Metalurgia: Rola współczesnych kowali

Praca kuźni przeszła przez wieki i ukształtowała mity. W każdym czasie i w każdej cywilizacji spadkobiercy Hefajstosa wytwarzali, dzięki swojemu niezachwianemu umiejętnościom, najtrwalsze metale ery ludzkiej. Pokolenie za pokoleniem ten ancestralny zawód ewoluował wraz z coraz większymi potrzebami metalu w naszym nowoczesnym świecie. Dziś będziemy więc eksplorować różne aspekty hutnictwa, które wykorzystują talenty tych, którzy podbili zagadki stali.

Spis treści:

• Rzemieślnik przodków
• Kowalstwo
• Odlewnictwo
• Hutnictwo żelaza
• Kotlarstwo
• Ślusarstwo

Działalność kowala jest tak stara jak samo odkrycie unikalnych właściwości metalu, ponad 7000 lat temu. Najpierw kucie młotem miedzi i złota znalezionych w stanie naturalnym, a następnie rozpoczęcie kształtowania metalu po podgrzaniu do wysokiej temperatury już w starożytności. Pierwsze stopy brązu wygenerowały epokę o tej samej nazwie, która trwała od około -2500 do -1000. Nastąpi po niej epoka żelaza z topnikami materiałów w coraz wyższych temperaturach dzięki dymarkom, które następnie ewoluowały w wielkie piece z ich pierwszymi odlewami żeliwa. W ciągu tych okresów kowal pracuje z siedmioma pierwotnymiami metalami, którymi są złoto, miedź, ołów, srebro, cyna, rtęć i żelazo. Wizerunek tego rzemieślnika jest nierozerwalnie związany z jego użyciem młota i kowadła, prawdziwych emblematów warsztatu kowalskiego.

Dzieło kowala w równym stopniu przyczyniło się do wytwarzania narzędzi ludu, co do tworzenia legend o broni. Towarzyszył epokom, kierując początkami nowoczesnej metalurgii. Masowa produkcja stali rozpoczęła się podczas rewolucji przemysłowej wraz z jej postępami w technikach obróbki metali. Obecnie różne sektory metalurgii są bezpośrednimi potomkami i na wielką skalę kontynuują uderzenia młotem zadawane w rytm historii ludzkości.

Kowal pracuje głównie w budownictwie. Może być rzemieślnikiem lub robotnikiem i wykonuje obiekty architektoniczne z kutego żelaza, w tym meble, kraty, poręcze schodów czy zawiasy drzwi. Gdy produkuje swoje elementy ręcznie, bez pomocy procesów przemysłowych, otrzymuje tytuł kowala artystycznego. Specjalnością kowalstwa zajmującą się ornamentyką są liściarze. Okres końca XIX i początku XX wieku, ze stylem secesyjnym, był świadkiem rozkwitu dzieł jubilerskich kowali z tego sektora w miastach takich jak Paryż, Nancy, Berlin czy Praga.

Kowal artystyczny pracuje typowo ze stalą, stopem żelaza i węgla, na gorąco lub na zimno. W swojej formie rzemieślniczej używa, podobnie jak kowal, młota i kowadła do tworzenia przedmiotów ozdobnych i innych różnorodnych narzędzi. Na poziomie wiejskim, tradycyjny kowal artystyczny lub kowal-podkuwacz to ci, którzy najbliżej kontynuują tradycje metod kuźniczych. Jest wyposażony najlepiej w rękawice ochronne, odpowiednie buty bezpieczeństwa, oraz odpowiednie stroje i odzież.

Kowal artystyczny przyczynia się zarówno do restauracji kutych elementów zabytków, jak i do opracowywania nowych części w środowisku budownictwa. Kowalstwo przemysłowe zawdzięcza swoje postępy ewolucji odlewnictwa.

Ta dziedzina polega na wlewaniu metali lub stopionych stopów do formy, aby przyjęły kształt pożądanego przedmiotu, unikając jednocześnie potrzeby późniejszego przerabiania materiału. Różne techniki zależą od rodzaju używanego stopu lub typu pożądanych części końcowych. Ze względu na tę wszechstronność odlewnictwo obejmuje szerokie sektory przemysłu dla produkcji seryjnej od motoryzacji po lotnictwo, przechodząc przez wyposażenie przemysłowe czy sprzęt do manipulacji.

Odlewnictwo może dotyczyć metali żelaznych (żeliwo, stal), nieżelaznych (miedź, cynk) lub stopów lekkich (aluminium). Oprócz sektora przemysłowego można też wyróżnić odlewnictwo artystyczne lub odlewnictwo dzwonów. Pierwsze dla różnych rzeźb z brązu lub z żeliwa artystycznego, a drugie, gdzie pracują odlewacy dzwonów i mistrzowie dzwonni (dla dzwonów budowli religijnych).

Zawody odlewnicze wynikają z różnych technik stosowanych do opracowania części. Formierz, rdzeniarz (dla pustych części elementów), modelarz i formierz to ci odpowiedzialni za wytworzenie formy zdolnej nadać kształt odlewowi żeliwa. Odlewacz przygotowuje topienie metalu w piecu do odlewu. Wybijacz łamie formy, aby wydobyć odlane i schłodzone części. Oczyszczacz, śrutownik i piaskarz w warsztacie wykończeniowym to ci, którzy nadają ostatnie wykończenia, aby oczyścić części przed poddaniem ich różnym kontrolom jakości. Do prac odlewniczych i bezpośredniej obsługi stopionego metalu z ryzykiem rozbryzgów należy wyposażyć się w przyłbicę ochronną, odpowiednie rękawice i buty bezpieczeństwa HRO chroniące przed ciepłem kontaktowym.

