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巫毒在PRC代購網》→《刀友專區》→《煉瘋號》→寫了篇刃角概論【教學帖】

梅哥覺得此篇可讓刀友增長對刀的基本認識,經過協調原作者《巫毒》林偉倫本人,經過改編整理貼文格式,轉貼至此以饗刀友。

  

[巫毒的部落格]

寫了那麼多介紹我跟豪哥作品的文,接下來寫點不一樣的,就寫些我好久以前就想好好寫、但受限於技術沒辦法好好寫的文。

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甚麼樣的文那麼難寫呢?

那就是一些關於基本概念的教學帖,要訴諸文字對我來說還算簡單,但難的是圖文並茂,因為刀子本身有光澤會反光,因此要拍得好並不容易,而我要寫的教學帖更是要講究將細節拍清楚,這對攝影技術欠佳、器材不夠高檔的我來說比做刀還難!

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還好最近我在學些工業設計軟體,藉著這些軟體直接將刀子建成3D模型來構圖,會比我直接做刀子來拍照片還要清晰易懂,而且也省掉很多粗重工作,真是以前想都沒想到用軟體來搞這個這麼簡單!

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我第一個想寫的主題是刃角

因為這算是基本中的基本,但也因為太過基本了,反而容易讓人忽略、也很少有專文在講述這些,今天就讓我來開個頭吧!

若要說刀子跟一片窄長的薄鋼片(如鐵尺)有甚麼差別,有人可能會說刀子有刀尖鐵尺沒有;有人可能會說刀子有握柄刀鞘而鐵尺沒有。

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要我說的話,我會說刀子有開刃而鐵尺是一把通體等厚、沒有開斜面的長方體。

 

刀子之所以為刀子

是因為它藉著在長方體造型的鋼胚(或是其他可拿來做刀的材質)上開了至少一個以上的斜面,

然後至少一個斜面與另一個面交會時會產生一條線,那條線就是

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理論上厚度接近於零因為在數學上,線是沒有厚度的,在切割時所有的力道非常集中地集合在那條刃線上,因此只要那條刃線的厚度夠薄,就算是不大的力道,在接觸面積非常小的狀況下也能發揮強大的切割效果,因此這斜面可說是一把刀是否能成為刀的決定性因素,非常地重要!

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講了這麼多還是用圖解比較快,下圖是兩根鋼胚的橫截面,基本上兩根鋼胚都是用6*50*200mm的鋼板去磨了兩個斜面。

下圖左是所謂的全平磨到底、不開第二刃角的超薄開刃法,此時他的單一刃角角度只有6.87度,這刃角非常地小、刃口也非常地薄!

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右邊那把是我常用的開刃方式,就先全平磨到刃口只剩下1mm的厚度再來開第二刃角

對了!在英文中像這樣大面積的斜面稱之為「Primary bevel

我稱之為主研磨面,而在主研磨面與刃口肉厚之間再來開的第二刃角

英文是「Secondary bevel」。

教學圖-1

 

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剛才說全平磨到底不開第二刃角的刃口很薄,那到底有多薄呢?

我們就先來把右圖,那個刃口留1mm肉厚的刀子開個30度的第二刃角來跟它對照一下,

下圖右邊的就是將預留的1mm肉厚上再開個30度的第二刃角,

由此可看出主研磨面與第二刃角之間會出現兩條新的稜線,

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而這兩條稜線之間的厚度是1.23mm

而第二刃角刃區的寬度是2.38mm

刃口尖端到兩條稜線間的直線距離是2.29mm

這些數據看來雖然無趣,可供做日後各位磨刀時觀察刃角是否正確的依據(前提是刀子厚度寬度差不多是6*50mm)

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那圖左的全平磨到底單一刃角6.87度的呢?

若跟圖右的比,它的刀刃尖端往刀背處深2.29mm處的厚度就只有0.27mm而已!

