2017年12月25日 星期一

蛻變

停筆了許久,並不是不玩木工了,而是一頭栽入木工工具的核心。
老早就玩木工玩偏了,只是未來會偏得更遠罷了~~

先前從磨刀寫到整鉋台,是為自己使用工具的心得做個紀錄。之後又寫整理二手鉋刀,是期待這些老工具可以在妙手之下回春,重獲關愛。玩著、寫著,覺得自己根本不是在玩木工啦!而是玩工具!

有人會說這是捨本逐末、軍備競賽,個人認為這樣的說法沒什麼不對,但這就是個人真正的興趣所在。

也許是玩得太大膽了些,光磨磨刀、修修裹、整整鉋台這些口味已經不夠重了,而是想自己鍛造出順手的工具!

早在3年多前,拜訪了一些打鐵店,希望可以委託鍛造鉋刃,但多跟打鐵匠師聊聊之後,發現術業是有專攻的,打鐵就像醫生一樣是有分科的。有的專打農具,有的專打番刀,並不是單純因為技術限制,而是經濟因素使然。專打木工工具的,在東部這邊是沒有找到了。

其實早先也在網路上看到些資訊,大概知道鉋刀、鑿刀等等的鍛造,在台灣已經快絕跡了。而其中能按照日本傳統謹製的刀具,目前在台灣更是少。

難道,鍛造工具刀的技術是這麼的神祕而不可獲嗎?

看了歐美的鍛造書籍、影片之後,發現這些資訊相當的充足,在很多文章、網路資訊都有詳細闡述。就像讀書一樣,肯下功夫是可以讀得懂的! 但是鍛造畢竟是門實作藝術,光紙上談兵是沒有意義的。

今年5月,和好友一起到日本參加鍛造營。兩天的課程,日本職人的日常,卻讓我預習了好幾個月。透過英文、google翻譯、比手畫腳、漢字書寫,日本職人為我解答、印證了許多書籍裡的知識,真讓我回味無窮! 當然,就跟日本刀的鍛造一樣,名家的鉋刀也是有很多不傳之秘,不是我這外行人可以去了解的(但現在這年紀去當學徒也太老了些~~)。

鍛造營體驗完畢後,個人正式(或說狂妄地)邁向下一個階段與目標: 工具的鍛造!

2017年4月21日 星期五

鉋刃黑染(二)

這篇來筆記磷酸鹽黑染。

磷酸鹽黑染是利用磷酸與一些鹽類產生磷酸鹽反應性皮膜,附著在鋼鐵表面而達到防鏽的用途,英文稱為parkerizing或phosphating。(之所以叫parkerizing是因為該技術是由parker公司登錄專利,之後雖然過了專利期,但已被人們拿來慣稱磷酸鹽黑染) Parkerizing這技術在軍火業已經使用多年,早已取代rust bluing了。

磷酸鹽黑染大概可分三種主要類型:
磷酸鐵黑染(黑)、磷酸錳黑染(黑)、磷酸鋅黑染(灰),三種顏色都不太一樣,保護力也不太一樣。其中磷酸鋅多半是應用在需要上面漆的工法上,且有很好的抗鏽能力。磷酸錳則有很好的耐磨力及防鏽力。

大概的化學式如下:
3Mn2++ 2PO43- =Mn3 (PO4)
nMn2+ + mFe2+ + xPO43- → MnnFem(PO4)

3Zn2++ 2PO43- = Zn3 (PO4)
nZn2+ + mFe2+ + xPO43- → ZnnFem(PO4)x

2017年4月5日 星期三

鉋刃黑染(一)

