My Forge (mi Fragua)

Intro: My Forge (mi Fragua)

Hace un tiempo que estaba pensando en que necesito una fragua, para templar y/o cementar herramientas, especialmente las de corte, para fundir aluminio, para doblar hierros gruesos, etc, etc.

Cuando yo era un chico, uno de mis trabajos consistía en girar la manivela de la fragua de mi padre, y luego mirar extasiado cómo él daba nueva forma a trozos de hierro o acero, creando valiosas herramientas que perduran hoy día, luego de sesenta años.

A continuación detallo cómo fui haciendo mi fragua. Lamentablemente algunas fotos fueron tomadas cuando ya la parte estaba hecha, pero ustedes son muy sagaces y se darán cuenta del proceso de elaboración.


Some time ago I was thinking I need a forge, to tempering and/or case-harding tools, especially cutting, for smelting aluminum, bend thick iron, etc, etc.

When I was a kid, one of my jobs was to turn the crank of the smithy of my father, and then watch ecstatic how he was reshaped pieces of iron or steel, creating valuable tools that endure today, after sixty years.

Here's how I was doing my forge. Unfortunately some photos were taken when the piece was done, but you are very astute and realize the process.

STEP 1: La Cazoleta (the Bowl)

Llamo así a la parte que contendrá el fuego. Debe ser resistente a las altas temperaturas, como es obvio. Elegí una maceta de cerámica roja, de tamaño más bien pequeño. No conviene que sea muy grande, salvo que uno deba calentar piezas de gran tamaño, lo cual no es mi caso. Le eliminé a la maceta una franja en la parte superior, le agrandé el agujero del fondo, y le construí alrededor una jaula de alambre acerado de construcción, de 4mm de diámetro. La jaula tiene por finalidad mantener juntos los trozos, porque sé que inevitablemente el calor provocará fracturas en la cerámica.


This is the part that will contain the fire, so it must be resistant to high temperatures. I chose a red ceramic pot, rather small size. It should't be very big, unless you need to heat large pieces, which is not my case. I eliminated the thick band around thetop of the flower pot, enlarged the hole in the bottom, and built a metal cage around the pot with 4mm steel wire. The cage is designed to hold the pot together, because it will eventually fracture from the heat.

STEP 2: La Rejilla (the Grate)

La cazoleta se irá llenando de ceniza a medida que el carbón se quema, y es necesario evitar que las cenizas apaguen el carbón. Por lo tanto, debe haber una rejilla que contenga los carbones y deje caer las cenizas. Está hecha del mismo alambre acerado de construcción, de 4mm de diámetro

As the coal is burned, ash will fill up the bowl smothering the coal. Therefore, there must be a grate that holds the burning coal and allows the ash to fall under the bowl. It is made of the same 4 mm steel wire.

STEP 3: La Base (the Base)

Usé la tapa trasera de un viejo motor eléctrico que no tenía arreglo. Podía haber usado también un plato dentado de motocicleta, una campana de freno de auto, etc.

Al agujero central de la ex tapa de motor, donde pasaba el eje, le soldé un niple corto galvanizado, para conectar la base con el caño de aire.

I used the back cover of an old electric motor that was beyond repair. I could also have used a motorcycle sprocket, a brake rotor, etc.

At the center hole of the former engine cover, where was the axis, I welded a short galvanized nipple to connect the base with the air pipe.

STEP 4: El Tubo De Aire (the Air Pipe)

El fuego de la fragua debe recibir un flujo de aire para incrementar el calor del carbón. Usé un trozo de unos 40 cm de caño de hierro de 3/4 de pulgada, que en su momento fue galvanizado y ahora es casi un montón de óxido, pero que para el caso sirve perfectamente. Para conectarlo a la base no usé un codo sino una T, por la razón que explico en el paso siguiente.

NOTA, agosto 2014: Debí haber usado un caño más grueso, de 1.5 o 2 pulgadas. Este funciona, pero sería mejor el otro.

The fire of the forge must receive a flow of air to increase the heat of the coal. I used a piece of some 40 cm of 3/4 inch iron pipe, which years ago was galvanized and now is almost a heap of rust, but for the case serves well. To connect to the base I didn't use an elbow but a T, for the reason explained in the next step.

NOTE, August 2014: I should have used a thicker pipe, 1.5 or 2 inches. This works, but it would be better the other.

STEP 5: El Cenicero (the Ashtray)

Como expliqué en el paso 2, hay que ir quitando la ceniza a medida que se acumula. Eso no sería posible si la fragua no tuviera un agujero directamente bajo la rejilla. El problema se resuelve fácilmente usando una T intercalada en el caño que alimenta el aire.

