磨刀石,水石
磨刀石概分天然與人造二種,人造磨刀石又概分為油石跟水石二種,顧名思義就是磨刀的時候用油或是用水來潤滑降溫,因為油石跟一般消費者接觸比較少,所以在此先略過。
製造廠製作人造磨刀石的時候,會貼心的先幫大家分配好磨刀石粗細,一般先用粗的來重新塑形開鋒,再用細的把塑形後的粗糙面整理一下,市面上看到號數大概從 400/500 到 3000/5000,號數愈大表示磨刀石愈細,算法是特定面積內可以容納多少顆粒,所以顆粒愈小則號數愈大,簡單幾個常用號數與磨料顆粒大小請參考。

# 號數 | 顆粒大小(微米 µm) |
14,000 | 1 |
8,000 | 3 |
5,000 | 4 |
2,800 | 7 |
1,800 | 9 |
1,000 | 18 |
800 | 25 |
600 | 30 |
325 | 45 |

磨刀石最主要的作用是用來磨除,去除掉不需要的部分,其實是一種破壞性的工作,而且在消費者手上是不可逆的,也就是破壞掉,刀肉挖掉就回不去了,所以每一次的磨刀都是在進行有計畫性的破壞,所以希望這破壞行動是在自己控制下進行的。磨刀石構成有主要兩個成分,一是磨料 (Abrasive),二是結合劑 (Bond),主要執行磨除破壞與刨除工作的是磨料,結合劑作用是把磨料結合在一起,提供適切的支撐性,讓第一線硬碰硬的磨料夥伴有個強力後盾支持著;這組織結構間可能會有些空隙,這些空隙可以做為漿、水暫存空間,水分也可以提供打磨時潤滑與冷卻的作用。
以同樣面積來說,磨料大小變一半的時候,數量會變成4倍,同樣範圍原本刮一條痕跡的會變成四條痕跡,磨料粗刮痕粗卻可能較淺,磨料細刮痕比較細但有可能比較深,以下兩組照片顯示的是不同磨刀石以不同粗細顆粒打磨刃面的結果,第一組用的是比較傳統的磨刀石,分別在#1000,#4000,#8000以及#16000的磨刀石磨完後的刀刃表面,可以看到刮痕愈來愈淺愈細,另外一對照組是用DMT的鑽石磨刀板以#325,#600,#1200以及#8000的磨刀石磨完後的刀刃表面,同樣磨粒愈來愈細,但是刻痕卻比較深比較明顯,提供大家在選擇磨刀石號數可以參考一下,不過最後還是以自己覺得適用最重要。


