Более крупные ручки периодического пользования удобно обернуть верёвкой, полиэтиленовым шнуром или проводом либо насадить на них резиновую трубку. Ручки таких ударных инструментов, как тесло, молоток, целесообразно изготовлять из металлической трубки, которая не сломается и не соскочит, если её хорошо насадить. Примером этого может служить изготовление ручки для тесла.
Не каждую сталь можно подвергать термической обработке в домашних условиях. Но как раз наиболее распространенная, углеродистая, сталь, из которой изготовлены многие инструменты, в том числе напильники, поддается закалке легко. А поскольку старые напильники — удобные заготовки для выполнения, например, прямых и полукруглых стамесок, особенно полукруглых резцов, которых в продаже нет, мы познакомимся с термообработкой подробнее.
Итак, инструмент из углеродистой стали можно закалить в домашних условиях. Закалка включает две операции.
Во время первой операции инструмент нагревают до вишнево-красного свечения на газовой горелке или другим способом. Хорошо прочищенная кухонная газовая горелка для нагрева небольших инструментов вполне подходит. Ещё удобнее с этой целью использовать печь в сельском доме. Нагретый инструмент быстро опускают в воду, сосуд с которой находится как можно ближе к горелке, и резко перемещают его, чтобы избавиться от образующейся вокруг паровой оболочки, мешающей контакту металла с водой.
Вторая операция (отпуск) заключается в смягчении закаленной до хрупкости стали. Теперь резец нагревают незначительно, контролируя цвет побежалости. Поэтому образовавшуюся на инструменте окалину при первой операции нужно снять легкой полировкой до блеска на мелкой шкурке (хотя бы фаску заточки), стараясь не испортить лезвие. На пламени нагревают участок на расстоянии 1-2 см от конца резца. Нельзя нагревать сам режущий кончик, который может быстро перегреться. Кончик должен нагреться внутренним теплом, идущим от стержня. Надо следить за цветом побежалости на полированной поверхности, уловить момент, когда режущий кончик из синего начнет превращаться в вишневый, и резко опустить его в воду (лучше со слоем масла на поверхности).
Затем инструмент, например резец, пробуют на дереве и затачивают ещё раз начисто. Если при резьбе режущая кромка выкрашивается, необходимо повысить температуру второго нагрева до соломенного цвета побежалости.
Мнущееся лезвие инструмента говорит о несоответствии режима закалки сорту стали или о неудачно проведённой операции: недостаточно высокой температуре первого нагрева, замедлении при опускании в воду, не резком охлаждении из-за слоя пара, образовавшегося в канавках и пазухах инструментов, слишком высокой температуре отпуска.
В иных случаях, когда инструмент изготовлен не из углеродистой стали, лучше обратиться за помощью к специалисту, так как в домашних условиях не удастся получить достаточно высокую температуру для закаливания высококачественных сталей.
Для резчика, имеющего возможность нагреть инструмент, например, в муфельной печи или кузнечном горне, приведём некоторые основные рекомендации.
Сорт стали можно ориентировочно определить по искре на точильном круге в затёмненном месте. Так, белый пучок искр с отдельными звездочками указывает на то, что сталь углеродистая, требует незначительного нагрева при закалке (до температуры 780°С — вишнево-красное свечение) и отпуска при переходе цвета побежалости от фиолетового (для режущего инструмента) к соломенному (для работы киянкой). Термическую обработку такой стали можно вести дома на газовой горелке.
Если короткий пучок тёмно-красных искр почти без звездочек, сталь быстрорежущая Р18. Она требует высокой температуры закалки — около 1270°С, что соответствует ярко-белому свечению. Добиться этого можно только в большой муфельной печи или в кузнечном горне.
Немного ниже температура закалки (около 1230°С) у быстрорежущей стали Р9. Она закаливается при светло-желтом свечении, а на точильном круге дает красновато-оранжевые искры с небольшим количеством звездочек.
Другие легированные стали (хром даёт едва различимые желтые искры, вольфрам — хорошо выраженные красные) закаливаются при светло-красном свечении (температура 820-900°С). Легированные стали лучше закаливать в масле или в подогретой до температуры 70°С воде.
Приблизительно такая же температура требуется и для отжига стали перед её обработкой: легированные стали нагревают до 1000°С, быстрорежущие до 1200°С. После нагрева они должны медленно остывать вместе с печью.
Следует учесть, что при высоком и длительном нагревании происходит выгорание углерода. Поэтому лучше не делать закалку инструмента с очень тонким участком, или после закалки снять на бруске или точиле с охлаждением острый обезуглероженный кончик. По этой же причине не надо бояться делать заточку инструмента, особенно первую, до образования заусенца по всей длине лезвия. Также, если первая пробная резьба закаленным и заточенным инструментом не дает желаемого результата, надо повторить заточку.
