О принципах заточки
Няша harpercharles попросил небольшой гайд без унылого задротства с наведением суспензии томо-нагурой на бельгийском сланце.
Так что все по-простому, но от души.
Итак, у нас есть лютое, бешеное желание сделать острой какую-то тупую железяку.
В качестве режущего инструмента может выступать любой предмет, как металлический, так и не металлический. Для обеспечения режущих свойств он всего-навсего должен быть тверже разрезаемого материала, обладая при этом соответствующей геометрией. Например, ты можешь легко порезаться краем листа бумаги просто потому, что он объективно тверже человеческой кожи, а также обладает достаточно малой площадью соприкосновения.
Строго говоря, существуют два вида реза: рез без потяга (продавливанием) и рез с потягом (пиление).
При резе без потяга используется давление P = F / S, где F - сила, S - площадь.
В пределе это рубка топором или, например, работа рубанком, стамеской.
При резе с потягом используется пиление, когда поверхность с твердыми зубчиками перемещается вдоль линии разреза.
В пределе это пиление, чсх, пилой. Причем, без дополнительного давления.
Реальный рез ножа всегда будет являться совокупностью реза с потягом и резом без потяга.
То есть мы как обеспечиваем малую площадь соприкосновения с разрезаемым материалом для создания высокого давления, так и создаем микропилу из зубчиков металла для эффективного пиления материала.
Металл (чаще всего - сталь, то есть сплав железа с углеродом) является одновременно как достаточно твердым материалом, чтобы использоваться в качестве основы для режущего инструмента, так и достаточно прочным (на языке требуемых нам свойств - устойчивым к разрушению). Изделие из металла чаще всего можно гнуть, умеренно нагревать и охлаждать, ударять о более твердые предметы без риска остаться без инструмента.
Без всяких сомнений, даже мои скромные познания в металлургии позволяют уверенно констатировать, что сталь - далеко не идеальный материал, но, увы, в этой вселенной пока ничего лучше найти нам в ближайшее время не удастся. Любой состав стали в совокупности с термообработкой является всего лишь неким компромиссом для усиления одних свойств в ущерб другим. Какие-то составы сталей бросаются в крайности, какие-то более сбалансированы, но, положа руку на сердце, всё очень плохо ©. Когда я в эту тему только начал погружаться, то даже не думал, что настолько.
Прежде чем кусок металла станет режущим инструментом, то есть приобретет способность разрезать менее твердые материалы резом с потягом и/или резом без потяга, необходимо сформировать соответствующую геометрию этого самого куска металла. Для этого, ка нетрудно догадаться, нужно взять гомотопические группы абелинизации резольвенты некий режущий инструмент, обладающий большей твердостью, чем сталь.
В роли такого инструмента выступают различные формы абразивных материалов - твердые частички подходящих химических соединений как в свободной форме (в виде порошка различных фракций), так и в скрепленном какой-либо связкой виде (камни, круги для станков, наждачная бумага). Наиболее широко в качестве абразивных зерен применяются в различных формах оксид алюминия (ОА), карбид кремния (КК), технические алмазы, оксид кремния, оксид хрома, кубический нитрид бора (эльбор). Все они обладают своей спецификой как по методам работы с ними, так и по получаемому результату.
Итакъ, мы берем полоску металла и стачиваем абразивным материалом перпендикулярно полоске некоторое количество металла, формируя клиновидную геометрию. Для простоты пусть сечение заточенной полоски будет в виде равнобедренного треугольника. Обладая более высокой, чем сталь, твердостью, частички абразива срезают металл под собой, формируя канавки - риски.
Если взять кусок пластилина и поводить по нему расческой, получится очень достоверная и наглядная физическая модель. С единственное оговоркой: расческа пластилин выдавливает, а абразив металл - срезает. Безусловно, имеются и пластические деформации, но в целом абразивное зерно должно именно срезать стружку.
При небольшом увеличении выглядит это так (покрупнее):
Под микроскопом это будет выглядеть вот так (вид на режущую кромку анфас):
В результате у нас в руках оказывается заточенная полоса, обладающая режущими свойствами - клинок.
Незаточенная часть клинка называется обух.
Режущие свойства нашему клинку придает острый угол сопряжения поверхностей спусков, образующих по линии сопряжения режущую кромку (РК). Спуски могут начинаться как непосредственно от обуха, так и на некотором расстоянии от обуха.
Углом заточки А для данного клинка называется полный угол сопряжения поверхностей спусков.
Рассмотрим режущую кромку под сильным увеличением. В реальности при помощи традиционных абразивных способов обрабоки невозможно сделать нулевой диаметр окружности D, вписанной в режущую кромку (также в литературе оперируют радиусом этой окружности R). Обычно при более или менее заточенном клинке этот диаметр измеряется несколькими микронами (действительно острый нож имеет D ≤ 1 мкм).
Глубина и ширина рисок, оставленных абразивом на металле, будут определять класс чистоты поверхности. Чем меньше и однороднее риски, тем более поверхность гладкая и ровная.
Малый диаметр окружности D, вписанной в РК, обеспечивает малую площадь соприкосновения РК с разрезаемым материалом, а это в свою очередь обеспечивает высокое давление и, как следствие, хороший рез без потяга.