P 4-638 磨料大小與刮痕SEM二種DM/C各4張
磨料 Abrasive
常見用來做為磨料的材料是氧化鋁,氧化鋁硬度夠,用來磨刀不會有問題,另一種常見磨料是碳化矽,俗稱金鋼砂,硬度比氧化鋁更硬,另外還有硬度最高的鑽石來滿足消費者需求,一般來說人造磨刀石用的人造磨料硬度甚高,會高過天然磨刀石內的天然磨料硬度,提供給大家做為參考。
氧化鋁
看過鋁嗎?就是那又輕又壯的鋁金屬,鋁氧化的時候會在表面看到像白白的物質,那就是氧化鋁,鋁是金屬,不過氧化鋁已經不能用金屬的特性來看它,氧化鋁比較像礦物質,特性比較像陶瓷,鋁可以導電氧化鋁則絕緣,有一些寶石的成分裡面就有氧化鋁,晶體結構的氧化鋁摩氏硬度可以高達9左右,相較最驕傲鋼材摩氏硬度換算起來約5上下,用氧化鋁來打磨鋼材足夠應付。
用來製作氧化鋁的原料是鋁礬土,是地球主要元素之一;如果要等到鋁氧化了,再把氧化鋁刮下來收集裡來,磨細篩選然後製作磨刀石,大概已經天荒地老;現在技術直接把鋁礬土加工獲得氧化鋁,再送到需要的下游廠商去,製作所需的物料,例如磨刀石,大概就是這樣來的。
氧化鋁從上游工廠製作出來之後,磨成需要的顆粒大小,經過篩選之後,再將這些細粉緊密結合起來,製作出工整的磨刀石,提供消費者使用。一般磨粒的顆粒愈小,工序多,純度高,所以價格愈高,反之則價格越低。
碳化矽,金鋼砂
碳化矽以前只存在自然界,高溫下的產物,摩氏硬度大約在9~9.5之間,自從人類可以複製以後,就是研磨材料的理想選擇,把碳化矽磨成需要的顆粒大小,就可以用來製作磨刀石。
鑽石
所謂工業用鑽石指的是人造鑽石,是已知世界中最硬的東西,近幾年才被人造奈米鑽石(硬度10~10.5)超越,所以鑽石幾乎可以用來打磨任何材料,切削力也強,只是價格比較高。
市面上還有一些製作磨刀石的磨料,在此無法一一敘述,所需磨料的粗細與材質完全要看自己的狀況,顆粒愈粗有可能打磨起來比較快,但是表面會很粗糙,顆粒愈細磨出來的表面會愈細,但是切削的效果可能比較慢。如果有磨刀石又細切削力又強,那就會省去換磨刀石的麻煩,也是理想的磨刀石。
不過很討厭的是一些磨刀石標示的粗細,不一定就是大家認知中應該有的細度,多少會有些誤差,可能有些廠牌的誤差比較大,有些廠牌的產品誤差比較小,這需要靠自己的經驗來做判斷,看怎樣才是適合自己需要的粗細號數。
結合劑
磨料本身是一顆一顆很細的顆粒,粗一點就像是沙子而細一點就像粉塵一樣,而能夠把這些磨料結合起來就靠中間的結合劑。
結合劑的作用除了把磨料結合在一起,也在磨刀的時候對磨料提供適當的支撐度,讓前線的戰士們有強力的後盾支持他們去打仗,結合劑支撐度夠好的話,磨料就更能發揮應有的效果,結合劑支撐度比較好的相對磨刀石磨損就會比較慢,而結合劑支撐度不好的磨刀石磨損就會比較快。
結合劑結合的方式大致分三種,有用常溫方式的,有用比較低溫燒結的,也有用比較高溫來燒結成型的,在加溫燒結的過程中,升高的溫度會把結合劑融化,但溫度還不至於融化磨料,所以加溫完成冷卻後,就會結合成一整塊磨刀石。
常溫方式,常溫下把結合劑跟磨料粉末一起混合,不需要加溫去燒,靠化學作用凝固以後就可以結合成形,例如運用氧化鎂,透過商家特殊處理把磨料結合在一起,可以在室溫狀態無須加溫就完成定形。
低溫燒結,讓結合劑融化並固定住所有的磨料,例如樹酯,加熱200度C左右的溫度,利用材料的熱塑性與熱固性來完成定形,如果覺得樹酯不夠強或是要達到某些特性,還可以在樹酯中加入特殊材料,增進整體特性。
高溫燒結
燒結前要用比較大的壓力把混合的材料壓緊,燒的時候使用溫度比較高,約950~1240度C,燒完之後的空隙比較少,吸水特性不一樣,大多屬於陶瓷玻璃類,因為製作比較複雜要求比較高,所以造價也相對比較高。
除了上面類別之外,還有用金屬材料來製作磨刀石的,因為不再是石頭,姑且暫稱之為磨刀板。金屬磨刀板本身損耗極低,幾乎不會凹陷,除了磨刀功能之外,也有人把磨刀板用來做為整平石。
耐用與自銳性
不同材料做的結合劑的耐磨損程度不同,結合劑除了提供上述功能之外,本身也會漸漸耗損,所謂殺敵一千自損八百,不只結合劑會損耗,磨料本身也會損耗,磨料可能磨損,脫落,有衝突就有折損,如果表面第一線打仗的磨料折損了,後繼兵力如何補充上來?


磨料一般是均勻散佈在整個磨刀石裏面的,上面一層磨損了,下面一層就會自然顯露出來,新的磨料出現,切削力源源不絕,這種自己會補充磨料保持銳利的現象,暫稱之為自銳性。磨刀石損耗低甚至不損耗是不是好事,結合劑支撐性不好損耗太快,出師未捷先自傷,而且磨起來感覺可能軟鈍,打磨感覺不明顯,如果結合劑太強硬,表面磨料都磨光了還不趕快露出下面補充磨料,覺得磨刀怎麼愈磨愈磨不動有進死胡同的感覺;各廠牌磨刀石製作原理類似,各有千秋,磨料跟結合劑的比例與選擇一直到技術,都是影響磨刀石表現,或是說好不好用的因素,不同磨刀石對上不同刀具也會有不同表現,再加上個人主觀感受,要下定論實在困難,磨刀石耐不耐用跟損耗率高或低,我覺得不是主角,因為磨刀石本來就是消耗品會損耗,主角是您手中那把刀,能迅速確實把您寶刀恢復雄風的,就是您需要的磨刀石。
第三顆,整平
前面章節建議購買一顆到二顆磨刀石來保養刀具,如果打磨的次數很頻繁的話,應該會發現磨刀石常用的部位,通常是在中間,會有凹陷的情形出現;如果磨刀石是有弧度,有凹陷的,那磨出來的刀刃面也會有些弧度,有點類似蛤刃的狀況,所以如果蛤刃不是您計畫中想要的刀刃形狀,就應該盡量保持磨刀石表面的平整,磨刀次數很頻繁的人,加上磨刀石質地比較軟損耗也高的話,那凹陷的狀況會更嚴重,如果有人可以使用凹陷的磨刀石來磨出平整的刀刃面,那就可以報名上電視達人秀,做一些奇人異士的表演讓大家開開眼界。



