2016年11月24日 星期四

舊鉋刀整理Kanna restoration(三) 自作鉋台

二手鉋刀的刀刃還可以除鏽再使用,鉋台卻大都不堪使用了,缺損、裂痕非常多,誘導面也嚴重凹凸不平,要整修的地方實在太多了。索性就來試作鉋台。

這是第一次做,完全照書本的一步一步來,完全沒有經驗,所以犯的錯誤相當多,但相信可以慢慢累積經驗,越做越好的。

因為手邊沒有合適的鉋台材料,就訂了一塊直紋紫心木來試試,反正是第一個,就當練習看看。實際用了,才發現紫心木和櫟木相較起來,又軟又脆,實在是不太適合拿來搞鉋台,如果要講好處的話,就是變成紫色之後很漂亮而已。

備料多日,紫心木早已發紫。

正在畫線。

這次使用的刀刃是60mm,鉋台長度選擇29cm,切削角設定38.5度,出刃位置設在距離鉋頭約11.4cm處。
畫線的基本順序是:
(1)定出鉋頭、鉋尾。
(2)定出刃角線(blade angle line)(也就是切削角)。
(3)定出刀刃厚度的線(blade thickness line)(也就是上一張圖在畫的線)。{如果(2)和(3)步驟弄反的話,切削角會有稍許增加的誤差產生} {更重要的一點是: 記得在畫此線時,把刀刃往上提一點(也就是離出刃約幾mm,這樣可以把崁槽畫得比較窄,萬一鑿過頭還有的救}
(4)把兩側的刃角線、刃厚線在鉋台表面及誘導面都連接起來。這是之後鑿鉋膛的依據。
(5)拿出壓鐵,定出鉋膛寬。
(6)拿出刀刃,定出崁槽寬。{這邊的範例是入嵌鉋。如果是非入嵌鉋的話,直接忽略(5)吧!}
(7)標記好要鑿掉的位置。
(8)定出壓樑的鑽孔位置。{量好壓鐵的厚度之後,便可定位;鑽孔中心在與刃角線垂直的線上,孔的邊緣要貼在壓鐵的上緣。}
(以上步驟是參考Toshio Odate的著作及網路資料)

線都劃好,準備開工了。

 鉋膛大致鑿完了,凹痕是因為偷懶使用電鑽,但又過於愚魯而鑽過頭......


表馴染上的凹痕還可以在後續整理時除掉,但還有一個很大的缺點是鑽鉋口的時候不小心鑽到崁槽裡面去了,出現了一個很大的孔洞在崁槽裡面。這點影響很大,在後續的出刃會發現刀的位置因而改變,變成左右稍微不對稱。
另外,這次完成的鉋台在表馴染與刀刃之間有些縫隙,推測因該是日鉋刀刃背側本來就是微凹狀,如果只照刃厚線這樣鑿修下去,會修鑿過度。希望下次可以避免這一點。
p.s. 後來看到日本網頁的示範,是把刃厚線畫的離刃角線更近些,甚至少了幾mm(也就是把實際刃厚畫的薄一些),這樣照著鑿的時候,就不會造成表馴染過鬆。
 重頭戲: 鋸崁槽。這邊是使用無撥齒鋸(without saw set)來鋸。在膛口鑿好之後,鋸片可以很穩的依靠在鉋口邊緣而不會傷到鉋口。這張圖是在鋸出刃角線。

這張圖是在鋸出刃厚線。 

崁槽的兩條線都鋸出來之後,輕鬆鑿一下,就可清出崁槽。

 因為在劃線時就已經把刀刃上提,所以做出的崁槽會比較窄,刀刃無法出刃。

 接下來就拿出整鉋本領,開始在刀刃塗石墨(配油),並且慢慢修整表馴染。(詳細步驟請見前文)

經驗不足,又發生慘事了。忘記還沒鑿出最終的鉋口,給他出刃岀太猛,刀刃鋒口就咬掉鉋口一小塊。雖然還是要再鑿最終鉋口,但這樣也夠鳥的了,所以先拿快乾膠隨便補一下,以免越裂越大。

 在本圖的左側,鉋刃的腳就掉到誤鑽的洞裡去,有一小處沒有崁槽的支撐。這樣就足以造成兩側出刃歪斜了。沒辦法,只能最後再用環氧樹脂填了。

 一枚刃鉋終於完成了,雖然有許多瑕疵,但拿在手上還是很感動的! 



