一, Физическите характеристики и механизмът на износване на острието от Дамаск
Острието на ножа от Дамаск е съставено от две различни по твърдост стомани: високовъглеродна стомана на повърхността осигурява острота, а нисковъглеродна стомана от вътрешната страна подобрява издръжливостта. Тази структура образува слоеста структура, наподобяваща "сандвич" на микроскопично ниво, като слоят от високовъглеродна стомана отговаря за основната задача на рязане по време на рязане, докато слоят от нисковъглеродна стомана абсорбира енергията на удара. Но тази композитна структура също носи уникални модели на износване: когато ъгълът на острието е твърде малък, слоят от високовъглеродна стомана е податлив на микропукнатини поради концентрация на напрежение; Когато режещият ръб е твърде голям, ниско{2}}слоят от въглеродна стомана ще се срути поради прекомерно износване.
Експерименталните данни показват, че при същите условия на рязане първоначалната острота на острие с ъгъл на ръба от 15 градуса е с 37% по-висока от тази при ъгъл на ръба от 20 градуса. Въпреки това, след 500 срязвания, износването на ъгъла на ръба от 15 градуса достига 0,08 mm, докато ъгълът на ръба от 20 градуса е само 0,03 mm. Тази разлика се дължи на разликата в разпределението на напрежението при различни ъгли: ъгълът на ръба от 15 градуса концентрира силата на рязане в предния край на ръба, ускорявайки умората на слоя от високовъглеродна стомана; 20 градусов ъгъл на острието разпръсква напрежението върху по-широка повърхност на острието, като забавя процеса на разрушаване на материала.
2, производителност на острието и характеристики на продължителността на живота на 15-градусов ъгъл на шлифовъчния камък
1. Цената на изключителната острота
Когато се използва ъгъл на шлифовъчен камък от 15 градуса, острието образува остра геометрична структура, подобна на бръснач. Този дизайн позволява на острието да постигне натиск на единица площ 2,3 пъти по-голям от този на обикновен режещ инструмент при рязане на меки материали като месо и зеленчуци, постигайки ефекта на "издухване на косата и чупене на коса". Но тази острота е изградена върху жертвата на издръжливостта: при рязане на твърди материали като замразено месо и кости, коефициентът на концентрация на напрежението, генериран от режещия ръб, е висок до 3,8, което далеч надвишава границата на умора на високовъглеродна стомана (2,5), което води до микропукнатини, които започват да се образуват след 10 срязвания.
2. Типични сценарии на приложение и цикли на поддръжка
Ъгълът на острието от 15 градуса е най-подходящ за професионални готварски ножове и ножове за фино дърворезба и неговите предимства са особено очевидни при непрекъснати операции на рязане. Тест, проведен в ресторант Michelin, показа, че използването на японски нож с върбово острие с 15-градусов ъгъл на рязане може да намали първоначалното съпротивление на рязане с 42% в сравнение с 20-градусов ъгъл на рязане при рязане на 30 килограма сьомга на ден. Въпреки това е необходимо професионално шлайфане и поддръжка на всеки 3 дни. Ако не се поддържа правилно, режещият ръб ще покаже очевидно къдрене в рамките на 2 седмици.
3, Предимства на производителността на ръбовете и продължителността на живота на ъгъла на шлифовъчния камък от 20 градуса
1. Физическата основа на балансираното представяне
Ъгълът на острието от 20 градуса постига баланс между острота и издръжливост чрез оптимизиране на разпределението на напрежението. Този ъгъл образува по-разумен ъгъл между линията на силата на рязане и режещия ръб, разпръсквайки напрежението до зона на режещия ръб с ширина 0,5 mm. Този дизайн увеличава издръжливостта на острието до 2,8 пъти в сравнение с ъгъла на острието от 15 градуса, като същевременно поддържа достатъчна острота. Лабораторните данни на определена марка инструменти за рязане на открито показват, че ловният нож Damascus с 20-градусов ъгъл на острието има износване на острието само 0,015 mm след рязане на борова дървесина непрекъснато 200 пъти, докато 15-градусов ъгъл на острието показва счупване на 87-ия срез в същия тест.
2. Много сценариен анализ на адаптивността
20-градусовият ъгъл на острието показва по-добра адаптивност към околната среда: във влажна среда контактният ъгъл на острието се увеличава до 112 градуса, като ефективно намалява задържането на течности и намалява риска от корозия; В среда с ниска-температура (-20 градуса) степента на задържане на издръжливостта на острието е с 19% по-висока от тази при ъгъл на острието от 15 градуса. Тези характеристики го правят предпочитан ъгъл за външни и военни ножове. Боен доклад от част от специалните сили показва, че нож за оцеляване с ъгъл на острието от 20 градуса все още може да поддържа 85% от първоначалната си острота след 6 месеца непрекъсната употреба.
4, Синергичният ефект от избора на ъгъл и стратегията за поддръжка
1. Фин контрол на процеса на смилане
За постигане на идеалния ъгъл на острието е необходим много{0}}етапен процес на шлайфане: първо се използва диамантен шлифовъчен камък 180 меша за грубо шлайфане, за да се оформи основният ъгъл на острието; След това използвайте 800 меша керамичен шлифовъчен камък за междинно шлайфане, за да коригирате правотата на линията на острието; Накрая използвайте алуминиева шкурка с песъчинки 3000 за прецизно шлайфане, за да премахнете повърхностните драскотини. Спецификацията на процеса на персонализирана мелница за ножове изисква по време на процеса на смилане под ъгъл на острието от 20 градуса отклонението на ъгъла на всеки процес да не надвишава ± 0,5 градуса, в противен случай това ще доведе до необичайно разпределение на напрежението.
2. Динамично съпоставяне на сценарии за използване
Управлението на живота на инструмента изисква установяването на динамичен модел на „честота на материала под ъгъл“: за търговски кухни с дневен обем на рязане, надвишаващ 5 килограма, се препоръчва да се използва ъгъл на острието от 20 градуса и да се сътрудничи със седмична поддръжка на полиране от 5000 меша; За понякога използвани режещи инструменти за колекционерски клас, ъгъл на острието от 15 градуса, комбиниран с ежемесечна грижа за ецване, може да поддържа най-доброто изживяване при гледане. Според данни от определена компания за отдаване под наем на инструменти, инструментите с динамично регулирани ъгли на острието въз основа на сценарии на използване имат цялостен живот, който е с 63% по-дълъг от инструментите с фиксиран ъгъл.