非常地薄

雖然一定很鋒利但也非常地不耐衝擊磨損。

教學圖-2

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上面兩張都是刀身橫截面的平面圖而已,現在把那兩個橫截面給「長」出200mm的厚度出來,就成了兩把方方正正的刀子了,因為這是主講刃角的教學帖,因此我這3D模型沒有給他設計握柄,也沒有做刀尖,讓各位專注於刃角就好。

教學圖-3

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全平磨超薄刀

接下來就沒有那把全平磨到底的超薄刀的事情了,因為那把就算真的做出來也大概要時常維修。

刃角強度

 

就來專心講那全平磨到刃口剩1mm肉厚再開個30度第二刃角的刀子吧!

這種設定我通常是用在Bowie knife尺寸以上的大傢伙使用的

這樣的設定刃角夠小、切割力不錯,刃口夠厚有一定強度,就算砍到硬物不幸崩口也不至於傷得太深,易於修復。

 

順道一提的是若我是做刃長五到十吋之間的直刀時,我的刃口肉厚會留約0.7mm左右再來開個30度第二刃角。

若我做的是刃長五吋以下的直刀,那刃口肉厚則會進一步縮減到約0.4mm左右的程度再來開第二刃角。

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接下來我要搞點破壞,一般來說厚度6mm、寬度50mm、全平磨到刃口留1mm肉厚再來開個30度第二刃角的直刀,若採用我慣用的1090高碳鋼並熱處理有到位的話,一般來說就算砍到硬物也不至於會有太深的崩口的。

 

我個人的最高紀錄是故意拿這種設定的刀子用力去砍固定在虎鉗上的大銼刀邊緣,結果產生了一個深約2mm、寬也約2mm的崩口,但大銼刀身上也是多了個約1mm深的傷口,我那把刀子的傷口大約就停止在刃口肉厚約有1mm厚的地方就下不去了

 

對照下圖二來看,距離刀刃口約2mm處的肉厚也大概就是1mm那麼厚。所以就一般的使用上來說,要出現深達0.5mm的崩口都是很難的,因此我就先畫了三個形狀來模擬三個缺口。最左邊那個是寬0.5mm、深0.3mm的三角形缺口、中間的是寬1mm、深約2mm的圓弧形缺口、右邊那個是寬1mm、深0.5mm的三角形大缺口。

教學圖-4

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接下來對那三個圖形下「伸長除料」的指令,馬上就把好好的刀刃上砍出三道大小不一的缺口。

教學圖-5

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轉個網路正妹最喜歡的斜上方45度角來看,這缺口顯得更立體更明顯。

教學圖-6

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鏡頭拉遠到整把200mm長的刀身都入鏡,其實這樣看來缺口並不會很明顯。

教學圖-7

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但缺口還是得處理掉,要不然長期使用下容易在缺口處累積應力,到時候刀子就會從那缺口處斷裂。剛才畫的那三個缺口不是最深0.5mm嗎,因此我畫了個長方形來模擬磨刀石,請注意這磨刀石的擺放角度跟第二刃角是平行的,這樣子重新磨出來的刃角才會依然保持在30度。

教學圖-8

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然後對這個長方形再度下個「伸長除料」的指令,下圖中右邊的刃面馬上就被去掉約2mm厚度的鋼料。

這是只有在工程軟體裡才有這麼輕鬆的事情,真實世界裡若你用磨刀石要磨掉這約0.2*0.2*200mm經過熱處理後的高碳鋼,保證你得磨個數十分鐘之久!

教學圖-9

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這樣磨過去之後,那三個缺口當中最淺的2mm深圓弧狀缺口馬上就消失,然後另外兩個三角形缺口也縮小很多了。

教學圖-10

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不過轉個方向看似乎怪怪的,原來是只磨一邊的刃,造成左右兩邊刃面不均勻的窘狀。

教學圖-11

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因此另外一邊當然也是要磨啦!同樣也是畫個長方形模擬磨刀石。

教學圖-12

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然後再給它「伸長除料」,如果實體的刀子也能夠下個指令就馬上磨掉那麼多料的話,我也不必搞得一身傷了呀!

