алмазные бруски для заточки, переделанные под Apex

Надеюсь, очевидно, что в процессе заточки ножа необходимо снять с определенных частей клинка некоторое количество металла, чтобы придать режущей кромке необходимую геометрию.

Для съема металла нужен какой-то абразивный материал, который будет тверже стали ножа.
Если говорить о синтетических абразивах, то на практике чаще всего используются несколько типов: карбид кремния, оксид алюминия и алмазы. Этим перечнем список не исчерпывается, но эти три наиболее распространены. Кроме того, они имеют разновидности.
Внешне сами по себе эти абразивы напоминают песок:

Каждая «крупинка» (зерно) способна поцарапать (оставить риску/оставить «борозду») клинок. В принципе, такой порошок уже можно использовать для заточки, но такая техника (заточка на свободном или шаржированном зерне с использованием притира) не очень распространена.
Чаще всего из такого порошка формируют привычный всем брусок

Брусок- это абразивные зерна, скрепленные с помощью какой-либо связки (бакелитовой, вулканитовой, керамической и т.д., даже цемент попадался). После вылепливания бруска под микроскопом результат выглядит примерно так:

То, какое количество металла и с какой скоростью будет снимать абразив, зависит от ряда факторов:

1.Первый фактор очевиден: размер зерна. Чем крупнее зерно (крупинка) абразива, тем более грубую риску оставит на металле и тем бОльшее количество металла снимет (сцарапает) за один проход.
Наглядная параллель:

Для ориентира можно обратиться к справочным данным, например, к этой таблице:

Если прикинуть по таблице, то получится, например, что японский водный камень 800грит=наждачке Р1000=американскому камню F400=алмазному бруску 20/14, т.к. у них всех одинаковый размер зерна 18мк.
Но на самом деле не всё так просто. Во-первых, нужно учитывать, что размер, указанный на бруске, не означает, что все зерна там ровно 18мк, речь о том, что они укладываются в заданный диапазон. Во-вторых, и это главное, кроме размера зерна, есть факторы, которые влияют на результат ничуть не меньше

2.То, как сделан брусок, очень сильно влияет на то, как он будет работать.
Очень сильно сказывается концентрация зерна. Снова приведу картинку. Представьте, что в кадре количество зерен на той же площади будет, скажем, в три раза больше или в три раза меньше:

Понятно, что воздействие камня сильно изменится.
Кроме того, сильно влияет связка. Она должна удерживать зерна достаточно крепко, чтобы они не повываливались при контакте с клинком. С другой стороны, все эти торчащие над поверхностью острые вершинки, затупляются в процессе работы и перестают работать. Связка в идеале должна быть подобрана таким образом, чтобы сточившиеся зерна выпали, а им на смену из глубины проступили свежие. Так вот, то, насколько твердая связка, насколько легко или трудно происходит обновление зерна- всё это очень сильно влияет на конечный результат, на то, насколько высокая производительность будет у бруска, как он будет работать по разным сталям, насколько тонко он будет работать. Часто именно из-за связки определенный брусок очень хорошо работает по одним сталям, но очень плохо- по другим

3.Тип абразива.
Абразивы, даже если они одинакового размера, очень сильно отличаются друг от друга.
Во-первых, они отличаются по твердости. Алмаз- самый твердый минерал, по шкале Мооса его твердость принята за верхнее значение- 10 единиц. Все остальные абразивы мягче. Приводятся такие данные о микротвердости абразивов:
-синтетический алмаз 5300-96000 кг/кв.мм
-карбид кремния 3300-3600
-электрокорунд 1900-2000
-белый электрокорунд 2000-2100
-циркониевый электрокорунд 2300-2400
Т.е. алмаз значительно превосходит конкурентов по твердости. При этом любой из этих абразивов тверже стали.
Абразивная способность у них также отличается, и алмаз снова лидер.

Во-вторых, очень важную роль играет форма зерна. Упрощенно говоря, каждое абразивное зерно представляет из себя резец, режущий металл. И форма этого «резца» у всех абразивов разная:
1.карбид кремния



1.Электрокорунд белый:


3.Электрокорунд коричневый:

4.Алмазы:




Из этих «резцов» электрокорунд самый широкий и «тупой», к тому же и наименее твердый. Поэтому он не врезается глубоко в металл, а оставляет широкую неглубокую риску.

Карбид кремния тверже и имеет более острые грани, поэтому чаще всего он превосходит электрокорунд по абразивности (при прочих равных условиях), а риску оставляет более глубокую и резкую. Причем грани, которые образуются в процессе срабатывания зерна карбида кремния, острее, чем грани электрокорунда.

