Виды напильников по металлу, их нумерация и материалы

Необходимые материал и инструменты

Помимо самого подшипника в процессе изготовления ножа понадобятся:

• деревянные накладки для рукояти;
• латунные штифты для заклепок;
• эпоксидная смола с отвердителем;
• масло, антисептическая пропитка для дерева;
• расходные материалы: бумага, полиэтиленовая лента, маркер.

Масло для закалки берется минеральное или растительное, подойдет старое трансформаторное или автомобильная отработка. Понадобится бумага для ксерокса формата А4 или А3, оберточная для зажима лезвия в тисках, шлифовальная разной зернистости для ошкуривания металла и древесины.

Необходимо иметь в наличии соответствующее оборудование и инструменты, а также запастись следующей оснасткой:

• болгаркой с абразивным диском и шлифовальным кругом;
• наковальней или аналогом из обрезка двутавра;
• молотом 4 кг, молотком 1 кг, кузнечными клещами и струбцинами;
• слесарными тисками, зубилом;
• печью или кузнечным горном;
• бытовой духовкой;
• настольным сверлильным станком;
• полировальной машиной;
• ленточной шлифовальной машиной (гриндером);
• дремелем;
• электролобзиком и стамеской.

Особые требования предъявляются к печи, она должна разогреваться до 1100 ºС, что в зоне горения обычного очага недостижимо. Необходима толстостенная печь из металла, растапливаемая древесным углем. Обычную вытяжку необходимо переоборудовать, оснастив приточным вентилятором.

Диск болгарки лучше всего брать абразивный, чтобы проще было распилить обойму подшипника. Подойдет насадка с алмазным покрытием. Не стоит пытаться использовать в болгарке фрезу – она только будет скользить по поверхности подшипника из закаленного металла.

Дополнительно, если отсутствует достаточный опыт работы с кузнечными клещами, потребуется электросварка. С ее помощью к заготовке приваривается арматурина, которая станет удобным держаком заготовки ножа при ковке металла тяжелым молотком.

Если следовать рекомендациям владельцев ножей из подшипника, не помешает изготовить или приобрести специальное приспособление для заточки инструмента. Оно позволит поддерживать на высоком уровне режущие свойства ножа в процессе последующей эксплуатации.

Материалы для кухонного разделочного ножа

Для производства кухонного разделочного ножа используются разные материалы – керамику, дамасскую сталь, нержавеющую, с титановым покрытием, высокоуглеродистую. Каждый из них имеет свои отличительные особенности, но есть и одна общая характеристика – качество и износоустойчивость высокие.

Керамика

Этот материал отличаются высокой твердостью, клинки ножей затачиваются максимально остро. Несомненным достоинством этого материала является его невосприимчивость к запахам, жидкостям – они просто не впитываются, и на поверхности инструмента не размножаются бактерии.

Недостатки керамических разделочных ножей:

• хрупкие могут расколоться даже от несильного удара;
• лезвие не гнется;
• если требуется заточка, то ее можно делать только на профессиональных инструментах.

Керамический разделочный нож

Керамические ножи могут использоваться для шинковки/нарезки уже отделенной от кости мякоти. Работать ими с замороженными продуктами, рубить категорически запрещено. Не получится провести и обвалочные работы.

Нержавеющая сталь

Если клинок разделочного ножа изготовлен из нержавеющей стали, то в составе металла присутствует не менее 0,6% углерода. Инструмент обладает:

• прочностью;
• гибкостью;
• остротой режущей кромки;
• противокоррозийными свойствами.

Нож кухонный Kamille 5141 для мяса из нержавеющей стали

Этот материал позволяет использовать нож и для обвалки, и для рубки кусков, и для нарезки мякоти. Нужно учитывать только один нюанс: чем выше в стали содержание углерода, тем выше показатель твердости металла и ниже антикоррозийные свойства.

Титан

Ножи из титана отличаются легким весом, а это позволяет длительное время работать с мясом без излишнего напряжения мышц кисти. Упругость клинка высокая, режущая кромка острая, доказана экологическая «чистота» материала. К недостаткам стоит отнести необходимость частой заточки/правки клинка, а сделать это в домашних условиях на обычном заточном инструменте достаточно проблематично.

Набор ножей из титана

Ножи с титановым покрытием всегда стоят дороже остальных видов, так как исходный материал стоит дорого и процесс изготовления изделия трудоемкий и длительный.

Дамасская сталь

Если на клинке видна неоднородность металла, то он, скорее всего, изготовлен из дамасской стали – она состоит из сплава нескольких одинаковых заготовок. Производители часто совмещают два разных исходных материала – например, железо и высокоуглеродистую сталь.