 接下來要做把它改成二枚刃鉋了。
 壓樑鑽孔位置。

 使用5mm中碳鋼鋼棒來做為壓樑,先測好需要長度。這邊裁的鋼棒會比鉋台粗胚來的窄一點,這樣在之後的修整時,才不會鉋到壓樑。

 沒硬化的中碳鋼很好鋸。

 壓樑兩側倒角,這樣在打入壓樑時比較順,也不會傷到鉋台。

又一個瑕疵: 小弟的鑽台不是很好,鑽頭軸心會晃動,導致左側的壓樑孔鑽地較低了一些......,又只能靠銼修壓樑和調整壓鐵的腳來彌補了。

唉,最後把鉋頭、鉋尾切出時,又起了撕裂......要做一隻好鉋,每一個環節都得注意阿!

再來就是要鉋台倒角及安裝壓鐵了。
 該倒角的地方都倒完。只有誘導面的頭、尾不用倒,退刀槌擊位置倒特別大一點。

 嚴重的失誤阿! 本以為是左邊的壓樑孔鑽太低,但其實是右側的壓樑才鑽得太高了,右側壓樑與壓鐵之間空隙一大截。可能是劃線時有失誤吧! (下次應該先把壓鐵先完全調整妥當之後,再來畫線,才是比較正確的;另外,鉋刃、壓鐵左右兩側厚度也有些微差距,造成畫線上的誤差,也是下次改進的重點。)

 把誘導面整一下。

 壓鐵還不能裝,改天再調整。先當一枚鉋來玩玩。當粗鉋還可以啦!


退點刀,試著削薄一些。還算滿意啦!

勉強放上壓鐵,只為了拍張照! 下次再幫妳整理囉!

參考資料:
Toshio Odate. Japanese Woodworking Tools: Their Tradition, Spirit and Use. 1998

2016年11月18日 星期五

舊鉋刀整理Kanna restoration(二) 鋼面整修

鉋刃除完鏽、上完金油之後,接著就是要把鋼面的裹修整一下。
這個部分幾乎沒參考什麼資料(因為沒讀書......),只看了日文網頁就照著試試看......

日本鉋刃的裹大都是在鋼材淬火、硬化之前便預先磨好,那時候的鋼柔軟許多,會很好整形。但這次是修整二手鉋刃,不可能先回火再磨,所以只能硬著頭皮上,硬化後的鋼真的不好磨啊!

而這次會想整理鋼面的原因是手上這幾隻二手鉋刃的腳都已經太粗了,鋒口鋼面也太寬了,不夠美觀又會讓研磨沒效率,所以動手去重磨凹裹。大概的步驟是先把鋼面全車過,回復鉋刃背面的雙凹狀,再研磨出腳、打出鋼面。
(腳的研磨可以用小R角的砥石邊角來研磨,其實這一步驟除了美觀以外,沒有什麼實質的意義;而車完再打出鋼面,可以較容易做到漂亮的鋼面。)

The process of re-grinding the hollow back "urasuki (裹, a.k.a. the back) is composed of several steps.
1. Grind the whole hollow back until the "dish-like geometry" is attained.
2. Turn to the bench stones to hone out the "ashi (腳, a.k.a. the leg)", followed by tapping out.


這次試了幾種方法來磨凹裹,茲就試用心得分享如下。

方法一: 8"砂輪
這方法是我學日本網頁上的做法,好處是蠻快速的,但是缺點也很嚴重。主要的缺點是8"砂輪還嫌太小,容易局部磨得過深,造成裹面不平整(大部分日鉋的裹是優美的弧形,不會有局部凹陷),嚴重的時候還會導致打出鋼面的過程不容易預測。

為了車裹而做的治具。

可以清楚看到因手勢、砂輪直徑過小而造成的不規則凹痕。

亡羊補牢,用水砂紙配WD40整修一下。

再打出鋼面之前,先把刃口處鋼面稍微磨一下。兩側腳是夠細,刃口鋼面太短、需要打出鋼面。但裹的部分,水砂紙沒辦法除去不均勻的凹痕。

打出鋼面、研磨鋒利之後的樣子。唉,裹磨得真是不好看......

