2016年4月28日 星期四

日式鉋刀的鋼面

        這篇文章是要特別講一下日鉋的鋼面,資料來源主要是書籍、網路資料及自己的經驗。觀點與國內一些網路資料與工具店的知識不太一樣,如果有錯誤,請不吝指教~~

        首先,日鉋的鋼面並不是完全平整的。鑿刀的鋼面必須完全平整,是因為鋼面必須作為切削的倚靠面,如果有凹凸、歪斜則會影響到鑿修的精準度。但是鉋刀的切削乃依靠鉋床的底部,所以鋼面不必是完全平的,僅在離刃口大約<0.5cm以內是平整即可。

        第二,日鉋的鋼面是「雙凹」狀,在兩個軸向都成凹狀。與刃口垂直、平行的兩個軸向都是凹的。另外,鋼面「腳」也是成微凹(這個凹來自於焊刃焠火的形變以及之後的修飾)。在雙凹的貢獻之下,整個鋼面只有靠刃口處是完全平整。

        其實,許多精緻的壓鐵的鋼面也是這樣子的,因為重點在於壓鐵刃口與鉋刃無縫接軌,鋼面整體平不平,一點都不重要。

圖示:
1. 白鳳鉋。被磨平的「腳」




2. 常三郎 無我鉋。沒有被整平的「腳」
 





3. 千代鶴貞秀 月之露鉋。腳的部分仍有細微的凹陷。記得曾有外國網友指出,腳的凹陷其實是製作時熱處理的一種遺跡,但也建議不用把腳整平。





4. 壓鐵的凹磨。

        p.s. 如果有用過常三郎鉋刀的朋友就知道,他有出一種新型刀刃(叫做「裹出不要」。其實不算新,至少在民國73年以前就已經有了),是在鋼面沒有兩隻「腳」的。這種非傳統的刀刃本是為了省卻打鋼面的步驟,但也證明鋼面的腳其實不用磨到完全平整也可以達到同樣水準的刨削。



     

2016年4月12日 星期二

磨刀技術(四)

這篇要講一下鉋刃斜面的研磨。

        斜面的研磨方法、手勢有許多種,一般台灣常用的方法是用砂輪機凹磨(hollow-ground),把斜面先車成凹狀(concave),這樣斜面就變成兩個頂點,在砥石上磨就比較不會晃動,較不會造成研磨失敗;而且凹磨可以減少研磨時所需要切削的鋼鐵量,所以可加速刀鋒磨利的速度。

        不過,這個方法也有缺點。缺點一:凹磨的刀刃會較薄,且支持硬鋼的軟鐵量變少,所以刀鋒震動的機會比較大,會影響到切削的穩定性。缺點二:同上,軟鐵量變少,硬鋼較容易破碎、打鋼面時也比較容易GG。


        我個人採用全斜面研磨的方法,並不完全是因為要避免凹磨的缺點,而是不會、不敢用砂輪機車自己的刀刃!  很怕車掉太多鋼、很怕不小心退火!  這個技術自己也要再學習。
        所以自己誤打誤撞的採用了比較難的全斜面研磨。但是在試了幾次之後,又多看了些網路上的教學,慢慢也覺得不難了,反而可以欣賞到焊刃斜面的美麗、陶醉於鋼與地金融合的美! 這可不是車過的鉋刃可以比擬的!  (實在不是實用派......XD)

下面分享一下我的研磨手勢與心得。
1. 斜著刀刃研磨,會比較容易保持角度,刀刃斜面比較不會前後滾動。如果刃口完全平行於研磨方向,是最容易保持角度的。如果刃口完全垂直於研磨方向,是最難的。
2. 老手、職業木工的手勢不見得適合休閒木工,因為某些特定肌群的力量是非常難鍛鍊的,除非經常磨刀......。所以要用一些力學原理來克服。


示範影片裡面有詳細的解釋:





機械作里鉋翻新

        機械作里鉋─一種已經幾乎絕後的鉋刀,台灣只剩下庫存新品了,沒想到在沖繩的小金物店巧遇!  不過因為也是庫存(日本有賣新品),品相不佳,老闆就買二送一,便宜賣了!

