Mendelova univerzita v Brně. Lesnická a dřevařská fakulta. Ústav nábytku, designu a bydlení. Návrh exteriérového kovového prvku.

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav nábytku, designu a bydlení Návrh exteriérového kovového prvku Bakalářská práce Vedoucí bakalářské práce: Ing. Milan Šimek, Ph.D Vypracovala: Petra Šťastná Brno 2014

2 Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Návrh exteriérového kovového prvku zpracovala sama a uvedla jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora Mendelovy univerzity o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. Brno, dne Podpis studenta..

3 Poděkování Tímto bych chtěla poděkovat především svému vedoucímu bakalářské práce, Ing. Milanu Šimkovi, Ph.D za jeho čas, připomínky, rady a doporučení. Zvláštní poděkování patří Petru Šťastnému za pomoc při výrobě prototypu a Radku Křížovi za doporučení a zprostředkování materiálu. Ráda bych také poděkovala mé rodině za vytváření vhodných studijních podmínek a celkovou podporu při studiu. Brno, květen 2014 Petra Šťastná

4 ABSTRAKT Cílem práce je získat přehled o využívání kovů v nábytkářství a navrhnout vlastní koncept venkovního prvku z kovu určeného k sezení v prostorách parků, zastávek, zahrádek restaurací a bister. Práce je rozdělená na praktickou a teoretickou část. První část se zabývá historií kovů, jejich využíváním v dřívějších dobách a postupném vývoji použití v oblasti nábytku. Dále pak definuje kovy vhodné pro nábytkářský průmysl, způsob jejich obrábění, tváření, spojování a možnosti povrchové úpravy. V druhé části se nachází realizace vlastního návrhu a jeho vývoj od původních skic až po konečnou realizaci v ohledu na požadavky konkrétního výrobce, firmy TODUS. Klíčová slova: kovový nábytek, ocel, svařování, exteriér ABSTRACT The main goal of this bachelor thesis is to analyse the utilization of metal in the furniture and design own concept of the outdoor metal furniture which is suitable for spaces like parks, bus stops and restaurants with outdoor seating. The work is devided into practical and teoretical part. Theoretical part deals with the history of the metal, development of metal application in the field of furniture. Furthermore, it defines metals suitable for the furniture industry, metal machining, forming, joining and surface treatment. In the second part, there is the realization of own project, development of project from initial sketches to the final realization with regard to the requirements of a particular manufacturer, the Todus company. Key words: metal furniture, steel, welding, exterior

5 OBSAH ÚVOD... 9 CÍL PRÁCE METODIKA TEORETICKÁ ČÁST Počátky používání kovů Rané zpracovávání kovů na našem území Rozmach využívání kovů v období průmyslové revoluce Ikony designu kovového nábytku Marcel Breuer Mart Stam Charles a Ray Eamesovi Eileen Gray Le Corbusier Ludwig Mies van der Rohe Raymond Subes Achile Castiglioni Harry Bertoia Hans Coray Gio Ponti Jean Prouvé... 26

6 Jorge Pensi Richard Schultz Ron Arad Kovové materiály využívané v nábytkářství Ocel Korozivzdorná ocel Litina Hliník Měď Chrom Obrábění kovů Spojování kovů Techniky svařování Svařování plamenem Obloukové svařování s obalenou elektrodou Obloukové svařování za působení tavidla Svařování v ochranném plynu Elektrostruskové svařování Odporové a indukční svařování Metody svařování s vysokou hustotou výkonu v odpadové stopě Nové způsoby svařování Povrchová úprava... 43

7 Konverzní vrstvy Barvení oceli Barvení neželezných kovů Barvení hliníku Fosfátování Chromátování Keramické smaltování Žárově stříkané povlaky Kovové povlaky a vrstvy Organické povlaky PRAKTICKÁ ČÁST Požadavky firmy Todus Rešerše a analýza veřejných prostor Návrh venkovního prvku Skici Modely Vizualizace a možné varianty Barevná variabilita Výběr materiálu Ergonomie Technické požadavky a normy Realizace návrhu... 68

8 Kalkulace nákladů DISKUZE ZÁVĚR SUMMARY SEZNAM LITERATURY A ZDROJŮ SEZNAM VYOBRAZENÍ SEZNAM TABULEK PŘÍLOHY... 85

9 ÚVOD Kovový nábytek se začal nejvíce rozvíjet s objevením výroby oceli a jejího opracovávání. Tento rozmach je spjatý s průmyslovou revolucí, kdy se z ruční výroby přecházelo na strojní velkovýrobu. Díky strojním vymoženostem tak designéři získali svobodu tvorby a mohli realizovat nápaditý nábytek s kovovými konstrukcemi. Jedním z vrcholných objevů pro tvorbu kovového nábytku byla výroba ocelových trubek a jejich ohýbání. Po druhé světové válce sehrál důležitou roli v nábytkářství také hliník, který se vyznačuje svou lehkostí. V dnešní době je metalurgie dostatečně rozvinutá a v nábytkářství nachází velké uplatnění. Kovy se dají lehce spojovat a pomocí rozvinutého strojírenství je lze dobře obrábět. Díky možnostem povrchových úprav, které zamezují korozi, je kovový nábytek vhodný také do exteriérů a interiérů se zvýšenou vlhkostí. Pro práci s kovy se nabízí několik způsobů opracovávání, tváření a spojování. Velkým pokrokem prošlo v souvislosti se spojováním kovů svařování, na jehož základě je realizován vlastní návrh venkovního kovového prvku. 9

10 CÍL PRÁCE Cílem práce je realizace vlastního návrhu venkovního kovového prvku. Při jeho navrhování autorka vychází z požadavků zadávající firmy Todus. Konečný produkt musí splňovat požadavky na funkčnost a odolnost vůči venkovním vlivům. Produkt by měl mít příjemný vzhled a uplatnění by měl nacházet v prostorách, jako jsou parky, autobusové zastávky, vinné sklípky, exteriéry restaurací nebo bister. METODIKA Bakalářská práce je psána formou literární rešerše. Práce je založena na zdrojích, které řeší problematiku kovového nábytku a metalurgie. Při čerpání údajů z jednotlivých zdrojů bylo nutné nejprve porovnat jednotlivé výklady a utvořit tak ucelený výklad, který bude objektivně prezentovat jednotlivé poznatky z oblasti využití kovů v nábytkářství a možných způsobech opracovávání a tváření kovů. Závěrem je realizace prototypu vlastního návrhu s ohledem na získané poznatky v oblasti využití kovů. 10