Микропила, образовавшаяся при стачивании металла зернами абразива, обеспечивает рез с потягом. Чем крупнее зубцы микропилы X, тем агрессивнее рез, но тем меньше стойкость РК. Под стойкостью РК понимают способность сохранять остроту при выполнении профильных для инструмента задач. Вскрывать консервные банки, резать стекло, строгать гвозди, крошить мороженые мясные туши, рубить кости - непрофильные задачи для ножа, поэтому требовать от него стойкости в этих случаях бессмысленно.
Здесь необходимо сделать лирическое отступление о том, что такое вообще сталь и каковые ее свойства.
Прочностные характеристики стали определяются диаграммой растяжения (зависимость между напряжением σ и деформацией ε), на которой нас интересуют две ключевые точки:
Предел пропорциональности - наибольшее напряжение, до которого соблюдается закон Гука (пропорциональное изменение напряжения и деформации). Если механическое напряжение не достигает предела пропорциональности, металл упруго возвращается в исходное состояние без остаточных деформаций. Работая в интервале напряжений от нуля до предела пропорциональности, с металлом вообще ничего не происходит после снятия напряжения.
Предел текучести - напряжение, при котором деформации растут без увеличения нагрузки. То есть это напряжение, при котором начинаются пластические деформации. Если механическое напряжение превышает предел текучести, металл не возвращается в исходное состояние после снятия нагрузки. Собственно, способность стали сохранять новую форму после приложения воздействия и называется пластичностью.
При работе режущим инструментом каждый из зубчиков режущей кромки находится под большим давлением со стороны разрезаемого материала. Зубчики на РК изгибаются, выкрашиваются, заминаются, поскольку напряжения находятся выше уровня предела пропорциональности.
Ибо как РК создает избыточное давление на разрезаемый материал, так и материал создает аналогичное давление на РК.
А металл на микроуровне является штукой пластичной, поэтому зубцы микропилы загибаются и выкрашиваются, что приводит к износу РК.
Чем мельче зубчики, тем более однородно происходит разрушение РК в результате пластических деформаций стали. Чем мельче зубчик, тем меньше момент силы, действующей на его вершинку, тем меньше разрушается РК при одинаковой приложенной силе. Чем мельче зубчики, тем большее зубчиков приходится на единицу длины разрезаемого материала, тем меньше результирующее давление на каждый зубчик.
В общем, мелкие зубчики - заебись, большие зубчики - плохо.
Чем более мелкий абразив используется, чем более стойкой получается РК.
Всё это безобразие при 40-кратном увеличении выглядит вот так:
За стойкость отвечает не только степень доведенности (то есть насколько мелким абразивом ее заточили) режущей кромки, но и важнейший параметр - геометрия клинка.
С терминологией различной геометрии клинков есть некоторая неразбериха, но нам на нее плевать так же, как Чипу и Дейлу на интеллект и трусость.
На картинке представлены, пожалуй, наиболее распространенные типы заточки режущего инструмента.
Описанный в самом начале гайда вариант - вторая картинка слева. При таком варианте заточки спуски начинаются от обуха и переходят непосредственно в РК.
Угол заточки для такого клинка образован спусками.
В контексте геометрических изысканий сточим на нашем клинке с каждой стороны дополнительные фаски ближе к РК. Эти дополнительные фаски с двух сторон клинка будут называться подводами к РК. На верхней картинке полученный клинок будет первый слева. Угол заточки В для такого клинка образован подводами.
Большинство хороших кухонных ножей имеют именно такую геометрию, при этом ширина подводов много меньше ширины спусков. При достаточно тонком обухе такая геометрия позволяет ножу буквально проваливаться в разрезаемый продукт. Для средних размеров кухонного ножа толщина подвод к РК составляет от 0,3 до 1 мм.
Так будет выглядеть клинок с подводами, спуски которого начинаются не от обуха:
Теперь буквально несколькими движениями на самой РК снимем еще одну тоненькую фаску, образовав тем самым микроподводы. Угол заточки С для такого клинка образован микроподводами. Ширина микроподводов много меньше ширины подводов - это тонюсенькая полосочка, видная на свету под определенным ракурсом.
Теперь, собственно, поговорим о том, за каким хуем мы всю эту возню с увеличением угла заточки затеяли в контексте увеличения стойкости.
Рассмотрим три варианта геометрии клинка:
Чем больше угол заточки, тем выше стойкость РК, но тем хуже режущие свойства.
Все существующие режущие инструменты имеют геометрию, соответствующую выполняемым задачам. Для опасной бритвы используется своя геометрия, не подходящая для поварского ножа или мощного валочного топора. Подбор геометрии и угла заточки необходим для обеспечения оптимального соотношения режущих свойств инструмента и стойкости его РК.
На представленной ранее картинке с тремя вариантами геометрии клинок 2 будет обладать самыми лучшими режущими свойствами, а наиболее стойкой будет РК клинка 1. Однако оптимальной геометрией будет обладать клинок 3, ибо он и резать будет гораздо лучше клинка 1 (из-за более легкого вхождения в разрезаемый материал), и стойкость у него будет заметно выше клинка 2 (из-за большего угла заточки).
Таким образом мы обеспечиваем режущие свойства и стойкость РК на этапе формировании геометрии.
Для опасных бритв угол заточки составляет 8-11 градусов, для поварских ножей 20-25 градусов, для охотничьих ножей 30-35 градусов, для валочных топоров 40-45 градусов.