這個整平石添購的時機希望是在磨刀石產生明顯的凹陷之前就準備好,雖然這裡把整平石列成第三順位,目的是先用最簡單的裝備以練習磨刀為主,如需要整平先用簡單方式來做,等到需求出現而且心有餘力再來購買這第三顆石頭,如果覺得整平工作很急需也可以在第二顆石頭就添購整平石,有些磨刀石買來就會付上比較小顆的整平石,使用方法差不多,都一樣是在使用前在磨刀石表面做個縱橫的記號,然後沾點水開始打磨一直到磨平就可以了,過程中再檢查整平的狀況,這些整平石也可以用比較粗目的磨刀石兼任,一些切削力強而且本身不會凹陷的磨刀石,例如金屬鑽石磨刀板就是不錯的選項,平時當粗目磨刀石必要時又可兼做整平石,至於粗細則看自己需要什麼樣的粗細度,從200到700/800都可能拿來用做整平石。至於到底要選怎樣的整平石,只要達成整平目的,用的習慣用的順手都可以。


第四顆,拋光,完工
假設第三顆石頭是整平石,如果還有餘力要添購第四顆磨刀石,那建議使用粗細比較細的磨刀石做拋光用。拋光磨刀石的目數約在#3000以上,對金屬面的拋光效果大於打磨切削效果,光滑的刀刃面可以讓切割時的阻力比較小,感覺比較鋒利一點,使用的拋光石目數更細硬度更高的話,可以用來做收工的動作,例如#5000號以上的陶瓷磨刀石可以用來做最後一道石頭拋光程序,或是單刃刀背面去毛邊收工動作,都是使用這種高目數的細磨刀石來完成的。
磨刀的時候到底需要幾顆磨刀石才比較有效率達標?每個人手法技巧與心得都不盡相同,也有人認為對刀子鋒利度來說,磨料到達 4µm大小,換算約 #4000 ~ 5000已經是極限,上去的意義不大,也有人會認為磨刀不上到幾萬以上就渾身不對勁,不管黑貓白貓,會抓老鼠就是好貓,當自己累積經驗之後,相信英明神武的您也可以找出自己的套路功夫。
下面幾張找片的做法是要看看到底需要幾塊磨刀石來做到打磨甚至拋光的工作,這位美國作者Todd Simpson,將剃刀以#1000,#2000,#4000,#8000及#16000磨刀石磨刀後從刀鋒照的一萬倍放大照片,刀鋒從#1000到#4000漸進打磨經測量發現刀鋒提升同時兩邊刀刃面變窄,表示刀子穿透力變好變更鋒利,從#4000以上再往上打磨則兩刃面寬不再縮小,只有刀鋒提升更高更尖,顯示鋒利度會到達某個極限之後再增加也是有限。





另一個實驗用#320以及#16000兩塊磨刀石打磨剃刀做實驗,是的您沒看錯,這麼大的區隔是要看看超細目的磨刀石可不可以直接覆蓋粗目磨刀石的刮痕,而跳過中間的中目,細目磨刀石。為了區隔,#320磨刀的時候用垂直90度的角度,#16000用60度的角度,二者差30度以資區分。
第一張照片顯示用#320磨刀後,在刀刃面上留下的刮痕放大1500倍的樣子,第二張照片直接上#16000磨刀石,打磨10下之後的照片,超細目的60度角刮痕已經開始取代原本的粗刮痕,第三張照片還是用#16000的磨刀石,打磨100下之後的樣子,超細刮痕已經完全取代原本的粗目刮痕,而且缺角也變小了。




重申一下,這些照片顯示結果並不是要改變您既有磨刀習慣,而且做法仍有許多變數與可能存在,僅單純提供參考而不是結論。
第五顆,重整,修理
如果要考慮刀刃面重新塑型或是刀子損壞要修理刀身,必須使用切削力強,一般目數比較低的粗目磨刀石來達標,號數大約在#400~#500以下,甚至在#200~#400間。因為粗目、切削力強的磨刀石對刀子的破壞性比較高,所以幾乎已經在重製一把刀,建議初學者不要輕易使用粗目數的磨刀石來磨刀,要不然只要一旦造成傷害,那就要花更多的精力來修復,所以等到自己磨刀累積到足夠的經驗,手夠穩,角度夠準,力量掌握夠好之後再來考慮使用這一類切削力強,粗目數的粗磨刀石來重塑或修理刀子。
這顆石頭因為功能特殊且使用率低,只要刀子好好保養使用,不一定第五顆就添購這種功能的石頭,可以試試其他不同品牌,樹酯、陶瓷不同種類,或其他不同號數磨刀石也都是不錯的嘗試。
工欲善其事,必先利其器,常跟朋友開玩笑,如果倚天劍跟青冥劍對決,哪個會比較厲害?我的答案是,看用劍的人是誰,只要人對了,至於是甚麼劍相對就沒那麼重要。再怎麼厲害,硬體的好壞優劣都會有個極限,相對的,人的功夫只要勤練,一直都有新的體會不斷成長,如果裝備超出個人可以負擔的能力,一味想從追求硬體單方面獲得絕世武功的話,在此奉勸:與其先利其器,不如先練功夫。
市場上有很多不錯的磨刀石品牌,同類型的,價格功能也相近,以下列舉出一些常見也有不錯表現的廠牌,只要價格範圍可以接受,建議敞開心胸嘗試。
Arashiyama 嵐山
Bester 今西製砥
King 國王
Kitayama 北山
Naniwa 龍蝦
Shapton 刃之黑幕
Shuehiro 末廣