11 TEORETICKÁ ČÁST Počátky používání kovů Mezi první materiály na výrobu nářadí a zbraní patřil kámen a dřevo. Pokud chceme datovat počátky použití kovů, musíme nahlédnout do 6. tisíciletí př. n. l. kdy se začaly vyrábět drobné doplňky a ornamenty ze zlata a mědi. První kov, který nahradil kámen, byla slitina mědi a cínu bronz. Bronz se začal používat v Mezopotámii v 3. tisíciletí př. n. l. Kapacita nalezišť měděných a cínových rud byla velmi omezená, proto se plně ve všech sférách začaly kovy využívat až s objevením železa, které se také datuje do 3. tisíciletí př. n. l. Kolébkou znalosti technologie výroby železa byla Chetitská říše. Chetité dokázali získat železo tavením jeho rud a jeho význam byl natolik velký, že svoje tajemství pečlivě střežili. Využívání železa se šířilo pomalu a to především proto, že potřeby společnosti stále ještě stačily pokrýt předměty bronzové. Důvodem byla především jejich časem ověřená výroba. Železo se stává kovem každodenní potřeby až v druhé polovině 1. tisíciletí př. n. l. (Souchopová, Stránský, 2011). Šenberger a kol. (2008) uvádí, že k redukci železa postačuje teplota 700 C, a při teplotách nad 1200 C se stává produktem redukčních pecí surové železo. Nízká redukce železa tak umožnila jeho výrobu v různých primitivních pecích již u prvních civilizací. Tyto první pece byly nazývány dýmačky. Jednalo se šachtové pece o výšce 1 až 2 metry vytápěné dřevěným uhlím, ve kterých se redukovaly zřejmě velmi čisté železné rudy při teplotách 700 a 1200 C. Vyredukovaná železná houba se svařovala kovářským způsobem v dejl (těstovité a struskovité železo), který již sloužil k výrobě železných předmětů. Snaha o zvýšení produktivity pecí později vedla k jejich zvětšování a k dmýchání vzduchu do pecí. V 19. století se začínají stavět vysoké pece vytápěné dřevěným uhlím, ve kterých se v důsledku vyšších teplot vyrábělo surové železo, které se dále zkujňovalo ve výhních za přísad okují a železných rud. Zvýšení produktivity zkujňování surového železa přinesly pudlovací pece vytápěné černým uhlím. Jedná se v podstatě o pece plamenné, kde se z důvodů nedostatku dřevěného uhlí začalo používat uhlí černé. Teplota pudlovacích pecí byla nedostačující pro 11

12 roztavování oceli. Rozmach oceli nastal až roku 19. století, kdy se začali používat peci koksové. Rané zpracovávání kovů na našem území Z historického hlediska se uvádí, že v našich zemích začala doba železná již v 8. století př. n. l. Ze začátku spočívalo využití železa pouze ve výrobě zbraní a jednoduchých pracovních nástrojů. Od samého počátku bylo zpracování železa kovářskou záležitostí. Již staří Slované ovládali techniku tvarování a svařování železa. Nejčastěji vyráběné produkty by se daly rozdělit podle století. V 10. až 12. století se jednalo především o podkovy, hřeby a primitivní nářadí. Od 13. do 14. století se vyrábí zbraně a zbroj, kování, železné truhly a těžké funkční mříže. V 15. století se začíná využívat lití a vznikají tak vysoce umělecké předměty. Kováři se příliš nezabývali mechanickými postupy, zato jejich výrobky měly vysokou uměleckou hodnotu. V oblasti nábytku se okovávaly truhly a dveře, tvarovalo se zábradlí, mříže a lampy. Složité mechanismy a estetiku dokázali kombinovat dohromady až zámečníci. Železo se využívá v různých sférách, tudíž se kovářská profese začíná rozdělovat. Vynikají profese, jako jsou zámečníci, zbrojíři, kovolijci, zvonaři, později puškaři. V raném středověku se rozvinulo zpracování cínu. Podle historiků byl cín těžen již v třetím tisíciletí př. n. l. ve střední Asii a sloužil jako příměs do bronzu. Vniku cínařského řemesla dali podnět až arabští kupci, kteří do Evropy pronikali po křižáckých válkách. Cín je literárně nazýván stříbrem chudých. Vyznačuje se šedým leskem, který velmi brzy zmatní a musí se leštit. Výhodou cínových předmětů bylo, že neoxidovaly, nerezavěly a nebyly zdraví škodlivé. Cínové zboží nabývalo koncem středověku rozmanitých tvarů. Ovšem v 18. století jeho šedý vzhled vystřídala zářivá mosaz a měděné nádobí. 12

13 Po druhé světové válce a s nástupem socialismu bylo velké množství cínového nádobí roztaveno z důvodů nedostatku materiálů. Za pouhá dvě desetiletí se tak zničilo více cínových historických artefaktů než za dvě předchozí století. Vysoce umělecká kovová díla vytvářeli také platnéři, kteří se zabývali především výrobou zbroje. Dokázali zpracovávat železo i ocel a dávali zbroji estetickou hodnotu zdobením. Jak už napovídá název, platnéř pracoval s pláty železa. Železné plechy dodávali hamerníci od 16. století v různých velikostech. Pláty se mohly dále upravovat rytím, zlacením, leptáním, cizelováním (tepání drobnějších ornamentů), rýhováním atd. (Pokorný, Matoušek, 2014). Rozmach využívání kovů v období průmyslové revoluce Do 18. století byly kovy v nábytkářství především dekorační a spojovací záležitostí. Nábytek se zdobil kovovými ornamenty např. z bronzu, kovovými úchytkami a zámky. Jako konstrukční materiál stále převládalo dřevo. Velký rozmach využívání kovů nastal v období průmyslové revoluce, kterou v poslední třetině 18. století odstartoval vynález Jamese Watta - parní stroj. Jedná se o období, ve kterém se z ruční výroby přecházelo na strojní velkovýrobu, také období, ve kterém se zrodil pojem designér. James Watt zasáhl do dějin architektury, když v roce 1805 realizoval projekt sedmiposchoďové přádelny vlny v Salfordu poblíž Manchesteru a jako první využil pro skeletovou stavbu právě železo (Kolesár, 2009). Greenwood a Earnshaw (1990) uvádí, že kolem roku 1773 se jistý Derby snažil nahradit nedostatek používaného dřeva k výrobě dřevěného uhlí a vyvinul výrobu koksu z uhlí. Výsledek, kterého dosáhl, byl vynikající, neboť vedl k levnější výrobě železa a k podstatnému zvětšení jeho kapacity. V následujících desetiletí tak došlo, ve městě Shropshire, poprvé k využití železa pro výrobu válců pro parní stroje, kolejnic, člunů a lodí, vodovodních trubek a konstrukcí pro stavební účely. Toto malé město, které dostalo jméno podle železného mostu postaveného v roce 1779, se díky novému 13