教學圖-13

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然後整把刀就變得煥然一新,幾乎看不出有損害過的痕跡!

教學圖-14

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不過它真的沒變嗎!我再度測量了一下它的尺寸,發現寬度只剩下49.5mm、第二刃角雖然還是30度,不過刃口肉厚因為刀刃內縮的關係稍微增厚到1.29mm(原來是1.23mm),開刃區的寬度也有增加。

 

這也就是說,哪天我又把刀子搞出個深0.5mm的缺口,而我又要把缺口磨掉的話,刃口肉厚(我定義為主研磨面與第二刃角之間形成的兩條稜線間的距離)會不斷地增厚,當厚到一個程度的時候,整個主研磨面就必須要重新研磨打薄,要不然刃口會厚到一個難以切開物品的程度。

教學圖-15

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以上是巫毒嘗試用工程軟體製圖來輔助寫的教學帖,應該還有很多需要加強的地方,若各位有疑問的話,歡迎去【巫毒的部落格】踴躍提問。

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刀友提問

大頭 : 剃刀的話就可用上全平磨到底了吧?

答覆大頭兄您這個問題問得真是好呀!剃刀的開刃方式很特別也很有趣,值得專文介紹,現在我先畫個簡單的草圖來說明一下吧!剃刀基本上也算是全平磨到底,但一如前面我所說過,這樣的搞法會讓刀刃太薄抗損性大減而不實用,因此剃刀採用的方法是加大刀身的厚度,使得它的刃角不至於太小、刃口肉厚不至於太薄。

 

下圖只是我依照網路上的實體照片畫的示意圖,比例正確但我沒有實際尺寸因此就大約採用厚度6mm、寬度30mm的設定,您可以看到若全平磨到底,它的單一刃角大約是15度左右,我之所以把刃角標示成外圈角度,是因為下方空間太小,標內側角度時會把我要說明的線條給遮住。

 

15度的刃角也夠小了,雖然沒有前面說的6mm50mm寬全平磨到底的不到7度那麼小,但也已經讓它非常鋒利。只是人的鬍鬚遠比想像中來的堅韌,對刀刃的磨損程度頗大,因此剃刀也得時常研磨才能保持刮鬍順暢,前面也說過刀子越磨刃口肉厚會越來越厚的問題。

 

刃口肉厚變厚會讓切割時的阻力大增而影響效率,因此會把下圖中虛線的部分採用內凹磨的方式把原本全平磨的刃面變成中間有一部份是內凹的曲面。

 

這麼一來您看這刃口肉厚的厚度是不是從刀身中央往刃口處的那一半段幾乎都是一樣厚的,這樣就大幅解決了越磨刃口肉厚變越厚的問題,反正哪天刀子磨到整體寬度剩原來的2/3開始面臨刃口肉厚變厚的問題時,這把刀大概也不知道已經使用幾年了,早該回本了呀!

教學圖-16

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我畫的這個草圖是以厚度6mm、寬度30mm為基準,實際上的剃刀應該沒那麼寬沒那麼厚,我量了一下在這個設定下的刃口肉厚為0.77mm算是挺薄,但若以一般剃刀的尺寸來說,我想真實的刃口肉厚應該是在0.5mm以下。

 

這種開刃方式還有一個優點,那就是磨刀的時候刃角很好抓,因為它等於是全平磨只是刃面中央部位內凹而已。

 

大體看來只有一個刃角,要磨刀時只要將整個刃面貼齊磨刀石其實剃刀是用皮革或布料材質的研磨器來磨的,頂多再稍微多加點角度,就能確實地磨到刃口,甚至給刃口加一點點蛤刃的效果,更能增添刃口的抗損能力。

其實像這樣的開刃法也不只有剃刀在用,許多折刀例如刀友們奉之為神器的Sabenza就是用這種開刃方式,因此能夠在長期使用、研磨下刀刃依然保持良好的切割能力。

 

lagriffe : 有個疑問,我現在修缺角都是用粗磨石來修,可是有些缺口很深用粗磨石還是要修很久可不可以直接用銼刀挫完再慢慢用磨石增加號數磨另外一個問題,我現在磨刀是400 800 2000 然後牛皮青土拋光到鏡面。可是有聽說過刀鋒不要磨到鏡面切割能力比較好的說法請幫我解惑!!