Pero ahora surge el problema de mantener la T tapada cuando la fragua funciona, para que el aire no se escape por ella. Para ello instalé un balancín que tiene en un extremo una chapa de acero para tapar el caño, y en el otro un contrapeso de plomo que levanta la chapa y la aprieta contra el agujero a tapar. Este balancín debe poder ser trabado en posición abierto, para el momento de iniciar el fuego.

As I explained in step 2, it is necessary to remove the ash as it accumulates. That would not be possible if the furnace does not have a hole directly under the grate. The problem is easily solved using a T insert in the pipe that feeds the air.

But now comes the problem of keeping the T closed when the furnace runs, so that the air does not escape through it. To do this I installed a rocker which has at one end a steel plate to cover the pipe, and a lead counterweight at the other, lifting the plate and pressing it to the hole, to plug it. This rocker should be able to be locked in open position while starting the fire.

STEP 6: Las Patas (the Legs)

Mi idea es hacer una "fragua desktop", para usarla sobre la base de la parrilla donde hago el asado, o bien directamente en el piso. Así que las patas no deben ser muy largas, unos 30 cm serán suficientes. Además, casi todos mis proyectos deben contemplar la posibilidad de ser desarmados para guardarlos. Por lo tanto, las patas van atornilladas a la base. Para darle mayor solidez al conjunto, las tres patas están enlazadas a media altura mediante un triángulo de alambre de construcción de 4 mm.

NOTA, agosto 2014: las patas resultaron ser muy cortas. En 2013 las alargué para que la mesa quede a una altura decente. De otra manera me hace doler la espalda trabajar encorvado.

My idea is to make a "desktop forge" for use over the base of my barbecue grill, or directly on the floor. So the legs should not be too long, about 30 cm. Moreover, almost all my projects should be designed with the possibility of being disassembled for storage. Therefore, the legs are bolted to the base. To give more stability to the forge, the three legs are connected with a triangle of 4 mm steel wire.

August 2014 NOTE: the legs were very short. In 2013, I extended them for the table be at a decent height. Otherwise my back hurts when stoop over.

STEP 7: El Soplador (the Blower)

El flujo de aire debe ser muy suave, de otra manera se vuelve contraproducente. Analicé varias alternativas:

• Un fuelle, que podría ser de simple o doble acción
• Un pistón dentro de un cilindro de plástico, también de simple o doble acción
• Un ventilador tipo cooler, accionado manual o eléctricamente
• Un ventilador centrífugo, accionado manual o eléctricamente

Finalmente me decidí por la última opción de la última alternativa, es decir un ventilador centrífugo accionado eléctricamente. Usé un viejo secador de pelo de la década del 50 o 60, cuyo poder es convenientemente bajo.


The air flow should be rather soft, otherwise it becomes counterproductive. I analyzed several alternatives:

• A bellows, which may be single or double action
• A piston in a cylinder of plastic, also single or double action
• A cooler type fan, manual or electrically powered
• A centrifugal fan, manual or electrically powered

Finally I chose the last option and the latter alternative: an electrically powered centrifugal blower. I used an old hair dryer from the '50 or '60, whose power is suitably low.

STEP 8: El Regulador De Aire (the Air Flow Driver)

El flujo de aire debe poder ser regulado eficaz y fácilmente. Nada más sencillo que una mariposa del tipo de la que usan los carburadores de los autos. La hice de plástico, sobre un cartucho vacío de sellador de silicona. Esto es posible porque todo el conjunto de ventilador y regulador está a una distancia de más de medio metro del fuego. No es necesario que la hermeticidad sea perfecta, porque si quiero cortar totalmente el aire, simplemente apago el ventiladorcito.

The air flow must be regulated easily and effectively. The easiest is a butterfly-type valve as used by car carburetors. I used a plastic tube from a cartridge of silicone sealant. Melting is not an issue because the blower/regulator assembly is about 2 feet from the fire. It is not necessary that the sealing is perfect, because if I want to completely cut the air, I can just turn off the fan.

The air flow must be regulated easily and effectively. The easiest is a butterfly-type valve as used by car carburetors. I used a plastic tube from a cartridge of silicone sealant. Melting is not an issue because the blower/regulator assembly is about 2 feet from the fire. It is not necessary that the sealing is perfect, because if I want to completely cut the air, I can just turn off the fan.

STEP 9: El Cemento Refractario (Refractory Cement)

Pensé en seguir las instrucciones de mourits pero finalmente decidí pedir asesoramiento a los vendedores locales de cemento refractario. Conseguí una modesta cantidad por unos pocos pesos (U$S 1.25), y me sobró la mitad. La mezcla consiste en cuatro partes de cerámica molida, una de cal y media de cemento. Me sugirieron que le diera tres días para que endureciera, antes de ponerle fuego, cosa que obedecí.