14 způsobu výroby železa zapsalo do dějin jako místo, kde se otevřela cesta průmyslovému vyrábění železa. Roku 1850 až 1890 vzniklo ve Velké Británii a Americe Estetické hnutí, které se pokoušelo o vyzdvihnutí uměleckých děl a předmětů. V nemalé části se věnovali také předmětům z kovu, kde se inspirovali především japonskou kulturou a technikami Dálného i Blízkého východu. Při výrobě nábytku se využívaly litiny. K výrobě drobnějších předmětů, jako jsou hodiny a osvětlovací tělesa, se nejvíce používala mosaz (Rileyová, 2004). Dalším významným mezníkem bylo hnutí Umění a řemesla. Vzniklo v druhé polovině 19. století na protest proti viktoriánské módě. Snahou bylo zrušit bariéry mezi umělci, návrháři a řemeslníky. Nejranější kusy kovových předmětů ve stylu hnutí uměleckých řemesel pochází z 80. let 19. století a jsou vyrobeny z mosazi a mědi. Nejvlivnějšími osobami hnutí, které ovlivnily celou řadu návrhářů kovových výrobků, byli C. R. Ashbee, W. A. S. Benson a C. F. A. Voysey. Ashbee experimentoval s technikami zpracování kovů. Vyráběl nejrůznější poháry, misky a tácy z tepaného stříbrného plechu. Jeho nádoby byly vyráběny ručně. Ashbee zanechával na povrchu otisky kovotepeckého kladívka s kulatou hlavičkou, což byla častá značka hnutí Umění a řemesla. Některá pozdější díla byla vyráběna strojově a značka se tam dodělávala až v dokončovacím procesu. Naopak Voysey a Benson navrhovali předměty určené pro velkovýrobu. Mezi jejich produkty patřily kliky, úchytky a součástky osvětlovacích těles (Rileyová, 2004). V období Raného modernismu se do kovové tvorby výrazně zapojují členové svazu umělců a řemeslníků Wiener Werkstätte. Většinou se jednalo o hranaté nádoby, příbory a další stolní náčiní, navrhované J. Hoffmanem, K. Moserem, J. M. Olbritem, D. Pechem, C. O. Czeschkou a dalšími (Rileyová, 2004). Koncem 19. století se objevují snahy použít vědecké poznatky ke zdokonalení ocelářských pochodů. V tomto období přišel Sidney Thomas na negativní vliv fosforu na vlastnosti oceli a řešil její odfosfornění pomocí chemické reakce mezi kyselými oxidy fosforu a zásaditým oxidem vápenatým. V první polovině 19. století tak byly formulovány fyzikálně chemické základy výroby oceli (Miller, 2006). 14

15 Ve 20. století se začala uplatňovat také korozivzdorná ocel. Její podstata nebyla ještě začátkem století příliš známá. Mezi prvními, kteří poukázali na odolnost slitin chrómu a železa v lučavce královské, byl roku 1821 Berthier. Roku 1838 se odolností slitin chromu a železa proti korozi zabývá Mallet a roku 1857 Frémy. Oba uvádějí, že vysoký obsah uhlíku má v těchto prostředích opačný vliv. V roce 1892 zkoumal Hadfield slitiny železa s chrómem až do 16% příměsi. Stejně jako někteří před ním, neobjevil příznivý účinek chrómu, neboť ke zkouškám použil jen kyselinu sírovou. K objevitelům korozivzdorné oceli se roku 1912 zařadili také Strauss a Maurer, kteří nechali pro firmu Knopp patentovat korozivzdornou ocel a poté roku 1914 vyrobili ocel s obsahem 20% chrómu. Pro další vývoj korozivzdorných ocelí byla velkým přínosem Monnartzova práce z roku 1911, ve které popisuje vlastnosti a uplatnění slitin železa s chrómem. V letech , po uveřejnění Monnartzových myšlenek, nastal rozmach vývoje a výroby korozivzdorných ocelí (Číhal, 1999). V roce 1885 si nechali Max a Reinhard Mannesmannovi patentovat výrobu trubkové oceli. Výroba spočívala v průchodu krátkého rozžhaveného kusu oceli probíječkou, která tak vyrobila trubku. V roce 1921 vznikla nová metoda, která umožnila výrobu ohebnějších trubek s tenčími stěnami (Miller, 2006). Trubková ocel se stala opravdovým fenoménem meziválečných let. Osvědčila se jako funkčně schopný materiál pro výrobu nábytku. Svou čistotou a lehkostí splňovala veškeré požadavky stávajícího stylu funkcionalismu. Původně se jednalo o nákladnější materiál, proto byla až do 30. let, kdy její cena podstatně klesla, materiálem pro bohatší vrstvy. Výrobou trubkové oceli začaly na počátku 30. let britské firmy PEL a Cox and Co. Na sklonku 30. let ceny nábytku z trubkové oceli prudce klesly. Byla to zároveň doba, kdy došlo i k poklesu umělecké úrovně. Mezi prvními designéry, kteří realizovali svůj trubkový nábytek, byly významné osoby Bauhausu - Marcel Breuer a Mart Stam (Miller, 2006). Bauhaus je právem označován za nejvýznamnější školu modernistického nábytku. Byl založen v roce 1919 Walterem Gropiem v německém Výmaru a rozpuštěn roku 1933 nacisty. Walter Gropius v době vzniku této školy patřil mezi přední osobnosti moderní architektury, a to především díky realizacím továrny Fagus v Alfeldu a vzorové továrny na výstavě Werkbundu v Kolíně nad Rýnem. Je znám díky své přísně industriální estetice, 15

16 přestože byl v raných letech zaměřen především na řemesla a razil myšlenku, že by se škola měla věnovat mnoha disciplínám a všem by se mělo dostávat stejné pozornosti (Miller 2006). Pro pozdější vývoj nábytkové kultury byly určující především Breuerovy experimenty s laminovanými překližkami a ocelovými trubkami. Významným dílem bylo také křeslo Chaise long Ludwika Miese van der Rohe, který experimentoval s leštěnými ohýbanými trubkami. Jako povrchovou úpravu používal chromování oceli. Dodnes jsou trubková křesla vzniklá za působení školy Bauhaus obdivovaná jako ikony své doby a můžeme je stále spatřit v katalozích dodavatelů bytového zařízení. Za zmínku v kontextu meziválečného modernismu stojí také Československo. Významnou roli v nábytkové produkci sehrály Spojené uměleckoprůmyslové závody se sídlem v Brně, založené architektem Janem Vaňkem. Jeho zásluhou zavedly v Evropě UP závody jako jedny z prvních výrobu nábytkových systémů, jejichž jednotlivé prvky bylo možné různým způsobem kombinovat. Na tvorbě těchto systémů se podíleli zejména Ivan Kadlčík a Jindřich Halabala, který autentickým způsobem rozvíjel i princip pružící dvounohé židle, respektive křesla z ocelové trubky. Vysokou kvalitou vynikal také kovový nábytek Ladislava Žáka a kovové stolové předměty Bohumila Južniče (Kolesár, 2009). Od 60. let 20. století se uplatňovala také nerezová ocel. Výroba nerezové oceli je známá již od počátku 20. století, ovšem využívána byla pouze v oblasti technologické. Teprve při soutěžích na design příborů dostala svou první šanci i v oblasti produktového designu. O popularizaci nerezové oceli se postarali návrháři, jako jsou Robert Welch a David Mellor. Jejich návrhy byly určené především pro střední vrstvy obyvatel (Rileyová, 2004). Mezi další významný kov, který se začal v nábytkářském průmyslu prosazovat začátkem 20. století, patří hliník. Během první světové války byl hliník oběma stranami používán v závodních jídelnách. Po světové válce se využívání hliníku rozšířilo také do výroby automobilů, jízdních kol a letadel. Mezi prvními ho v oblasti designu využíval architekt a designér Otto Wagner pro spoje a nábytek v budově Poštovní spořitelny ve Vídni roku Od roku 1920 se hliník stal významným materiálem pro moderní nábytek (Alminium, online). 16

