Процессы - затупление

Botanic
Сообщения: 2739
Зарегистрирован: 02 июл 2015, 01:36
Контактная информация:

Процессы - затупление

Сообщение Botanic » 22 сен 2016, 21:18 #1

Путеводитель по заточке/ Часть 1: Теория / Процессы - затупление



Параметры, влияющие на затупление:
  1. Механическое разрушение
    1. Деформация.
      Замины, загибы РК.
    2. Хрупкое разрушение.
      Трещины, cколы, выкрашивание.
  2. Абразивный износ
    Если резать только мягкие овощи и продукты, то могут пройти годы до сколь-нибудь заметного затупления.
  3. Коррозия.
  4. Адгезионное разрушение (актуально для металлорежущего инструмента).

Для кухни также актуальны:
  1. Техника нарезки.
    Есть большая разница, между нарезанием продуктов и нарезанием доски вместе с продуктами. От материала доски так же многое зависит (особенно, если речь про закаленное стекло, керамику, камень, сталь).
  2. Жирное мясо
    Есть еще проблема с налипанием жира на РК Агрессивный рез (принципы): Рез жирных продуктов (мясо, сало)
[src] [src]

Износостойкость - способность противодействовать абразивному износу. Зависит от количества, типа и распределения карбидов в стали.
Твердость - сопротивление деформации. Напрямую зависит от твердости стали.
Пластичность\вязкость - стойкость к выкрашиванию и скалыванию при, например, ударах.

Обычно, твердость и вязкость обратно пропорциональны друг другу. Твердый клинок может быть хрупким и не так хорошо выдержит испытание с разрубанием костей, как мягковатый клинок. В то же время, в случае с пластичной мягковатой сталью РК будет более подвержена сминанию и загибам при наличии боковой нагрузки или при резе плотного твердого материала (дерева, например), с чем с легкостью справится более твердый режущий инструмент.
Проиллюстрировать можно на примере хрупких, но твердых керамических ножей Kyocera и вязих, мягких китайских мясных топориках.

Стойкость
Определяется способностью кромки и прилегающего к ней металла противостоять деформационному (когда металл сминается и загибается) и хрупкому разрушению (когда откалываются кусочки).[src]
Зависит от износостойкости, твердости, пластичности и от функций, возлагаемых на конкретный нож.
При возможном контакте РК с костями или другими твердыми частицами, следует отдать предпочтение более пластичной стали.
Твердость важна при резе твердых материалов (дерево).
Износостойкость - рез абразивных материалов(бумага, картон, войлок). [src]


--------------------
Почему нож тупится при резке?
В этом принимают участие два параллельных процесса.

Абразивный износ
Первый – это отрывание микроскопических частичек стали от лезвия под действием силы трения. Проще говоря, лезвие стирается.
Сталь клинка, конечно, намного тверже, чем большинство разрезаемых ножом материалов, поэтому она стирается намного медленней, в конце концов ведь дерево режут сталью, а не сталь деревом. Но все-таки понемногу стирается и сталь. Особенно там, где на нее приходится наибольшая удельная нагрузка – на самом краю лезвия, на его передней, режущей, кромке.
Подчеркиваю, этот процесс происходит на микроуровне, поэтому и результаты его – микроскопические. Невооруженным глазом их не видно, и о затуплении ножа можно только догадываться по плавно возрастающему усилию, необходимому для резки.

Но если бы только так наш нож тупился – очень редко нам пришлось бы его точить.

Боковые нагрузки - загиб РК
Беда в том, что при резке практически невозможно удерживать лезвие все время так, чтобы оно «атаковало» разрезаемый материал строго в направлении своей плоскости симметрии. Чуть-чуть рука дрогнет, лезвие наклонится под невидимым для глаза и невоспринимаемым для руки углом – и уже на его режущей кромке появляется боковая составляющая нагрузки.

Твердые частицы в разрезаемом материале
Этому же способствуют всяческие неоднородности в разрезаемом материале (а где вы видели строго однородный?!), например сучки в дереве или вкрапления частичек более твердых, чем сталь клинка, например песчинки в упаковочном картоне.
Твердые вкрапления – это злейший враг остроты, потому что они и стирают сталь очень даже успешно, и одновременно безжалостно гнут режущую кромку. А немножко отогнутая от плоскости симметрии клинка, она уже «атакует» разрезаемый материал под неправильным, не нулевым, углом и под воздействием боковой составляющей гнется все дальше и дальше, и на какой-то стадии попросту отломится, оставляя на своем месте тупой участок лезвия.

Вот это уже видно невооруженным глазом! Достаточно посмотреть на лезвие строго вдоль его плоскости при хорошем, падающем вдоль плоскости лезвия освещении.
Острые участки режущей кромки имеют нулевую, с точки зрения человеческого глаза, ширину, и поэтому мы их
не видим. А вот ширина тупых участков уже не нулевая, при хорошем освещении мы увидим их как светлые блестящие отрезки.