Существует два вида дамасской стали:

• сварной – в одном клинке комбинируются разные материалы, что и обеспечивает легендарную прочность изделия;
• рафинированный – клинок изготавливается из единого блока стали, при производстве из состава металла уходят все примеси.

Нож разделочный из дамасской стали

Основной недостаток дамасской стали – она восприимчива к коррозийным процессам, что делает необходимой регулярную обработку клинка смазочными материалами.

Обдирка и шлифовка поковки, перенос контуров с шаблона

После этого деталь обдирается на точиле или ленточной шлифовальной машине. В процессе обработки снимаются лишние слои металла и неровности, а поверхность становится идеально ровной и блестящей.

На следующем этапе на бумаге подготавливается шаблон режущего инструмента в масштабе 1:1. Ножницами вырезается бумажная копия и обводится маркером на отшлифованной пластине. Случается, перенесенный на заготовку абрис трудноразличим или стирается в процессе последующего выпиливания. В этом случае следует продублировать контуры ножа, процарапав линии на металле чертилкой. Вместо нее подойдет любой слесарный инструмент с острием из инструментальной стали.

Пластина зажимается в тисках и обрезается болгаркой по шаблону. В наиболее криволинейных участках делается много надрезов, «ступенькой» вырезают маленькие фрагменты металла. С целью убрать оставшиеся кусочки и зазубрины полуфабрикат ножа обтачивается шлифовальной насадкой.

Маркером рисуем на заготовке форму ножа и выпиливаем

Облагораживаем уголочки и делаем более плавную линию

Ковка металла перед работой

Если у человека есть опыт и соответствующее оборудование, он легко сможет создать профессиональное изделие. Но встает вопрос о необходимости выполнения ковки, ведь заготовка уже имеет подходящую форму.

Ковка нужна по следующим причинам:

1. Металл станет более твёрдым и эластичным.
2. Заготовка имеет слишком большую толщину, что делает необходимым снятие части металла во время формирования спусков. Ковочные работы убирают это требование.
3. На конечную обработку потратится гораздо меньше времени.

Также этот процесс позволяет убрать насечки. Конечно, это и не обязательно, ведь так изделие становится более оригинальным.

Когда нет специального оборудования, сделать изделие можно и без ковки. Если применять качественный материал, результатом будет отличный клинок. На современном рынке очень много китайских инструментов. Желательно использовать напильники советского производства, но найти их не так-то и просто.

Проверить металл довольно легко. Необходимо один край будущей заготовки зажать в тисках, а по второму сильно ударить молотком. Если изделие закалённое, оно сломается. Легированный напильник лишь чуть-чуть прогнётся. Также для проверки можно использовать и точильный станок. Если искры короткие, то металл высоколегированный. Но всё равно придётся проводить термическую обработку.

Обработка подшипника и подготовка детали к ковке

В качестве заготовки ножа подойдет подвесной подшипник карданного вала автомашины или любой другой диаметром 100–150 мм. Например, допускается использовать экземпляры требуемых размеров от осевого механизма и приводного оборудования станков, подвижных агрегатов. Непосредственно исходником служит самая массивная часть изделия, называемая наружной обоймой подшипника. Она изготовлена из конструкционной стали марки ШХ15.

Способы разборки подшипника бывают разными. Поскольку кроме наружной обоймы ничего не понадобится, а расколоть обечайку ни в коем случае нельзя, применим самый «гуманный» способ – пиление металла болгаркой. Подшипник лучше зажать в тиски и распилить по возможности и внутреннее кольцо. Пилить внешнее кольцо лучше наискосок, тем самым формируя носик ножа. После распила зубилом разрушается сепаратор и удаляются все внутренности вместе с шариками. Если требуется, место среза разжимается слесарным инструментом. Окружность должна быть на 1–2 см длиннее ножа, поэтому лишние сантиметры заготовки отпиливаются.

Виды насечек

Существует вариант классификации по видам нанесенной насечки. Об одинарном и двойном исполнении уже было немного сказано.

Между тем существует два вида двойной насечки. Первую называют перекрестной. Это, по сути, комбинация одинарной и второй, мелкой (вспомогательной), она выполняется под углом к базовой. В точках пересечения канавок происходит слом образовавшейся стружки. Этот вид чаще всего применяют при производстве слесарных напильников.

Второй вариант двойной насечки носит название Oberg. Вспомогательные канавки проходят реже. По сути, этот вариант, можно назвать промежуточным между одинарной и двойной насечками по качеству обработки детали.