В литературе и при общении между специалистами под углом заточки обычно подразумевается полный угол, с которым мы выходим на РК.
Чем образована РК (спусками, подводами, микроподводами) не имеет при этом значения.
Подытоживая вопрос стойкости режущей кромки, отмечаем потребный для выполняемых работ угол заточки и степень доведенности (класс чистоты поверхности) режущей кромки.
Также часто в литературе и в этих ваших интернетах встречается термин сведение клинка S.
Однозначной трактовки я не встречал, но подразумевают обычно ширину клинка по линии перехода спусков в подводы к РК.
Таким образом, если говорят о сведении в ноль, мы понимаем, что речь о клинке без подводов к РК, где РК образована спусками.
Почему я начал с геометрии? Да потому что высокие характеристики стали и хорошая степень доведенности РК не будут иметь никакого значения при угле заточки в 60 градусов и обухе толщиной 6 мм. Этот ломик не будет резать никогда. Поверхностный рез - еще туда-сюда, но вглубь материала - никогда.
Геометрия первична, доведенность РК и качество стали вторичны для показателей реза (они определяют стойкость). Именно продуманная геометрия позволяет клинку легко внедряться в разрезаемый материал, будь то дерево, сырочек или нежная, сочная человечинка.
Хороший охотничий нож, по моему глубокому убеждению, должен иметь спуски от обуха, толщину обуха не более 3,5 мм и сведение, близкое к значению 0,3-0,5 мм. Иначе это хуйня, а не рез.
Нож для тяжелых работ должен иметь сведение от 0,6 до 1 мм и угол заточки 40-45 градусов.
Кухонные ножи, на мой взгляд, должны быть сведены в ноль и иметь микроподвод с углом заточки градусов 35. Это обеспечивает максимальные режущие свойства по мягким продуктам при хорошей стойкости РК (конечно, если качество стали соответствующее). Тонкое сведение в районе 0,2-0,3 мм на тонкосведенном ноже (широкие спуски и тонкий обух в районе 1,5 мм) при угле заточки до 30 градусов позволяет достигать феноменальных показателей реза. Этим, кстати, легко объясняется стоимость настоящих японских «европеизированных» шефов - они очень тонко и аккуратно изготовлены.
Кроме того, необходимо особо отметить, что площадь спусков огромна, площадь подводов мала, а площадь микроподводов - крайне мала. Поэтому при заточке и поддержании в приемлемом состоянии режущей кромки, образованной спусками, мы будем тратить дохуя времени, а вот РК, образованная подводами или микроподводами будет требовать в охулиард раз меньше жопочасов. Это тоже важно, особенно в контексте исходной задачи - иметь острые ножи, ничего для этого особо не делая.
Как мы выяснили, геометрия клинка имеет решающее значение для показателей реза, однако финальный этап формирования геометрии - это и есть заточка и доводка. Именно доведенность (класс чистоты поверхности) РК совместно с заранее заданной геометрией самого клинка будут определять диаметр окружности D, вписанной в РК, обеспечивая высокое давление (ту самую остроту клинка, которая является частью более общего понятия - режущих свойств).
Как и чем выполняется заточка железяки с нуля - вопрос не данного гайда. Он гораздо более сложен, необъятен и конкретно тебе, дорогой друг, скорее всего - ни в пизду, ни в Красную Армию.
Отмечу лишь для общего образования, что заточка последовательно ведется на камнях различной зернистости. Сначала на грубых камнях с размером абразивного зерна 60-100 микрон (обдирка - формирование геометрии), затем на средних камнях с размером зерна 20-40 микрон (заточка - выведение крупных рисок, подготовка поверхности к доводке), а после на тонких камнях с размером зерна от 1 до 10 микрон (доводка - выведение средних и мелких рисок, придание поверхности однородной структуры). В результате каждого этапа все риски предыдущего этапа должны быть полностью выведены. Некоторые рекомендации по стартовому набору камней представлены в специальном псто о заточных камнях Grinderman.
Хорошо доведенная кромка опасной бритвы выглядит под микроскопом вот так (фотка покрупнее):
Теперь самое время приступить к сущности доступного простым котанам метода поддержания остроты ножа с уже сформированной геометрией и относительно неплохо заточенного (этот пунктик считаем выполненным). Делать мы это будем при помощи керамического мусата - той самой белой палочки, о которой ты пока ничего не знаешь, но которую скоро полюбишь всем своим большим и горячим сердцем.
Поскольку керамический мусат обладает некоторой абразивностью (то есть может снимать металл), мы коварно воспользуемся этим замечательным свойством для формирования микроподвода с углом чуть большим, чем существующий угол заточки на нашем ноже. Операция сия называется правка. Соответственно, ты будешь править нож, устраняя дефекты кромки, выравнивая и подтачивая ее. Это и есть та самая амброзия для жаждущих домохозяек и домохозяинов :) Чтоб у них всё было, а делать для этого ничего не надо было. Таким образом, правка керамическом мусатом позволит нам забыть о необходимости затачивать нож на камнях на очень долгое время. При условии, конечно, что выполняться она будет правильно и аккуратно.
Всё. Никаких мистических секретов тут нет. Но есть две принципиально важные вещи: техника работы с мусатом и контроль давления.
На контроле давления остановимся немного подробнее.
