怎样磨刀才锋利——关于刀与磨刀的一些资料有图

应用常识

  一、什么样的刀刃才锋利?
常用刀具的锋利性检测,目前尚没有统一的行业标准,通常根据刀具在推纸、剃毛和断发等方面的具体表现判定。而从刀刃的结构特征分析,刀刃的锋利性主要取决于以下五个重要因素。
1.刃角
刃角越小,刃部越尖,切入阻力也越小,锋利性也越高,它是影响锋利性的重要因素。
2.刃口半径
刃口半径越小,切入压力也就越小,自然也越锋利,这是使刀具锋利的最关键要素。
3.刃纹
刃纹方向与切割方向相同时,更容易切入,也更锋利,各刃纹相互平行且与刃口垂直(纵刃纹)时最佳。刃纹在刃缘处产生的微锯齿,也有利于提高锋利性。
4.毛边
毛边会大大增加刀刃的切入阻力,是影响锋利性的重要因素,锋利的刀刃应该没有毛边。
5.微锯齿
严格的说,刃缘都是有微锯齿的,齿向与切割方向一致时,切入压力越小,刀刃也越锋利。

    二.刀刃形状与锋利性的关系
刀刃形状包含了轮廓和刃角等特征,以下是十三种常见刀具的刃口形状。

 

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⑴、是绝大多数生产厂家采用的一种刀具开刃形式,刀体强度高,方便研磨,对研磨技术要求较低,但要非常锋利却不容易。常见的厨用刀具就是这种开刃形式,另外也有不少匕首类刀具采用。
⑵、采用凹磨技术,也可以说是⑴号的变形,刀体内凹,刀刃轻薄,可以达到很高的锋利性,不过当刀刃被磨厚以后,锋利性亦相应下降。许多折刀都采用这种刃口形制,刀友在网上展现锋利性的大多是这类刀具。
⑶、⑷号多见于手工刀,比如唐大刀、日本武士刀。这种类型刀刃角度很小,刃面导向性好,因此可以研磨得极其锋利,远非⑴、⑵可比,尤其在砍辟时的侵彻度非常高,但缺点是刀体的强度会因为极小的开刃角度而降低,容易造成缺口或卷刃。不过这种刀刃如果不是高强度工作,即使在磨损之后也能够保持较高的锋利性。但是这种刀刃有一个严重缺点,磨损卷刃后的重新研磨非常费时费力。
⑸、是⑶、⑷的变形,仅仅是内弧形刀身形成整体式血槽的变化。比如蒙古刀,保安刀等中国民族手工刀具经常使用这种类型的刀刃。由于血槽的存在,刃面大大变窄,导向性因此变差,因此研磨难度稍大,锋利性有所下降,但修磨的工作量也大大减小。
⑹、号刀刃很少见,主要的例子就是老式剃须刀,在一些西洋古刀剑上也有发现,这种刀刃在自行研磨后很难保持原貌往往转变成⑸号刀刃。这种刀刃,从刀腹到刃部都极致轻薄,而且刃角很小,所以很容易研磨,而且锋利性远非其他刃口形状的刀具可比。
⑺、号刀刃可以说整个刀身就是刀刃,多见于需要极其锋利的特殊用途刀具,不过倒也常常在菜刀上发现这种研磨方式(也因刀而异,有些人在研磨时将菜刀完全平压于刀石上研磨就会形成这种刀刃)。这种刀刃极其锋利,主要得益于很低的刃磨角度和优异导向性的宽大刃面。
⑻、是弧形的,刀体强度较高,方便研磨,但锋利性不会很高。多见于大型藏刀,中国古代的平造单手刀……。
⑼、⑽刀刃面是偏锋,这种刀刃多见于刻刀、凿刀、剥皮刀、剪刀等特殊用途刀具。这种结构会大大的方便研磨,免除了反手研磨的麻烦。不过这种刀具受力时存在明显的偏斜现象,即刀刃向较平的一侧大幅偏移,故搏击类刀具很少采用。
⑾、⑿和⒀是刀背的假刃研磨方式。这种刀刃的目的不是切割,而是在刺入的时候引导刀身,所以一般不追求锋利。
 