I thought follow the mourits instructions but I finally decided to seek advice from local cement vendors. I got a modest amount for a few pesos (U$S 1.25), and it left over half. The mixture consists of four parts of ground ceramics, one of lime and half of cement. They suggested that I give it three days to harden, before putting on fire, which I obeyed.

STEP 10: La Primera Prueba (the First Test)

Llegó el gran día, e increíblemente todo se desarrolló tal como yo había previsto. No hubo explosiones, ni quemaduras, nada malo. El fuego encendió rápidamente, ayudado por un ligero flujo de aire proveniente del secador de pelo, con la mariposa de control totalmente cerrada. Puse un hierro de construcción de 10 mm, y en menos de un minuto estuvo al rojo. Pude incluso haber fundido la punta, pero no quise forzar la fragua porque el cemento refractario podía no resistir, por ser muy reciente, así que una vez comprobado que todo andaba bien, apagué el fuego.

Hubo un problema, que debí haber previsto al diseñar: los carbones se caen al piso al mover la pieza, por falta de una mesa alrededor de la cazoleta. Eso se arregla fácilmente.


The big day came, and everything went incredibly as I had expected. There were no explosions, no burns, nothing bad. The fire ignited quickly, aided by a gentle flow of air from the blower with fully closed throttle control. I put a construction iron of 10 mm, and in less than a minute was light red. I even could have melted the tip, but I didn't want force the furnace because the refractory cement could not resist, being very new, so after checking that all was well, put out the fire.

There was a problem, that I should have foreseen at design time: the coals fall to floor at moving the piece, for lack of a table around the bowl. That is easily fixed.

STEP 11: La Mesa (the Table)

Pensé comprar un trozo de chapa, pero recordé que entre mis cosas había una tapa de gabinete de PC. La busqué, y vi que sus medidas son perfectamente adecuadas para la necesidad. Marqué el centro, luego hice un círculo del tamaño de la cazoleta, y en lugar de hacer el agujero con la caladora decidí hacer muchos cortes radiales con la amoladora de mano, para que al doblar los gajos hacia afuera quedara el agujero formado y reforzada la chapa.

Tuve que hacer tres muescas en la chapa para alojar los tres alambres que sostienen la cazoleta cerámica dentro de la jaula de hierro. Luego hice tres agujeros por los cuales pasé sendos tornillos, a los cuales atornillé unos trozos de hierro en L que soldé a la jaula de la cazoleta.

Es probable que deba agregarle patas también a la mesa, pero lo haré si luego de usar la fragua un tiempo compruebo que es realmente necesario.


I thought to buy a piece of metal sheet, but I remembered that among my things was a PC case cover. I looked it and saw that their measures are perfectly suited to the need. I marked the center, then draw a circle the size of the bowl, and instead of make the hole using the jig I decided to make many radial cuts with the hand grinder, so that bending out the segments, the hole was formed and strengthened the plate.

I had to make three indentations in the plate to hold the three wires that hold the ceramic bowl in the iron cage. Then I made three holes through which passed each separate screws, which screwed to pieces of L iron that be soldered to the bowl cage.

I probably also need to add legs to the table, but I will do it if after using the forge a while I see that is really necessary.

STEP 12: Coal or Charcoal? (�carb�n Mineral O Vegetal?))

Dado que la Argentina no es un país productor de carbón mineral, acá no es fácil conseguirlo. Tiene la ventaja de poseer un poder calórico muy superior, pero es muchísimo más caro. Resumiendo, usaré carbón vegetal, salvo que pueda conseguir barato el mineral.

Agregado en agosto 2011: recorriendo las vías del tren que pasa cerca de mi casa pude recoger 5.6 Kg de coque en unas pocas cuadras!!

Since Argentina isn't a producer of coal, here is not easy to achieve it. It has the advantage of a much higher calorific value, but is much more expensive than charcoal. In short, I will use charcoal, except I can get cheaper coal.

Added in August 2011: walking the railroad tracks that pass near my home I was able to collect 5.6 kg of coke in a few blocks!

STEP 13: Cortafierro (chisel)

En agosto 2011 hice un lindo cortafierro en un rato, partiendo del vástago de un amortiguador usado de auto.

In August 2011 I made a nice chisel in a while, starting from a used buffer car rod.

Comments

[FidelE7]

Extraño que Argentina no tenga carbon de piedra porque yo trabaje en barcos que llevaban ese carbon a Rosario y a Buenos Aires desde Rio Gallegos y decian que habia produccion para cientos de años .

