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前羽|谈谈皮具工具的设计和做工(一)——半圆刀
很久没有分享一些干货了,今天咱们来谈谈关于皮具工具的设计和做工。

因为这个话题实在是太广泛了,所以我打算分成一个系列来讲解,通过实例让大家逐步了解。

目前暂时计划会有如下几篇文章:
1.谈谈皮具工具的设计和做工(一)——半圆刀;
2.谈谈皮具工具的设计和做工(二)——可调押捻/压槽;
3.谈谈皮具工具的设计和做工(三)——间距规
4.谈谈皮具工具的设计和做工(四)——斩
5.谈谈皮具工具的设计和做工(五)——综述
有人说:“前羽,你这是把底裤脱了给人看,不给自己留活路啊。皮友知道了这些对你有什么好处?以后你要是稍微松懈一点,做工差一点,人家天天找你麻烦!”

我说:

1.前羽的工具,不能说100%完全没问题,产量大了总会有个别做得不尽如人意的,我想任何一个大品牌都不敢做这个承诺吧?但是,我会让自己做的工具,横向比较具有一定优势,经得起时间的考验。

2.前羽出的工具,所见即所得,比如推槽,走实用路线,我会明确告诉大家内槽没有打磨(打磨完了性能能提升10%,但是成本可能要上升50%,所以放弃)。或者改变制作方法,把内槽打磨光滑,但是推槽的U型会偏半圆形,就不好用了。主打外观的工具,我也会说明,总之让皮友的每一分钱花得物有所值。

3.消费者在进步,对工具的要求越来越高,任何工具品牌也都应该在自身硬实力上下功夫。坦诚、用心,才是最终出路。
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半圆刀的设计
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工具的设计离不开两点,实用和美观。

半圆刀的设计,主要还是需要考虑这些方面:
1. 用什么材料?
2. 究竟主打推切还是主打压切?
3. 需不需要削薄功能?
4. 圆弧究竟开多大?
5. 单面开刃还是双面开刃?
6. 从哪里开始开V型刃?
7. 刃角应该开多大?
8. 手感和平衡
9. 外形上面要有什么亮点?
前羽是典型的工科男思维,所以下面是逐条说明。
1用什么材料?
说明:很多朋友问我是不是M390做的半圆刀,很抱歉,虽然我用M390做裁皮刀,削薄刀,但是我觉得M390不是最适合做半圆刀的材料。
一是因为M390做半圆刀实在是太贵了!
第二,在我的理念里,半圆刀既有实用性能,也有装逼属性。普通皮友磨裁皮刀削薄刀也许可以磨好,但是半圆刀由于圆弧较大,一旦钝了或者崩口,是很难磨得漂亮的。
所以在材料的选用上,我希望这种材料不容易崩口,同时荡刀即可恢复锋利。这样不会影响半圆刀的美观度。
最终选择的材料是瑞典山特维克的12C27这种材料。老牌的欧洲钢厂,冶金基础比较好,相对而言整体的钢材品质都不错。瑞士军刀,用的就是12C27这种钢材的变种。
而12C27的好处是,非常不容易崩口(宁可卷刃也不要崩口,因为卷刃相对而言比较好修复),同时荡刀即能恢复锋利的特性,也使得保持性不足的缺点显得无足轻重。
简单来说,可以把它视为不锈版本的碳钢,但是抗崩口能力,是比高碳钢要强的。
为什么我要强调抗崩口能力,须知裁皮刀、削薄刀的崩口修复,工作量比较小,而半圆刀修复崩口,如果要保证圆弧的弧度,需要非常大的打磨量。
下图为削薄刀和半圆刀的打磨量区别。黑色小三角为崩口,网格处为修复所需要的打磨量。
所以工具对于钢材的选择,要视使用情况和具体应用而言,不可盲目使用一种钢材。
2究竟主打推切还是主打压切?
说明:目前的设计还是以推切为主,如图
也有在国外视频上见过刀具的压切方法,主要用于鳄鱼皮等较硬的皮革,因为使用范围比较小,且压切和推切差别不大,就没有侧重考虑这种使用姿势。
3需不需要削薄功能?
说明:设计的时候发现,如果要实现精准的削薄功能,有一面就必须是平的,因为斜面会导致削薄不够精确而走偏。而如果其中一面是平面的话,就会导致裁切的时候又回归到了日式裁皮刀的使用方式,得用肉眼来观察刀刃方向是否垂直。