在之前的筆記中已經有些微的帶過鉋刃黑染這個技術,接下來的幾篇會再稍微地深入探討。

刀刃為什麼要黑染? 是因為美觀? 是因為保存? 這兩個答案都對。先前有一段時間,我喜歡把原來黑黝黝的刀刃處理成鐵的原色,自覺相當的美,但是一個好友跟我提了專業木工的建議:這樣會需要一直上油才能保持刀刃不生鏽,而對職人來說,反覆上油實在太為繁瑣。(畢竟職人總是要把刀具維持在最鋒利的狀態,刀具研磨是家常便飯,不像我這種DIY的許久才磨一次刀。) 也有人認為刀刃黑黑的,甚至帶點鏽,帶點古意,才是美。黑染的刀刃,除了防鏽以外,也增添了一些不同的味道,超乎實用的層次,這可以體現在鉋刃以外的諸多刀具上面。

這篇筆記會分享一些個人到處扒來的知識、理論,並在之後的文章慢慢分享一些自己黑染鉋刃的經驗。
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黑染,意義不同於上漆,乃在於[染]這個部分,它並不單純是上一層色漆在鋼鐵表面,而是有一點讓色[吃]進去鋼鐵裡面的意味。而就是因為是吃進去的,所以黑染的抗鏽能力一般比單純上漆來的好(但實際結果端視黑染處理的種類與品質而定,而且科技日新月異,現在有許多防鏽漆、甚至奈米塗膜都強調有更好的防鏽能力)。至於黑染的顏色部分,是不是黑色,就倒不盡然了,這只是一個泛稱。

就個人的理解,目前常用的黑染大概可分為數類。

一、冷黑染(cold bluing)
二、熱黑染(hot bluing)
        ---rust bluing
        ---parkerizing
        ---alkaline

冷黑染(cold bluing)大約是使用亞硒酸+銅離子的成分(因為銅離子使然,冷染液通常是呈現漂亮的藍色外觀),在這種染劑與鋼鐵表面接觸後,會立刻形成黑色的硒化銅顆粒附著在表面,達到黑染的目的。冷黑染的步驟很簡單,就是浸、沾、刷上染劑,如此而已,是非常容易入門的技術,但它的保護力就很薄弱了。為什麼薄弱呢? 因為硒化銅顆粒並不是鐵元素本身的化合物,它只是[沾附]在表面,其實沾的不是很牢靠,很容易被磨除掉。所以冷染這技術多半是應用在修補小塊面積的表面,達到美觀而已,談不上什麼了不起的防鏽。這可以在美國槍店賣的染劑種類略知一二: 大部分賣的都是這種簡易型式、修補外觀的染劑而已。

熱黑染就可以說是比較實在的黑染了,因為它真的會[吃]進鋼鐵裡面去,也就是會與鋼鐵產生化學反應。這邊先筆記rust bluing而已,因為我還沒試用過parkerizing。

Rust bluing應用的原理是把一般狀況下產生的鐵鏽(就顏色來說,就把它稱為紅鏽[Fe2O3‧H2O]吧!),利用加熱轉變為緻密而有保護效果的黑鏽。黑鏽是Fe3O4,是真正的鐵化合物,它是會吃進表面去的,所以附著度相當好,可以保護下層的鐵不再生鏽。
所以rust bluing的操作大概分兩塊-- 鏽化(browning)及轉化(conversion)。首先利用染劑快速把鐵鏽化,產生紅鏽,再利用水煮加熱,產生黑鏽。染劑部分,就是使用會讓鐵生鏽的配方,大概就是一些氧化劑,例如酸、雙氧水等等,再加上一些佐劑(例如增加染劑滲透能力的配方、讓染劑產生均勻鏽化的成分等等)。塗完染劑之後,讓鐵件有些時間、濕度來生鏽,然後再放入沸水,讓均勻的紅鏽轉化成黑鏽。最後就是用鋼刷把附著度不佳的黑鏽顆粒刷除。Rust bluing是很需要時間及耐性的,這些步驟通常需要反覆做多次以上,才能達到均勻、緻密的保護層。所以我想,這是為什麼rust bluing在歐美的槍械黑染步驟中已經被淘汰,而僅僅限於修復骨董槍的應用了。但是rust bluing倒是有幾個好處: 如果刀刃再生鏽,可以不用除鏽就直接在染、再轉化鏽就可以了;黑鏽的保護力是很好的。