Termin pochodzi z greki starożytnej i oznacza "warsztat kowala". Ten sektor wyróżnia w hutnictwie pracę żelaza i jego stopów. Imponujące fabryki z rewolucji przemysłowej produkowały do połowy XX wieku niemal całość światowej produkcji stali. Głównym składnikiem tych fabryk jest użycie kolosalnych wielkich pieców. Te generują żeliwo powstałe z topienia żelaza naładowanego węglem, poprzez użycie koksu do spalania.

Inna metoda produkcji zyskuje popularność w drugiej połowie XX wieku wraz z piecami łukowymi. Te ostatnie wykorzystują energię cieplną łuku elektrycznego powstającego między elektrodami węglowymi a metalem, który może wtedy osiągnąć swoją temperaturę topnienia. Od lat 80. te dwie szkoły projektowania dzielą między sobą światową produkcję stali, jedna trzecia dla hut elektrycznych i dwie trzecie dla katedr ognia. W obliczu ciepła i ryzyka rozbryzgów wydzielanych przez takie urządzenia, operatorzy muszą odpowiednio się obuwać i chronić.

Produkty hutnictwa żelaza wyróżniają się typami płaskimi lub długimi. Produkty płaskie dotyczą blach grubych (służących do budowy okrętów, budownictwa, obiektów inżynieryjnych lub kotlarstwa) i blach cienkich (dla potrzeb motoryzacji, sprzętu AGD lub opakowań). Produkty długie łączą pręty czy profile o określonych kształtach (kolej, belki).

Ta gałąź obejmuje pracę z metalami w formie arkuszy, rur lub profili. Obejmuje to realizację wyposażenia przeznaczonego zarówno dla przemysłu wszystkich typów, jak i dla lotnictwa, motoryzacji czy budownictwa. Pierwotnie praca ręczna uzyskiwana przez bicie lub kucie młotem, rozwój maszyn umożliwił produkcję seryjną elementów niezbędnych dla zainteresowanych sektorów.

Można wyróżnić różne specjalizacje kategoryzowane według grubości materiałów do przetworzenia. Blacharstwo i kotlarstwo lekkie pracują z blachą białą, miedzią, mosiądzem i wszystkimi metalami poniżej 1 mm. Blacharstwo przetwarza metale o grubości 1 do 3 mm dla karoserii samochodowych, lotniczych lub kominiarskich. Kotlarstwo średnie dotyczy zbiorników, cystern i wszystkich urządzeń o grubości 10 do 50 mm. Od 50 mm do 500 mm, kotlarstwo ciężkie (lub duże kotlarstwo) obejmuje sprzęt mający wytrzymać ciśnienie lub ciepło, jak konstrukcje morskie, mosty czy reaktory jądrowe.

Kotlarstwo artystyczne, rzemieślnicza gałąź kotlarstwa, kontynuuje swoją pracę przez czas. Kotlarze od ery miedzi do dziś, przechodząc przez okres secesji, pozostawili swoje ślady na niezliczonych przedmiotach użytkowych i dekoracyjnych.

Ślusarze z sektora budownictwa pracują z metalami dostarczanymi przez hutnictwo do konstrukcji metalowych w budownictwie. Można w nim wyróżnić kilka odrębnych zawodów. Ślusarz-kowal, który projektuje i produkuje zamki, mechanizmy zamykające, schody, poręcze i inne elementy budynku. Konstruktor metalowy, który odpowiada za duże konstrukcje metalowe od więźby dachowej po szkielet budowli. Wieża Eiffla jest sztandarowym symbolem osiągnięć tego zawodu. Stolarka metalowa dotyczy natomiast elementów (ze stali, stali nierdzewnej lub aluminium), które wchodzą w opracowanie fasad, okien, przeszkleń, drzwi, werand czy ścianek działowych. Stolarz z tego sektora może nosić miano "krawca budowlanego". W ślusarstwie znajduje się również kowalstwo już szczegółowo opisane powyżej.

Można również uwzględnić prace spawalnicze, które mają zastosowanie zarówno w budownictwie, jak i w renowacji. Spawacz wykonuje procesy łączenia metali. Jego pochodzenie jest tak stare jak epoka metali. Spawanie odbywało się wtedy w kuźni przez kucie młotem gorących części do połączenia. Pojawienie się łuku elektrycznego pchnęło ewolucję spawania, które nie przestało doświadczać postępów, takich jak procesy plazmowe lub laserowe. Spawacz w pobliżu ciepła i iskier podczas swojej pracy musi nosić odzież ochronną, okulary specjalnie zaprojektowane do tej działalności oraz buty zabezpieczające przed ryzykiem rozbryzgów.

Nauka o metalach, którą obejmuje hutnictwo, wykorzystuje szeroką gamę kompetencji i zawodów, które odpowiadają na równie rozległe zapotrzebowania różnych sektorów przemysłowych nowoczesnego świata. Od ancestralnych uderzeń młota po płonące serca wielkich pieców, oswajanie i obróbka żelaza nadal są głównymi filarami i nieodzownymi dla naszej cywilizacji.