所以最终采用了双面开刃的方式。
这种设计,我个人认为在削薄上不是最优的设计,但是也能用(话说很多削薄刀的用户正反面都是反着用,也没见有什么问题,但是我内心总觉得,背面应该是平的更好用一些),同时正常裁切,会比较方便。
下图为蛤刃与大平磨V刃的区别,左侧为蛤刃,两条弧线相交形成刃口。
4 圆弧究竟开多大?
说明:圆弧越大越难加工是不变的真理,无论机器还是手工,开半圆弧都是非常困难的。圆头的削薄刀,因为弧度小,弧线短,加工就要轻松很多。而整个半圆圆弧,需要分别磨三段圆弧,再衔接起来。稍有不慎,整个圆弧就会磨得不够圆而重新返工。这也是一把精美的半圆刀售价较高的原因。

前羽工作室为了这批半圆刀,专门定制了机器进行制作,目前国内能磨这样圆弧的,只是极少数人,纯人工磨半圆弧成本实在是太高了!利用机器来完成人工比较难完成的工作,我觉得不是什么坏事,毕竟人类文明的一个转折点,就是学会了使用工具。

如下图所示,圆弧被分为蓝色的三段,分别磨完以后再统一接续。
开大圆弧,一是半圆刀的有效刃长得到了保证,使用和持握的时候更舒服;二是因为我不喜欢小圆弧/平圆弧的半圆刀,看着没有精神气(纯属个人喜好)。

下图是小圆弧的半圆刀
5单面开刃还是双面开刃?
说明:单面开刃还是双面开刃的问题,在第3点中已经进行了说明。
6从哪里开始开V型刃?
说明:从哪里开始开V,是一个比较重要的问题。理论上,最好的方式,是可以从手柄尾部,一直渐薄到圆弧处。但是请大家想想,整个圆弧所在圆的圆心,并不在手柄的尾部,这样会带来加工上的难点。
加工的一个很明显的点,就是越是规则的形状,越好加工。所以,如果是从手柄尾部向前部圆弧做渐薄过渡,需要不停调整打磨的方向,来使得每一根线条都平滑过渡。这就是为什么整体渐薄只存在于非常高端的产品上的原因。
如下图,要保证每根不同长度的射线得到均匀打磨,是很困难的。
所以整把刀是从下图所示的腰线处开V,可以达到成本和美观度的平衡(在圆心处开V的话手柄贴合成问题,又要多次打磨手柄做手柄渐薄,成本不是一般的高)。在此处开V后,再将V面和水平面打磨衔接,使整体外观更协调。
7刃角应该开多大?
说明:半圆刀之所以适合裁切铬鞣革,是因为圆弧刀刃,与皮面的接触面积比较小,同样的用力,单位面积上的压强较大,比较容易切入。这点在说笔刀的时候,已经拿古代骑兵的圆弧砍刀做例子讲解过了。