Весь секрет изготовления хорошего резчицкого инструмента складывается из двух факторов: правильной заточки и правильно выбранного сорта стали, которая эту заточку долго сохраняет, не мнётся и не выкрашивается от любой древесины. Если сорт стали не всегда зависит от мастера, то заточка зависит только от него. Но для её правильного выполнения надо иметь некоторые знания.
Затачивание инструмента состоит из двух операций.
Задача первой операции — добиться ровной плоскости стачивания (она называется фаской) без заоваливания её на самой кромке и без пережога стали. При этой операции стачивают металл с одной стороны режущей части инструмента (как у стамесок) или с двух её сторон (как у ножа) с образованием требуемой для данного инструмента формы лезвия. Другая задача первой операции — поставить фаску под определенным углом по отношению ко второй плоскости (пласти или фаске) при жале лезвия, требуемым именно для данного инструмента. Этот угол, называемый углом заточки, бывает различным: 7-8° у ножа, 15-25° у стамесок, 37-42° у рубанков и 50-53° у специального рубанка — шлифтика. Мы о нем будем говорить отдельно при описании каждого конкретного инструмента.
Угол заточки инструмента находится в строгой зависимости от угла наклона режущей грани (плоскости) лезвия по отношению к поверхности древесины, что определяется сложной формулой. Если в таких инструментах, как нож, стамески, топоры, мы можем к углу наклона режущей грани приспособиться в процессе работы, а значит, и угол заточки при лезвии может варьироваться в зависимости от потребности (срезания древесины вручную или ударами молотком, киянкой, тяпанием топором), то в других инструментах, например рубанках, этот угол заточки должен быть выдержан строже.
Задача второй операции — правки — не испортить угол заточки и добиться острого жала лезвия, что связано со снятием с него неровностей, мелких зазубрин, заусенцев, с полировкой до блеска обеих поверхностей лезвия.
Первую операцию выполняют, как правило, на механическом точиле — вращающемся абразивном круге. Заканчивают её вручную на большом плоском бруске. Доводить заточку лезвия на точиле до остроты опасно, так как в этом случае трудно контролировать перегрев стали при больших оборотах круга, когда неожиданно на тонкой кромке лезвия при точении появляется цвет побежалости — признак того, что прочность стали нарушена и заточка испорчена. Такое место придется полностью срезать на том же точиле и сделать заточку заново.
Для того чтобы уменьшить последующую ручную работу на бруске, стараются на точиле максимально снять металл по всей фаске, кроме её кромки, что делать нетрудно на точиле цилиндрической формы: она позволяет выемкой на фаске убрать лишний металл со всей её середины.
Чтобы сталь не перегрелась, инструмент периодически макают в воду и само точило также пропитывают водой. Исчезновение капелек воды на кончике лезвия или их закипание — признак того, что пора его опустить в воду.
Подробнее опишем затачивание инструмента на точиле. При этом будем иметь в виду и следующее. Начинающему точильщику целесообразно затачивать инструмент на точиле так, чтобы круг вращался не навстречу лезвию, а наоборот или под некоторым углом к нему (в разных направлениях). Так меньше опасности при неверном движении врезаться точилом в лезвие и испортить всю работу. Однако во всей литературе рекомендуется любой инструмент затачивать на точиле только при его вращении навстречу лезвию. Но это правило подходит только для специалиста или мастера, имеющего большой опыт заточки, да и то не для такой тонкой заточки инструмента, как в резьбе по дереву. Несомненно, что при движении поверхности круга навстречу лезвию его заострение получается лучше: меньше происходит выкрашивание частиц металла на самой кромке лезвия — они как бы прижимаются при вращении, а не отрываются от него, когда движение точила происходит от лезвия. Также при этом не получаются столь большие заусенцы, как при затачивании "по лезвию", где больше возможностей для загиба кромки, что и дает заусенец. Кроме того, при строгом соблюдении правил заточки инструмента навстречу лезвию, если он точно зафиксирован (при помощи специального упора или тренированными руками), получается и четко поставленная грань лезвия. Таковы положительные стороны заточки методом навстречу лезвию. Но в нем есть и отрицательные стороны, весомость которых более существенна, особенно для начинающего точильщика. Главный недостаток — это то, что мы не можем доводить заточку до острого жала лезвия, так как при этом слишком велика опасность сжечь его. Доводить до нужной остроты лезвие инструмента можно только на водяном точиле, скорость вращения которого очень маленькая (при увеличении скорости вода заливает руки). На всех других механических точилах заточка ведется без воды. Но и после водяного точила лезвие получается острым только за счет хорошего угла заточки и четко поставленных граней. На самом же деле оно иссечено зазубринами от песчинок абразива и представляет собой как бы пилку с очень мелкими зубчиками. Такое лезвие будет резать древесину, но след среза будет неровным, не блестящим. Лезвию потребуется основательная правка — полное снятие жала и формирование нового.