При правке РК, как и в целом при заточке, следует помнить главное правило.
Звучит оно так: НЕ ДАВИ!
При правке площадь пятна контакта РК и абразива столь ничтожна, что давление достигает чудовищных величин.
При таком давлении упругие деформации в области РК неизбежно приведут к изгибу, и никакой правки РК происходить не будет, поскольку абразив на РК просто не попадет.
Правка должна осуществляться с предельно низким возможным давлением (практически под собственным весом ножа) при поддержании требуемого угла заточки, в этом весь сакральный смысл правочных операций.
Контроль давления - важная и сложная процедура. Желание надавить посильнее для повышения скорости работы очень высоко, особенно у начинающих. Но подобные позывы нужно жесточайше подавлять в зародыше.
Какая бы техника работы мусатом не была выбрана, давление должно быть минимальным, а движения плавными и мягкими. Нежно, аккуратно, медленно, без усилий. Как будто видишь вещь столь прекрасную и совершенную, что прикасаться осмеливаешься к ней едва-едва.
Именно по этой причине я против работы с мусатом на весу. Мусат должен быть упёрт в поверхность, иначе контроль давления усложняется многократно.
Техника работы с керамическим мусатом может быть весьма и весьма разнообразная.
Наиболее точно позволяет выдерживать угол заточки техника с упором мусата в поверхность и поочередная смена сторон клинка для правки.
Необходимо выполнять движения по такой траектории, при которой обеспечивается достаточный угол рисок по отношению к линии РК.
Грубо говоря, нам не требуется, чтобы риски от мусата были строго перпендикулярны линии РК. При ручной заточке так не бывает практически никогда.
Требуется следить, чтобы этот угол не был меньше 45 градусов. \
Обращаю на это особое внимание по той причине, что много раз видел, как поначалу ведут нож по мусату правильно, а в конце, ближе к острию, начинают тащить прямо вдоль кромки. Рассмотрим клинок, заточенный вдоль линии РК (бабушкиным точилом вжик-вжик):
Реальная сила реакции разрезаемого материала, противоположная направлению приложенной силы при резе, всегда находится под углом к поверхности материала.
Из-за наличия риски от абразива на дне риски всегда образуется концентратор механических напряжений, и именно по линии риски как по ослабленной зоне происходит излом РК. Финита ля комедия - нашей РК мгновенно наступает пизда.
Также очень важно понимать, почему заточка и правка ведутся только режущей кромкой вперед (т.н. заточка на зерно).
Обратив внимание на картинку ниже в случае движений на зерно (верхняя картинка) в результате пластических деформаций металл выдавливается на противоположную часть режущей кромки - образуется так называемый заусенец. При соответствующем контроле давления он очень маленький и аккуратный.
В случае движений от зерна заусенец образуется длинный, сильно вытягивается, а сама режущая кромка сильно ослабляется. При приложении силы во время реза такой вытянутый заусенец моментально обламывается, прихватывая с собой и фрагмент кромки.
Борьба с заусенцем - краеугольный камень получения достойного результата.
Совсем до конца вывести его не получится в любом случае, поскольку при очень малых его размерах «реснички» заусенца при заточке будут находиться в области упругих деформаций, не доходящих до предела пропорциональности.
Работа на зерно и контроль давления позволяют нам держать зверя на цепи.
Микрофото заусенца можно посмотреть по ссылке.
Таким образом, нужно придерживаться основных правил:
1. Контроль направления рисок при работе с мусатом. Если лезвие длинное, а мусат короткий, работаем с каждым участком лезвия по отдельности при сохранении равного количества проходов для каждого участка.
2. Контроль угла заточки. Нам необходимо попадать строго в заданный угол заточки, поэтому спешка должна быть исключена. Во время формирования микроподводов первый раз запомни этот угол (линейкой от обуха, транспортиром, чем угодно), чтобы при последующих правках у тебя был ориентир на изначально заданный угол.
3. Контроль давления. НЕ ДАВИ!
Также необходимо понимать, что абразивные свойства керамического мусата Idahone F1200 довольно слабые, поэтому на кажду сторону клинка может потребоваться при изначальном формировании микроподвода по 20-30 движений с каждой стороны. При последующей правке обычно достаточно 15-20 движений с каждой стороны. Процедура работы с мусатом представлена на следующем видео.
Получаться в итоге должна примерно такая картина под микроскопом (увеличение 230х): аккуратный микроподвод без заусенца.
По уходу за керамическим мусатом также нужно сказать несколько слов.
Idahone F1200 - это достаточно тонкая керамика, засаливается (забивается частичками снятого металла) она довольно слабо. Для поддержания ее в рабочем виде выебываться как-то смысла никакого нет. Обычной губкой грубой стороной (скотчбрайт) с мылом вжик-вжик - и норм. Можно чуток с пемолюксом каким-нибудь, тогда вообще станет идеально чистой.
Это очень плотная керамика, износ у нее практически нулевой, но для обеспечения равномерности этого износа, а такде для стабильности результата каждого прохода по нему ножом, я советую немного подкручивать мусат. Каждое движение в этом случае будет проходить по чистой поверхности и равномерно снимать металл.
Работают с керамикой насухую. Есть много вариантов для истинных задротов, но в рамках ознакомительного гайда о них говорить ни к чему. Нужно просто использовать чистый и сухой мусат.
