piątek, 23 maja 2014

Konstrukcja noża - cz. 2. Trzpienie

W drugim odcinku cyklu postaram się omówić najpopularniejsze konstrukcje trzpieni w nożach.

Standardowo wyróżnia się dwa typy konstrukcji noży w zależności od użytego trzpienia:
1. noże z pełnym trzpieniem (ang. full tang) - czyli najprościej mówiąc rękojeść z okładzinami

fot. 1 przykładowe noże konstrukcji full tang

Noże z pełnym trzpieniem uznawane są za trwalsze konstrukcje, zwłaszcza w przypadku dużych noży służących do ciężkich prac takich jak rąbanie gdzie na rękojeść działają duże siły. Nawet w przypadku uszkodzenia okładziny rękojeści nóż nadal jest użytkowym narzędziem.
Okładziny można mocować do trzpienia na dwa sposoby:
- za pomocą pinów
- za pomocą nitów
Oczywiście jak najbardziej wskazane jest użycie kleju, aczkolwiek nie jest to niezbędne.
Czym różni się pin od nita? Pin jest kołkiem o stałej średnicy który mocowany jest na ścisk w otworach w okładzinie i trzpieniu. Średnica pina powinna być dokładnie taka sama jak średnica otworów. Nit natomiast jest zaklepywany tak by ciasno spajać ze sobą okładziny rękojeści i trzpień - na jego końcach tworzą się łby jak w gwoździach.
Oba te zastosowania oprócz spinania ze sobą wszystkich elementów rękojeści mają za zadanie wzmocnić konstrukcję na ścinanie - sam klej nie da rady.

rys. 1. Prosta konstrukcja full tang

W najprostszym wariancie (rys. 1.) w trzpieniu wywiercone są wyłącznie otwory pod piny/nity - jest to rozwiązanie najtrwalsze, ale zarazem zarazem mocno podnoszące wagę noża, przesuwa również środek ciężkości w stronę rękojeści co jest niewygodne podczas pracy średniej wielkości noże powinny mieć wyważenie w okolicach gardy/wyjścia szlifu, noże duże środek przesunięty w stronę czubka (łatwiej rąbać), w nożach małych nie ma to znaczenia.
By zmniejszyć ciężar trzpienia można go:
- ponawiercać
(rys. 2.)

- wyciąć duże otwory odciążające
(rys. 3.)

- pocienić trzpień
(rys.4. kolor szary to okładziny)

Dwa pierwsze warianty są najprostsze do wykonania lecz gdy wykona się je nieprawidłowo (zbyt duża ilość nawierconych otworów lub lub zbyt duże otwory) mogą osłabić konstrukcję noża. Błędem jest również wykonywanie otworów odciążających na zewnątrz otworów na piny - jest to idealne miejsce na pęknięcie noża. Gdy otwory odciążające są ograniczone otworami na piny wówczas same okładziny rękojeści nie dopuszczą do pęknięcia (pod warunkiem że nie pękną pierwsze ;))

(rys. 5.)
Na rysunku kolorem szarym oznaczone są błędnie wywiercone otwory odciążające - jest to miejsce w którym głownia się złamie w pierwszej kolejności - okładziny nie wzmocnią tego miejsca.

Najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie techniki pocieniania trzpienia - jak widać na rysunku 4 trzpień zmniejsza swoją grubość - wymaga to pewnej wprawy w szlifowaniu by zrobić to symetrycznie (niesymetryczne pocienienie będzie źle wyglądało na gotowym nożu) lecz technika ta zapewnia najmocniejszy trzpień mimo zmniejszenia ciężaru.


2. noże z trzpieniem ukrytym (ang. hidden tang)

fot.2. przykładowy nóż konstrukcji hidden tang

Noże z trzpieniem ukrytym dają ogromne możliwości w komponowaniu rękojeści - znacznie większe niż w przypadku noży z pełnym trzpieniem, gdyż poszczególne elementy są "nawlekane" na sam trzpień. W rękojeści i jej wszystkich częściach wiercone są otwory odpowiedniej średnicy (otwór powinien być jak najlepiej dopasowany do trzpienia) i całość wypełnia się klejem lub żywicą. Stare, tradycyjne metody polegają na wypalaniu otworu.

