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大多数台刨具都配备了防止撕裂的功能。
手刨是在不产生砂光机的灰尘和噪音的情况下,为木板创建平滑、可用于最终表面处理的工具。如果木板是直纹的,刀片锋利,使用刨很容易。但如果木板有一些花纹,比如在卷曲枫木、有纹理的樱桃木或有节的松木中常见的情况,就会存在撕裂的风险。
有许多方法可用于减少或消除手动刨床在复杂表面上的撕裂问题。较紧密的刨口,较高的床角,或者如果使用刃口朝上的刨,一个采用陡峭二次斜面,这些都是可以解决问题的方法。但在许多台刨上都标配了一个同样有效的装置:断屑器(盖铁)。
断屑器减少撕裂的能力可以从上面的照片中看出。图中的樱桃板是用Stanley 4号刨故意逆着木纹刨平的,使用原装刀片和断屑器。
在图片的右侧,可以看到预期的撕裂。在木板的左侧,几乎没有撕裂。同一把刨和刀片用于产生这两个表面。唯一的区别是,在刨平左侧时正确设置了断屑器。
如果一块木板是直纹的,在顺着纹路方向刨削是很容易的。但几乎所有的木板都有纹理反转的地方,所以你不得不逆着木纹刨削。如果木板有纹理,木纹可以在短距离内来回变化。在刨逆着木纹刨削的地方,刀片不是切削纤维,而是像楔子一样分割纤维。最终,这些纤维会断裂,一小块木料会脱落,留下了不平整表面,我们称之为撕裂。
由Yasunori Kawai和Chutaro Kato制作的视频截图显示了逆着木纹刨削时撕裂的机制。当刨屑在刀片上升时,它会将切割刃前面的纤维抬起,从而导致撕裂。"Blow out" 指的是在木材刨削或加工过程中,由于刀具或刨刀片的切削作用,木纤维被不正确地切削或破裂,导致木材表面出现碎裂、撕裂或破损的情况。这通常在逆着木纹方向刨削时发生,导致不平滑或破损的木材表面。
在这种情况下,如果有一种方法可以改变或断裂纤维,使其没有杠杆作用来引起木块的脱落,就可以减少撕裂。断屑器的工作原理是通过使刨屑发生偏转,使刨屑中的纤维要么弯曲或断裂而失去完整性,从而减少撕裂。因此,刨屑失去了在刨刀片之前撬动木块脱落的能力,从而减少了撕裂。
弯曲。当刨屑刮到刀片上升时,它遇到断屑器并弯曲。刨屑失去了结构完整性,无法将木块在切割刃前方撬出木材,从而减少了撕裂。此处断屑器距离刀刃边缘为0.02毫米。
断屑器的历史
我们找到的关于断屑器的最早书面证据来自于费城刨具制造商塞缪尔·卡拉瑟斯(Samuel
Caruthers)在1767年的一则广告。他描述了“带有双层刃口刨结构,远远超过任何齿式刨或立式刨,用于交叉纹理或卷曲的材料。”这些断屑器可能是从英国进口的,很可能在这份第一份书面记录之前就已经在使用了。
随着时间的推移,关于刨片断屑器的其他参考和解释在书籍和文章中出现。但直到日本山形大学的川井康德(Yasunori Kawai)和加藤忠太郎(Chutaro Kato)教授制作了一个微观层面上展示刨片断屑器工作原理的视频,我们才能看到它如何防止撕裂的确切机制。
在该视频中,拍摄了一个带有微调刨片断屑器的锋利刨刀片在逆着木纹方向刨削木板,以了解影响性能的因素。川井和加藤能够证明,断屑器的面确实会在刨推进木材时将刨屑弯曲。断屑器越靠近平面刀片的边缘,效果越明显,距离大约为0.1-0.3毫米。此外,断屑器的表面角度改变了断屑器需要距离刀片边缘的最佳距离。看起来,刨屑的弯曲使刨屑无法将切割刃前方的木纤维撬出,从而减少了撕裂。