А алмаз имеет очень острые режущие грани. Кроме того, в отличие от карбида кремния и электрокорунда из-за особенностей структуры, даже в процессе срабатывания алмаз всегда сохраняет эти острые грани, образно говоря, «не тупится». К тому же он еще и самый твердый. За счет всего этого алмаз легко проникает вглубь металла и оставляет после себя глубокую узкую борозду с четкими резкими краями.

Исходя из этого, алмазные абразивы лидируют по абразивной способности и способны в подавляющем большинстве ситуаций снять намного больше металла за то же время, чем другие абразивы. Кроме того, за счет рекордной твердости, алмазы без проблем справляют даже с очень твердыми и износостойкими сталями.

Значит, алмаз всегда лучше?
Не совсем. Всё зависит от ситуации.
Кувалда явно превосходит по производительности маленький молоточек, но ведь это не означает, что она всегда лучше. Если нужно пробить проем в стене, она лучше. А вот если прибить штапик на окне при смене стекла, кувалда уже… хм… не очень удачный вариант.
То, что алмазы без проблем распахивают на большую глубину металл, оставляя после себя узкие глубокие борозды, очень хорошо, когда нам нужно побыстрее снять побольше металла.
Но когда мы переходим на более деликатную работу, лучше, чтобы абразив аккуратно снимал тоненькие слои металла и брал скорее широко, чем глубоко. Можно это реализовать и с помощью алмазов, оптимально подобрав размер зерна, усилие и приемы. Но можно сделать проще, перейдя на другой тип абразива.

Нужно помнить, что при переходе на более тонкий абразив, нужно полностью убрать риски от предыдущего более грубого. И убирать глубокие риски от алмазов намного труднее. Более того, очень велика вероятность, что риски будут не убраны, а только поверхностно замазаны, оставшись в глубине.

Оборотной стороной замечательной абразивности алмазов является и то, что с их помощью намного проще создать дефекты режущей кромки- создать уходящие вглубь микротрещины в частности. Это не является исключительной особенностью алмазов. Насажать микродефекты можно любым абразивом, например, переусердствовав с давлением. Но в случае с алмазами сделать это намного проще из-за того, что они так легко и эффективно внедряются в металл.
Поэтому очень часто нож, заточенный алмазами, держит заточку хуже.
И часто бывает, что из-за оставленных дефектов режущая кромка раз за разом скалывается в одном и том же месте из-за того, что там оставлены невидимые глазом микротрещины, уходящие вглубь (повторюсь, сделать это можно не только алмазами, но ими намного проще)

Еще нужно учесть особенности изготовления алмазных брусков. Чаще всего это какая-то основа, например, металлическая пластина, как в данном случае, на которую нанесено тонкое напыление алмазов. То есть нет цельной массы абразив+связка, как в традиционных брусках, и нет такого обновления сработавшихся зерен.
Схематично можно изобразить так:

И это сильно сказывается на том, что происходит в процессе эксплуатации. Если в процессе срабатывания зерен карбида кремния или электрокорунда сработавшийся слой «уходит», а ему на смену из глубины проступает свежий слой, то в случае с такими алмазными брусками часть алмазов выпадает, и на их месте остаются просто пустые места, поэтому со временем брусок начинает работать менее равномерно: в одном месте осталось много алмазов, в другом- проплешины.

Есть еще много аспектов, но основное, что я хочу сказать: не бывает идеального абразива, который идеально справляется с любой задачей. Алмазные бруски- очень эффективный абразивный инструмент, который можно и нужно применять. Но, как у всякого инструмента, у него свои ограничения и недостатки, которые следует учитывать.Нужно как следует подумать, прежде чем его применять- подходит ли этот инструмент для той задачи, которую вы собрались решить? Ситуация усугубляется тем, что использование алмазов выглядит очень соблазнительно: зачем тратить час, когда можно по-быстрому то же самое сделать за 10 минут?

Вообще, если интересуют абразивы и их воздействие, настоятельно рекомендую посмотреть видео семинара в четырех частях, проводившегося Николаем Коршениным. Из всех видео, которые можно найти на русском языке, это по-моему, лучшее:
www.youtube.com/watch?v=al0uleV6fCs
www.youtube.com/watch?v=ttnc0JMtxzw
www.youtube.com/watch?v=vvk02k0DygE
www.youtube.com/watch?v=aur0R-DclKg