In conclusion, it is really hard to attain a beautiful urasuki with an eight-inch grinding wheel. The uneven indentation is also difficult to erase with the SiC sandpaper. The unevenness, if serious, could lead to difficulty in predicting the tapping out process. But if overlooking the visual effect, using a grinding wheel is really fast and efficient, without losing functioning of the hollow back.

方法二: 海綿砂輪、紗布輪。
這兩個方法很糟,糟到沒法用,所以根本沒拍照留念。

方法三: 自製弧形研磨材料。
這方法是土法煉鋼。看了千代鶴貞秀的網頁,有提到使用了特殊的砥石,所以想仿效看看。但是手邊又沒有可以改成弧形的荒砥,就只好用砂紙土炮一下。砂紙是80#的。
中間的旋鈕可以調整弧度,來對應裹的弧度。

但這還是有個問題: 因為受力的關係,在螺絲頂到的地方,是最弧的;兩側弧度會稍微小一些。這可能還需要再改進一下。

磨出來的裹,算是很一致的弧形。但缺點也很明顯: 比砂輪機慢太多囉! (水砂紙磨損快,還要勤換......)

為了減少靠近鋒口處的鋼面磨損(如果鋒口處也完全重新凹磨的話,是也可以靠打出鋼面來彌補,但在刃口中央處的鋼可能會太薄),所以用木片遮住。

塗上麥克筆是為了瞭解實際研磨時的接觸位置。 

 可以看到在裹中央處的油墨沒有被磨掉,代表有兩種可能: 一、兩側的腳還是過寬。二、砂紙板的弧度不夠。為了避免第二個可能性,所以把砂紙板的弧度在調整的彎曲一些。

 磨完一輪,再塗一次油墨。

 這次發現研磨的狀況均勻很多,代表應該是兩側腳原本過寬,慢慢地開始變窄了。

暫時告一段落,用砥石磨出腳來看看狀況。可見磨痕是一致的,還讓我滿意,但可以見到右側的腳還有些不均勻之處,還要再跑過砂紙才是。另外,80#的砂紙應該是太粗了,要磨出鏡面的腳有些困難,應該還是要用號數再大一點的砂紙來把裹仕上。再來,太粗的砂紙也會有個問題: 假性研磨(@#$自己創的詞,指的是外觀看起來是磨到了,但其實沒有磨到[只是研磨粒子過大,造成表面有些刮痕罷了])

最後發現使用SiC金鋼砂(下墊SiC 水砂紙)是目前最有效率、又便宜的(本來是要買atoma鑽石砥-->實際使用atoma之後,發現效率並沒有特別好,可能是因為鑽石磨料磨損的緣故),又可以隨便更換號數而不用換砂紙。

這張是在打鋼面之前照的。把裹重新整完,就要靠打鋼面來做出新的刃口鋼面,才算是完工。UHMW透明膠帶是用來當作研磨刃口鋼面的墊片,耐磨性非常好,磨了大概100下,都不用更換。


用麥克筆塗布,幫助大略看出鋼面是否有凹陷之處。 


現在,裹被重新整理完畢。兩側腳非常細、均勻、對稱,刃口鋼面細細一條,將可讓後續的鋼面研磨非常輕鬆快速。裹上面有淡黑色的部分是打出鋼面時,撞擊鐵砧的痕跡。

整體感覺還不錯,就差斜面研磨了。

看看這隻二手刀刃原本的樣子,很有歷史的痕跡。


In my opinion, the arched sandpaper plus carborundum abrasives are good and efficient for hollow-grinding the ura. The visual effect is very good. Also, grinding with bare hands means preciseness and micro-adjustment is thus possible.
(Of course, an arched waterstone or an large-radius grinding wheel is still the standard way of the ura restoration.) 

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第二次用弧形研磨材整修的成果:

整修之前。

 整修完的裹。

 試驗性磨出斜面。

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第三次的成果:

 剛黑染完的模樣,鋼面呈太鼓橋狀。



這次磨出來的讓我滿意多了。但兩側腳與耳的處理部分,還要再加強。

都整完鋼面了,就隨意磨一下斜面,看看地金品質如何。