刃角开得太大,就不够锋利,开得太小,则强度不够容易崩卷。同时还要考虑到打磨的便捷性。所以开蛤刃是最好的选择。

很多半圆刀的制作者,为了偷懒,直接选用二次开刃,是不可取的。首先二次开刃刃角比较大,容易钝。
其次二次开刃不如蛤刃好打磨。
其三加工难度较低,须知蛤刃一次开刃,是要通过打磨圆弧精确地将两侧平面汇聚于刃缘上形成刀刃。
想想日式的裁皮刀为什么要一次开刃?二次开刃很容易就钝了,而且打磨方式对于皮友很不友好,使用效率明显没有一次开刃的高。
蛤刃的刃角,等于两侧弧线的切线方向的夹角,所以一般蛤刃会相对比较强壮。同时一次开刃,荡刀也比较方便。
下图中左图为蛤刃,右图为二次开刃(刀刃尖部有明显再开刃的痕迹)。
8手感和平衡
说明:手感和平衡直接决定了产品的第一印象和实用程度。首先半圆刀用了一体龙骨结构,保证耐用度。其次,对于龙骨的内部做了镂空减重,否则整个手柄重量过高会导致手感不好。再次,用了3D立体造型贴片手柄,而非穿心柄+圆柱/锥形手柄,手感提升极大!
说句题外话,用圆柱/锥形手柄,用木料制作,加工方便且快速,适合一些产品,但是在成本可控的情况下,前羽还是愿意做3D造型的手柄(裁皮刀、削薄刀和边线器的手柄)。这种手柄无法用简单的数控车床,只能使用更高端的设备。虽然成本会高,加工时间也长,但这也算是前羽自己的一种执念吧。
9外形上面要有什么亮点?
说明:半圆刀的造型创意,来自前些年在马代旅游的时候浮潜遇到的蝠鲼(Manta),当时近距离一起伴游觉得很有意思,线条也挺优美,这次的外形设计是受到它的启发的。
关于材料和加工,后面会专项进行描述。简单地说,外形的亮点,一在于大圆弧,二在于拆线挑线的副刃。副刃可以用于拆线挑线,同时起到点睛的作用,给整个半圆刀提升气质。否则何苦多加一道工具,花大力气去增加报废的概率呢?
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材料和做工
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半圆刀的材料和做工,主要想说明的是以下一些方面:
1. 钢材的选用及热处理;
2. 刀身金属加工工艺;
3. 手柄制作工艺;
4. 染色驼骨工艺;
5. 稳定化木加工工艺;
6. 沙漠铁木和鹿角;
7. 其他材料
1钢材的选用及热处理
说明:本次钢材选用的是瑞典山特维克的12C27,在设计部分已经说明了材料的特性:不易崩口,易打磨,防锈好!非常适合制作半圆刀!不过12C27板料一订就是一大卷,要是有小料出售请擦亮眼睛,不是正规渠道购买的很大可能是假货。我这批钢料是去年做其他产品时,特意为了半圆刀保留的。
那么再说一下热处理。
首先,山特维克在中国没有官方的热处理,只有合作指定的热处理厂家,严格按照山特维克的要求进行热处理加工,经过热处理参数的调整,硬度为59HRC~60HRC,略优于国外同类产品的性能(瑞典莫拉Mora用的就是12C27这种钢材,但是热处理硬度为55~58HRC,保持性略差。这里说明下莫拉的硬度未必就不合理,因为舍弃部分硬度保持性增加了韧性是户外刀具的一贯做法,户外使用比较暴力,且不易找磨料打磨,防止崩口易打磨的要求更高,牺牲一部分保持性也不见得是不合理的)。

