2016年3月20日 星期日

磨刀技術(一)

        首先,因為我是從做木工開始而接觸到磨刀,所以這系列文章是針對木工刀具的研磨而已,可能並不適用於其他種類的刀具。

        木工新手最怕遇到的就是磨刀,其他方面都可以靠補習快速學習,唯有磨刀是自己必須不斷修習的功課,恐怕也是最枯燥、最挫折的一個過程。我本身並沒有接受過木工學徒制訓練、也沒有上過木工課,開始磨刀的時間大概是5年前。因為工作的關係,磨刀大部分都是在心裡磨,也就是一直參考文獻、網路文章、影片,然後反覆揣摩,最後再親自操作。令我意外的是,雖然實際磨刀的次數並不多,但也已可保證次次磨到直入A4紙、剃手毛等利度,而且也已經可以完全脫離磨刀器(jig)了。當然磨刀的能力還有許多地方可以精進,自己也會持續尋找新的文獻、資料來加強自己的技術(這應該是職業病吧!習慣看paper)。這系列文章會描述一些理論知識、讓新手快速「取巧」的方法、並加入一些自己的idea。

在把刀放到砥石上之前,建議先對她多了解一下。

一、刀的基本元素
        DIY木工最常用到的應該是鑿刀、鉋刀、畫線刀,至於美工刀......不用磨。這些刀有一個共同特徵(不論東西式),就是:單刃開鋒。除非特殊用途,這些刀具的研磨都會保持某些特定角度,所以單刃研磨是較佳的選擇。而且,鑿刀的原始用途就是必須為單刃,要不然怎麼切鑿出垂直的榫孔? 雙刃鑿刀很難做到,除非手藝高超。而鉋刀,如果是雙刃的話,壓鐵就很難發揮作用。畫線刀? 雙刃的劃線刀容易畫歪、脫線。所以這些刀具以單刃為佳。
        再來,刀的用途也影響了磨法,一般來說凹磨(concave)會讓刀刃的強韌度下降,凸磨(convex)或第二斜角(second bevel)的磨法可以增強刀刃的韌性。所以,剃刀通常是凹磨,不但容易快速磨利,也不用大過擔心刀刃折損,因為頭髮遠較木頭來的軟。但其實凹磨也常用在木工上(常見的就是砂輪機車),這方法叫做空凹磨法(hollow grind),不論歐美、台灣都常見,但在日本卻非常少見,因為日本較為相信凹磨會讓刀刃弱化,且會讓鋒刃容易震動(Japanese Woodworking tools, Toshio Odate)

最上面的是凹磨、中間是第二斜角、最下面的是凸磨。
只要是單刃結構,都算是符合木工用途。
讀者可以揣摩三種不同磨法對刀刃強度的影響。

        因為台灣傳統木工工具跟日式的蠻類似的,所以多介紹一下日本的。日式的刀具有另外幾個特點:焊刃鋼面凹磨
        焊刃就是把鋼(這邊指含碳量相對高的鋼)鍛接在柔軟的鐵(或是低碳鋼)上面,在刀具完成前的淬火程序中,高碳鋼可以被硬化,然而鐵、低碳鋼不行,於是就變成刀刃很硬,刀背很軟。有人說,是因為古早鋼比較貴,所以為了節省鋼材而使用焊刃。但是現在機製鋼非常大量,高碳鋼非常容易取得(卡車彈簧片就是廉價的來源,而且回收品即可) 那為什麼還要這樣做呢?  因為日式刀具的「刃」硬度一般比西式得來的硬很多,但是硬的代價就是「脆」,較容易崩刃、缺角,所以需要較軟的鐵來當吸震的素材。另外一個因素是,焊刃的刀,比全鋼的刀好磨得多,主要就是因為焊刃的鋼材部分只有1~2mm,其他都是很軟、很好磨的軟鐵。最後,焊刃的刀如果有變形的話,會比較好調整,就像「打出鋼面」這種技法,只能應用在焊刃的刀具上面。會花這麼多字來解釋焊刃,是因為台式刀具多師承日本,而焊刃的刀在研磨的力道方面要特別注意,後文會提

下面那層是鋼,構成刃口;上面那曾是軟鐵。
典型的焊刃。
五百藏的鑿刀刃口斜面,銀亮色的是鋼、灰黑色的是軟鐵。
正常的日式鑿刀的貼鋼會是凹型,兩側的鋼可以避免側翼變形磨損。
     
        鋼面凹磨,是指在鑿刀、鉋刀的鋼面用砂輪機磨個凹槽。這工法的好處一是可以減少刀背與磨刀石之間的吸力(真空吸力),這樣在用仕上砥磨刀背到鏡面的程度時不會很吃力;二是可以減少整平時磨耗的量(凹槽地方的鋼不用磨、也磨不到),這樣就可以減少研磨的時間,增加效率。不過,這樣的設計也造成磨日式刀具須有特別的技巧,才不會磨一磨就把凹槽磨光了、或磨成醜陋的葫蘆狀。尤其是花大錢買高價的日式鑿刀,磨醜了真的很傷心...... 其實日本鑿鉋刀的凹磨技法還不太一樣,真的是很有智慧,有時間再多寫一些。
        西式的刀比較簡單,就是機器給你磨成全平,素材也是全鋼的、刃口硬度通常比較軟。但是通常刀刃的厚度比日式的薄,比較難徒手直接磨。

常三郎 倭刀 鉋刃有典型的鋼面凹磨。
西式鉋刀通常是全鋼面磨平。

     



五百藏的三枚裹鑿刀鋼面。

       刀的鋼材也是需要了解的。有些鋼是無法磨利的,你怎麼練習都沒用。這些鋼的晶粒(grain)太 粗大、或是過軟,根本不適合拿來做刃物。有些鋼是拿來金工車刀的、是拿來切金屬的(像高速鋼),磨起來是會讓你叫罵的難磨啊!
        最常用於做刀的鋼是高碳鋼,經過適當淬火後,硬度可達到要求、又不會太難磨。一種鋼材的研磨難易,不僅在於硬度,韌度也是會影響的。日式刀具裡面最常見的就是白紙鋼與青紙鋼,青紙鋼的韌性較白紙鋼強,也較難磨。西式的刀具裡面,A2比O1難磨,但A2也比較耐用。高速鋼則是硬度又高、韌性也強的鋼種,但就是磨刀非常累人。粗略的鋼種介紹可見前文

二、刀的用途
       刀的用途也會影響到研磨方法。
       一般來說刃角越小,越容易磨利,但也很容易鈍化、耗損。(就像美工刀通常刃角只有15度,都非常鋒利啊! 但常常要換刀片)
       所以如果是工作衝擊力度比較小的刀具,像鉋刀、平待(修鑿)等,刃角不用特別大。如果是追入(打鑿)或是榫鑿,刃角可能需要大一點。
       個人在使用時,以25~30度居多。



       

2 則留言:

  1. 台灣傳統木工及鐵匠不稱呼"焊刃",習慣上是稱呼"貼鋼"!

    回覆刪除
    回覆
    1. 謝謝您的指正囉!
      貼鋼的確是比較貼切本土的說法!
      (不過小弟本來就不傳統啦!焊刃的說法是採英語直接翻譯來的......其實"焊"比"貼"來的更明確啦!)

      刪除