Успехов!
Чего непонятно - радируй.
Так что все по-простому, но от души.
Итак, у нас есть лютое, бешеное желание сделать острой какую-то тупую железяку.
В качестве режущего инструмента может выступать любой предмет, как металлический, так и не металлический. Для обеспечения режущих свойств он всего-навсего должен быть тверже разрезаемого материала, обладая при этом соответствующей геометрией. Например, ты можешь легко порезаться краем листа бумаги просто потому, что он объективно тверже человеческой кожи, а также обладает достаточно малой площадью соприкосновения.
Строго говоря, существуют два вида реза: рез без потяга (продавливанием) и рез с потягом (пиление).
При резе без потяга используется давление P = F / S, где F - сила, S - площадь.
В пределе это рубка топором или, например, работа рубанком, стамеской.
При резе с потягом используется пиление, когда поверхность с твердыми зубчиками перемещается вдоль линии разреза.
В пределе это пиление, чсх, пилой. Причем, без дополнительного давления.
Реальный рез ножа всегда будет являться совокупностью реза с потягом и резом без потяга.
То есть мы как обеспечиваем малую площадь соприкосновения с разрезаемым материалом для создания высокого давления, так и создаем микропилу из зубчиков металла для эффективного пиления материала.
Металл (чаще всего - сталь, то есть сплав железа с углеродом) является одновременно как достаточно твердым материалом, чтобы использоваться в качестве основы для режущего инструмента, так и достаточно прочным (на языке требуемых нам свойств - устойчивым к разрушению). Изделие из металла чаще всего можно гнуть, умеренно нагревать и охлаждать, ударять о более твердые предметы без риска остаться без инструмента.
Без всяких сомнений, даже мои скромные познания в металлургии позволяют уверенно констатировать, что сталь - далеко не идеальный материал, но, увы, в этой вселенной пока ничего лучше найти нам в ближайшее время не удастся. Любой состав стали в совокупности с термообработкой является всего лишь неким компромиссом для усиления одних свойств в ущерб другим. Какие-то составы сталей бросаются в крайности, какие-то более сбалансированы, но, положа руку на сердце, всё очень плохо ©. Когда я в эту тему только начал погружаться, то даже не думал, что настолько.
Прежде чем кусок металла станет режущим инструментом, то есть приобретет способность разрезать менее твердые материалы резом с потягом и/или резом без потяга, необходимо сформировать соответствующую геометрию этого самого куска металла. Для этого, ка нетрудно догадаться, нужно взять гомотопические группы абелинизации резольвенты некий режущий инструмент, обладающий большей твердостью, чем сталь.
В роли такого инструмента выступают различные формы абразивных материалов - твердые частички подходящих химических соединений как в свободной форме (в виде порошка различных фракций), так и в скрепленном какой-либо связкой виде (камни, круги для станков, наждачная бумага). Наиболее широко в качестве абразивных зерен применяются в различных формах оксид алюминия (ОА), карбид кремния (КК), технические алмазы, оксид кремния, оксид хрома, кубический нитрид бора (эльбор). Все они обладают своей спецификой как по методам работы с ними, так и по получаемому результату.
Итакъ, мы берем полоску металла и стачиваем абразивным материалом перпендикулярно полоске некоторое количество металла, формируя клиновидную геометрию. Для простоты пусть сечение заточенной полоски будет в виде равнобедренного треугольника. Обладая более высокой, чем сталь, твердостью, частички абразива срезают металл под собой, формируя канавки - риски.
Если взять кусок пластилина и поводить по нему расческой, получится очень достоверная и наглядная физическая модель. С единственное оговоркой: расческа пластилин выдавливает, а абразив металл - срезает. Безусловно, имеются и пластические деформации, но в целом абразивное зерно должно именно срезать стружку.
При небольшом увеличении выглядит это так (покрупнее):
Под микроскопом это будет выглядеть вот так (вид на режущую кромку анфас):
В результате у нас в руках оказывается заточенная полоса, обладающая режущими свойствами - клинок.
Незаточенная часть клинка называется обух.
Режущие свойства нашему клинку придает острый угол сопряжения поверхностей спусков, образующих по линии сопряжения режущую кромку (РК). Спуски могут начинаться как непосредственно от обуха, так и на некотором расстоянии от обуха.
Углом заточки А для данного клинка называется полный угол сопряжения поверхностей спусков.
Рассмотрим режущую кромку под сильным увеличением. В реальности при помощи традиционных абразивных способов обрабоки невозможно сделать нулевой диаметр окружности D, вписанной в режущую кромку (также в литературе оперируют радиусом этой окружности R). Обычно при более или менее заточенном клинке этот диаметр измеряется несколькими микронами (действительно острый нож имеет D ≤ 1 мкм).
Глубина и ширина рисок, оставленных абразивом на металле, будут определять класс чистоты поверхности. Чем меньше и однороднее риски, тем более поверхность гладкая и ровная.
Малый диаметр окружности D, вписанной в РК, обеспечивает малую площадь соприкосновения РК с разрезаемым материалом, а это в свою очередь обеспечивает высокое давление и, как следствие, хороший рез без потяга.
