Загартування і заточка столярного інструменту
Чи не кожну сталь можна піддавати термічній обробці в домашніх умовах. Найбільш поширена, вуглецева, сталь, з якої виготовлені багато інструментів, в тому числі напилки, піддається загартуванню легко. Старі напилки - зручні заготовки для виконання, наприклад, прямих і напівкруглих стамесок, особливо напівкруглих різців. Загартування включає дві операції.
Під час першої операції інструмент нагрівають до вишнево-червоного світіння на газовому пальнику або іншим способом. Добре прочищення кухонні газовий пальник для нагрівання невеликих інструментів цілком підходить. Нагрітий інструмент швидко опускають у воду, посудину з якої знаходиться якомога ближче до пальника, і різко переміщують його, щоб позбутися від утворюється навколо парової оболонки, що заважає контакту металу з водою.
Друга операція (відпустка) полягає в пом'якшенні загартованої до крихкості сталі. Тепер різець нагрівають незначно, контролюючи колір мінливості. Тому що утворилася на інструменті окалину при першій операції потрібно зняти легкої поліруванням до блиску на дрібній шкірці (хоча б фаску заточування), намагаючись не зіпсувати лезо. На полум'я нагрівають ділянку на відстані 1-2 см від кінця різця. Не можна нагрівати сам ріжучий кінчик, який може швидко перегрітися. Кінчик повинен нагрітися внутрішнім теплом, що йде від стрижня. Треба стежити за кольором мінливості на полірованій поверхні, вловити момент, коли ріжучий кінчик з синього почне перетворюватися в вишневий, і різко опустити його в воду (краще з шаром масла на поверхні).
Потім інструмент, наприклад різець, пробують на дереві і заточують ще раз начисто. Якщо при різьбі ріжучакромка фарбували, необхідно підвищити температуру другого нагрівання до солом'яного кольору мінливості.
Мнуться лезо інструменту говорить про невідповідність режиму гарту сорту стали або про невдало проведеної операції: недостатньо високій температурі першого нагріву, уповільнення при опусканні в воду, не різкому охолодженні через шару пара, що утворилася в канавках і пазухах інструментів, занадто високій температурі відпустки.
В інших випадках, коли інструмент виготовлений не з вуглецевої сталі, краще звернутися за допомогою до фахівця, так як в домашніх умовах не вдасться отримати досить високу температуру для загартовування високоякісних сталей.
Для столяра, що має можливість нагріти інструмент, наприклад, в муфельній печі або ковальському горні, наведемо деякі основні рекомендації.
Сорт стали можна орієнтовно визначити за іскрі на точильному колі в затёмненном місці. Так, білий пучок іскор з окремими зірочками вказує на те, що сталь вуглецева, вимагає незначного нагрівання при загартуванню (до температури 780 ° С - вишнево-червоне свічення) і відпустки при переході кольори мінливості від фіолетового (для різального інструменту) до солом'яного (для роботи киянкою). Термічну обробку такої стали можна вести будинку на газовому пальнику.
Якщо короткий пучок темно-червоних іскор майже без зірочок, сталь швидкоріжуча Р18. Вона вимагає високої температури гарту - близько 1270 ° С, що відповідає яскраво-білому світіння. Домогтися цього можна тільки в великий муфельній печі або в ковальському горні.
Трохи нижче температура гарту (близько 1230 ° С) у швидкорізальної сталі Р9. Вона гартується при світло-жовтому світінні, а на точильному колі дає червонувато-оранжеві іскри з невеликою кількістю зірочок.
Інші леговані стали (хром дає ледь помітні жовті іскри, вольфрам - добре виражені червоні) гартуються при світло-червоному світінні (температура 820-900 ° С). Леговані стали краще гартувати в маслі або в підігрітій до температури 70 ° С воді.
Приблизно така ж температура потрібна і для відпалу стали перед її обробкою: леговані стали нагрівають до 1000 ° С, швидкорізальні до 1200 ° С. Після нагріву вони повинні повільно остигати разом з піччю.
Слід врахувати, що при високому і тривалому нагріванні відбувається вигоряння вуглецю. Тому краще не робити загартування інструмента з дуже тонким ділянкою, або після гарту зняти на бруску або жорні з охолодженням гострий зневуглецьована кінчик. З цієї ж причини не треба боятися робити заточку інструменту, особливо першу, до освіти задирки по всій довжині леза. Також, якщо перша пробна робота загартованим і заточеним інструментом не дає бажаного результату, треба повторити заточку.