17 Ikony designu kovového nábytku Marcel Breuer ( ) Breuer byl jedním z nejtypičtějších architektů hnutí moderny. Pracoval jak v Německu, tak ve Spojených státech, kde také vyučoval na Harvardské univerzitě. Zajímal se jak o konstrukci, tak o estetiku, což je patrné na jeho tvorbě. Jako první v roce 1925 využil trubkovou ocel na výrobu nábytku do domácnosti. Breuerovou prvotní inspirací bylo kolo, které také vytvořeno z ohýbané oceli. Jeho prvním návrhem využívajícím trubkovou ocel bylo křeslo Wassily (obr. 1), vytvořené roku 1925 pro byt Vasilije Kandinského, lektora na Bauhausu. Robustní obrysy jsou inspirovány anglickými klubovými křesly, ovšem Breuer odstranil veškerý objem klubového křesla a ponechal pouze kostru. V letech vytvořil z trubkové oceli židle a stoly do bauhauské jídelny. Ty samé návrhy byly nabídnuty publiku teprve roku 1927 (Miller, 2006). Breuer tak odstartoval velkou vlnu výroby nábytku z trubkové oceli v celé Evropě. Obr. 1: Wassily Chair 17

18 Mart Stam ( ) Dodnes se odborníci neshodli, kdo ve skutečnosti vynalezl slavnou konzolovou židli. Někteří tvrdí, že to byl holandský architekt Mart Stam, jiní si stojí za tím, že ji vynalezl Marcel Breuer. Přesto je Stamův model pro firmu Thonet S 43 (obr. 2) ztělesněním typu dvounohých židlí dodnes (Polster, 2008). Pomocí nepřerušované kovové linie je vytvořeno jak opěradlo, tak sedák a spodní opěrná konstrukce. Stam roku 1926 původně použil železnou plynovou trubku s minimální pružností. Pružnosti židli dodala až později používaná ocelová trubka. Forma židle je ve funkcionalistickém stylu. Díky minimalistickému tvaru na ni sedící člověk působí, jako by s e téměř vznášel (Kolesár, 2009). Obr. 2: S 43 Chair Charles ( ) a Ray ( ) Eamesovi Americký pár, tvořený architektem a bývalým projektantem a abstraktní expresionistickou malířkou, vytvořil dokonalá modernistická díla propojující průmysl a umění. Eamesovy se snažili vytvářet kvalitní produkty za dostupnou cenu. Jako materiály používali lisovanou překližku, plasty, lamináty a hliník, který se vyznačoval vysokou pružností. Jedním z úkazů jejich práce s ocelí je Wire Chair (obr. 3), vyrobená 18

19 ze svařovaného ocelového drátu. Mezi velké úspěchy designu 20. století patří také židle s názvem Aluminium Chair, která byla navržená v roce Její charakteristikou je inteligentní použití materiálů. Hliníkové profily zajišťují stabilitu a lehkost. Díky kůži je židle dobře viditelná, elegantní a pohodlná. Obr. 3: Wire Chair Eileen Gray ( ) Jedna z mála žen, které se podařilo ovlivnit designérské tvorbu své doby, byla Eileen Gray. Narodila se v Irsku, přesto většinu svého života strávila ve Francii, kam se přestěhovala po světové výstavě v Paříži v roce Její nábytek měl dokonalou povrchovou úpravu a barevnost se omezovala pouze na černou a další tmavé odstíny. Ve dvacátých letech začala využívat nové materiály, jako je například trubková ocel. Použití ocelových trubek a skla můžeme vidět na jejím známém nočním stolku E 1027 (obr. 4). Navrhla mimo jiné také slavnou židli Bibendum, kde kombinuje leštěné nerezové trubky s měkkou kůží. 19

20 Le Corbusier ( ) Obr. 4: E 1027 Side Table Le Corbusier se narodil ve Švýcarsku a jeho pravé jméno bylo Charles- Edouard Jeanneret. Přízvisko Le Corbusier přijal až ve 20. letech a roku 1930 se stal francouzským občanem. Jeho tvorba je jedním ze symbolů raného modernismu v architektuře i designu. Jeho slavné prohlášení, že dům je stroj na to, aby se v něm bydlelo, shrnulo představy modernistů o efektivnosti, hospodárnosti a důsledně moderním stylu. Podnítil také hnutí známé jako purismus a byl autorem některých z nejvýznamnějších kusů nábytku 20. století. Zastával názor, že průmysl by měl být vpuštěn do každodenního života. Jeho psané stati vychvalovaly působivost industriální architektury, ovšem v době, kdy převládajícím estetickým hnutím bylo Art Deco, byly jeho myšlenky přijímány s nedůvěrou. Vedle jeho jména často shledáváme jméno Charlotte Perriand, kterou Le Corbusier požádal o spolupráci poté, co viděl její výstavu nábytku z eloxovaného hliníku a pochromované oceli. Právě její názory dodaly Le Corbusierovi odvahu vyvinout kolekci nábytku, která obsahuje proslulé návrhy, jako jsou chaise longue B306 či sérii Gran Confort (obr. 5). Tyto návrhy byly vytvořeny roku 1928 a plně využívaly trubkovou ocel. 20

21 Obr. 5: Křeslo z kolekce Grand Comford Ludwig Mies van der Rohe ( ) Ludwig Mies van der Rohe, slavný architekt a nábytkový designér, byl synem kameníka. Narodil se ve městě Aachen v Německu. Koncem 19. století navštěvoval Domschule v Cáchách a potom místní průmyslovou školu. V roce 1905 se začal učit ve studiu nábytkového designéra Bruna Paula v Berlíně a o několik let později pracoval pro Petera Behrense. Byl to on, kdo vyslovil větu méně je více. Jeho tvorba je spjata s funkcionalismem a dokonalým smyslem pro elegantní tvar. Byl do velké míry ovlivněn tvorbou Le Corbusiera. Přestože spousta lidí spojuje Miese s Bauhasem, byl s touto školou svázán pouze krátce a to až v poslední fázi svého života. Jeho nejvýznamnější návrhy, jako je křeslo Barcelona (obr. 6) nebo samonosná židle, vznikly v jeho architektonickém ateliéru v Berlíně již několik let před tím, než se stal roku 1930 ředitelem Bauhausu. Křeslo Barcelona je vytvořeno z rámu z pochromované oceli, na které jsou upevněny kožené řemeny, nesoucí kůží potažené polštáře pošité koženými knoflíky. Dalším jeho významným dílem je stůl Barcelona. Rám stolu je vytvořen z pochromované oceli tvarované do kříže, který nese těžkou skleněnou stolovou desku. Mies neměl zájem o tvorbu levného nábytku, možná právě proto se Bauhausu tak dlouho vyhýbal. Roku 1938 se Mies přesídlil kvůli nacistům do Chicaga, kde se designem téměř přestal zabývat. Mezi nejvýznamnější počiny jeho pobytu v Americe patří 21

22 modernistické stavby Farnsworth House v Illinoisu a Seagram Building v New Yorku (Miller, 2006). Obr. 6: Křeslo Barcelona Raymond Subes ( ) Subes je jeden z nejdůležitějších francouzských designérů dvacátého století pracující s kovem. Jeho práce z kutaného železa ve stylu Art Deco (obr. 7) vynikají svými protáhlými ostrými liniemi a je znát jeho inspirace v minulosti. Kombinuje tradiční kovářské a moderní metody. Používá materiály jako je kované železo, bronz, měď. Později využívá také hliník, ocel a pozinkovanou ocel (Galerie Nationale, [online]). Obr. 7: kovaný stůl ve stylu Art Deco 22