下列組圖是rust bluing。

自己調製的染劑。

剛塗布完染劑的模樣。

讓刀刃產生均勻的紅鏽。



紅鏽轉成黑鏽後的模樣。

最後,不管是何種類的黑染,都需要作封孔,才能達到最佳的防鏽能力。封孔其實就是用油或樹脂類塗料來滲入黑染顆粒的孔隙當中,達到隔絕水分的用意。黑染顆粒所產生的孔隙,有助於把油或樹脂塗料hold在表面。

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第二次嘗試rusting bluing。

這次是試用歐美論壇提到的改良式日本黑染配方,多加入了硫化物。在調製染劑時就領教到硫化氫的可怕了......,不過黑染效果也是挺不錯的! ↓↓

再度自調黑染劑。

 剛除完鏽的鋼鐵原貌。

 染劑剛塗下去的模樣,鏽化速度很快!

 表面的顏色隨時在變化,代表鏽化反應還沒完全。

 紅鏽開始逐漸展開......(還不夠全面),接下來會放到溫暖潮濕的浴室去生鏽囉!

 生鏽再轉化,整個過程進行約4個循環之後的模樣,是不是黑森森的呢? 斑駁的外觀可能來因為這隻鉋刃的地金是不均勻的古鐵(這樣才美啊!)。

 刀背的黑染狀況。可以看到手套上有很多黑粉,這些就是在接下來的程序中要用鋼刷刷除的黑鏽。這些鬆脫的黑鏽對於防鏽是沒有幫助的,只會把手弄髒。

 這網杓是自己改製的,拿來做加熱轉化處裡用的。

 全部弄完之後,要用防鏽油作水置換,讓鏽化完全停止。防鏽油同時會滲進黑染表層的孔隙當中,達到封孔的作用,來隔絕水分、水氣。

 防鏽油浸潤完畢之後,擦拭乾淨。(這次是用恐龍防鏽油,但似乎因為浸潤力太強(??)讓一些原本刷不掉的黑染也剝落了,考慮下次改用其他的油品)

刀背的黑染狀況。(手套上已經不再有脫落的黑粉囉,剩下的黑染部分,可是非常緊密的附著在地金上面,搭配日常的椿油擦拭或是金油塗佈,防鏽力得到大幅的提升!)

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近來手上鉋刃有限,剛好看到朋友的山刀生鏽的嚴重,就拿來除鏽黑染了。這是第二次用日式黑染配方,越來越熟悉操作技巧了。
 除鏽前。

 黑染後。

 黑染後。

 黑染後。

黑染後。

表面大致是均勻的黑色,但又帶點斑駁,像磁鐵黑一樣,雖然是消光黑,但又有些光澤。最後就是準備用防鏽油封孔。

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好久沒有黑染了,這次試了個「茶煮黑染」......
「茶煮」其實是利用了兩個原理:第一、先鏽化,獲得紅鏽。第二、將紅鏽轉變成單寧酸鐵(iron tannate)。

單寧酸鐵是紫黑色的化合物,附著在鋼鐵表面,會產生深紫至深黑的皮膜,利用這層皮膜來吸油、持油,達到防鏽的目的。

「茶煮黑染」也被應用在日本刀刀鐔的黑染。當然,它只是眾多刀鐔黑染方法中的一種而已......




這次黑染的對象是岳母的日本花鋏剪。黑染的顏色比先前的黑染多了一些變化、層次,多了 些味道......除了舊化的感覺,也有......淡淡的單寧酸香味,看來......是食用級的黑染,哈哈!千萬別當真,沒有黑染是對健康有益的......

小筆記......(留給自己當紀錄的)
黑染劑:美式鏽化配方
單寧酸:褐粉原料
小蘇打溶液中和-->3m菜瓜布刮除-->熱風除濕-->蜂蠟封孔  完工