Весь секрет виготовлення хорошого столярного інструменту складається з двох чинників: правильної заточки і правильно вибраного сорту стали, яка цю заточку довго зберігає, що не мнеться і не фарбували від будь-якої деревини. Якщо сорт стали не завжди залежить від майстра, то заточка залежить тільки від нього. Але для її правильного виконання треба мати деякі знання. Загострювання інструменту складається з двох операцій.
Завдання першої операції - домогтися рівної площини сточування (вона називається фаскою) без заоваліванія її на самій кромці і без перевитрати стали. При цій операції сточують метал з одного боку ріжучої частини інструменту (як у стамесок) або з двох її сторін (як у ножа) з утворенням необхідної для даного інструменту форми леза. Інше завдання першої операції - поставити фаску під певним кутом по відношенню до другої площини (пласти або фаске) при жалі леза, необхідним саме для даного інструменту. Цей кут, званий кутом заточки, буває різним: 7-8 ° у ножа, 15-25 ° у стамесок, 37-42 ° у рубанків і 50-53 ° у спеціального рубанка - шліфтік.
Кут заточування інструменту знаходиться в строгій залежності від кута нахилу ріжучої грані (площині) леза по відношенню до поверхні деревини, що визначається складною формулою. Якщо в таких інструментах, як ніж, стамески, сокири, ми можемо до кута нахилу ріжучої грані пристосуватися в процесі роботи, а значить, і кут заточування при лезі може варіюватися в залежності від потреби (зрізання деревини вручну або ударами молотком, киянкою), то в інших інструментах, наприклад рубанки, цей кут заточування повинен бути витриманий суворіше.
Завдання другої операції - редагування - не зіпсувати кут заточування і домогтися гострого жала леза, що пов'язано зі зняттям з нього нерівностей, дрібних щербин, задирок, з поліруванням до блиску обох поверхонь леза.
Першу операцію виконують, як правило, на механічному жорні - обертається абразивному колі. Закінчують її вручну на великому плоскому бруску. Доводити заточку леза на жорні до гостроти небезпечно, так як в цьому випадку важко контролювати перегрів стали при великих оборотах кола, коли несподівано на тонкій кромці леза при точінні з'являється колір мінливості - ознака того, що міцність стали порушена і заточка зіпсована. Таке місце доведеться повністю зрізати на тому ж жорні і зробити заточку заново.
Для того щоб зменшити подальшу ручну роботу на бруску, намагаються на жорні максимально зняти метал по всій фаске, крім її кромки, що робити неважко на жорні циліндричної форми: вона дозволяє виїмкою на фаске прибрати зайвий метал з усією її середини.
Щоб сталь не перегрілася, інструмент періодично маку в воду і сама чавило також просочують водою. Зникнення крапельок води на кінчику леза або їх закипання - ознака того, що пора його опустити в воду.
Початківцю точильнику доцільно заточувати інструмент на жорні так, щоб коло обертався не назустріч лезу, а навпаки або під деяким кутом до нього (в різних напрямках). Так менше небезпеки при неправильному русі врізатися точилом в лезо і зіпсувати всю роботу. Однак у всій літературі рекомендується будь-який інструмент заточувати на жорні тільки при його обертанні назустріч лезу. Але це правило підходить тільки для фахівця або майстра, який має великий досвід заточки. Безсумнівно, що при русі поверхні кола назустріч лезу його загострення виходить краще: менше відбувається викришування частинок металу на самій кромці леза - вони як би притискаються при обертанні, а не відриваються від нього, коли рух точила походить від леза. Також при цьому не виходять настільки великі задирки, як при заточуванні "по лезу", де більше можливостей для загину кромки, що і дає задирок. Крім того, при суворому дотриманні правил заточування інструменту назустріч лезу, якщо він точно зафіксований (за допомогою спеціального упору або тренованими руками), виходить і чітко поставлена грань леза. Такі позитивні сторони заточування методом назустріч лезу. Але в ньому є і негативні сторони, вагомість яких більш істотна, особливо для початківця точильника. Головний недолік - це те, що ми не можемо доводити заточку до гострого жала леза, так як при цьому занадто велика небезпека спалити його. Доводити до потрібної гостроти лезо інструменту можна тільки на водяному жорні, швидкість обертання якого дуже маленька (при збільшенні швидкості вода заливає руки). На всіх інших механічних точилах заточка ведеться без води. Але і після водяного точила лезо виходить гострим тільки за рахунок хорошого кута заточування і чітко поставлених граней. Насправді ж воно посічене зазублинами від піщинок абразиву і являє собою як би пилку з дуже дрібними зубчиками. Таке лезо буде різати деревину, але слід зрізу буде нерівним, не блискучим. Лезу потрібно грунтовна правка - повне зняття жала і формування нового.