23 Achille Castiglioni ( ) Achille Castiglioni byl geniálním vynálezcem a významným designérem. Po vystudování architektury na Polytechnické univerzitě v Miláně spolupracoval se svými bratry Liviem a Pierrem Giacomem. Bratři Castiglioniovi byli synové italského sochaře a svým důvtipem dokázali vytvořit funkční nábytek z každodenních předmětů. Jeden z nejznámějších produktů bratrů je stolička Mezzadro, kterou vytvořili z ocelového a dřevěného podstavce, a jako sedák využili výrazně červené s edátko z traktoru. Na tehdejší dobu byla jejich stolička až příliš radikální. Do výroby se dostala až roku 1971 díky firmě Zanotta. Dalším z významných produktů byla stojací lampa Arco (obr. 8). Její podstavec tvoří mramorový kvádr a kostra je vytvořena z nerezové oceli. Lampa byla navržena pro firmu Flos, která ji v nezměněné podobě vyrábí dodnes (Design Museum, [online]). Achille dostával zakázky na návrhy od mnoha známých italských společností, jako jsou Alessi, De Padova, Zanotta atd. Jeho profesionální zásadou bylo, že forma by měla vždy sledovat vnitřní logiku předmětů a že inspirace pro jejich omlazení může být nalezena pomocí pečlivého pozorování a analýzy (Polster, 2008). Obr. 8: Stojací lampa Arco 23

24 Harry Bertoia ( ) Harry Bertoia je italský designér, který ve svých 15 letech emigroval za svým bratrem do Detroitu. Ve Spojených státech pracoval jako kovodělník a studoval sochařství. Seznámil se s Eerem Saarinenem a Florence Knollovou a také několik let pracoval s Charlesem Eamsem. S Eamsem pracoval po druhé světové válce na návrzích z překližky. V roce 1952 vytvořil pro společnost Knoll International židli, kterou pojmenoval Diamond (obr. 9). Sedadlo i opěradlo židle jsou zhotoveny z drátěného pletiva potaženého černým vinylem. Vše spočívá na lakovaném podstavci. Obr. 9: Diamond Chair Hans Coray ( ) Hans Coray je švýcarský umělec a designér. V roce 1939 se konala Národní výstava v Zurichu, na které Architekt Hans Fischli vyhlásil soutěž na téma židle vhodná pro prostory parků a zahrad. Soutěž vyhrál právě Coray se svou židlí Landi (obr. 10), vyrobenou z hliníkové slitiny. Mezi přednosti židle patří její lehkost a stohovatelnost (Svojtka, 2008). 24

25 Obr. 10: Landi Gio Ponti ( ) Italský designér, který svou energii zaměřoval nejen na design, ale také na architekturu, malířství, žurnalistiku a pedagogickou činnost. Do podvědomí se zapsal na Výstavě dekorativního umění v Monze roku V roce 1928 založil časopis Domus. Po 2. světové válce se italští architekti zaměřili na revitalizaci zpustošeného národa. Mnozí z nich obhajovali dogmatický a racionalistický přístup 30. let, ale Ponti se snažil prosazovat nové postoje. Ve svých pracích Ponti píše: Chci pracovat bez nálepek a přívlastků. Chci reálné, pravdivé, přirozené, jednoduché a spontánní věci. Svým designem tak chtěl vyjadřovat barevný, smyslný a dobrý italský život. Vytvářel návrhy pro francouzskou továrnu Maison Christofle. Jeho návrhy jsou vyrobené z elektrolyticky pokoveného kovu známého jako stříbro Christofle. Roku 1952 odešel do partnerství s architektem Albertem Rossellim. Výsledkem jednoho z mnoha experimentů byla hliníková židle Montecatini (obr. 11). Obr. 11. Montecatini 25

26 Jean Prouvé ( ) Jean Prouvé, průmyslový a nábytkový designér a architekt, se narodil ve Francii a byl vyučen jako kovář. Později nastoupil na inženýrskou školu a kov zůstal i nadále stavební jednotkou jeho práce. Sám o sobě říkal, že je více inženýrem a konstruktérem, než designérem. Založil si svou vlastní dílnu v Nancy, kde experimentoval s tepaným železem a vytvářel mříže a zábradlí. Byl si vědom omezených možností kovářských metod a začal pracovat s novými materiály, jako jsou ocel, hliník a používal obloukové svařování. V roce 1931 založil Ateliér Jean Prouvé a začal dělat kovový nábytek. Za zmínku stojí jeho smaltovaný kovový stůl, který pojmenoval Compass Desk (obr. 12). Koncem 20. let se zaměřil na tvorbu z tenkého ocelového plechu. Jeho provokativní a nekonvenční používání tohoto materiálu z něj učinilo progresivního designéra 20. století. Obr. 12: Compass Desk Jorge Pensi (1946) Španělský designér, který se proslavil robustní a přesto lehkou židlí Toledo (obr. 13). Toledo je elegantní stohovatelná kavárenská židle s charakteristickou žebrovou strukturou navržená pro firmu Knoll. 26

27 Pensi studoval architekturu v v Buenos Aires a poté emigroval do Španělska. V Barceloně založil společně s Albertem Lievorem, Norbertem Chavesem a Oriolem Pibernatem poradenské studio designu Grupo Berenguer. V roce 1984 si Pensi založil vlastní studio a od té doby pracuje samostatně. Ve své tvorbě zůstává u používání hliníku a soustřeďuje se na design nábytku a svítidel. Obr. 13: Toledo Chair Richard Schultz (1926) Americký designér a sochař Richard Schultz je známý především pro svou spolupráci s firmou Knoll. Pro firmu začal pracovat roku 1951 jako asistent Harryho Bertoii a opustil ji roku Na svých návrzích pro Knoll začal pracovat poté, co se Florence Knoll přestěhovala na Floridu a požádala ho o vytvoření venkovního nábytku (obr. 14), který bude dobře odolávat slanému klimatu. Ve svých návrzích používá ocel a hliník. V pozdějších pracích zkoumá také využití eloxovaného hliníku (Knoll, [online]). 27

28 Obr. 14: Židle z kolekce nábytku pro firmu Knoll Ron Arad (1951) Designér pocházející z Izraele. Roku 1981 založil s Caroline Thormasovou v Londýně společnost One-Off Ltd. Aradovy práce jsou typické používáním základních materiálů. Například na křesle Rover a světle Aerial použil nepotřebné sedadlo z auta a vyhozenou automobilovou anténu. Už jenom jméno jeho společnosti One-Off, které můžeme přeložit jako specialita, naznačuje jistou opozici proti modernistickým a sériovým způsobům výroby. Jeho židle Kužel, vyrobená z oceli, skla a hliníku, popíra konvenční očekávání sezení, které za prioritu považuje ergonomii a pohodlí. Podobně i stůl, pojmenovaný taktéž Kužel, je v rozporu s každodenními funkčními požadavky. Své návrhy koncipoval jako archeologické pozůstatky rozpadu městské společnosti. Mezi další jeho experimenty patří např. židle z eloxovaného hliníku pojmenovaná Uncut (obr. 15) nebo židle Well Tempered Chair (obr. 16). Později sešel ze svých skulpturálních návrhů a začal zkoumat možnosti sériové výroby. Navrhoval objekty pro společnosti, jako jsou Driade, Alessi, Vitra a Kartell, zároveň také navrhl řadu interiérů (Rileyová, 2004). 28