以上十三种常见刀刃,根据刀身和刃部弹性变形理论都可以很好的解释其形状和锋利性的关系,刃角越小,刀身越薄,锋利性也就越高。此外,刃面越宽越平直,导向性越好,刃磨时容易找到感觉,从而减小了角度误差,也比较容易刃磨。

      三、刀刃材质与锋利性的关系
刀刃材质的各项特性对锋利性的影响,仍然需要从局部微量和微力切削进行解释,凡是对其有利的,则有利于锋利性的提高,反之,就会限制锋利性,而最终锋利性的高低,则是由这些有利和不利因素综合作用的结果。

1.对提高锋利性有利的材质特性
⑴ 细而致密的晶粒
刃口半径受到晶粒尺寸的限制,晶粒细小而且致密,才有可能磨出特别薄的刀刃。特别锋利的刀具,其材质的晶粒结构都是细而致密的。
⑵ 超耐磨
超耐磨是比高硬度更有利的因素,由于耐磨,切削量必然很小,摩擦力也小,相应的切削力也小,局部切削量和切削力都很小,显然利于提高锋利性。用轴承钢制作的刀具,刃口更薄,微锯齿更微,锋利性一流,保持性也不错。
⑶ 高硬度
硬度会影响钢材的很多性能,包括耐磨性,强度等等。材质硬度高,应配以高硬度且锋利的磨料进行刃磨,则磨料颗粒嵌入很浅,局部切削量和切削力都很小,因此有利于提高锋利性。非常锋利的刀具,大多具有高硬度的特点。剃须刀片的刃部为超硬陶瓷涂层,其锋利性无疑是很高的。
⑷ 高弹性
高弹性材料复位能力很强,对缓冲局部冲击有好处,而且刃口不易卷曲,有利于提高锋利性。弹簧钢打造的刀具,锋利性也不错。
⑸ 花纹
历史上已知最锋利的是大马士革钢刀,属“铸造型花纹钢”,可以凌空割断一根发丝,可见其花纹对锋利性的影响。

2.阻碍锋利性提高的材质特性
⑴ 强塑性
塑性强,意味着容易卷口,而且由于毛边的带动作用,形成恶性循环使其进一步加剧。所以塑性很强的刀具,形成的毛边又厚又宽,而且不容易脱落,当然不利于锋利性的提高。
⑵ 高黏度
黏度高,则刃磨时的摩擦力大,局部切削力也大,局部切削量也难保不大,所以对锋利性的提高也是不利的。
常见的不锈钢具有强塑性,高黏度等不利条件,所以比较难磨,这也是为什么许多人觉得不锈钢刀具不好用的主要原因。另一方面,不锈钢也具有高硬度、高强度、不易生锈等优点,只要采用合适的刃磨方法或工具,依然可以锋利耐用,所以依然得到了广泛应用。

     四.刃纹的基本类型及其影响
刃纹按其形态,可分为单纯刃纹和复合刃纹,单纯刃纹有纵刃纹、横刃纹和斜刃纹,复合刃纹也称X刃纹,由单纯刃纹复合而成。纵刃纹是最合理的,斜刃纹次之,而横刃纹和X刃纹则是有害的。

1、纵刃纹
相互平行,并且与刃口垂直的为纵刃纹,以下为纵刃纹显微 图像。

 

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由于纹路与刃口受到的切割阻力同向,所以纵刃纹具有很强的支撑能力,有利于提高保持性。上图为某驰名刀具的刃纹显微图像,其他品牌也广泛采用。

2、横刃纹
相互平行,并且与刃口平行的为横刃纹,以下为横刃纹的显微图像。

 