        貪便宜也是有代價的─自己得花時間整理。從刀刃除鏽到更換五金都得自己來!
把整理的過程心得與讀者分享。

1. 首先,刀刃的部分鏽跡斑斑,不但容易再鏽的更深,也看得不順眼,所以刀刃除鏽是第一步驟。用磨的,怕影響到刀刃與鉋台的契合度。所以用化學方式除鏽─用環保除鏽液(Evapo-rust)去除全部的紅鏽(Fe2O3‧H2O)及黑鏽(Fe3O4)。對刀刃有害的是紅鏽,而黑鏽是有保護效果的,但因為個人技術有限,只好一併去除。Evapo-rust號稱不傷玉手,廢液還可澆花XD,用的很放心吧!
 *其實黑鏽是高溫鍛鐵的自然產物,因為緻密地覆蓋在鋼鐵表面,防止了底層的氧化。一般鉋刃多是黑仕上,也就是黑鏽加上金油塗布。而紅鏽就太疏鬆,所以無法提供保護。   







2. 黑染。黑染是一種金屬表面處裡,讓一層化合物或染料包覆在金屬表層,防止其下的金屬繼續氧化。黑染有分很多種,這邊使用的叫做cold bluing。其實hot bluing的保護力比較好,包覆層較厚,但需要加溫到100多度,並持續一陣子,這樣刀刃有退火、硬度下降的可能,個人沒有如此操作的技術,也就無法使用。Cold bluing通常是一種藍色的液體,含有亞硒酸(selenous acid)與銅離子(copper ion),當接觸到鐵的時候,會形成黑色的硒化銅(copper selenside)沉積在鐵的表面,但就這麼薄博一層而已,保護力挺弱的! 遜於黑鏽!  在完成cold bluing之後,接著做封孔(seal)的動作,就是把金油均勻塗布在黑染的地方,強化防鏽效果。



3. 把生鏽的五金(螺絲、螺帽)全拿去螺絲店配成不銹鋼,煥然一新。


因為放置許久、或是本來就是便宜貨,刀刃鋼面多有扭曲、變形,最後要做的就是細修鋼面,磨利,並把鉋台整修,等待使用!

2016年4月11日 星期一

磨刀技術(二)

這篇會介紹一下磨刀器(治具jig)。

        磨刀器是木工DIY者入門的好夥伴,讓我們可以很快的享受到鋒利刀刃帶來的優美木作,增加信心與樂趣。我也買過幾個磨刀器,下面會分享一下。但是磨久了、刀子越來越多了,每支刀都要上治具、鎖螺絲、調角度,真的很煩。而且日子久了,磨刀器還會生鏽(因為不便上油,油會汙染砥石),變得又醜又不順,另外滾輪也會磨損,角度會漸漸失準,需要替換。所以個人建議,磨刀器是個過渡品,最後還是要靠自己萬能的雙手啊!

        第一個磨刀器主要用來磨西式刀具、或是日式鑿刀。Veritas mark II honing guide可以應付大部分的刀具,甚至可加購斜角(skew)治具與弧形(crown)研磨治具













     


第二個磨刀器是針對日式鉋刀買的。因為日式鉋刀的刀片是頭寬腳窄(taper)的形狀,用一般的磨刀器會容易把刃口磨斜掉。














Grintec K2是市面上唯一針對日式鉋刀研磨做的治具。


2016年4月9日 星期六

磨刀技術(O)


這篇會介紹磨刀的前置作業。

1. 磨刀石架。
        網路上可以找到很多種類的磨刀石架,但是個人使用經驗不太舒服,不是容易鏽、就是容易滑動。所以建議參考老祖宗的方法:自己做。砥石架不用太美觀,有功用即可,但防水性可以加強一下,可以塗些防水塗料,避免腐敗、變形。
        磨刀石放置的高度取決於使用者自身的舒適性、人體工學。如果需要較大壓力的研磨,我會用坐姿;如果是一般輕快的研磨,我會用站姿。

