto insieme dalla malta refrattaria. Per favorire un minimo di isolamento ed evitare un diretto contatto del calore sulle lastre l'interno è stato a sua volta ricoperto di malta refrattaria: il che spiega, come dicevo, perché la leggera scollatura di un lato non ha creato particolari problemi. Lo spazio operativo interno è di 16,5x14,5, sempre altezza 20.

Le lastre refrattarie e la malta, comprate in un negozio di materiali edili, sono delle 50x20 spessore 3: ognuna costa 5,50€, mentre la malta 6,50€ per un sacco da 5 kg. Dalle dimensioni descritte, servono 2 lastre refrattarie, e della malta ne rimane circa i 2/5 del totale. Spesa complessiva: 17,50€.

Ecco qualche immagine... O forse no, perché superano il limite di allegato, purtroppo.

Ritornando al costrutto, sul lato frontale, 4-5 cm a partire dalla base, ho praticato un foro col trapano, per farci entrare il becco del mantice (si tratta di un normale soffietto da barbecue, costo 14,50€, che ha resistito molto bene alle alte temperature... avessi io avuto la sconsiderata idea di poggiarlo su una fascina di legna, che gli ha bucato l'ecopelle).
Molti di voi, lo so, se la rideranno alla grande, lo so: un... mantice? Vecchio stile e tanta, tanta fatica! Si, decisamente: il costrutto ha un funzionamento un po' retro, e, cosa non meno irrilevante per queste realizzazioni fai da te, manca di un libretto di istruzioni (ovviamente) che spiega il suo utilizzo. Si, perché il vero problema di costruirsi forgie, forni ecc., più che altro, è che sei tu a doverne capire il suo funzionamento e miglior rendimento - cosa non facile di per suo, ed ancor meno per chi, come me, non ha esperienza in materia.

Per la cronaca: il progetto che qui vedete spiegato ha richiesto tre mesi di ideazione, e circa una decina di progetti intermedi, prima di arrivare a quanto ora descritto.

Il suo funzionamento? Nel senso: la forgia-forno è a carbone od a gas? E' perfettamente ibrida, nel senso che per funzionare, ha bisogno sia di carbone di legna, che di gas (sempre per la cronaca: ci sono voluti due mesi di esperimenti prima di capirlo). Ma prima di continuare, è opportuno parlare di un altro aspetto non meno importante per il suo funzionamento: ovvero il crogiolo/convogliatore! In quanto sia forno che forgia, il costrutto ha ovviamente bisogno di un convogliatore/crogiolo: questo perché 1) serve a raccogliere il metallo fuso per poi, eventualmente colarlo (ma non è sempre necessario, se ne riparlerà), e 2) avendo intenzione di forgiare anche altri metalli, quali ad es. il rame, non tutti reagiscono bene al carbonio del carbone (il rame ne è un classico esempio: a contatto diretto col carbone, parlo per esperienza personale, si carbocementa, perdendo la classica duttilità sua caratteristica - nel senso che, se uno cerca dì piegarlo, di sente chiaramente che scricchiola quasi stesse per spezzarsi).

A dir del vero, come forgia da ferro funzionerebbe perfettamente anche senza il convogliatore crogiolo: ho portato al rosso di forgia un brollo 1x1, ma appunto: ci si è fermati al rosso, ed esso non è tanto duraturo nel tempo (un paio di secondi, troppo poco).

Il crogiolo/convogliatore è in pratica un cilindro d'acciaio inox diametro 10 per altezza 13, di spessore intorno al millimetro: stranamente non si è deformato, e cosa più importante, lo spessore! Originariamente usavo un vecchio bricco del latte che, avendo maggiore spessore, assorbiva più calore riuscendo a mala pena a raggiungere il rosso di forgia! In realtà, questo cilindro è semplicemente un barattolo, costo 2,99€, per tenere sale ecc, trovato in un negozio di casalinghi.

Come potete vedere, e questo non sarà l'unico caso, la sua natura duale di forgia e forno ha fatto sì che, in alcuni aspetti, l'elemento del forno avesse il sopravvento: in pratica, il raggiungimento della temperatura di forgiatura è più simile a quello di un forno che di una forgia vera e propria.

Passiamo a descrivere il suo funzionamento effettivo: per attivarlo, è necessario riempire il fondo di carbone di legna (in pratica, si tratta di carbonella da barbecue, costo 0,95€ kg in sacchi da 2,5 kg), e accenderlo a mezzo gas e ravvivarlo col mantice. Come fonte per il gas, utilizzo una lampada a gas ed una torcia, sempre a gas: con questi due termini usualmente sinonimici intendo alludere a quegli attrezzi che solitamente si usano per la saldatura, uno con cartucce a butano da 190g e l'altro con cartucce di gas propano-butano da 360g. I costi sono i seguenti: lampada a gas, 19,90€, cartuccia 1,39€; torcia a gas 24,90€, cartuccia 8,90€.