Нумерация насечек

Применение определяют, учитывая видом, размером и конфигурацией нанесенных зубьев. Для получения рабочей поверхности применяют различные технологии:

• накат;
• фрезерование;
• нарезка и многие другие.

Многие производители, в целях повышения производительности труда, применяют специализированное оборудование, позволяющее не только ускорить выпуск этой продукции и расширить количество ее видов, но и поддерживать ее качество на надлежащем уровне.

От размера и вида нанесенной насечки на единицу длины, обычно это 1 см, напрямую зависит размер зуба. То есть, чем на один сантиметр длины нанесено меньшее количество канавок, тем больше размер режущего зуба. На практике применяют напильники с насечками от 0 до 5.

Насечка №2

К самому крупному виду относят зубья с №0 и №1. Их применяют тогда, когда необходимо за один проход снять слой металл от 0,05 до 0,1 мм. Такой инструмент обладает следующим недостатком – малая точность, она колеблется в пределах от 0,1 до 0,2 мм.

Напильники с размером зуба №2 и №3 применяют в тех случаях, когда требуется удалить слой металла от 0,02 до 0,06 мм. Точность работы такого инструмента составляет от 0,02 до 0,05 мм.

Для финишной обработки поверхности применяют изделие, который позволяет снимать слой металла от 0,01 до 0,005 мм. Инструмент такого вида иногда называют бархатным.

Геометрические параметры насечки

В соответствии с требованиями ГОСТ 1465-80, изложенными в п. 2.1. на поверхности инструмента насечка наносится под углом 65 градусов относительно оси.

https://youtube.com/watch?v=x07zF-k4CrU

Кроме этого оговорено и то, по какой технологии должна она быть выполнена. Например, круглые напильники могут быть выполнены либо с помощью насечки или нарезки. Все остальные виды должны быть выполнены с помощью насечки.

Модернизированные

В особую группу можно отнести надфили модернизированные, которые выполняются в электрическом виде. Они существенно упрощают проводимые работы, однако в продаже встречаются крайне редко. Втрое предназначение заключается в обработке труднодоступных мест. К особенностям отнесем следующие моменты:

1. Устройство может применяться в самых различных режимах.
2. Рабочая часть приводится в действе благодаря установленному двигателю, а также небольшой передаче.

Кроме этого, встречаются и пневматические надфили. Их ключевые моменты следующие:

1. Получили весьма широкое применение в автомобильной индустрии. Кроме этого, устанавливается на производственных линиях.
2. Пневматический привод позволяет проводить обработку небольших изделий.
3. Передача усилия проводится за счет воздуха, который сжимается и поддается под давлением.

Пневматика считается надежной и производительной. Подобный инструмент часто поставляется с различными быстросъемными насадками, предназначенными для проведения самой различной работы.

Правила выбора

Чтобы выбрать подходящий напильник, рекомендуется учитывать несколько моментов.

Назначение

При покупке инструмента следует ориентироваться, прежде всего, на то, для каких поверхностей требуется прибор. Так, для работы с небольшими изделиями рекомендуется выбирать надфиль. Если требуется обработка поверхностей из различных материалов средних и больших размеров, то следует использовать универсальный слесарный инструмент и т.д.

Форма рабочего основания

Выделяют несколько видов форм рабочего основания напильника, что также следует учитывать при выборе:

• Плоская – функциональный инструмент, рекомендованный для обработки плоских поверхностей.
• Треугольная – приспособление используют для работы с отверстиями и пазами.
• Ромбическая – изделие подходит для обточки шестеренок, звездочек и т.д.
• Квадратная – инструмент с таким рабочим основанием предназначен для увеличения размеров отверстий и обточки углов.
• Круглая и полукруглая – приспособление рекомендовано для расширения отверстий круглой формы и для обработки вогнутых поверхностей.

Особенности насечек

Насечки напильников отличаются направленностью и габаритами. Перед покупкой следует учитывать, что чем больше размер насечки, тем выше будет скорость работы. Однако при этом пострадает качество. После обработки на поверхности появляются царапины и другие механические повреждения. Чтобы избежать такой ситуации, рекомендуется использовать инструменты с мелкими насечками.

Зернистость

Зернистость — показатель количества выполненных насечек на 1 см поверхности инструмента.

От зернистости зависит эксплуатационные особенности приспособления. Выделяют 6 классов зернистости. Их обозначают цифрами от 0 до 5. Чем больше цифра, тем меньше насечек нанесено на поверхность.

