Я далеко не мега-монстр в этом деле, но кое в чем разбираюсь и хотел бы этим с вами поделиться.
Любой режущий и рубящий инструмент должен быть заточен, иначе работать с ним как минимум не комфортно, а в некоторых случаях вообще невозможно. Лично я из режущего инструмента пользуюсь в основном ножами, реже топорами и стамесками. Соответственно, про способы заточки этих предметов могу вам поведать. В принципе, имею представление об особенностях заточки рубанков. А вот про заточку резцов по металлу знаю очень мало.
Итак, заточка ножей.
Заточка, как ни странно, преследует несколько целей.
Во-первых, нужно, чтобы нож был острым, а это достигается приведением режущей кромки (дальше РК) к минимальному радиусу.
Во-вторых, нож должен хорошо резать, это достигается геометрией спусков и углом РК.
В-третьих, нож должен долго не тупиться, это достигается углом РК, а также качеством и способом заточки.
Геометрия
Не буду рассматривать форму клинков, так как это отдельная тема для разговора. Рассмотрим форму спусков и угол заточки.
Геометрия спусков в данном случае для нас интересна только в плане различий конвексной (линзовидной), классической и односторонней РК. Зачем нужен каждый вид геометрии клинка, если интересно, могу потом рассказать.
Угол сведения (угол РК) — это компромисс между резучестью и стойкостью РК. Чем меньше угол сведения, тем лучше нож врезается в материал, чем больше угол, тем более стойкая получается РК.
Правильный выбор угла сведения зависит от нескольких факторов:
- 1. Особенности стали. При малых углах мягкие стали быстро тупятся и заминаются, твердые выкрашиваются. Минимальный угол у разных сталей различен.
- 2. Особенности обрабатываемого материала. Чем мягче материал, тем меньше можно делать угол. На твердых материалах такая заточка будет быстро приходить в негодность, зато мягкие резать как лазер. Любая более-менее нормальная сталь будет рубить железо без последствий на большом угле, и строгать волос на малом. Но никак не одновременно, что бы там не говорили про секретные ножи из клапана летающей тарелки.
- 3. Мастерство пользователя ножа (только для твердых видов стали). РК при малом угле заточки очень уязвима к боковым нагрузкам, но если их свести к минимуму, срок её жизни значительно увеличивается. Это используется японцами на кухне - ножи высокой твердости при аккуратном обращении, имеют невероятный рез и долгий срок службы до правки.
Абразивы
Абразивы различаются по:
- 1) Гритности (размеру абразивных частиц). Чем меньше размер абразивного зерна, тем меньше разрушений он создаёт на РК при заточке. Почему желательно иметь набор абразивов разной гритности? После заточки на крупном абразиве РК выглядит, как 2 вариант на этом рисунке:
Если начать резать после такой заточки, то рез будет довольно агрессивным, но нож быстро затупится. Все потому, что РК представляет собой рваную поверхность, с большим количеством мелких выступов и точек концентрации напряжений. Выступы эти, словно микропила, отлично врезаются в материал, но из-за своих размеров моментально отрываются или заминаются, на РК появляются микротрещины и сколы.
После обработки тонкими абразивами РК выравнивается, и острота держится намного дольше. Но тонкие абразивы работают намного медленнее, поэтому, если не хотите тратить огромное количество времени на заточку, нужно иметь набор с разной зернистостью.
Классически используется удвоение гритности, то есть последующий абразив примерно вдвое тоньше предыдущего (например набор 150-320-500-1200 и тд). Начинать всегда с самого грубого не надо, нужно определить степень разрушения РК, иногда когда нож просто “подсел”, и полная заточка ему не нужна, хватит небольшой правки, а значит, первым камень для заточки необходимо взять уже высокой гритности. А если РК серьезно повреждена сколами или заминами, нужно начинать с грубого, чтобы быстрее устранить повреждения.
- 2) Связке (твердые/мягкие). Абразивные частицы могут быть связаны между собой двумя способами: или между ними находится какое-то вещество (связка), или при помощи спекания друг с другом. Ещё есть порошки и пасты, но это отдельная история. И связка бывает прочная или непрочная, отличия только в том, насколько легко частички абразива отрываются от камня.
Мягкие камни быстрее обновляют абразивные слои, твердые меньше стачиваются. Нужно это потому что абразивные частицы на верхнем слое, при воздействии на РК стачиваются и теряют острые грани, соответственно, теряют абразивную способность, плюс верхний слой “засаливается” сточенным металлом от ножа.
Есть ещё моменты получения суспензии, но об этом потом.
Какие связки лучше использовать, вопрос индивидуальный, но основная идея - точить мягкое твердым, а твердое мягким. Если точить твердую сталь камнем на твердой связке, то на определённом этапе острота перестанет увеличиваться, и связано это с тем, что абразивные частицы воздействуют на РК слишком сильно, и РК начинает выкрашиваться. На мягких же камнях, напротив, выкрашиваются абразивные частицы из мягкой связки. Вообще, конечно, все сложнее, но так далеко углубляться не вижу смысла. В принципе, можно конечно на твердом камне уменьшить давление, но вручную контролировать это достаточно сложно, да и скорость процесса тоже значительно упадет.
- 3) Материалу абразива. Здесь много вариантов (алмаз, корунд, эльбор, карбид кремния и тд.), и параметров (твёрдость, хрупкость, абразивная способность, механическая и химическая стойкость). Также материалы отличаются по природному или искусственному происхождению. Варианты подбираются из личных предпочтений.
Для начала рекомендую выбирать искусственные камни, так как натуральные прилично стоят, да и в их использовании очень много тонкостей. Также есть ещё интересный момент, вроде бы самый лучший абразив – алмаз, однако его не рекомендуется использовать кроме как на начальных этапах. Дело в том, что на этапах доводки желательно, чтобы процесс реза стали абразивом сменялся на выглаживание, таким образом снимаются точки напряжения и происходит нагартовка, что ведёт к значительному увеличению стойкости РК.
Достигается это тем, что частички абразива довольно быстро теряют заостренные грани от механического воздействия. А вот с алмазом такого не происходит из-за того, что он очень твердый и острые грани у него не стачиваются, а если частичка абразива раскалывается, грани осколков опять же остаются очень острыми.
При работе с абразивными камнями часто используется смачивание. В основном используется смачивание водой, или мыльным раствором.
Нужно это для смазки, чтобы нож меньше разрушал камень. К примеру, использование японских водных камней без воды "убивает" камень за несколько минут.
Для уменьшения "засаливаемости" камня и упрощения его чистки, для охлаждения (особенно актуально на механических точильных устройствах), частицы абразива воздействуют на сталь с повышенной скоростью, разогревают её на микроуровне до температур, на которых происходит отжиг, и хотя весь нож остаётся твердым, на РК (где она собственно и нужна) твердость заметно падает).
Для образования суспензии из частичек абразива, выкрошившегося из основной массы камня, ещё используют смачивание маслом, особенно актуально это при работе с углеродистыми сталями, но из-за более высокого поверхностного натяжения, масло подходит далеко не ко всем камням.
За камнями нужно следить, поверхность обязательно необходимо приводить в порядок, если она имеет неровности или повреждения. Чем ровнее у вас камень, тем качественнее будет выдерживаться угол. Камни выравниваются различными способами, самый простой и эффективный – на притире с абразивным порошком. Притиром может выступать стекло или зеркало.
Продолжение следует.