In pratica, come dicevo, si mette il carbone sul fondo, lo si accende, si mette il crogiolo/convogliatore, si ricopre ancora ai lati col carbone il crogiolo, e si ventola e si scalda col mantice (per risparmiare sul gas e per meglio distribuire il calore) e con la lampada a gas. Ecco il secondo caso in cui la natura duale di forno e forgia si fa sentire: questa fase non serve a portare a temperatura di fusione o forgiatura i metalli, serve solo a scaldare uniformemente il crogiolo/convogliatore, per permettere così che la torcia e la lampada a gas aumentino la temperatura del convogliatore/crogiolo in maniera globale e non locale. Intendo dire che se si scalda il cilindro metallico con il gas, senza un adeguato preriscaldamento, come ora descritto, il risultato sarà che la temperatura salirà a chiazze, in pratica solo nella parte direttamente colpita dalla fiamma, lasciando inalterato il resto del cilindro.

Molti di voi sicuramente avranno riconosciuto questo comportamento: come è noto, nelle fonderie e nelle acciaierie, i forni sono sempre in continuo funzionamento, proprio a causa di questo problema ora descritto. Anche in questo caso, l'elemento del forno, ed è il caso più importante, ha la meglio sulla forgia. Al sottoscritto, servono un ora/un ora e mezza prima che ciò accada: tempo, ditemi voi, totalemente assente e fantascientifico nelle forgie normali?

Questo spiega forse anche il perché non ho assistito ai problemi colle lastre e con la malta che mi si diceva: l'ora/ora e mezza è più che sufficiente ad evitare lo shock termico, e si alza così gradualmente la temperatura al costrutto, evitando troppi problemi.

Un'altra differenza rispetto alle forgie classiche, è che il pezzo da forgiare non viene scaldato direttamente, ma indirettamente: in pratica, qui è il cilindro ad essere scaldato, e poi quest'ultimo a trasmettere il calore al pezzo da forgiare, ed anche in questo il forno ha la meglio sulla forgia. Credo che però questo porti un vantaggio in termini di durata: ricordo una volta di aver portato all'arancio di forgia il solito brollo 1x1, ma mi ero scordato di tirare fuori il martello: così, mentre con una mano lo tenevo colle pinze sulle mani, andavo nell'armadio a muro a prendere la cassetta degli attrezzi, cercavo e trovavo il martello, e poi ritornavo a dare 4-5 martellate sull'incudinetta in ghisa da 5 kg che uso. Non so se una cosa del genere sia comune oppure no, ditemi voi.

Riguardo il raggiungimento della temperatura di fusione e forgiatura, una volta preriscaldato Il crogiolo/convogliatore, si può tranquillamente usare la lampada, o la torcia od entrambe: grosso modo, la lampada da sola porta al rosso di forgia, e la lampada più la torcia al dannato arancio chiaro di forgia... in quest'ultimo caso, si tratta di 1000 gradi ca: già, proprio l'altro ieri stavo tentando di fondere il rame, e non ci sono riuscito, perché il rame fonde a 1080 gradi. 80 dannati gradi e niente fusione del rame!! Ma tanto si sa, questo è tipico del rame, il più bastardo dei metalli: reagisce male al carbonio, si ossida in maniera paurosa ed è pure altofondente!!!

Riguardo la resa della temperatura massima, come avete capito, è l'arancio chiaro di forgia (ca 1000 gradi quindi): questo utilizzando contemporaneamente la torcia e la lampada, una su ogni mano. Volendo sarebbe possibile raggiungere sia il giallo che il bianco di forgia, ma serve un'altra lampada a gas, il che in pratica vuol dire un assistente, quest'ultimo molto difficile da trovare.

Altre cose da far notare sono il peso relativo: nonostante sia abbastanza pesante, non lo è fino al punto da impedirne il trasporto a mano. Per converso, se utilizzato come forgia richiede di lavorare alla vecchia maniera, ovvero in penombra, per impedire che la luce solare inganni la vista riguardo i colori di forgia; è inoltre difficile, ovviamente, regolare la temperatura a proprio piacimento. Nel complesso, peraltro, sembra che sia preferibile usare il costrutto stando seduti, invece che in piedi: più alla maniera orientale che occidentale, quindi (lo dicevo che era un po' retro!).

Infine, due parole sulla sicurezza: come forgia è abbastanza sicura; come forno fusorio, nel complesso anche. I pericoli maggiori, in quest'ultimo caso, sono dati dalla pressurizzazione e dal calore da contatto e radiale: essendo aperta, ovviamente la pressurizzazione è impossibile, e l'unica cosa che rimane sono i due calori, radiale e da contatto, facilmente gestibili con gli appositi guanti ed un po' d'attenzione.

Per ricapitolare, ecco pregi e difetti:

+ E' sia un forno che una forgia!
+ Costa poco ed è facilmente realizzabile anche da soli!
+ Sembra tenere bene i colori di forgia!

- Gli manca un libretto di istruzioni, devi capire tu come farla funzionare...
- Un ora-un'ora e mezza di preparazione e' un po' troppo...
- Lavorare in penombra come i fabbri di una volta? Solo per i fanatici del buon tempo andato...

Consigli, suggerimenti, pareri sono bene accetti, su qualsiasi fronte: specialmente su come farmi raggiungere il giallo di forgia senza un'assistente!

(Per la cronaca: se qualcuno di voi ha qualche idea su come far raggiungere il bianco di forgia senza assistente, annuncio ufficialmente che si fa l'acciaio; ed ho già due buone idee su come realizzarlo).

Grazie a chiunque abbia avuto la forza di leggere fino in fondo eusa_pray
Alexis Honlon
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Iscritto: 03 Lug 2019 07:46

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