Кроме цифрового обозначения, насечки классифицируют следующим образом:

• Драчевая (№ 0–1). В этом случае на 1 см поверхности нанесено 4-12 насечек. Инструмент с такими зубьями используют для обработки металлов – чугуна, стали и т.д.
• Личная (№2–3). На 1 см поверхности нанесено 13–24 насечек. Такой инструмент подходит для финишной обработки твердых материалов.
• Бархатная (№4–5). На 1 см рабочего основания нанесено более 24 насечек. Приспособление рекомендовано для обработки мягких и деликатных материалов.

Напыление

Выделяют обычные напильники без покрытия рабочей поверхности и инструменты с алмазным напылением. Последние рекомендованы к применению для обработки материалов повышенной твердости. Они отличаются продолжительным эксплуатационным периодом без возникновения механических повреждений. По этой причине напильники с алмазным покрытием рекомендованы при работе с твердыми металлами и камнем.

Какой напильник выберете Вы для своей работы?

С напылением Без покрытия

Длина лезвия

При выборе длины рабочей поверхности инструмента рекомендуется ориентироваться на размеры изделий и поверхностей, для которых будет использоваться с напильниками:

• Лезвие 200-350 мм подходит для обработки больших оснований и крупных деталей.
• Рабочая поверхность 150-180 мм рекомендована к применению для небольших поверхностей и заготовок.

Ручка

Для изготовления рукояток используют разные материалы:

• Дерево. Этот материал используют для напильников чаще всего. Однако именно он имеет наибольшее количество недостатков – склонность к растрескиванию, гниению и быстрому износу. Вместе с тем, деревянную рукоятку удобно держать в руках, поэтому именно такой материал востребован у пользователей.
• Пластик. Это бюджетный материал. Он обладает влагостойкостью, прост в уходе и не растрескивается. Однако пластиковую рукоятку неудобно держать в руке.
• Резина. Профессионалы рекомендуют выбирать инструменты с рукояткой именно из этого материала. Они удобно лежат в руке, не растрескиваются и не боятся влаги.

Тонкости выбора инструмента

Приведенная выше информация указывает на то, что в продаже есть просто огромное количество различных видов драчевых напильников. При этом классификация проводится по форме насечек, их длине и размеру основной части. Рекомендациями по выбору драчевого напильника можно назвать следующее:

Для мягких сплавов, таких как латунь, алюминий и медь подходит вариант исполнения с одинарными насечками

В подобном случае применять бархатные инструменты не рекомендуется, так как пространство между насечками быстро забивается мягкой стружкой.
При выборе уделяется внимание и номеру насечки. Он должен соответствовать толщине снимаемого материала за один проход.
Выбор также проводится по тому, какого качества поверхности следует достигнуть

Шероховатость является определяющим фактором, она указывается в технологической карте производства детали.
Длина рабочей части также может варьировать в достаточно большом диапазоне. Выбор драчевого напильника по этому параметру проводится достаточно просто: чем больше обрабатываемая площадь, тем больше должна быть и длина изделия. За счет этого обеспечивается требуемая производительность. Рекомендуется добавить к показателю длины еще 15 см.

Кроме этого, не стоит забывать о том, что при производстве основной части могут применяться самые различные сплавы. Чаще всего применяется инструментальная сталь, характеризующаяся повышенной износостойкостью. Большое распространение получили изделия, которые производятся из различных легированных сплавов, добавление определенных химических элементов повышает твердость и другие эксплуатационные характеристики.

Отжиг и ковка заготовки

Сталь легирована хромом, поэтому перед ковкой ее обязательно следует отжечь. Нужно сначала деталь нагреть докрасна в печи и, не давая остыть, выправить молоточком на наковальне. Сталь становится пластичной и после медленного остывания в печи со скоростью 20–40 градусов в час готова к ковке.

Самый ответственный этап ковки подшипниковой стали следует проводить в интервале температур от 800 ºС, которой соответствует вишнево-красный цвет каления, и до 1100 ºС, сопровождаемой темно-желтым свечением. При наличии бесконтактного пирометра температуру поверхности металла можно определить с точностью ± 1,5 ºС.

Следует предварительно потренироваться в нагреве и ковке металла на обычном прутке. Чтобы не сломать заготовку под ударами молота, лучше лишний раз накалить металл, чем продолжать обрабатывать охлажденным. Контролировать температуру проще по цвету каления, при появлении тусклого вишневого свечения надо сразу помещать деталь в печь.