答覆若你用的銼刀可以銼得動你要磨的刀子,當然也是可以的呀,不過一般的銼刀應該是銼不太動有熱處理硬化過的刀子啊。在這邊推薦一個好東西:http://prc.moreforum.com/posts/list/29218/517009.html#.UuZgQMIVHCs這種鑽石銼刀我透過羽逸站長前前後後買過各種尺寸樣式加起來至少有三十把了吧,這種鑽石銼刀去料能力超強,不管是來修理刀刃的缺口、還是改刃角都是超有效率的,有了這玩意兒之後,我就再也不買美國的DMT鑽石銼刀了,因為一把DMT可以買這種淘淘牌鑽石銼刀將近十把,但DMT的耐用度卻沒它高。不過這種銼刀去料能力強,是因為上頭鍍的鑽石顆粒夠大顆,磨起來雖然很爽,但缺點是會把刀刃磨出一堆粗鋸齒,換句話說是把刃口搞出一堆細小缺口,若你的刀主要是用來割草、割尼龍束帶、瓦楞紙箱之類有著強韌纖維的物質,那可以不必換細號數磨刀石繼續細磨,直接拿鑽石銼刀磨過的刃口就會很好割()了,這鑽石銼刀雖然沒寫號數,不過依我的經驗看來大約是#80左右。

 

但若你主要是拿來做些講究精密度、切割斷面也要求要光滑漂亮的作業,那就得多花點時間去把那些粗鋸齒(微小缺口)給好好去掉了。

這時候再推薦你一個好東西:http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5.w4002-4575364595.14.eHVpfC&id=14886064202

 

開刃油石【碳化硼開刃磨刀石】150#粗磨開刃配紅寶石油石精磨-淘寶網碳化硼材質磨刀石,上面這個是#150的,拿來去掉約#80的鑽石銼刀產生的微小缺口的效率很高,而且它磨出來的刃口質感綿密,不會造成一堆小缺口,去料效率大概只輸給鑽石顆粒,若刀子沒受重傷的話,用這#150的碳化硼油石就很好用了,碳化硼磨掉粗鋸齒之後可以直上#800以上的磨刀石繼續將刃口磨細拋光,省略掉#240~#600這段。

 

油石我都是加點針車油當潤滑劑就拿來磨碳鋼刀了,省掉加水磨刀邊磨邊生鏽的麻煩。下圖中上方的那塊就是我的#150碳化硼油石,用了三年左右磨了許多刀子石頭表面依然很平整,不愧是號稱人造物中最硬的材質之一。

教學圖-17

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刀鋒要不要磨到鏡面跟切割能力好壞沒有絕對的關係

前面也說過,刀刃利度跟你主要的用刀作業內容的關聯比較大,若你是拿刀來割纖維粗硬的物體,那用粗磨石磨到刃口出現一堆鋸齒之後就可以上陣了,這種設定對付粗鋸齒反而比較耐久。

 

磨到鏡面(普通至少#1200以上)又鋒利到足以剃毛的刀刃拿來切粗硬纖維的話,那種鋒利的感覺會降很快,會讓人很想重新磨回那種刀刃鏡面足以剃毛的銳利程度,但這樣就會有磨不完的刀了。

我的話大概就只有草格仔會磨粗鋸齒刃,其他刀款只要是我親手磨的,那#1500+牛皮青土是最低標準。

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