下面是石板、上面是砥石架。材料是越南檜木。
放上砥石。用木楔固定,穩度非常好。

坐姿研磨的砥石架,材料一樣。
放置砥石。

2. 砥石整平
        砥石的整平非常重要,對於DIY玩家,整平的砥石才能預測研磨的結果。這是一個理想研磨的基礎。
        整平砥石的用具:鑽石磨板、水平尺(或鉛筆)。
        方法一:用鉛筆在砥石上畫上許多縱橫線條,再用鑽石板把鉛筆筆跡全部磨掉,即達水 
                        平。
        方法二:直接用鑽石板磨砥石,直到感覺可以了,再用水平尺測量。無光線透過即代表
                        水平。

        砥石是乾是濕,都可以進行整平。個人經驗是建議在每次磨完刀之後不要整平,等下次磨刀前再整,而且是把砥石浸濕再整,因為這樣可以再整平的時候順便出漿,可以大大加速研磨。(如果每次用完就整平,那些漿就浪費了,漿的研磨效果是最好的)

3. 砥石浸濕
        砥石弄濕之後再磨,比較滑順、容易出漿。如果事先沒有泡得夠濕,過程中會一直要加水,浪費時間。所以先泡水再用比較好。但細石(仕上砥)不用泡,可以潑水直接磨,因為仕上砥吸水本來就很慢,而且泡太久容易散掉。
        不過現在科技進步,刃之黑幕的陶瓷砥石就可以不用泡水,直接潑水磨。









其他的磨刀材料

        除了磨刀石以外,是否還有其他的磨刀材料?
        磨刀石磨刀才是正統?

        其實材料很多種,便宜的砂紙、皮革等等,甚至水泥、花崗岩(小時候想把易開罐的改造成鉛筆筒,就在水泥地上灑些水開始磨就可以了......),不過牽涉到的問題還是研磨的效率與品質。

        砂紙,在選用號數上面非常方便,而且單價便宜。可以選用的砂礫種類也有許多種,從最便宜的氧化鋁、再到碳化矽、氧化鋯、鑽石等等都有。砂紙也一樣可以把刀磨的非常利,鏡面效果也很容易達到。但砂紙的主要缺點在於「無法持續釋放研磨粒子」,因為砂紙上的晶體只是薄薄一層,磨鈍、脫落後就沒了,所以用砂紙磨刀時會發現沒幾下,研磨力就下降了,得換到另一個角落去磨了,甚至很快就要換另一張。這對木工磨刀講究效率是一大致命傷(一直換貼砂紙到玻璃或石板上......很煩)。另外,便宜的砂紙防水性不好,容易沾溼而破裂,就得換......,也是另一種麻煩。但是呢......對於少量磨刀的使用者來講,砂紙這招還算是便宜好用的了。

        簡單講一下用砂紙磨刀的方法。
1. 用噴膠把砂紙背面噴上黏膠,伏貼在平整的石板或玻璃上(保持刀刃鋼面、斜面的一致性)。
2. 在砂紙上噴一些水、或是玻璃清潔劑(也可以用WD40等油類),當作潤滑劑。要不然磨的時候,比較耗力,而且會發熱。(個人經驗是,如果沒加水、又磨的太快也有可能會退火XD)
3. 可以開始磨刀了。
4. 很快就會發現研磨力下降,可以好整以暇地磨,或是趕時間的話,換砂紙。


        但是對於常磨刀的木工朋友,砂紙這招一點都不省錢:一直換砂紙也是很貴的啊! 試想看看,一顆砥石可以整N次平面、出漿,可能整個兩三百次都沒問題,但砂紙只有一層阿! 這耗損率是很驚人的,買個兩三百張砂紙的錢,來買一顆砥石是綽綽有餘了。

        再來,用皮革磨刀(stropping)也是一個好方法。皮革從很早以前就被利用來磨剃刀,因此可知皮革一定可以把刀磨得超級利。但是,木工工具卻比較少用這招,是有原因的:皮革磨刀較無法磨出平整的面,而木工的鑿刀及鉋刀,多半需要維持某種角度的斜面、或是絕對平整的鋼面。
        動物的皮本身會帶有一些較堅硬的粒子,這些粒子可以把已經扭曲變形的刃口「整」回來(當然是輕度變形的才行),但是如果加上研磨膏,皮革磨刀的效率就大增了。常見的研磨膏就是白土、紅土、青土等,好一點的有藍土,鑽石膏、CBN or 鑽石噴霧劑,這些都可以有效的研磨,如果不是特殊用途,其實用到青土的鋒利度就已經可以直破A4紙了,應該達到木工的水準了。