Деталь ножа после нагрева укладывается на наковальню и плющится молотками до требуемой толщины. При отсутствии опыта работы в кузне, можно ограничиться выпрямлением заготовки, заменив операцию ковки обдиркой заготовки. Правильной считается такая техника ковки ножа, при которой:

• проковка производится смещением металла с середины полотна к кромке лезвия, постепенно истончаясь;
• округливание острия производится c одновременной оттяжкой заготовки ножа по длине;
• после окончательной раскатки пластины остается припуск не более 2 мм.

Заготовка разогревается

Остывшую заготовку пропиливаем по канавкам болгаркойРазогнутую заготовку нагревают и молотком доводят до плоской формыПолучившийся хвостик вытягиваем в длину, чтобы в конце он сходил в размер 5 мм на 5 мм

Очистка и травление

Неприглядная окалина и следы сгоревшего масла на откованном клинке убираются гриндером с шлифовальной лентой зернистостью 240–320. Оставшиеся после машинной обработки царапины удаляются вручную с помощью абразивной бумаги зернистостью 320–400. Обработка проводится прямолинейными движениями наждачной бумаги, направленными под углом 90 относительно направления царапин гриндера.

От шлифовки «нулевкой» Р400 переходят к полировке материалом с зернистостью 600–800. Смачивание абразивной шкурки водой позволяет эффективнее полировать изделие. Зеркальный блеск появляется после обработки пастой ГОИ или другим полировальным составом, нанесенным на кусочек кожи.

Дополнительной операцией травления на металлическую поверхность ножа наносят надписи, орнаменты, рисунки. Обычно используется техника, при которой на область изображения приклеивается трафарет, а поверхность вокруг заклеивается малярным скотчем. Затем наносится протрава на определенное время, после чего нож моется в воде.

Формирование, закалка и отпуск – важная последовательность!

В мастерской, зажав заготовку в тиски, отрезаем и отсекаем ненужные куски, либо стачиваем на крупнозернистом абразивном диске, придавая напильнику уже совсем иную форму – форму будущего ножа. Если нож будет оформлен деревом или другими накладными пластинами, не забудьте просверлить в ручке отверстия для заклепок либо прорезать болгаркой паз.

Закалка – следующий этап после формирования. Многие допускают большую ошибку, ориентируясь в степени закалки по свечению разогретого металла, однако реальную картину может показать только обычный магнит – если раскаленный металл никак не реагирует на его присутствие, значит закалка доведена до нужной степени. Прогревать будущий клинок следует равномерно, за исключением участка ручки, прогревать стоит разве что небольшой участок в 3-4 см у основания лезвия. Для этого лучше всего использовать горелку, которая дает более высокую температуру.

Приготовьте также емкость с водой, в которой будете студить металл. Когда вы достигните равномерного свечения металла, и магнит перестанет на него реагировать, еще несколько минут прогревайте заготовку, а затем резко окунайте в воду – все, как в кино! Если процесс был соблюден во всех тонкостях, металл сможет царапать стекло – это самый лучший признак хорошей закалки.

Именно так делают те же сверла по металлу! В самом процессе нет абсолютно ничего сложного – вам требуется лишь положить заготовку в духовку и пропечь ее часа полтора при температуре около 200 °С. Остывать заготовка должна вместе с духовкой!

Обжиг напильника

Отжечь заготовку можно в специальном горне либо в разогретой до 650−700° плите. Если обжиг производится на газовой плите, потребуется сооружение теплового экрана для повышения температуры зоны нагрева. Для его создания применяют металлические предметы. Верхнюю часть экрана накрывают железной пластиной. Расстояние от неё до напильника должно быть не менее 1 см. Такое сооружение позволяет задержать тепло, выделяющее при сгорании природного газа, обеспечивая более сильный нагрев заготовки.

Как отжечь напильник в горне:

1. Для создания горна делают земляной очаг, вставляя в него трубу объёмом 2 дюйма. Через неё подаётся воздух при помощи компрессора.
2. В очаге поджигают древесный уголь.
3. После того как сталь раскалится докрасна, нагнетание воздуха останавливают, позволяя металлу медленно остыть в потухающей печи.

Металл на плите следует поддерживать в раскалённом состоянии в течение 3−4 часов, на их протяжении его окраска должна иметь равномерный красный оттенок. Последующее снижение температуры заготовки производят поэтапно: вначале интенсивность нагрева снижают на четверть, затем через каждые полчаса еще на четверть, пока сталь полностью остынет

Очень важно, чтобы остывание металла происходило постепенно, так как при быстром охлаждении лезвие начнёт крошиться