29 Obr. 15: Uncut Chair Obr. 16: Well Tempered Chair 29

30 Kovové materiály využívané v nábytkářství Ocel Nejpoužívanějším materiálem v praxi je ocel. Jedná se o slitinu železa, uhlíku a dalších legujících prvků. Ocel se získává tzv. zkujováním železa, což je odstranění nežádoucích prvků z čistého železa, které je samo o sobě pro své špatné vlastností prakticky nepoužitelné. Při procesu kujení se dostává do oceli kyslík, kterým se obsah velkého množství grafického uhlíku sníží na max. 2 % (Dufka, 1999). Mezi další nežádoucí prvky oceli se řadí síra, která se do oceli dostává převážně z rud a paliva hutnických pecí, a také fosfor, který nepříznivě ovlivňuje její svařitelnost. Výsledkem zkujování železa je ocel nelegovaná, která je poměrně měkká a dá se lehce opracovávat. Taková ocel slouží k výrobě drátů, hřebíků a plechů. Dalšího zkvalitnění oceli pak dosahujeme legováním, což je přidávání dalších přísad, jako je chrom, nikl, mangan, křemík a další. Jejich použité množství v oceli se může pohybovat od několika setin (např. bór) až do desítek procent (např. nikl). Ocel pak podle kvalit a míry legování rozdělujeme do jednotlivých tříd (Jošta, Walderová, 1989). Rozlišujeme třídy 10 až 19. Ocel třídy 10 je nejméně kvalitní a používá se na stavbách jako příměs do betonu. Nejčastěji se používá ocel třídy 11. Jedná se o nelegovanou konstrukční ocel se zaručeným obsahem uhlíku, fosforu a síry, které ve velké míře ovlivňují mechanické a technologické vlastnosti materiálu. Je dobře svařitelná a vhodná k tváření a dalšímu zpracování. Z této oceli se vyrábí pásy, plechy, trubky, konstrukce stolů a židlí, zárubně atd. Ocel třídy je nízkolegovaná a není běžně svařitelná. Nejlepší vlastnosti má ocel třídy 17. Je vysoce legovaná. Jedná se o ocel korozivzdornou a žáruvzdornou. Její svařitelnost závisí na množství přísadových prvků, jako jsou uhlík, chrom a nikl. Pro své dobré vlastnosti je její cena podstatně vyšší. Dále se pak odlišuje nástrojová ocel, neboli ocel 19. třídy, která se používá na výrobu nástrojů a forem (Dufka, 1999). Obecně ocel rozdělujeme na ocel válcovanou za studena a ocel válcovanou za tepla. Výchozím produktem pro za studena válcovanou ocel jsou ocelové plechy a 30

31 svitky, které se zušlechťují dalším válcováním, rekrystalizačním žíháním a opětovným lehkým převálcováním. Výsledkem je rovnoměrnější struktura a kvalitnější povrch materiálu. Za studena válcované ocelové výrobky se proto uplatňují zejména v automobilovém a elektrotechnickém průmyslu. Oceli válcované za tepla se vyznačují lepší svařitelností a jsou určené pro strojírenství, stavebnictví a energetický průmysl. Korozivzdorná ocel Cílem aplikací korozivzdorných ocelí bylo od jejich objevení zvýšit technické parametry strojů a průmyslových zařízení. Svou dostatečně dlouhou životností a bezpečností zajistily pokrok v mnohých výrobních technologiích. Vyrábí se tvářením, litím nebo práškovou metalurgií. Korozivzdorné oceli jsou chrómové slitiny se železem. Obsahují 12 až 30% chrómu, až 30% niklu nebo do 24 % manganu. Chróm zajišťuje korozivzdornost neboli tzv. pasivitu oceli. Jedná se o vysoce legovanou ocel se zvýšenou odolností vůči chemické a elektrochemické korozi. V některých prostředích jsou náchylné k místním druhům koroze, jako je koroze bodová, štěrbinová, mezikrystalová nebo korozní praskání. Mohou však být eliminovány vhodným výběrem oceli pro dané prostředí a správným zpracováním. Podle struktury a mechanických vlastností se dělí na martenzitické (kalitelné), feritické, austenitické a jejich přechodové skupiny. Podle chemického složení je dále dělíme na oceli chrómové, chrómniklové a chróm-manganové. Feritické oceli jsou magnetické a dostatečně tažné. Pevnostní hodnoty lze zvýšit tvářením za studena, nikoliv však tepelným zpracováním. Jejich svařitelnost se zlepšuje se zvýšeným obsahem niklu. Pokud jejich obsah chrómu nepřesahuje 20%, obrábějí se snadno. Nalézají uplatnění v chemickém průmyslu, v dopravě, vzduchotechnice a architektuře. Pro austenitické korozivzdorné oceli platí, že jejich stabilita roste s vyšším obsahem niklu. Sváry jsou velmi houževnaté. Žáruvzdornost je omezená podle obsahu manganu. Jejich nevýhodou je špatná obrobitelnost, vyžadují proto tuhé a velmi výkonné stroje. Martenzitické oceli mají zvýšený sklon ke korozivnímu praskání po napětí. Obrobitelnost je úměrná jejich pevnosti a obsahu chromu. 31

32 Litina Litina je slitina železa, uhlíku a dalších prvků, v nichž je uhlík vyloučen jako grafit nebo vázán jako karbid. Obsah uhlíku v litinách je 2,14 6,7%. Hlavní přísadou je křemík. Jsou nejčastěji vyráběnou slitinou železa na odlitky. Mají malou pružnost, zato jsou velmi odolné vůči tlaku a teplotě. Mezi základní typy litin patří litiny tvárné, šedé, bílé a temperované. Tvárné litiny se nazývají litiny s kuličkovým grafitem. Grafit je v nich obsažen ve formě kuliček. Vyrábí se modifikací taveniny čistým hořčíkem. Množství hořčíku je přibližně 0,01%. K modifikaci je nutný nízký obsah síry. Na průběh krystalizace má vliv rychlost ochlazování. Při rychlém chladnutí jsou kuličky grafitu menší. Její vlastnosti jsou podobné oceli. Je velice mazná a využívá se především pro výrobu částí strojů. Používá se pro výrobu ozubených kol, klikových a vačkových hřídelí, válců, pístů a dalších dynamicky namáhaných odlitků. Bílá litina se vyrábí rychlým ochlazením tekuté hmoty. Veškerý uhlík je přítomen ve formě cementitu (Fe 3 C). Název bílá vznikl z charakteristického bílého zbarvení lomové plochy litiny. Bílé litiny obsahují 2,4 4,5% uhlíku. Je velmi tvrdá, odolná proti opotřebení. Lze ji obrábět pouze broušením, protože je velmi křehká. Využívá se k výrobě odlitků. Bílá litiny se používá pro výrobu součástek extrémně namáhaných třením, jako např. koule v kulových mlýnech (Vojtěch, 2006). Šedá litina se nazývá také litina s lupínkovým grafitem. Obsahuje grafit v podobě typických vloček. Vyrábí se pomalým ochlazováním tekuté hmoty. Jedná se o slitinu železa a uhlíku s křemíkem, manganem, fosforem a sírou. Obsah uhlíku je obvykle 2,5 až 3,5 %. Litina s lupínkovým grafitem je nejvíce používaný druh litiny. Jejími hlavními charakteristikami jsou: malá rázová houževnatost, dobrá tepelná vodivost, dobré tlumící schopnosti a absorpce vibrací v motoru. Je snadno obrobitelná a odolná vůči korozi. Může se upravovat žíháním, kterým lze dosáhnou tvrdého a odolného povrchu materiálu. Z šedé litiny se vyrábí pánve, bloky motorů, válce kompresorů, skříně převodovek a ozubená soukolí. Temperovaná litina se vyrábí z materiálu, který má matrici blízkou bílým litinám. Tento materiál je dále tepelně zpracováván ve dvou stupních. Vzniká tak 32