Для того щоб довести до кінця заточку інструменту на жорсткому бруску, краще затиснути брусок в лещатах або закріпити на верстаті. Тоді роботу можна буде вести з притиском, двома руками. Брусок попередньо, а потім періодично треба промивати водою з милом за допомогою щітки, так як він засаливается і забивається дрібними металевими тирсою і абразивної пилом, добре його просочувати водою. В процесі роботи поверхню бруска зручніше протирати мокрою ганчіркою. Саме за таких умов поверхню бруска добре сточує метал.
Заточуючи інструмент, потрібно особливо стежити, щоб фаска стикалася з поверхнею бруска всією площиною, щоб не зіпсувати кут заточки. Водити інструментом по бруска можна в будь-якому напрямку, але в міру загострення леза і появи на ньому задирки - тонкою блискучою смужки загинається металу на жалі леза - з напрямком рухів при заточуванні слід чинити більш обережно. Щоб уникнути ризику врізатися в абразив лезом інструменту краще повністю припинити його рух назустріч і вздовж леза. Переважно робити руху під кутом 45 ° як в одну, так і в іншу сторону по відношенню до крайки леза, в напрямку від нього. Саме таким чином ми зменшуємо зусилля, яке загинає жало леза в задирок. Подібний метод заточування підтверджується практикою досвідчених майстрів. Відомо, що перукарі подібним чином правлять небезпечні бритви.
Другу операцію заточування - правку - виконують спочатку на дрібнозернистому бруску або спеціальній заправній дошці, потім на бруски або на гладкому, затертому при заточуванні місці заправної дошки, іноді на бруску або заправної дошці, обтягнутою шкірою, із застосуванням спеціальної пасти.
Заправна дошка обклеєна дрібним наждачним папером (краще шкіркою на тканини). Краї її приклеєні встик на одній з вузьких сторін дошки. Одну сторону заправної дошки варто попередньо скруглить, причому з різною кривизною уздовж по кромці. На ній ми будемо робити правку увігнутою пласти напівкруглих стамесок.
При правці на бруску можна робити спочатку і кругові рухи інструментом (наприклад, стамескою), акцентуючи зусилля при русі від леза, але на заправній дошці треба відразу ж остерігатися робити руху назустріч лезу: м'яка тканина або папір шкурки від натиску хоч трохи, але прогинається і лезо "атакує" наждачний поверхню під великим кутом, що призведе до заоваліванію фаски, тобто до зміни кута заточування. Також по вищеописаним причин лезо може бути зіпсовано від зачіпання за нерівності на поверхні заточування. Наприклад, під час заточування на заправній дошці ножа назустріч лезу трапляється навіть, що він зрізає частину наклеєною шкурки.
Під час редагування треба періодично повертати інструмент з одного боку на іншу, поки обидві грані леза НЕ будуть відполіровані до блиску, а задирок не зникне повністю. У міру закінчення редагування руху руки повинні ставати все більш частими і легкими, також і заточується межі взаємозаміняють частіше.
Після правки треба зробити пробну різьблення, випробувавши інструмент в прийомах різання уздовж і поперек деревини, особливо твердої. Цілком ймовірно, що лезо інструменту при цьому "сяде" і не дасть бажаного результату. Це не завжди є ознакою поганої стали, а швидше за все це результат вигорання вуглецю з кромки леза при загартуванню, про що ми говорили вище. Правда, таке трапляється і з інструментом, що не була піддана термічній обробці. У всякому разі, необхідно знову його підправити і перевірити, поки ріжуча кромка не встоїть.
Добре заточений інструмент служить довго і не вимагає частого заправки. Його підправляють тільки після багатогодинної роботи. Для більш швидкого досягнення результату, якщо інструмент вже давно використовується, можна при заправці злегка посилити контакт кромки заточуваного леза з бруском, враховуючи, що при початковій заточування кут загострення його був досить гострим. При цьому кут заточування трохи збільшується і утворюється вторинна фаска. Природно, через деякий час доведеться знову виправляти кут заточування леза на бруску, а то і на колі ручного дриля. Практика показала, що застосовувати полірувальну пасту або масляну фарбу "Окис хрому" для остаточної правки інструменту необов'язково. В процесі роботи на заправній дошці з'являться місця більш гладкі (спрацьовані) і більш жорсткі, що дозволить використовувати одну і ту ж шкурку на дошці для послідовної заточки: від грубої до чистої.