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由于纹路与刃口的切割阻力相垂直,横刃纹支撑能力很差,刀刃很容易沿刃纹折断或卷曲,所以是一种有害的刃纹,应尽量避免。快速磨刀器磨刀时产生的全是这种刃纹,错误的刃磨方向也可能会产生这种刃纹。

3、斜刃纹
相互平行,但与刃口不垂直、也不平行的为斜刃纹。斜刃纹与刃口的切割阻力有一定夹角,其支撑能力比纵刃纹低,而且斜度越大,强度也越低,斜度最小时会变成纵刃纹,斜度最大时则演变为横刃纹。

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    以下为斜刃纹的显微图像

     

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    刃磨过程中,要尽量使斜刃纹的斜度小一些,以便尽可能与纵刃纹接近,从而达到提高保持性的目的。上图为某驰名品牌刀具的刃纹显微图像,其他品牌也广泛采用。

    4、X刃纹
    X刃纹由单纯刃纹复合而成,其复合方式和对保持性的影响如下表所示(对刀刃保持性的影响从最差开始进行反向排序)
    (1)横刃纹+纵刃纹+斜刃纹
    胡乱刃磨
    纵刃纹和斜刃纹只保留其一,其余的全部磨掉
    (2)纹+纵刃纹
    刃磨方向错误
    推刀方向保持一致,将横刃纹彻底磨掉
    (3)横刃纹+斜刃纹
    刃磨方向错误
    (4)斜刃纹+斜刃纹
    手法不一致
    推刀方向保持一致
    (5)斜刃纹+纵刃纹
    手法不一致
    X刃纹的交叉处是断点,所以其强度很低,也是一种有害的刃纹。当其交叉点在刃缘及其附近,会使刃口产生严重缺陷,使刀具极不耐用。上表中1~3,会在横刃纹上产生大量断点,其支撑能力甚至比横刃纹更 差。
    以下为斜刃纹+斜刃纹复合而成的X刃纹显微图像。

     

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       五.磨刀正确的推刀方向
    刃纹对刀刃的保持性影响很大,必须给予高度重视。刀具在油石上的滑擦方向应从刃口向刀脊单向移动,并尽量与刃口垂直,目的是生成纵刃纹(弧形刀刃允许斜刃纹),避免产生有害的X刃纹和横刃纹。正确的推刀方式如图所示

     

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    当刀具包含弧形刃时,刀具的滑擦方向不同,产生的效果也有很大差异。
    第一种情况,滑擦方向始终与刃口垂直,并保持固定的刃磨角度。这种方法比较容易掌握,由于油石的两边经过同一位置时,产生的刃纹不平行,所以会伴随大量X刃纹。为了减弱X刃纹对保持性的不利影响,可以采用更精细的油石(比如红宝石油石),使刃纹尽可能细小。
    第二种情况,滑擦方向仅与刀具的直刃垂直,并且始终保持不变。这种方法属于变角度刃磨,最大的优点就是刃纹都是相互平行的,全部是纵刃纹和斜刃纹,而不会有X刃纹,但是如果不借助专用磨刀工具,手工基本无法完成。

         六、常见的磨刀器具
    常见的磨刀器具如下图所示

     

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    1. 圆形磨刀器
    具有简单定角功能,但角度不能调整,粒度也是固定的,刃磨时油石会转动,从而在刃口上形成大量X刃纹。本磨刀器主要适用于要求较低的刀具,比如农具中的镰刀,优点是携带方便,而且价格非常便宜,仅相当于一块普通油石的价格。
    2. 快速磨刀器(滚动式刀片)
    具有固定的角度,也不能调整,刃磨时在刀刃上形成横刃纹,锋利性和保持性都较差,不宜用于硬度较高的刀具,主要用于要求不高的刀具或作为抢刀使用,使用过程中刀片会发生转动,所以其刀片比较耐用,优点是便携而且价格便宜。
    3. 快速磨刀器(固定式刀片)
    与2的主要区别是刀片固定,但相对来说,耐用性较差(刀片质量相当的情况下