33 struktura tvořená feritem, perlitem a temperovaným uhlíkem. Poté se nestejnoměrně vylučují grafitová zrna, která jsou náchylnější k lomu. Z temperované litiny se vyrábí ložiska náprav, pojezdová kola, spojovací armatury trubek a vysoce pevná ozubená soukolí (Sandvik Coromat, [online]). Hliník Hliník je jeden z nejrozšířenějších prvků zemské kůry (8,3% hmotnosti). Je složkou mnoha vyvřelých minerálů včetně živce a slíd. Tyto minerály v mírném podnebí postupně větrají a poskytují jílovité minerály, jako jsou kaolinit, montmorillonit atd. Vyskytuje se také ve vzácnějších minerálech, jako je kryolit a granát. Symbol hliníku Al je vytvořen z názvu aluminium, odvozeného z latinského alumen, což znamená hořká sůl. Hořká sůl označuje podvojný síran KAl (SO 4 ) 2. 12H 2 O, který se využíval ve starém Řecku a Římě v lékařství jako adstringentní látka. Název aluminum navrhl Humphry Davy, který se kov pokoušel neúspěšně izolovat. Později byl název ustanoven jako aluminium. Ten se již používá po celém světě s výjimkou Spojených států Amerických, kde se společnost rozhodla užívat název aluminum. Tento znečištěný kov byl poprvé izolován dánským vědcem H. C. Oerstedem reakcí zředěného amalgamu draslíku s AlCl 3. Metodu přípravy zlepšil roku 1827 H. Wöhler, který použil pro reakci draslík. Průmyslový způsob výroby se později prováděl pomocí sodíku. Tento způsob navrhl roku 1854 H. Sainte Claire Deville. Ten samý rok získali kovový hliník dva nezávisle na sobě pracující vědci, H. Sainte Claire Deville a R. W. Bunsen. Oba použili elektrolýzu roztaveného Na (AlCl 4 ). V té době byla výroba hliníku natolik drahá, že byla roku 1855 vystavována na pařížské výstavě hned vedle korunovačních klenotů (Edwards, [online]). Před koncem 19. století došlo k velkému poklesu ceny hliníku. Stalo se tak díky zavedení elektrické energie po konstrukci dynama W. von Siemensem v 70. letech 19. století. Dalším z důvodů poklesu ceny hliníku bylo využití elektrolýzy oxidu hlinitého, rozpuštěného v kryolitu, kterou v roce 1886 provedli nezávisle na sobě P. R. T. Héroult ve Francii a C. M. Hall v USA. Oběma bylo v té době 22 let. Světová produkce hliníku od té doby rostla a roku 1893 dosáhla poprvé 1000 tun za rok. 33

34 Čistý hliník je stříbřitě bílý kov s mnoha výhodnými vlastnostmi. Je lehký, netoxický, má příjemný vzhled a je u něho možné dosáhnout vysokého lesku. Je dobře tepelně a elektricky vodivý, výborně odolný proti korozi, nemagnetický, nejiskří a v tvárnosti stojí hned za zlatem. Mnohé z jeho slitin mají vysokou mechanickou pevnost a jsou také pevné v tahu. Hliník a jeho slitiny lze lít, válcovat, kovat, tlačit, táhnout a obrábět. Korozi odolává díky rychle se tvořící povrchové vrstvičce oxidu hlinitého. Nebezpečí koroze nastává při styku s granitem, železem, niklem, mědí a stříbrem. Při styku s ocelí, zinkem nebo kadmiem pak jeho odolnost závisí na výšce ph. Dobrou odolnost vůči korozi lze zesílit umělým zesílením vrstvičky oxidu uhličitého anodickou oxidací kovu. Vrstvičku oxidu lze také barvit vhodnými organickými i anorganickými sloučeninami. Na kovu lze působením dusičnanu nebo NH 4 HF 2 vytvářet jemné ozdobné obrazce. Mechanické vlastnosti čistého hliníku se dají zlepšovat legováním, přidáváním dalších příměsí, mědi, manganu, křemíku, hořčíku nebo zinku (Greenwood a Earnshaw, 1990). Měď Měď patří mezi jeden z prvních kovů, který lidstvo poznalo. V přírodě se vyskytuje ryzí. Latinské pojmenování mědi i její symbol souvisí je odvozené podle Kypru, kde Římané získali poprvé kovovou měď. Nejčastěji se měď vyskytuje v podobě sulfidu, oxidu a uhličitanu. Mezi její hlavní rudy patří chalkopyrit, který sám o sobě představuje 50% veškerých rud obsahujících měď, dále také rudy jako jsou chalkolin a malachit. Velké množství měděných rud se nachází v Severní a Jižní Americe, Africe a Rusku. K výrobě mědi slouží oxidické měďnaté rudy, které se zpracovávají na kov přímou redukcí koksem za vysoké teploty. Hlavní produkce mědi však vychází ze sulfidických rud obsahujících železo, které jsou většinou chudé na obsah mědi. Jejich zpracování proto vyžaduje složitější postupy a hospodárný provoz ve velmi rozměrných zařízeních. Hlavní části surové mědi se dále čistí elektrolyticky. 34

35 Zhruba jedna třetina používané mědi pochází z měděného šrotu. Roční výroba mědi z rud činí asi 8 miliónů tun. Svoje hlavní využití nachází měď při výrobě elektrických vodičů. Chrom Chrom vznikl roku 1798, kdy byl redukcí izolován od sibiřského minerálu pojmenovaného krokotit. Jeho název pochází z řeckého chroma, což značí jeho barvu. Jedinou významnou rudou chromu je chromit. Jeho největším nalezištěm je území bývalého SSSR a Jižní Afriky. Jiným bohatým zdrojem chromu je již jmenovaný krokotit. Chrom se vyrábí ve dvou formách. První možnost jeho výroby je ve formě ferrochromu, ke které dochází redukcí chromitu koksem v elektrické peci. Ferrochrom se používá jako příměs do korozivzdorných chromovaných ocelí, kterým tak dodává patřičnou tvrdost. Další možností je forma kovového chromu, která se vyrábí redukcí oxidu chromitého. Z oxidu se chrom vyrábí redukcí buď hliníkem, nebo křemíkem. Jeho předností je stříbrobílý lesklý vzhled. V čistém stavu je poměrně měkký. Za normální teploty vzduchu se jedná o stálý kov, což je důvodem jeho bohatého využití v oblasti povrchové ochrany jiných, vůči vzduchu méně odolných kovů. 35