断屑器设置
合得紧才是正确的。断屑器需要与刀片的背面平齐,才能发挥作用。否则,刨屑会卡在缝隙中,干扰刨的功能。检查配合度一个好方法是将断屑器和刀片举到光源下查看。
设置断屑器是一个相当直接的过程。第一步是要将刀片的背面磨平,并按照喜欢的磨削方法尽可能地将刀片磨得锋利。接下来,应该调整断屑器,使其与刀片的背面紧密配合。(如果刨片破碎器的边缘与刀片的背面之间有间隙,刨屑将会进入其中并堵塞开口部。)如果断屑器和刀片压在一起并举到光源下,两个部件之间不应该透光。
其变得紧密。将断屑器的边缘磨平是相对简单的。在这张照片中,一个标准的斯坦利刨片破碎器正在水石上被磨平,虽然任何磨削介质都可以用于这个任务。
最后,如果使用的是额外购买断屑器(不像斯坦利那样有一个隆起),应该在前缘上磨一个约45°的二次斜面(精确角度并不重要)。斯坦利原装断屑器的弧度提供了这个角度。该第二斜面提供了使刨屑弯曲的壁。
渐渐地,对于额外购买断屑器,一个小的二次斜面——在你的磨削步骤的最后一步中,将刨片断屑器以大约45度的角度握住——提供了刨屑弯曲的“墙壁”。角度不需要精确,斜面也可以很小。
将断屑器放在刀片的背面,仅用手指按压即可拧紧断屑器螺钉。目标是将断屑器的边缘尽可能地靠近刀片切削刃,距离为0.4mm或更小。
从实际角度来看,这个距离不容易测量,但可以实现。将刀片组件转过来,直到其反射光线。现在,将断屑器向前推到刃口边缘,通过观察光线反射大小的变化来判断它有多近。这需要一些练习。当对结果满意时,拧紧螺丝。
看看光线。为了使断屑器工作得最好,您需要将其边缘与刀片刃的边缘保持0.4mm到0.2mm的距离。将灯光照射在刀片组件上,并在调整位置时观察反射。尽管出现了反射,但这个断屑器距离刀片刃的边缘不到0.4mm。
使用该刨还可以提关于于断屑器的位置的反馈。如果在逆着木纹刨削时仍然出现撕裂,断屑器可能离刀片边缘太远,无法在撕裂木材之前弯曲刨屑。如果刨屑起皱,断屑器可能离刀片边缘略近;使用刨时也可能感觉到更多的阻力。将断屑器向后移动以缓解这些问题。当断屑器位置正确时,刨屑会变得平整,表面相对不会出现撕裂。
这个技巧不仅对细刨有用,对于长刨和粗刨也同样适用。由于这些刨通常设置有圆弧刃,可能无法像对细刨一样将断屑器设置得那么靠近。在这种情况下,撕裂可能不会被完全消除,但会减少撕裂的深度,因此之后用细刨清理损伤会更容易。尝试调整断屑器在刨中的位置,看看在常用的木材上效果如何。试着逆着木纹刨削,感受一下用这种方式设置断屑器在哪些情况下会更有优势。很快就能掌握如何有效地使用这种方法。
是否需要断屑器?
显然,在刨削木板时,还有其他方法可以实现表面不撕裂。事实上,川井康德和加藤忠太郎的视频的第一个片段显示,在逆着木纹刨削时,如果取一个足够薄的刨屑,其实是不需要断屑器的。如前所述,狭窄的开口、较高的床角或陡峭的次级斜面都是有效的方法。所有这些方法都通过在刨屑能够在切割刃前方撬出木块之前使刨屑破裂。
所有这些方法都有其优点,尽管很多时候,利用这些特性的唯一方法就是购买一把新的刨(或者如果能找到适合工具的高角度刨蛙座)。了解如何设置和使用刨片断屑器的好处在于,大多数木工已经拥有的台刨都配备了断屑器,只等着被使用。
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