指定的热处理厂家,算不算官方热处理?是否是山特维克为了减少运营成本和热处理厂家技术共享,我不好猜测,但是全中国也就这家指定的热处理厂家能做得比较专业了。事实证明这家热处理厂家热出来的品质完全不输国外进口产品甚至更好。
下图是我2016年7月去热处理厂监控热处理质量时拍的照片。
2刀身金属加工工艺
说明:刀身采用了抛光工艺。
手工无痕镜面抛光,只用于工艺品上面,价格要几千起步了,所以半圆刀刀身采用的是机械抛光。
而机械抛光,比绝大多数的所谓手工抛光,都要美观多了!
所以皮友们不要被所谓的手工抛光唬住,只有无痕镜面或者手工拉丝(拉丝工艺后续再说),才真正有价值!
抛光和打磨的原理,在今年年初的文章里我已经说了,任何打磨都是磨料在目标物体上留下划痕的过程。
机械抛光,由于速度极快,所以留下的划痕整齐划一,也会有类似镜面的反射效果,但是在强光下看,仍然会有很多粗划痕在。但是高目数的机械抛光,也非常美观,是量产金属产品非常不错的一种表面处理方式。
开刃方式是蛤刃,具体在前面设计的介绍中已经写了,工艺繁琐成本高,但是为了品质必须这样!
3手柄制作工艺
说明:这次的手柄制作全部由手工装配完成,并用高目数砂纸打磨。可以见到表面已经做了精细抛光。
值得注意的是,这里使用了马赛克铆钉作为点缀。如果偷懒,完全可以用螺丝代替,工时可以节省很多。但是马赛克铆钉更美观。
由于木头和骨质较软,铆钉较硬,装配完整体打磨如果速度过快,铆钉部分磨削较少,木头和骨质磨削较多,就会导致表面凹凸不平的现象。所以必须耐心一点一点细细打磨。有心的朋友可以去观察一下用铜铆钉制作的木柄或者骨柄的刀具,铜铆钉是不是凸起的?精品和普通产品的差距就在这些细节上!
马赛克铆钉内部为多根极细铜管不锈钢管组合而成,成本高,制作难度大。
手柄用的镂空减重,一体龙骨结构,侧边和贴片打磨齐平(但是天然材料毕竟不像金属,时间久了会有一定的伸缩量,完全贴合不可能)
4染色驼骨工艺
说明:驼骨本身在文玩圈里也是一个分支,因其较牛骨密度更大,油脂充足,长期把玩以后呈现油润的色泽。
一部分驼骨爱好者通过反复真空高压处理,用染料将驼骨透染,经表面打磨后,根据透染程度不同,会呈现出斑驳渐变的颜色效果。
一根驼骨,只能开出一副手柄料,且在安装铆钉的过程中,极易被铜铆钉胀裂,报废率极高。所以驼骨手柄的刀具,价位一直相对较高。
牛骨就不要拿来比较了,一方面油润度差很多,第二方面价格便宜报废了也不可惜,第三方面牛骨的染色要简单很多!
本次驼骨主要有三种颜色:原色透染红,原色透染黄绿双色,原色透染蓝。
5稳定化木加工工艺
说明:中国人是世界上最喜欢木头的民族之一,但是用木料做刀柄,很容易开裂,伸缩。为了减少这类现象,同时增加美观度,稳定化木在前几年横空出世。
其原理为,先对木头进行染色,再用真空高压设备反复用树脂进行填充,在合适温度下保温固化,来加强木头的物理性能和美观度。
经过固化(也称之为稳定化)处理的木头,伸缩性大大减小,同时强度上升,不容易开裂。但是制作工艺也很复杂,这就是稳定化木价格长期居高不下的原因。
稳定化加工,品质有好坏,有的人木料没烘干就开始做稳定化,品质自然不稳定。前羽的稳定化木,来自长期合作的工作室,质量可靠。
6沙漠铁木和鹿角
说明:常规材料了,用了很多次了,我本人非常喜欢的材料,密度高,纹路致密。
不多介绍了,喜欢的可以百度一下。
鹿角可以做类似手柄的非常少,因为鹿角本身为圆锥形,要保持表面的纹路,又要能适合做半圆刀的刀柄,就要求这支鹿角直径特别大一些,真心是不好找。
7其他材料
说明:其他还有G10,米卡塔等,这些都是常见的复合材料。本次值得一提的是,有一种美国进口的象牙纸米卡塔,经打磨抛光后可出现象牙的质感,目前美国已经停产,估计我手中两年前买到的这个材料,在今天差不多已经算是绝版了。
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半圆刀购买
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