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      4. 定角磨刀器(仿LANSKY)
      这是一种较常见的定角磨刀器,其最大优点是刃磨时只需一次性夹持刀具,不足之处是导引棒不易与油石保持平行,而且其直径仅为4mm,操作过程中易向上拱起,导引孔间隙较大易引起导引棒上下摆动,这些都会导致刃磨角度随力度增大而增加,从而降低刃磨效果。操作之前,应调整导引棒,确保与油石的平行,操作中,在刃口至导引孔之间的区域施力,以便获得尽可能高的锋利度。
      5. DMT Deluxe Aligner 钻石磨刀器
      与4具有类似的结构,为进口产品,价格不菲,导引孔的高度无级调整,刃磨角度也是无级调节,其做工精美,使用了高级磨料,同样具有4的缺点,只是在磨料和精度方面胜出。
      6. 定角磨刀器(DIY)
      刀友DIY的定角磨刀器,相对于4而言,主要解决了导引棒与油石不平行的问题,其他方面无大变化,因此刃磨效果优于4,但刃磨时需要对刀具翻面夹持,操作中要确保精确重复定位。
      7. 角磨刀器(仿EdgePro Apex)
      这也是一种较常见的定角磨刀器,相对于4而言,解决了导引棒与油石不平行的问题,但没有设计相应的夹具,仅靠手握持刀具,刀具的位置和姿势变动较大,容易导致刃磨角度急剧变化,故采用相同导引棒的情况下,刃磨效果低于6,优点是做工较好。
      8. 定角磨刀器(陈版)
      具有与6相似的结构和原理,但用料考究,做工精美,在用料上胜出,故性能强于6。
      9. 定角磨刀器(SPYDERCO 204MF)
      也称蜘蛛磨刀器,为进口产品,用料高档考究,价格高昂,其效能主要依赖于其自带的高档磨棒。
      10. 油石和磨刀棒
      油石是一种很常见的磨料,其种类非常多,价格差距很大,对于不同的刃体材质应选用不同种类的油石,并根据刃磨任务选择相应的粒度。绿碳油石是一种价格实惠,性能可靠,也比较通用的油石。
      磨刀棒主要有两类,一类是最常用的钢制磨刀棒,其硬度与刀具相近,作用是整理刃口,可修复小的裂纹,使刃口平滑,从而恢复锋利性,当使用磨刀棒无法恢复锋利性时,表明刀具真正钝了,必须重新刃磨,另一类是表面有超硬磨料层,在整理刃口的同时,也具有精磨作用,这种磨刀棒对操作的技术要求较高,如果操作不当反会磨钝刃口。
      11. 龙门式仿形定角磨刀器
      有一种手工磨刀法,将刀具夹持固定,移动油石进行刃磨,仿形定角磨刀器即从此演变而来,其动作也相似,将油石安装到导引棒上,并增加精确定角措施,故称仿形定角磨刀器。它具有一根水平导轨和两条平行螺柱,采用了龙门式架构,同4~8相比,因采用了仿生学原理,故结构相对较复杂,根据专业应用的需要进行设计,故操作要求更高。使用直径18mm的导引棒,强度高不易弯曲,并且油石与导引棒平行度高,具有三重刃口保护机制,操作方式也有利于提高刃磨质量,刀具的刃角分布合理,刃纹强度高,长短刀具都适用。实践表明,其刃磨精度明显高于拉杆式定角磨刀器,使用普通级红宝石油石,就可实现吹毛断发的刃磨效果。
      12. 仿形定角磨刀器
      同11相比,具有相同原理,刃磨精度和效果亦相当,仅结构和材料不同,所用材料更厚实,但操作较复杂,适合从业人员使用。这种磨刀器最大刃磨力度可达手工的3~5倍,根据需要可以配用金刚锉进行抢刀,故磨刀速度远在手工之上,更大大超过拉杆式定角磨刀器


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