Геометрия клинка: шлиф и углы заточки.

Введение

Форма поперечного сечения лезвия в плоскости, нормальной к его режущей кромке. Шлифовка – это форма поперечного сечения лезвия в плоскости, перпендикулярной режущей кромке. Шлифовка отличается от профиля лезвия, который представляет собой форму поперечного сечения лезвия в плоскости, содержащей режущую кромку и центральную линию спинки лезвия (то есть форму лезвия при взгляде сбоку, например, клинок типа "клип-пойнт", "копье" и т.п.). Шлифовку лезвия не следует путать со сколом, формирующим режущую кромку; она обычно описывает общую форму поперечного сечения лезвия, не включая скошенную режущую кромку, которая, как правило, имеет другой, менее острый угол, чем скос, выполненный на лезвие для придания ему определенной формы поперечного сечения. Например, знаменитый охотничий нож Buck 110 имеет лезвие с "вогнутой шлифовкой" (hollow ground), с вогнутыми гранями лезвия (которые облегчают разрезание материалов), но сама режущая кромка представляет собой простой плоский скос под меньшим углом. Было бы сложно, если не невозможно, применить "вогнутую шлифовку" непосредственно к режущей кромке лезвия, которая является очень узкой и небольшой областью скоса.

Шлифование

Шлифование – это процесс формирования режущей кромки. Он включает в себя удаление значительных объемов материала с лезвия, что отличает его от правки и полировки. Лезвия шлифуются при первоначальной заточке или после существенных повреждений, таких как скол кончика, зазубрины или сильная коррозия. Хорошо поддерживаемые лезвия требуют шлифовки реже, чем запущенные или подвергавшиеся небрежному обращению. Геометрия шлифа лезвия обычно характеризуется углом режущей кромки и углом заточки. Угол режущей кромки измеряется между линией, лежащей в плоскости одной из граней режущей кромки, и второй линией, пересекающей центральную линию обуха, обе линии находятся в одной плоскости, перпендикулярной режущей кромке. Угол заточки – это сумма углов режущей кромки. При прочих равных условиях, чем меньше угол заточки, тем острее лезвие и тем легче повредить его режущую кромку. Подходящий шлиф зависит от предполагаемого использования лезвия и материала, из которого оно изготовлено. Производители ножей могут предлагать одно и то же лезвие с различными типами шлифа, а владельцы ножей могут перешлифовать свои лезвия для достижения различных свойств. Существует компромисс между способностью лезвия держать заточку и способностью ее сохранять. Некоторые типы шлифа легче поддерживать, поскольку они лучше сохраняют свою целостность при повторной заточке, стирающей материал лезвия. Более твердые стали дают более острую заточку, но более хрупкие и, следовательно, легче скалываются, в то время как более мягкие стали более прочные. Последние используются для ножей, таких как топоры для рубки мяса, которым требуется прочность, но не обязательно острая режущая кромка. В диапазоне твердости материалов лезвия взаимосвязь между твердостью и прочностью довольно сложна, и часто одновременно возможна высокая твердость и высокая прочность. В качестве ориентира, западные кухонные ножи обычно имеют двойной скос (около 15° на первом скосе и 20–22° на втором), в то время как восточноазиатские кухонные ножи, изготовленные из более твердой стали, имеют клиновидный (двойной скос) до 15–18° или долотообразный (одиночный скос) до 20–30°. Важно не путать шлиф лезвия, описывающий его поперечное сечение, с углом, сформированным на режущей кромке для создания режущей кромки. Крайне редко можно встретить нож с одним углом шлифа, формирующим как профиль, так и режущую кромку (исключением, возможно, являются прямые бритвы). Например, знаменитый складной охотничий нож Buck 110 описывается как имеющий "вогнутый шлиф", что означает, что грани лезвия шлифованы в вогнутую форму, но лезвие также имеет второй, менее острый, обычный скос, формирующий режущую кромку. Классический складной нож Opinel имеет лезвие с "плоским шлифом", что означает, что грани лезвия плоские, без выпуклостей или вогнутостей, сужающиеся к режущей кромке, но фактическая режущая кромка снова сформирована другим, менее острым скосом на узком крае. Классический нож Morakniv имеет сабельный или "скандинавский" шлиф с плоскими, перпендикулярными сторонами на корпусе и вторичным скосом, сформированным ниже для создания конической кромки, но опять же, фактическая режущая кромка состоит из третьего, менее острого скоса. Таким образом, "шлиф" лезвия чаще всего относится к общему поперечному сечению лезвия и не следует путать с фактическим стилем режущей кромки, сформированной на лезвии, хотя эта режущая кромка также создается путем шлифовки. Если бы режущая кромка была включена в описание "шлифа", подавляющее большинство лезвий пришлось бы описывать как "комбинированный угловой шлиф". И, конечно, можно приобрести незаточенное лезвие любого желаемого типа шлифа, и редко требуется шлифовать всю поверхность лезвия для создания режущей кромки.