        用皮革磨刀,還有一個好處,就是可以把刃角改大、變成蛤刃(convex)的刃型,可以讓單薄的刀型變得比較堅韌,較不易缺角、變鈍。但這這對木工來說,可能比較適用於雕刻刀、雙峰刀等等的,鑿刀、鉋刀如果這樣磨的話,一下就毀了。理論上是這樣......但是其實利用類次磨第二斜角的概念來利用皮革磨刀,也就是先用仕上砥石磨完、過程都保持固定的斜角(第一斜角),最後再用stropping拉個幾下,做出一個很小的convex(當作第二斜角),再把捲刃(burr)去除掉,這樣不但可以很簡單地磨出鋒利的刃口,又不會摧毀該保持的角度。如果刀頓了,在重新研磨的過程中便可以把第二斜角去除掉了。













        


2016年4月6日 星期三

磨刀技術(三)

        接下來要進入技術重點了。
        先談鋼面的研磨吧!

        任何木工刀具買來時,總是要從鋼面開始磨起,如果鋼面磨不平,那就不用談利不利了,就算是被矇到利,也只能撐一下,之後還是要花時間磨平鋼面。
        其實磨平一點都不難,但要磨得漂亮、又不損失鋼面凹磨的優點,則是要先了解原理,再來是「稍微」練習一下。這邊講稍微,不是講反話,因為真的在了解原理之後,什麼都變得很簡單了。
        首先,要再講一次日式鑿鉋刀的幾何結構,這次要講細一點。日式鑿刀的鋼背與鉋刀的鋼背是兩回事,前者的是長得像子彈型,後者是像口字型。研磨的時候如果沒有技術把凹磨形狀維持,輕則損及美觀、中則降低研磨效率、重則影響鋒利程度。這邊就是要教讀者如何掌握維持的技巧。

        研磨鑿刀的鋼面時,要讓整個鋼面都接觸到砥石,這樣才能確保整個鋼面是平的,但是施力要訣是要在靠刃口處的下壓力最強,朝柄處的下壓力最弱,這樣才能確保在刃口處的鋼面是被磨掉最多的。這種磨法不但可以保持刃口的鋒利,也可以免除掉需要打鋼面的下場(基本上,日式鑿刀是不用打鋼面的,只有鉋刀需要打)。

正常的鑿刀鋼面



     














        研磨鉋刀的鋼面時,只要把最靠近刃口約10~15mm的鋼面放在砥石上磨就好,因為鉋刀並不用像鑿刀一樣要求鋼面全平,只要可以使用先端的刃口刨削即可。如果把整個鋼面丟到砥石上磨,是也可以磨利,但是會變醜、而且鋼面耗損會變大,用到一半刀刃可能就掰掰了(鋼面太薄了)(不過DIY玩家要把一片鉋刃用光光大概就是被fire掉,真的轉行當木工了,所以這點沒差。),另外研磨效率會變很差。

        但是,如果想要只磨刃口先端的鋼面,就一定要用另外一隻手把刀尾拖住,以免弄巧成拙,根本磨不到鋼面。



影片示範


















正常的刨刀鋼面





















不漂亮的鋼面































        研磨鋼面時,不要用太粗的磨刀石,建議最粗就到1000號就好,以免耗損太多。這邊要分成新刀(剛開箱的)、舊刀(已經磨過鋼面的)來說。


        新刀。這可麻煩了,因為大部分的日式鉋刀買來時,鋼面很少是平整的,除非店家先整理過。所以這時要「敲鋼面」了。聽到這裡,應該就有人會頭皮發麻了,就跟當初的我一樣。但是,千萬別怕,我已經敲過不下20支刀了,從沒有敲破鋼過! 只要不是敲得太過分,鋼面是沒這麼容易破的!


       










        舊刀。照上述方法整平後的鋼面幾乎不用再研磨了。如果過度的整鋼面,只是浪費鋼材而已。只需要在磨斜角磨出捲刃(burr)之後,拿仕上砥石輕輕磨掉捲刃即可鋒利。不過,焊刃結構的的刀刃因為有應力問題,所以時間久了會稍微變形,屆時就得再敲鋼面、整平了。