[rimar2000]

Yo no dije que Argentina no tiene carbón de piedra, dije que YO no lo conseguía.

[JuanR325]

Excelente post. Me encantó la riqueza de detalles y de imágenes, además de lo prolijidad para actualizarla con correcciones y las traducciones. Felicitaciones. Voy a proceder a fabricarla. La única duda q tengo es si la rejilla aguantará la temperatura del carbón mineral q voy a usar para fundir hierro de construcción de Ø12, un poco más grueso q lo q sugerís en la rejilla Ø6/Ø8, o incluso metales más duros q el hierro dulce q se usa en construcción, y q es de lo q está hecha la rejilla. Saludos y gracias por compartir.

[rimar2000]

Hola Juan.
Una advertencia: usa caños más gruesos para el aire.

[boteyero]

Muy buena su fragua, justamente me esta dando por este lado en estos tiempos.

Me encanto encontrar algo en castellano y tan bien explicado. Fue tambien muy considerado en ponerlo en ingles para que muchos puedan aprovechar este conocimientos.

Gracias por compartir sus conocimientos y experiencias.asi como tambien sus historias.

Saludos

[rimar2000]

Gracias, boteyero.

[rimrockhunter]

Great job and easy to understand. Bery well done. I will begin building at once.

[rimar2000]

Thanks, rimrockhunter. My next forge will have greater diameter tubes, the air needs more space to flow easily.

[gabrielosvaldo.nunez]

hola que tal como le va me llamo gabriel estuve viendo las foto y leí las instrucciones una vez corta la maceta y agranda el agujero de abajo y hace la jaula que mas hay que hace por que en la primera foto abajo ahí algo mas . muchas gracias espero su respuesta y estan buenos los instructables

[rimar2000]

Hola Gabriel. No entiendo bien cuál es tu duda, las fotos muestran bien
todo lo que hay. Si pensás hacerte una fragua, te sugiero que uses
caños más gruesos que los que usé yo, porque el aire va a circular
mejor. Además, la altura de la mesa debe ser confortable para evitar dolores de espalda, yo tuve que alargarle las patas.

[gabrielosvaldo.nunez]

hola soy de san justo buenos aires ,hace tres años empece con mi taller de herrería. en este momento estoy haciendo un curso de herrería artística y la fragua me vendría bien , lo que no vi en las fotos es la parte donde esta el caño por donde pasa el aire muchas gracias por contestarme

[rimar2000]

El único caño que se ve es el que lleva el aire, no hay otro, Gabriel. Pero como te dije antes, me quedé corto con el diámetro, debería ser de una y media o dos pulgadas. La T de la punta es para sacar la ceniza, si no la tiene se llena de basura (ceniza, carbonilla, etc) y se tapa. Cada vez que la vas a encender, y si trabajás un rato largo, cada media hora más o menos, hay que vaciar la T abriendo la palanquita como se muestra en el paso 5.

[rimar2000]

Hola Gabriel. No entiendo bien cuál es tu duda, las fotos muestran bien
todo lo que hay. Si pensás hacerte una fragua, te sugiero que uses
caños más gruesos que los que usé yo, porque el aire va a circular
mejor. Además, la altura de la mesa debe ser confortable para evitar dolores de espalda, yo tuve que alargarle las patas.

[astral_mage]

coal is best when u can get it. try using natural charcoal as well. yes large bags but worth it. many times more heat an use. also put in a catch bucket to catch the ashes. wich have many other use full thing as well.

[rimar2000]

Thanks, astral_mage.

[Gilderod]

Thank you for your instructable. I am going to try it.

[rcalá]

Hola rimar, planeo hacerme esta fragua para forjar herro y acero, quisiera saber si la rejilla de hierro que le pusiste en la base ¿la tengo que poner despues del cemento refractario?(perdon por una pregunta tan tonta) ¿de que medida es la maceta?

[rimar2000]

Mi rejilla es removible, y menos mal, porque la primera ya se fundió. Te sugiero hacerla con hierro del 6 o del 8, porque el del 4 que usé duró muy poco. Otra cosa: el soplador tiene que tener un poco más de fuerza, porque el carbón de coke (si lo conseguís) se apelmaza bastante y requiere más presión y caudal de aire. La maceta es chica, demasiado chica, unos 15 cm arriba. Hacela un poco más grande, que vas a necesitar calentar algo más grande. Hay algunas fraguas hechas con tambores de freno usados, me parece buena idea. Y los caños de aire deberían tener dos pulgadas más o menos, los míos son muy chicos. Gracias por comentar.

[Organikmechanic]

Brilliant Job!

[rimar2000]

Thank you, very much.