Grinding is the process of creating grinds. It involves removing significant portions of material from a blade, which distinguishes it from honing and polishing. Blades are ground during their initial sharpening or after having been sufficiently damaged, such as by breaking a tip, chipping, or extensive corrosion. Well maintained blades need grinding less frequently than neglected or maltreated ones do. Edge angle and included angle typically characterize a blade's grind. An edge angle is measured between a line lying in the plane of one of the edge's faces and a second line intersecting the back's centre contour, both lines lying in the same plane normal to the edge. The included angle is the sum of the edge angles. Ceteris paribus, the smaller the included angle, the sharper the blade and the more easily damaged its edge. An appropriate grind depends upon a blade's intended use and the material composing it. Knife manufacturers may offer the same blade with different grinds and blade owners may choose to regrind their blades to obtain different properties. A trade off exists between a blade's ability to take an edge and its ability to keep one. Some grinds are easier to maintain than others, better retaining their integrity as repeated sharpening wears away the blade. Harder steels take sharper edges, but are more brittle and hence chip more easily, whereas softer steels are tougher. The latter are used for knives such as cleavers, which must be tough but do not require a sharp edge. In the range of blade materials' hardnesses, the relationship between hardness and toughness is fairly complex and great hardness and great toughness are often possible simultaneously. As a rough guide, Western kitchen knives are generally double bevelled (about 15° on the first bevel and 20°–22° on the second), whereas East Asian kitchen knives, made of harder steel and being either wedge (double ground) to 15°–18° or chisel shaped (single ground) to 20°–30°. Care should be taken to avoid confusing the grind of the blade as describing its cross section and the angle that is ground onto the edge to form a cutting edge. It is very rare to have a knife with a single ground angle forming both the profile and the cutting edge (the exception being perhaps straight razors). For example, the famous Buck 110 folding hunting knife is described as having a "hollow grind" meaning the faces of the blade are ground into a concave – but the blade also contains a second, less acute, conventional bevel that makes up the cutting edge. A classic Opinel folding knife has a "flat grind" blade, meaning that the faces of the blade are flat, without convexity or concavity, tapering towards the cutting edge: but the actual cutting edge is again formed of another, less acute bevel ground on the narrow edge. A classic Morakniv has a saber or "Scandi" grind, with flat, perpendicular sides on the body, with a secondary bevel formed below to create a tapered edge, but again, the actual cutting edge comprises a third, less acute bevel. Thus the "grind" of the blade most often refers to the overall cross section of the blade and should not be confused with the actual style of cutting edge put in the blade, even though this cutting edge is created by grinding as well. If the cutting edge was included in the description of the "grind", the vast majority of blades would have to be described as "compound angle grind". And of course one can purchase an unsharped blade in any style grind you desire, and there is rarely need to grind the entire surface of the blade to create a cutting edge.

Процесс

Острый предмет работает, концентрируя силы, что создает высокое давление из-за очень малой площади режущей кромки. Однако высокое давление может повредить тонкое лезвие или даже привести к его затуплению и образованию округлой кромки при работе с твердыми материалами. Неровный материал или косой срез также может создавать больший крутящий момент на лезвиях с вогнутым шлифом из-за "губ", образующихся по обе стороны кромки. Для усиления режущей кромки можно добавить больше материала лезвия непосредственно за ней, но в процессе заточки часть этого материала необходимо удалять для придания кромке новой формы, что делает процесс более трудоемким. Кроме того, любой разрезаемый объект необходимо отодвигать в сторону, чтобы освободить место для более широкой части лезвия, а любое усилие, распределенное по поверхности шлифовки, снижает давление на режущую кромку. Один из способов решения этой проблемы – использовать лезвие под углом, что может визуально уменьшить крутизну его заточки, подобно тому, как серпантин облегчает подъем по тропе. Использование кромки таким образом облегчается за счет придания лезвию кривизны, как это можно увидеть у сабель, тульваров, шамширов и ката́н, среди многих других. Некоторые старые европейские мечи (наиболее известный – Hrunting) и индонезийские крисы имеют волнистую форму, которая дает схожий эффект при рубящих или колющих ударах. Для измерения углов режущих кромок используют гониометр или угломер для лезвий.