Изображение

//Сергей Митин - Искусство заточки ножа ч.1 (журнал "Прорез").


Источники:
  1. Деформация кромки на мягких и средних сталях http://forum.guns.ru/forummessage/224/1940002.html
  2. Особенности деформаций кромки на твёрдых сталях. http://forum.guns.ru/forummessage/224/1939413.html
  3. режущая кромка под нагрузкой ( под микроскопом ) http://forum.guns.ru/forummessage/224/1378762.html
  4. динамика износа ( выработки ) РК на примере столярного инструмента http://forum.guns.ru/forummessage/224/1416539.html
  5. динамика затупления РК на картоне:
    http://www.spyderco.com/forumI...=57874&p=820979
    http://www.cliffstamp.com/knives/forum/read.php?3,6956
    картинки уже сдохли там :(
  6. Сергей Митин - Искусство заточки ножа ч.1 (журнал "Прорез").


См. также:
  1. Тесты остроты и стойкости
  2. Острота
  3. Режущая способность
  4. Скрашивание РК
  5. Выступающие карбиды
  6. Стойкость
  7. Доводка и стойкость
  8. Грубая РК vs доведенная
  9. Сталь: микроструктура (ТО) -- острота, стойкость

Botanic
Сообщения: 2739
Зарегистрирован: 02 июл 2015, 01:36
Контактная информация:

Процессы - затупление

Сообщение Botanic » 12 окт 2017, 23:49 #2


Botanic
Сообщения: 2739
Зарегистрирован: 02 июл 2015, 01:36
Контактная информация:

Процессы - затупление

Сообщение Botanic » 28 авг 2018, 01:50 #3

-----

Botanic
Сообщения: 2739
Зарегистрирован: 02 июл 2015, 01:36
Контактная информация:

Процессы - затупление

Сообщение Botanic » 24 окт 2018, 00:46 #4


Botanic
Сообщения: 2739
Зарегистрирован: 02 июл 2015, 01:36
Контактная информация:

Процессы - затупление

Сообщение Botanic » 24 окт 2018, 00:57 #5

Режущая кромка под нагрузкой ( под микроскопом )



Nikolay_K:

из статьи:
http://www.startwoodworking.co...nch-chisels.pdf (уже не работает)

снимки РК стамесок сделанные на электронном микроскопе с увеличением 100 крат ( department of Materials Science and Engineering at Case Western Reserve University in Cleveland, Ohio. Under the direction of Professor david Matthiesen, they were placed in a scanning electron microscope at 100X resolution. )

все стамески были заточены одинаковым способом ( финиш на 8000 грит )
и затем были протестированые на стойкость РК ( стамесками делались шиповые соединения типа ласточкин хвост )

японская стамеска Matsumura из Аогами ( следы износа минимальные, чуть-чуть подправив её на тонком камне, потратив минут 5 получим опять идеальную кромку )
Изображение


стамеска Lie-Nielsen из стали A2 ( есть небольшие вмятины, чтобы это исправить придётся либо делать микрофаску, либо перетачивать, времени уйдёт побольше, минут 20--30 )
Изображение


стамеска Grizzly произведенная в Китае неизвестно из чего ( кромка завернулась и кроме того надломилась, исправлять такое будет тяжко, так как придётся заново с нуля формировать спуск и фаску, если делать всё вручную то можно потратить часа полтора, но стоит ли? ):
Изображение


Источник:
режущая кромка под нагрузкой ( под микроскопом )

Botanic
Сообщения: 2739
Зарегистрирован: 02 июл 2015, 01:36
Контактная информация:

Процессы - затупление

Сообщение Botanic » 24 окт 2018, 01:01 #6

Динамика износа ( выработки ) РК на примере столярного инструмента



Изображение
Изображение

Изображение




Тема:
динамика износа ( выработки ) РК на примере столярного инструмента


Первоисточник:
http://www.woodtalkonline.com/...a-honing-guide/
http://bladetest.infillplane.com/html/wear_profiles.html

Botanic
Сообщения: 2739
Зарегистрирован: 02 июл 2015, 01:36
Контактная информация:

Процессы - затупление

Сообщение Botanic » 24 окт 2018, 01:29 #7

---

Аватара пользователя
oldTor
Сообщения: 1405
Зарегистрирован: 08 сен 2015, 13:28
Контактная информация:

Процессы - затупление

Сообщение oldTor » 11 май 2021, 15:25 #8

Cлучилось так, что недавно грубовато заточенный разделочник из Elmax примерно на 62HRC при полном угле заточки 30 градусов, при небрежном обращении, получил существенные деформации кромки.