Wykonują nóż o takiej konstrukcji należy pamiętać o kilku ważnych szczegółach które mogą zaważyć na wytrzymałości noża oraz możliwości jego poprawnej oprawy.

- należy unikać kątów prostych na przejściu głownia - trzpień (rys. 6). Jest to miejsce potencjalnego złamania noża
(rys. 6.)

Najlepiej jest to zrobić lekki łukiem jak na rysunku 7 - łuk ten nie musi mieć dużego promienia

(rys. 7.)

- trzpień nie może być zbyt wąski (patrz rys. 8) - wąski trzpień to słaby nóż. Trzeba pamiętać że przejście głowni w trzpień jest najbardziej narażonym na pęknięcie miejscem całego noża konstrukcji hidden tang - jeżeli będzie mało materiału na trzpieniu - będzie to bardzo mało wytrzymały punkt

(rys. 8.)

- nie powinien być skierowany ku górze (rys. 9) - mimo że nie jest to błąd mogący osłabić nóż to bardzo mocno utrudnia wykonanie rękojeści  - spore ryzyko wyjścia trzpienia na grzbiecie rękojeści (pomijając niektóre typy noża które z definicji są wygięte do góry - jak kwaiken)

(rys. 9.)

Znacznie korzystniejszy jest trzpień albo prosty albo lekko skierowany do dołu (rys. 10)

(rys. 10.)

Zdarza się że trzpienie są nacinane jak na rysunku 11 - zwolennicy takiej konstrukcji tłumaczą to że ponacinany trzpień to mniejsze ryzyko wypadnięcia głowni z rękojeści. Osobiście uważam że nie ma to najmniejszego sensu - używane kleje lub żywice epoksydowe są na tyle mocne że prędzej połamie się materiał rękojeści niż wyszarpnie trzpień.

(rys. 11.)

Czasami pojedyncze, okrągłe nacięcia można spotkać na firmowych głowniach - w tym przypadku są to otwory technologiczne - używane podczas produkcji głowni do zamocowania w maszynach i nie ma to nic wspólnego z trudniejszym wyrwaniem głowni z rękojeści.

Osobiście uważam że trzpienie nie powinny być również hartowane - znacznie ułatwia to oprawę noża - np.  wywiercenie dodatkowego otworu na pin (rys. 12) - który jeszcze bardziej wzmocni konstrukcję rękojeści.

(rys.12.)

Dodatkowo pin można zastosować w przypadku krótkich trzpieni (rys. 16) które nie wchodzą głęboko w rękojeść lub w przypadku mocowania np. głowicy noża już praktycznie na końcówce trzpienia (rys. 17)

 (rys. 16)
(rys. 17)


Niehartowany trzpień umożliwia zaklepanie jego końcówki na głowicy noża (rys. 13)

(rys. 13.)

Bądź nagwintowanie (rys. 14)

(rys. 14)

Stosując którąś z tych trzech metod dodatkowo wzmacniamy rękojeść - praktycznie nie istnieje prawdopodobieństwo powstania szczelin pomiędzy poszczególnymi elementami ze względu na np wilgoć lub przesychanie drewna - zaklepanie, zakręcanie nagwintowanego trzpienia lub zastosowanie dodatkowego pina ściska całą konstrukcję.
Nie jest to niezbędne gdyż i bez tego prawidłowo zrobiona i zaimpregnowana rękojeść będzie wystarczająco mocna, ale warto wiedzieć że czasami tak się robi.

Podsumowanie
Konstrukcję noża należy dostosować do zakładanych zastosowań noża, ale również uwzględniając efekt wizualny jaki chce się uzyskać - obie te konstrukcje dają inne możliwości twórcze.
Na zdjęciu poniżej widać kilka kling typu hidden tang i full tang z otworami odciążającymi)



Brak komentarzy:

Prześlij komentarz