Микропила, образовавшаяся при стачивании металла зернами абразива, обеспечивает рез с потягом. Чем крупнее зубцы микропилы X, тем агрессивнее рез, но тем меньше стойкость РК. Под стойкостью РК понимают способность сохранять остроту при выполнении профильных для инструмента задач. Вскрывать консервные банки, резать стекло, строгать гвозди, крошить мороженые мясные туши, рубить кости - непрофильные задачи для ножа, поэтому требовать от него стойкости в этих случаях бессмысленно.
Здесь необходимо сделать лирическое отступление о том, что такое вообще сталь и каковые ее свойства.
Прочностные характеристики стали определяются диаграммой растяжения (зависимость между напряжением σ и деформацией ε), на которой нас интересуют две ключевые точки:
Предел пропорциональности - наибольшее напряжение, до которого соблюдается закон Гука (пропорциональное изменение напряжения и деформации). Если механическое напряжение не достигает предела пропорциональности, металл упруго возвращается в исходное состояние без остаточных деформаций. Работая в интервале напряжений от нуля до предела пропорциональности, с металлом вообще ничего не происходит после снятия напряжения.
Предел текучести - напряжение, при котором деформации растут без увеличения нагрузки. То есть это напряжение, при котором начинаются пластические деформации. Если механическое напряжение превышает предел текучести, металл не возвращается в исходное состояние после снятия нагрузки. Собственно, способность стали сохранять новую форму после приложения воздействия и называется пластичностью.
При работе режущим инструментом каждый из зубчиков режущей кромки находится под большим давлением со стороны разрезаемого материала. Зубчики на РК изгибаются, выкрашиваются, заминаются, поскольку напряжения находятся выше уровня предела пропорциональности.
Ибо как РК создает избыточное давление на разрезаемый материал, так и материал создает аналогичное давление на РК.
А металл на микроуровне является штукой пластичной, поэтому зубцы микропилы загибаются и выкрашиваются, что приводит к износу РК.
Чем мельче зубчики, тем более однородно происходит разрушение РК в результате пластических деформаций стали. Чем мельче зубчик, тем меньше момент силы, действующей на его вершинку, тем меньше разрушается РК при одинаковой приложенной силе. Чем мельче зубчики, тем большее зубчиков приходится на единицу длины разрезаемого материала, тем меньше результирующее давление на каждый зубчик.
В общем, мелкие зубчики - заебись, большие зубчики - плохо.
Чем более мелкий абразив используется, чем более стойкой получается РК.
Всё это безобразие при 40-кратном увеличении выглядит вот так:
За стойкость отвечает не только степень доведенности (то есть насколько мелким абразивом ее заточили) режущей кромки, но и важнейший параметр - геометрия клинка.
С терминологией различной геометрии клинков есть некоторая неразбериха, но нам на нее плевать так же, как Чипу и Дейлу на интеллект и трусость.
На картинке представлены, пожалуй, наиболее распространенные типы заточки режущего инструмента.
Описанный в самом начале гайда вариант - вторая картинка слева. При таком варианте заточки спуски начинаются от обуха и переходят непосредственно в РК.
Угол заточки для такого клинка образован спусками.
В контексте геометрических изысканий сточим на нашем клинке с каждой стороны дополнительные фаски ближе к РК. Эти дополнительные фаски с двух сторон клинка будут называться подводами к РК. На верхней картинке полученный клинок будет первый слева. Угол заточки В для такого клинка образован подводами.
Большинство хороших кухонных ножей имеют именно такую геометрию, при этом ширина подводов много меньше ширины спусков. При достаточно тонком обухе такая геометрия позволяет ножу буквально проваливаться в разрезаемый продукт. Для средних размеров кухонного ножа толщина подвод к РК составляет от 0,3 до 1 мм.
Так будет выглядеть клинок с подводами, спуски которого начинаются не от обуха:
Теперь буквально несколькими движениями на самой РК снимем еще одну тоненькую фаску, образовав тем самым микроподводы. Угол заточки С для такого клинка образован микроподводами. Ширина микроподводов много меньше ширины подводов - это тонюсенькая полосочка, видная на свету под определенным ракурсом.
Теперь, собственно, поговорим о том, за каким хуем мы всю эту возню с увеличением угла заточки затеяли в контексте увеличения стойкости.
Рассмотрим три варианта геометрии клинка:
Чем больше угол заточки, тем выше стойкость РК, но тем хуже режущие свойства.
Все существующие режущие инструменты имеют геометрию, соответствующую выполняемым задачам. Для опасной бритвы используется своя геометрия, не подходящая для поварского ножа или мощного валочного топора. Подбор геометрии и угла заточки необходим для обеспечения оптимального соотношения режущих свойств инструмента и стойкости его РК.
На представленной ранее картинке с тремя вариантами геометрии клинок 2 будет обладать самыми лучшими режущими свойствами, а наиболее стойкой будет РК клинка 1. Однако оптимальной геометрией будет обладать клинок 3, ибо он и резать будет гораздо лучше клинка 1 (из-за более легкого вхождения в разрезаемый материал), и стойкость у него будет заметно выше клинка 2 (из-за большего угла заточки).
Таким образом мы обеспечиваем режущие свойства и стойкость РК на этапе формировании геометрии.
Для опасных бритв угол заточки составляет 8-11 градусов, для поварских ножей 20-25 градусов, для охотничьих ножей 30-35 градусов, для валочных топоров 40-45 градусов.
В литературе и при общении между специалистами под углом заточки обычно подразумевается полный угол, с которым мы выходим на РК.
Чем образована РК (спусками, подводами, микроподводами) не имеет при этом значения.
Подытоживая вопрос стойкости режущей кромки, отмечаем потребный для выполняемых работ угол заточки и степень доведенности (класс чистоты поверхности) режущей кромки.
Также часто в литературе и в этих ваших интернетах встречается термин сведение клинка S.
Однозначной трактовки я не встречал, но подразумевают обычно ширину клинка по линии перехода спусков в подводы к РК.
Таким образом, если говорят о сведении в ноль, мы понимаем, что речь о клинке без подводов к РК, где РК образована спусками.
Почему я начал с геометрии? Да потому что высокие характеристики стали и хорошая степень доведенности РК не будут иметь никакого значения при угле заточки в 60 градусов и обухе толщиной 6 мм. Этот ломик не будет резать никогда. Поверхностный рез - еще туда-сюда, но вглубь материала - никогда.
Геометрия первична, доведенность РК и качество стали вторичны для показателей реза (они определяют стойкость). Именно продуманная геометрия позволяет клинку легко внедряться в разрезаемый материал, будь то дерево, сырочек или нежная, сочная человечинка.
Хороший охотничий нож, по моему глубокому убеждению, должен иметь спуски от обуха, толщину обуха не более 3,5 мм и сведение, близкое к значению 0,3-0,5 мм. Иначе это хуйня, а не рез.
Нож для тяжелых работ должен иметь сведение от 0,6 до 1 мм и угол заточки 40-45 градусов.
Кухонные ножи, на мой взгляд, должны быть сведены в ноль и иметь микроподвод с углом заточки градусов 35. Это обеспечивает максимальные режущие свойства по мягким продуктам при хорошей стойкости РК (конечно, если качество стали соответствующее). Тонкое сведение в районе 0,2-0,3 мм на тонкосведенном ноже (широкие спуски и тонкий обух в районе 1,5 мм) при угле заточки до 30 градусов позволяет достигать феноменальных показателей реза. Этим, кстати, легко объясняется стоимость настоящих японских «европеизированных» шефов - они очень тонко и аккуратно изготовлены.
Кроме того, необходимо особо отметить, что площадь спусков огромна, площадь подводов мала, а площадь микроподводов - крайне мала. Поэтому при заточке и поддержании в приемлемом состоянии режущей кромки, образованной спусками, мы будем тратить дохуя времени, а вот РК, образованная подводами или микроподводами будет требовать в охулиард раз меньше жопочасов. Это тоже важно, особенно в контексте исходной задачи - иметь острые ножи, ничего для этого особо не делая.
Как мы выяснили, геометрия клинка имеет решающее значение для показателей реза, однако финальный этап формирования геометрии - это и есть заточка и доводка. Именно доведенность (класс чистоты поверхности) РК совместно с заранее заданной геометрией самого клинка будут определять диаметр окружности D, вписанной в РК, обеспечивая высокое давление (ту самую остроту клинка, которая является частью более общего понятия - режущих свойств).
Как и чем выполняется заточка железяки с нуля - вопрос не данного гайда. Он гораздо более сложен, необъятен и конкретно тебе, дорогой друг, скорее всего - ни в пизду, ни в Красную Армию.
Отмечу лишь для общего образования, что заточка последовательно ведется на камнях различной зернистости. Сначала на грубых камнях с размером абразивного зерна 60-100 микрон (обдирка - формирование геометрии), затем на средних камнях с размером зерна 20-40 микрон (заточка - выведение крупных рисок, подготовка поверхности к доводке), а после на тонких камнях с размером зерна от 1 до 10 микрон (доводка - выведение средних и мелких рисок, придание поверхности однородной структуры). В результате каждого этапа все риски предыдущего этапа должны быть полностью выведены. Некоторые рекомендации по стартовому набору камней представлены в специальном псто о заточных камнях Grinderman.
Хорошо доведенная кромка опасной бритвы выглядит под микроскопом вот так (фотка покрупнее):
Теперь самое время приступить к сущности доступного простым котанам метода поддержания остроты ножа с уже сформированной геометрией и относительно неплохо заточенного (этот пунктик считаем выполненным). Делать мы это будем при помощи керамического мусата - той самой белой палочки, о которой ты пока ничего не знаешь, но которую скоро полюбишь всем своим большим и горячим сердцем.
Поскольку керамический мусат обладает некоторой абразивностью (то есть может снимать металл), мы коварно воспользуемся этим замечательным свойством для формирования микроподвода с углом чуть большим, чем существующий угол заточки на нашем ноже. Операция сия называется правка. Соответственно, ты будешь править нож, устраняя дефекты кромки, выравнивая и подтачивая ее. Это и есть та самая амброзия для жаждущих домохозяек и домохозяинов :) Чтоб у них всё было, а делать для этого ничего не надо было. Таким образом, правка керамическом мусатом позволит нам забыть о необходимости затачивать нож на камнях на очень долгое время. При условии, конечно, что выполняться она будет правильно и аккуратно.
Всё. Никаких мистических секретов тут нет. Но есть две принципиально важные вещи: техника работы с мусатом и контроль давления.
На контроле давления остановимся немного подробнее.
При правке РК, как и в целом при заточке, следует помнить главное правило.