Благодаря достаточной вязкости и тому, что всё-таки нож использовался по назначению, а не как у некоторых дебилов - в качестве отвертки или чего-то подобного, преимущественно кромка получила замины, а не сколы:

Изображение

Для частичного выправления заминов я воспользовался правкой клинка на стеклянной цилиндрической поверхности (горлышко бутылки):

Изображение

На фото я специально отклонил фаску от плоскости кадра, для лучшего показа обработанного участка и кромки. Характерно, что справа, где при замятии фрагмент кромки далеко вывернуло в сторону, сталь при правке окончательно загнулась и "прилипла" к фаске, но фрагмент так и не отвалился. Хотя на кромке теперь там щербатина, хотя и полученная не "благодаря" сколу.

В любом случае, я предпочитаю перед переточкой такого дела выполнять подобную правку - конечно, всё равно участок повреждений довольно глубок, но нет острой нужды удалять его сразу весь и полностью - вполне можно сделать это и при последующих переточках, пока что минимизируя необходимый объём, который нужно снять. Кроме того, это немаловажно и для абразивов - незачем зажать на них глубокие царапины такими деформациями, не постаравшись хотя бы немного их выправить. Пускать же на абразивы клинок без хотя бы частичного подобного выправления замятий, было бы целесообразно только удалив деформации выполнением технологического барьера.

Да, почему стекло: стальной мусат был бы повреждён такими заминами и расцарапан карбидами в этой стали. Керамический мусат бы ничего не выправил, а сточил бы выпирающую в стороны сталь. Стекло тоже получило царапины от этой стали при правке, потому стекло лучше брать, которое не жалко. Т.е. править на боковине красивого стаканчика из хорошего набора - не стоит. Лучше взять бутылку или пузырёк из под лекарств. Движения - короткой амплитудой без давления, "сеткой". Позднее можно и сделать несколько проходов вдоль кромки и с небольшим повышением угла и даже чуть-чуть прибавить давление - примерно равное половине веса клинка +-. Большее давление может привести к сколам кромки и одновременно - образованию на ней микрозаусенца. Усталостные моменты на обработанном участке усугубятся и позднее придётся убирать больше. А так, если делать аккуратно, им ещё и порезать пока можно, доделать работу, а не сразу бросаться перетачивать.

Аватара пользователя
oldTor
Сообщения: 1405
Зарегистрирован: 08 сен 2015, 13:28
Контактная информация:

Процессы - затупление

Сообщение oldTor » 15 июн 2021, 19:21 #9

Решил показать особенности дефектов на таком распространённом клинке, как spyderco military из cpm s30v при моём стандартном выборе заточки для него - насажал сколько-то мелких микросколов, глубиной до 10-12мкм. и длиной до 15-20мкм., что очень неплохой результат, учитывая что клинком строгал сосновые доски и "поймал сучка". При том строгал и с существенной, хоть и не вандальной, боковой нагрузкой - нигде кромка не завернулась, участок поймавший сучка ногтем идентифицируется на микросколы, но они незначительны, общая острота сохранилась рабочая - клинок "с хрустом" бреет предплечье и снимает стружку с волос на голове. Сосновый сучок, конечно не такой гадский, как еловый, но тоже не подарок для кромки.

Микрогеометрия заточки и абразивы выбираны исходя из простоты выполнения заточки, обеспечивающей и комфортный лёгкий и при том достаточно "цеплючий" рез, без "мыла" и проскальзываний, лёгкость правки и хорошую стойкость.

A400VL легко и чисто справляется с подобными сталями (правда я им сравнительно недавно пользуюсь, камень довольно свежий, ранее пользовался другими, оставляющими сходную шероховатость и производительными по таким сталям и водниками и масляными камнями); арканзасом сначала выполняю тонкую заточку, затем доводку и под конец наношу риску в преимущественном направлении реза.

Такая микрогеометрия заточки позволяет выиграть по следующим аспектам:
1) при не вандальных нагрузках, деформации РК по глубине редко превышают ширину микрофаски, и как максимум, сколы ограничиваются ею при уже довольно вандальных нагрузках, на заточную уже выходит только пластическая деформация.
2) возможность значительно повысить угол при минимальном влиянии его на комфортность реза - чем микрофаска уже, тем влияние меньше.
3) выбором соотношения углов фасок можно обеспечить и удаление дефектного слоя от первой и незначительную ширину второй, при том выполняющейся с оставлением запаса по углу на правки по ней, в силу её малой ширины, выполняющиеся менее чем за минуту. В данном случае ширина микрофаски уже не так мала ~60-70мкм., но это именно из расчёта на сколько-то правок клинка, с некоторым запасом.

Изображение


Вернуться в «Теория»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость