Умельцы ножевого ремесла, ухитряются выполнять клинки из чего угодно. Завалялась железяка в сарае – пара дней работы, клинок готов. Не удивляться таким людям просто нонсенс. Неизменно отдельные изделия получаются произведением искусства. А нож из рессоры – выглядит уникально по-своему. Освятим тему кропотливого труда мастера.
Самодельный нож из рессоры.
В чем же особенность ножа из рессоры?
Причина популярности такого изделия, как нож из рессоры, заключается в свойствах металла. Высокая износостойкость и прочность в сочетании с высокой пластичностью позволили многим поколениям мастеров пользоваться рессорами как главным источником сырья.
Характеристики рессорно-пружинной стали
Рессоры изготавливают из рессорно-пружинной стали 65Г, но могут быть применены другие марки: 50ХГСА, 50ХГА, 50ХФА. Это тоже рессорно-пружинные стали – определить какая из них взята в качестве материала для клинка можно только с помощью химического анализа. Либо по нюансам поведения металла при обработке, но с этим справятся только опытные мастера. Для начинающего изготовителя разница между перечисленными материалами будет практически незаметна.
Инструменты
Процесс изготовления такого клинка требует точности, поэтому следует использовать линейку, а для уверенности – весы, ведь рассчитать примерный вес изделия нужно для успешной работы клинка в будущем. Тяжёлым и громоздким инструментом работать будет проблематично.
Для изготовления мачете понадобятся:
- болгарка;
- УШМ с лепестковым шлифовальным кругом или гриндер;
- тиски для закрепления деталей;
- свёрла по металлу и дереву;
- точильный станок;
- абразивная бумага.
Применение рессорной стали
65Г считается одной из самых дешевых пружинных сталей. При этом она обладает рядом уникальных свойств, делающих ее незаменимой для создания пружин. Рессорная сталь для ножа содержит хром, никель, марганец, кремний. Эти элементы придают свойства, за которые изготовителями выбирается именно этот материал:
- хорошая гибкость;
- высокая ударная вязкость;
- твёрдость;
- износостойкость;
Термообработка играет большую роль в улучшении качеств материала. Сталь становится прочнее, повышается ее твердость. К сожалению, она недостаточно устойчива к коррозии – имеет обыкновение ржаветь. Но достоинства перевешивают недостатки и ее часто используют как материал для клинка.
Такие ножи применяют в самых разных сферах. В первую очередь в качестве кухонных – крепкие, прочные, долговечные – что ещё нужно для ежедневной работы на кухне и, например, для разделки мяса? Те же соображения заставляли охотников, рыбаков и туристов стараться заполучить в свой арсенал эту качественную «самоделку». Поэтому многие мастера делали на продажу туристические и охотничьи ножи.
Благодаря хорошим характеристикам стали, эти ножи были популярны среди военных. Солдаты срочной службы, имевшие доступ к инструментам для металлообработки, в кустарных условиях изготавливали армейские ножи.Со временем, изготовители начали замахиваться на более серьёзные изделия: топоры, мечи, мачете, катаны. Из-за хорошей ударной вязкости рессорные стали прекрасно подходят для ковки. Ковкой можно изготовить клинок любой формы, даже самой причудливой.
Материалы
Для создания крепкого мачете понадобится лезвие от пилы по дереву. Хорошо, если в саду или на даче осталась пила, пришедшая в негодность, ведь ей можно дать вторую жизнь.
Для рукояти мачете используют дерево разных видов. Мастера, экспериментируя, склеивают рукоять из разной древесины, но цельная ручка будет куда крепче.
Мачете из старой пилы.
Как сделать нож из рессоры
Изготовление ножа из рессоры может отнять много времени и сил, особенно, если человек делает это в первый раз. Но рессорно-пружинная сталь хорошо поддаётся обработке и «стерпит» ошибки новичка, поэтому именно из неё лучше всего создавать свой первый нож.
Обычно, материал находят на открытом воздухе: на улице, на автобазах, рядом с гаражами, на автомобильных свалках и других аналогичных местах. Поэтому рессора может быть покрыта грязью и ржавчиной и перед работой ее надо тщательно отчистить. Если необходимо выпрямить выгнутую рессору, то её нагревают до красна, а затем дают остыть в нормальных условиях – при комнатной температуре.
Термообработка стали 65Г
Конструкционная высокоуглеродистая сталь марки 65Г, поставляемая соответственно техническим требованиям ГОСТ 14959, представляет собой сталь рессорно-пружинной группы. Она должна сочетать в себе высокую поверхностную твёрдость (для чего в её состав вводится до 1% марганца) и повышенную упругость. Все эти характеристики обеспечиваются в результате выполнения надлежащей термической обработки изделий, изготовленных из рассматриваемой стали.
Исходный химсостав стали и требования к деталям, изготавливаемым из неё
Относясь к разряду экономнолегированных, сталь 65Г относительно дешёвая, что обуславливает её широкое и эффективное применение. В числе главных её компонентов находятся:
- углерод (в пределах 0,62…0,70 %);
- марганец (в пределах 0,9…1,2 %);
- хром и никель (до 0,25…0,30 %).
Все остальные составляющие – медь, фосфор, сера и т.д. – относятся к примесям, и допускаются в химическом составе данного материала в количествах, ограничиваемых госстандартом.
При достаточной твёрдости (например, после поверхностной нормализации она должна составлять не менее 285 НВ), и прочности на растяжение (не ниже 750 МПа), сталь 65Г обладает достаточно высокой для своего класса ударной вязкостью – 3,0…3,5 кг∙м/см 2 . Это даёт возможность использовать материал для производства ответственных деталей подъёмно-транспортного оборудования (в частности, ходовых колёс мостовых кранов, катков), а также пружинных шайб и пружин неответственного назначения.
Стоит отметить, что детали пружин, изготовленные из стали 65Г, плохо свариваются, а также не могут противостоять периодически возникающим растягивающим напряжениям (относительное удлинение не превышает 9%), а потому не подлежат применению в неразъёмных конструкциях машин и механизмов. При проведении процессов холодного пластического деформирования сталь становится весьма малопластичной уже при малых (до 10%) деформациях, поэтому, при необходимости изготовления из неё пружин больших размеров, приходится применять нагрев исходных заготовок, даже под листовую штамповку. Впрочем, и в горячем состоянии предельные степени деформации стали 65Г не превышают 50…60%.
Химический состав стали 65Г
Несмотря на то, что в ходе деформационного упрочнения предел временного сопротивления материала увеличивается до 1200…1300 МПа, этих показателей недостаточно для того, чтобы придавать конечной продукции (например, пружинам) необходимую эксплуатационную прочность. Поэтому закалка и отпуск стали 65Г обязательны.
Как сделать нож из рессоры с помощью ковки
Все рессорно-пружинные стали, в том числе 65Г, объединяет одно качество: они прекрасно поддаются ковке. Ножи из рессорной стали, изготовленные ковкой, будут более надёжными и долговечными, потому что в процессе обработки происходит упрочнение металла за счёт пластической деформации и изменения макроструктуры.
Прежде чем проковать рессору, необходимо вырезать из неё профиль будущего клинка. Затем заготовку надёжно крепят, и нагревают до красна. Ковкой создаётся остриё и лезвие. Этим способом легко придать клинку требуемую форму, а также задать его ширину. Ковкой из рессоры хорошо удается изготавливать топоры и различные экзотические вещи, такие как мачете или меч.
Лезвию дают остыть до температуры окружающей среды после того как работа закончена.
Делаем заготовку
После того как определились с моделью и подобрали материал, нужно сделать выкройку из плотного картона. Экспериментировать лучше на бумаге, а не на заготовке. После окончательных правок заготовка очерчивается на металле. Нужно взять небольшой запас, оставляющий припуск на обработку.
Вырезать заготовку можно 3 способами. Каждый из них имеет достоинства и недостатки:
- Лазерная резка. Высокоточный метод. Применяется на предприятиях для изготовления новых деталей. Этот способ хорош тем, что дальнейшая обработка после него минимальна. Также он годится для вырезания аккуратных отверстий в твердом материале, что сделать при помощи сверла гораздо сложнее. Минусом этого способа является то, что он доступен не для каждого. Кроме того, лазер перегревает при резке металла, поэтому режущая кромка может плохо держать заточку.
- Гидроабразивная резка. Это метод разрезания струей воды с добавлением в нее абразивных частиц. Этот способ подходит идеально за исключением того, что он труднодоступен.
- Вырезание при помощи шлифовальной машинки. Это самый доступный и трудоемкий вариант. Для работы болгаркой нужно запастись отработанными кругами, которые имеют самый минимальный диаметр. Это нужно для того, чтобы делать криволинейные резы. Кругами больших диаметров работать опасно. Более того, разрезы будут неаккуратными. Нужно оставлять большой запас на обработку.
Как выточить нож из рессоры своими руками
Необходимо, в первую очередь, определиться с внешним видом будущего изделия. Форма зависит от назначения ножа: кухонный, охотничий, сувенирный или какой-либо другой. В итоге клинок может быть любой – на это влияют только фантазия и возможности изготовителя. Если выбор сделан, то нужно взять готовый шаблон или выполнить его самостоятельно из картона или плотной бумаги.
Далее, чтобы изготовить нож из рессоры своими руками, надо быть готовым начать работу с металлом. Сначала шаблон необходимо приложить к металлической заготовке и обвести маркером, карандашом, чертилкой (ГОСТ 24473-80) или другим разметочным инструментом. По контуру, полученному посредством шаблона, требуется вырезать профиль изделия. Подойдут следующие инструменты:
- ленточная пила;
- угловая шлифмашинка, она же «болгарка» – важно не перегреть заготовку при отрезании;
- сверлильный станок или дрель – в этом случае вдоль контура сверлят отверстия, затем перегородки между ними ломают или выпиливают;
- можно использовать ручной инструмент;
Сам процесс обработки достаточно прост, хотя и требует определённой концентрации, чтобы вырезать заготовку в соответствии с разметкой. Когда обработка успешно завершена и заготовка стала соответствовать шаблону, то можно приступать к формированию клинка. Основная задача – сделать скосы. Лезвие снова размечают, определяя размеры скосов. При дальнейшей обработке следует строго придерживаться разметки.
Электрическое точило
Для работы лучше всего использовать электрическое точило. Также подойдут и ленточная шлифмашинка, и «болгарка», но, в случае последней, требуется хорошее владение инструментом. Можно выточить скосы вручную – напильником. На этом работы по металлу должны быть закончены, потому что далее клинок пройдёт термическую обработку, после которой сделать с заготовкой что-либо ещё будет очень сложно.
Рукоять
Индивидуальное изготовление хорошо тем, что можно подогнать рукоятку под свою руку. Ее нужно сделать немного больше, чем ширина ладони, также следует предусмотреть упор. В нижней части надо просверлить несколько отверстий. Одно для крепления темляка, остальные для заклепок, которые будут фиксировать накладки рукояти.
Материал для накладок можно брать разный, насколько хватит фантазии: древесина, пластик для обувных набоек, текстолит. Древесину лучше использовать твердых пород: дуб, бук. Деревянную ручку можно обработать воском или горячим льняным маслом. В этом случае масло полимеризуется в деревянных порах и надежно защитит рукоять от воды. Кроме этого, такая обработка проявит фактуру дерева и придаст эстетичный вид.
Закалка лезвия
Основной вид термической обработки – это закалка. Она нужна, чтобы лезвие было прочным, и могло оставаться острым долгое время после заточки. Существуют разные приёмы:
— закалка, с нагревом только режущей кромки;
— закалка режущей кромки нагревом изделия целиком;
— закалка с отпуском;
— полная закалка;
В первом случае только крайняя часть лезвия нагревается до немагнитного состояния, после чего его помещают в масло и выдерживают, пока масло не перестанет пузыриться. Второй способ сложнее: нагревается нож целиком, но погружать его в масло требуется только на треть – чтобы режущий край был покрыт жидкостью.
Закалка с отпуском – это метод, при котором остывание заготовки проводится в два этапа: сначала в при повышенной температуре, но ниже температуры закалки, затем при комнатной температуре.
Самый простой способ закалки – это полная закалка клинка, но при этом способе есть вероятность, что лезвие поведёт. Тогда надо провести рихтовку испорченной заготовки. Это можно сделать как предварительно разогрев лезвие, так и в холодном состоянии.
Каким бывает дизайн?
Ножи мачете имеют много разновидностей. Перед тем как самостоятельно изготовить подобный инструмент, надо определиться, для каких задач он будет использоваться. Если цель – создать универсальный инструмент, то можно сделать нож мачете с широким массивным лезвием, которым удобно пользоваться как топором, так и саперной лопаткой.
У классического варианта отсутствовала какая-либо защита для руки. Потому что он использовался только для рубки кустарника. Военные разновидности уже получили гарду, чтобы ладонь была защищена во время удара. При изготовлении самодельного ножа можно сделать небольшой упор для руки. Это даст необходимую защиту, но при этом не позволит отнести нож к категории холодного оружия.
Изготовление рукоятки
Ручку можно изготовить практически из любого сырья, но особой популярностью пользуются дерево, пластик, кожа, кость. Красиво выглядят наборные ручки с чередующимися слоями, например, кожи и бересты.
Кость – это традиционный материал, для изготовления разнообразных безделушек и предметов быта. Обладая навыком резьбы по кости можно сделать уникальную, красивую ручку. Но проще всего взять две деревянные или пластиковые накладки, поместить их по обе стороны от хвостовика и закрепить между собой заклепками, а для большей прочности ещё и эпоксидным клеем. Иногда для крепления используют винты и гайки, но если важен внешний вид, то лучше их не применять.
Рукоять должна быть удобной, поэтому требуется уделить большое внимание ее обработке. Для этого используются сначала напильники, а затем наждачная бумага. Если накладки деревянные, то их обязательно надо пропитать маслом, чтобы обеспечить долговечность древесины. Пропитка подчеркивает структуру дерева и придает изделию привлекательный внешний облик. После закрепления рукоятки проводят ее окончательную шлифовку.
Финальная доработка
Иногда не получается сделать инструмент, который полностью удовлетворяет с первого раза. Проблема может быть в заточке, форме рукояти. Поработав какое-то время, владелец может в качестве недостатка ощутить вес ножа. Тогда придется устранить недостатки, доработав конструкцию. Например, тесак весом 1,5 кг может быстро вызывать усталость при работе, тогда нужно будет срезать лишнюю часть лезвия, облегчив инструмент.
Если рубка древесины будет неэффективной, то можно переточить спуски, тем самым уменьшить угол заточки. После этого лезвие будет лучше входить в твердый материал. Если не понравится деревянная или пластиковая рукоятка, можно убрать накладки и обмотать рукоять шнурком. Такая рукоятка точно не будет скользить в руке. Таким образом, можно довести мачете до совершенства.
Распространенные среды для самостоятельного каления
Для закалки сталей в домашних условиях обычно используют следующие охлаждающие среды: воздух, воду и водные растворы, минеральное масло. В качестве водных растворов обычно используют 10-15%-й хлористого натрия (поваренной соли), а минеральное масло в домашних мастерских — это чаще всего обычная моторная отработка. Чтобы закалить отдельные части изделия с разной твердостью, используют закалку с последовательным охлаждением в двух средах. Каждая из этих закалочных сред характеризуется своей скоростью охлаждения, от которой напрямую зависит структура обрабатываемого металла. К примеру, воздух охлаждает сталь со скоростью 5÷10 °C в секунду, масло — 140÷150 °C, а вода (в зависимости от температуры) — 700÷1400 °C.
Технология последующего отпуска
Как уже указывалось, для получения структуры сорбита изделия из стали 65Г подвергают только высокому отпуску при температурах 550…600 °С, с охлаждением на спокойном воздухе. Для особо ответственных деталей иногда проводят дополнительный низкий отпуск. Диапазон его температур — 160…200 °С, с последующим медленным охлаждением на воздухе. Такая технология позволяет избежать накапливания термических напряжений в изделии, и повышает его долговечность. Для отпуска можно применять не только пламенные, но и электрические печи, оснащённые устройствами для принудительной циркуляции воздуха. Время выдержки изделий в таких печах — от 110 до 160 мин (увеличенные нормативы времени соответствуют деталям сложной конфигурации и значительных поперечных сечений).
В качестве рабочих сред при закалке стали 65Г не рекомендуется использовать воду и водные растворы солей. Ускорение процесса охлаждения, которое вызывает вода, часто сопровождается неравномерностью прокаливания.
Итоговый контроль качества закалки состоит в оценке макро- и микроструктуры металла, а также в определении финишной твёрдости изделия. Поверхностная твёрдость продукции, изготовленной из стали 65Г, должна находиться в пределах 35…40 НRC после нормализации, и 40…45 НRC – после закалки с высоким отпуском.
Источник