Звучит оно так: НЕ ДАВИ!
При правке площадь пятна контакта РК и абразива столь ничтожна, что давление достигает чудовищных величин.
При таком давлении упругие деформации в области РК неизбежно приведут к изгибу, и никакой правки РК происходить не будет, поскольку абразив на РК просто не попадет.
Правка должна осуществляться с предельно низким возможным давлением (практически под собственным весом ножа) при поддержании требуемого угла заточки, в этом весь сакральный смысл правочных операций.
Контроль давления - важная и сложная процедура. Желание надавить посильнее для повышения скорости работы очень высоко, особенно у начинающих. Но подобные позывы нужно жесточайше подавлять в зародыше.
Какая бы техника работы мусатом не была выбрана, давление должно быть минимальным, а движения плавными и мягкими. Нежно, аккуратно, медленно, без усилий. Как будто видишь вещь столь прекрасную и совершенную, что прикасаться осмеливаешься к ней едва-едва.
Именно по этой причине я против работы с мусатом на весу. Мусат должен быть упёрт в поверхность, иначе контроль давления усложняется многократно.
Техника работы с керамическим мусатом может быть весьма и весьма разнообразная.
Наиболее точно позволяет выдерживать угол заточки техника с упором мусата в поверхность и поочередная смена сторон клинка для правки.
Необходимо выполнять движения по такой траектории, при которой обеспечивается достаточный угол рисок по отношению к линии РК.
Грубо говоря, нам не требуется, чтобы риски от мусата были строго перпендикулярны линии РК. При ручной заточке так не бывает практически никогда.
Требуется следить, чтобы этот угол не был меньше 45 градусов. \
Обращаю на это особое внимание по той причине, что много раз видел, как поначалу ведут нож по мусату правильно, а в конце, ближе к острию, начинают тащить прямо вдоль кромки. Рассмотрим клинок, заточенный вдоль линии РК (бабушкиным точилом вжик-вжик):
Реальная сила реакции разрезаемого материала, противоположная направлению приложенной силы при резе, всегда находится под углом к поверхности материала.
Из-за наличия риски от абразива на дне риски всегда образуется концентратор механических напряжений, и именно по линии риски как по ослабленной зоне происходит излом РК. Финита ля комедия - нашей РК мгновенно наступает пизда.
Также очень важно понимать, почему заточка и правка ведутся только режущей кромкой вперед (т.н. заточка на зерно).
Обратив внимание на картинку ниже в случае движений на зерно (верхняя картинка) в результате пластических деформаций металл выдавливается на противоположную часть режущей кромки - образуется так называемый заусенец. При соответствующем контроле давления он очень маленький и аккуратный.
В случае движений от зерна заусенец образуется длинный, сильно вытягивается, а сама режущая кромка сильно ослабляется. При приложении силы во время реза такой вытянутый заусенец моментально обламывается, прихватывая с собой и фрагмент кромки.
Борьба с заусенцем - краеугольный камень получения достойного результата.
Совсем до конца вывести его не получится в любом случае, поскольку при очень малых его размерах «реснички» заусенца при заточке будут находиться в области упругих деформаций, не доходящих до предела пропорциональности.
Работа на зерно и контроль давления позволяют нам держать зверя на цепи.
Микрофото заусенца можно посмотреть по ссылке.
Таким образом, нужно придерживаться основных правил:
1. Контроль направления рисок при работе с мусатом. Если лезвие длинное, а мусат короткий, работаем с каждым участком лезвия по отдельности при сохранении равного количества проходов для каждого участка.
2. Контроль угла заточки. Нам необходимо попадать строго в заданный угол заточки, поэтому спешка должна быть исключена. Во время формирования микроподводов первый раз запомни этот угол (линейкой от обуха, транспортиром, чем угодно), чтобы при последующих правках у тебя был ориентир на изначально заданный угол.
3. Контроль давления. НЕ ДАВИ!
Также необходимо понимать, что абразивные свойства керамического мусата Idahone F1200 довольно слабые, поэтому на кажду сторону клинка может потребоваться при изначальном формировании микроподвода по 20-30 движений с каждой стороны. При последующей правке обычно достаточно 15-20 движений с каждой стороны. Процедура работы с мусатом представлена на следующем видео.
Получаться в итоге должна примерно такая картина под микроскопом (увеличение 230х): аккуратный микроподвод без заусенца.
По уходу за керамическим мусатом также нужно сказать несколько слов.
Idahone F1200 - это достаточно тонкая керамика, засаливается (забивается частичками снятого металла) она довольно слабо. Для поддержания ее в рабочем виде выебываться как-то смысла никакого нет. Обычной губкой грубой стороной (скотчбрайт) с мылом вжик-вжик - и норм. Можно чуток с пемолюксом каким-нибудь, тогда вообще станет идеально чистой.
Это очень плотная керамика, износ у нее практически нулевой, но для обеспечения равномерности этого износа, а такде для стабильности результата каждого прохода по нему ножом, я советую немного подкручивать мусат. Каждое движение в этом случае будет проходить по чистой поверхности и равномерно снимать металл.
Работают с керамикой насухую. Есть много вариантов для истинных задротов, но в рамках ознакомительного гайда о них говорить ни к чему. Нужно просто использовать чистый и сухой мусат.
Успехов!
Чего непонятно - радируй.