36 Obrábění kovů Obrábění kovů je způsob opracování, kdy se z materiálu odebírá velké množství malých třísek. Obráběný materiál musí mít vždy menší pevnost než nástroj. Účelem je dosažení požadovaného tvaru, rozměrů nebo drsnosti materiálu. Kovy obrábíme pomocí soustruhů, kdy se využívá rovnoměrné rotace obrobku a nůž se posouvá po jeho povrchu. Soustružením se vyrábí rovinné, kuželové, válcové, tvarové a šroubové plochy. Soustruh je všestranně použitelný nástroj a v mnoha případech byl základem pro konstrukci jiných obráběcích strojů. Pro obrábění kovů je možné použít NC soustruhy, které jsou ovládané automatem, klasické hrotové soustruhy ovládané obsluhou, dále soustruhy revolverové, které jsou vhodné pro obrábění menších součástek. Revolverové soustruhy se vyznačují krátkým výrobním časem, rychlejším upínáním obrobků a nastavováním nástrojů. Dalším způsobem třískového obrábění kovů je frézování. Hlavní řezný pohyb vykonává vícebřitý nástroj, který rovnoměrně rotuje. Podle polohy osy nástroje k obráběné ploše dělíme frézování na válcové a čelní. Frézování se dále může dělit podle směru otáčení, způsobu upnutí, tvaru řezné hrany a výrobnímu určení (Javorek, 1998). Potřebné přesnosti, tvaru a drsnosti dále dosahujeme pomocí broušení. Nástrojem je brusný kotouč, který svými zrny ubírá třísky z materiálu. Brousící kotouč je řezný nástroj s mnoha břity, které jsou vytvořeny tvrdými zrny brusiva. Zrna jsou po pracovní ploše rozložena nepravidelně, proto nemá brousící kotouč souvislý břit. Třísky mají velmi malé rozměry a vysokou teplotu, tudíž odlétávají od obrobku jako jiskry. Obrobek vykonává vedlejší pohyb, který nazýváme posuv a umožňuje tak odebírání třísek. Dalším pohybem je přísuv. Ten je vykonáván nástrojem k obrobku nebo opačně obrobku ke kotouči. Poté co se odeberou třísky po délce obrobku, vykoná se tzv. příčný pohyb a materiál se odebírá v šířce kotouče. Podle druhů obráběného materiálu se rozlišuje velké množství brousících kotoučů. Kotouče se rozdělují podle průměru, šířky, tvaru, materiálu a zrnitosti brusiva, 36

37 tvrdosti kotouče, pojiva a slohu. Volba kotouče je ovlivněna tvrdostí broušeného materiálu, velikostí obrobku, podmínkami broušení, atd. Na tvrdší materiály používáme měkčí brousící kotouč. Pro kovy, jako jsou měď, mosaz a hliník, se využívá kotouč měkký s hrubou zrnitostí. Na velké plochy je vhodná hrubá zrnitost a nižší tvrdost kotouče. U přerušovaných ploch používáme tvrdší kotouč a u materiálů s velkým přísuvem je třeba kotouč s hrubou zrnitostí. Obecně tedy můžeme říct, že na broušení tvrdého materiálu lze použít měkčí kotouč, zatímco na měkký materiál je vhodnější tvrdý kotouč. Nejstarší a nejpoužívanější technologickou operací je vrtání. Vrták vykonává dva pohyby, a to otáčivý, kdy se otáčí kolem své vlastní osy, a přímočarý, tedy ve směru své osy. Nejpoužívanějším vrtákem je šroubový vrták se dvěma drážkami. Drážkami se přivádí chladicí kapalina a odvádějí se jimi třísky. Vrtáky se vyrábí z uhlíkových nástrojových ocelí nebo z rychlořezných ocelí. Vrtačky se dělí na přenosné a stabilní. Nejpoužívanější jsou elektrické přenosné vrtačky. V dílnách vybavených rozvodem stlačeného vzduchu se používají ruční pneumatické vrtačky. K nepřenosným vrtačkám patří stolní, stojanové a sloupové vrtačky, případně programovatelné centrály s vrtačkami. Tvářením kovů se rozumí technologický postup výroby nebo úpravy materiálů, kdy se mění tvar nebo velikost působením vnějších sil a nevznikají přitom třísky. Provádí se za studena nebo za tepla. U některých ocelí tváření není možné. Např. litinu tvářet nelze, působením vnějších sil se zlomí. Do tváření kovů řadíme rovnání, ohýbání a kování. Podle použité mechanizace rozeznáváme rovnání strojní a ruční. Ohýbáním se mění tvar materiálu. Jeho délka se v ose nemění, ale délky vláken na krajích se mění při ohýbání vždy. Vlákna na vnějším poloměru se vytahují, na vnitřním se pěchují. Ohýbání může být ruční, kdy se využívají ruční stroje, tzv. ohýbačky. Ručně se můžou ohýbat např. dlouhé pruhy a plechy. Druhý způsob je ohýbání za využití lisů. Ohýbání probíhá na mechanických lisech, hydraulických lisech nebo speciálních strojích. Ohýbat lze jak plné materiály, tak trubky. Při ohýbání trubek do průměru 12 mm se trubky nemusí nahřívat. U větších průměrů se doporučuje trubku zahřívat v délce čtyř průměrů. Trubky o průměru větším než 10 mm se při ohýbání zplošťují. 37

38 Kovat se dají pouze kovy, které mají dostatečnou tvárnost. Křehké materiály s malou tažností se kovat nedají. Bez komplikací se dají tvářet všechny možné druhy oceli. Dobře se tváří také hliník a měď. Při kování se materiál prodlužuje, pěchuje, rozšiřuje, může se také ohýbat, sekat a tvarovat. Pro profesionální kování se zřizují kovářské výhně. Spojování kovů Spoje u kovů rozdělujeme na rozebíratelné a nerozebíratelné. U rozebíratelných kovů se používají spoje šroubové, závitové a přírubové. Pro nerozebíratelné spoje se využívá lepení, pájení, svařování a nýtování. Lepení je jednoduchý a rychlý způsob spojování kovů. K lepení slouží lepidla na kovy. Při dodržení správného postupu lze vytvořit velmi pevný spoj, který se dá srovnat s ostatními způsoby spojování kovů. Lepením lze provádět různé opravy, jako je maskování trhlin, nerovností povrchu a opravy zlomených kusů. Při tomto způsobu spojování nenastává deformace ani koroze. Pevnost spoje závisí na přilnavosti lepidla, jeho držení na materiálu a pevnosti lepidla v tahu. Pro lepení ocelí se nejčastěji používají lepidla chloroprenová a epoxidová. Pájením se rozumí spojování materiálů roztaveným pomocným materiálem, tzv. pájkou. Pájka má nižší teplotu tavení než spojované součásti. Pájení dělíme na měkké, kdy teplota tavení pájky dosahuje maximálně 500 C, a tvrdé, kdy je teplota větší než 500 C. Dalším způsobem vytvoření nerozebíratelného spoje je nýtování. Nýty jsou mechanické spojovací prostředky, které se dělí podle několika hledisek. Prvním z nich je použitý materiál. Mohou být ocelové, měděné, mosazné a hliníkové. Podle provedení se dělí na duté a plné, kde plné mohou mít půlkulovou, zápustnou nebo čočkovou hlavu. Dělí se také podle velikosti na drobné, které mají průměr od 1 mm do 9 mm a na hrubé s průměrem nad 10 mm. Průměr nýtu by měl být jeden a půl až dvakrát větší, než je tloušťka spojovaných materiálů. Nýtované materiály musí být přesně vyvrtané (Dufka, 1999). 38