Fabricación de cuchillos

La fabricación de cuchillos es el proceso de producir un cuchillo mediante uno o una combinación de procesos: remoción de material , forjado para dar forma , laminación soldada o fundición a la cera perdida . ^{[ 1 ]} Los metales típicos utilizados pertenecen a las familias del acero al carbono , el acero para herramientas o el acero inoxidable . Los cuchillos primitivos se fabricaban con bronce, cobre, latón, hierro, obsidiana y sílex. ^{[ 1 ]}

Los distintos aceros se adaptan a diferentes aplicaciones. Existe un equilibrio entre dureza, tenacidad, retención del filo, resistencia a la corrosión y afilado alcanzable. Algunos ejemplos de materiales para hojas y sus ventajas e inconvenientes:

• Los aceros de metalurgia de polvos más novedosos pueden ser muy duros, pero pueden desgastar rápidamente los abrasivos y las herramientas.
• Una hoja fabricada con acero de bajo contenido de carbono o acero dulce sería económica de producir, pero de mala calidad. Una hoja de bajo contenido de carbono sería muy difícil de romper, pero se doblaría fácilmente y sería demasiado blanda para mantener el filo. El acero de alto contenido de carbono (o de alta aleación, según algunas clasificaciones) puede alcanzar una dureza mucho mayor, pero debe templarse cuidadosamente después del tratamiento térmico para evitar la fragilidad.

También se pueden utilizar materiales no metálicos inusuales; las técnicas de fabricación son bastante diferentes a las del metal:

• La obsidiana , un vidrio volcánico natural , puede alcanzar un filo casi molecular (un nivel de afilado muy elevado) y solo requiere tecnología de la Edad de Piedra para su funcionamiento, ^{[ 2 ]} pero es tan frágil que no puede mantener ese filo durante mucho tiempo. Además, la hoja entera es muy susceptible a romperse accidentalmente. Un ejemplo de los usos de la obsidiana es la fabricación de bisturíes quirúrgicos extremadamente afilados . ^{[ 3 ]}
• Los cuchillos de cerámica conservan su filo durante mucho tiempo, pero son frágiles.

La conformación inicial de un cuchillo se realiza tradicionalmente mediante forjado, aunque también se puede utilizar el desbaste o el troquelado . El acero se puede plegar para formar acero soldado con patrones decorativos o para refinar acero en bruto, o como lo llaman los japoneses, tamahagane . El tamaño del grano se mantiene al mínimo, ya que el crecimiento del grano puede ocurrir con bastante facilidad si el material de la hoja se sobrecalienta. ^{[ 4 ]}

En un entorno de producción en masa o en un taller privado bien equipado, el proceso de troquelado se utiliza para fabricar piezas en bruto para cuchillas. Esto se puede lograr mediante diversos métodos, según el grosor del material y la aleación del acero a cortar. Las piezas en bruto de menor sección transversal y menor aleación se pueden estampar a partir de chapa metálica. Los materiales más difíciles de trabajar o los trabajos que requieren un mayor volumen de producción se pueden realizar con cortadoras de chorro de agua , láser o corte por haz de electrones . Estos dos últimos métodos son más adecuados para talleres de mayor tamaño especializados.

En ocasiones, los fabricantes de cuchillos subcontratan el troquelado a talleres con las capacidades mencionadas. Para producciones más pequeñas o presupuestos más ajustados, otros métodos deben ser suficientes. Los fabricantes de cuchillos pueden utilizar diversos métodos para perfilar una pieza en bruto. Estos pueden incluir sierras para metales , limas , lijadoras de banda , amoladoras de rueda, sopletes de oxiacetileno, fresadoras CNC, sierras de cinta o cualquier otro método, según el presupuesto.

Si no se dispone de herramientas eléctricas, esto se puede hacer con limas si la pieza de acero aún no se ha endurecido. Los principiantes suelen usar muelas abrasivas o lijadoras de banda pequeñas. Los fabricantes bien equipados suelen usar una lijadora de banda industrial grande o una lijadora de banda diseñada específicamente para la fabricación de cuchillos. El tamaño estándar para una lijadora de banda para fabricantes de cuchillos es una lijadora que usa una banda de 2" x 72". El pulido previo en una hoja tratada térmicamente se puede realizar si la hoja se mantiene fría para preservar el temple del acero. El sobrecalentamiento se puede observar en el cuchillo al observar la decoloración por calor. Algunos fabricantes de cuchillos usan una niebla de refrigerante en la lijadora para lograr esto.

Métodos de tratamiento térmico: horno atmosférico, horno de sales fundidas, horno de vacío, fragua de carbón (coque), soplete oxiacetilénico. El temple posterior al tratamiento térmico varía según el tipo de metal y las preferencias personales. El temple puede realizarse con aceite, sebo animal, agua, aire o salmuera. La mayoría de los aceros requieren una temperatura, un tiempo de mantenimiento y un calor de revenido específicos para cada grado.

La calidad del acabado de la hoja viene determinada por el grano del afilado final. Este puede variar desde un acabado mate de grano 280-320 hasta un brillo espejo. El alto brillo se consigue puliendo con óxido de cromo (por ejemplo, cromo blanco o verde), frotando a mano con papel abrasivo muy fino para uso en seco o húmedo, o con una piedra de afilar japonesa, cuyo grano aproximado es de 10 000-12 000. El patrón de rayado también puede variar según el método de acabado.

La talla de sílex consiste en desprender lascas de material de una piedra más grande, generalmente sílex u obsidiana. Este proceso se repite hasta que la masa se reduce a la forma de una hoja. Otra técnica para crear una hoja de sílex consiste en golpear con un martillo grande el centro de la masa sobre una superficie plana, creando fragmentos con forma de cuchillo. ^{[ 5 ]} Estos fragmentos se trabajan posteriormente con herramientas más blandas, como astas de ciervo, para desprender lascas más pequeñas y refinarlas hasta obtener una hoja afilada. ^{[ 6 ]}

Los cuchillos de obsidiana elaborados con la técnica de talla de sílex se encuentran entre los más afilados del mundo. ^{[ 7 ]} El uso de la talla de sílex para fabricar cuchillos de obsidiana se remonta al año 1300 d. C. en el Imperio Azteca con fines religiosos y decorativos. ^{[ 7 ]} A partir de 2022, estos cuchillos se están adaptando para reemplazar los bisturíes en prácticas quirúrgicas, siendo incluso más afilados que un bisturí del número 10. ^{[ 7 ]} Las hojas varían desde unos pocos centímetros hasta 30 centímetros de longitud una vez que están completamente afiladas. ^{[ 7 ]}

El uso de la talla de sílex para fabricar herramientas de piedra, incluidos cuchillos, se remonta a 3 millones de años atrás, cuando se utilizaba para hacer raspadores. La talla de sílex también se empleaba para fabricar puntas de lanza y flecha hace 14.000 años. ^{[ 7 ]}

La fabricación de mangos se puede realizar de diversas maneras, dependiendo de la espiga del cuchillo. Los cuchillos de espiga completa suelen tener cachas fijadas a la espiga mediante pasadores, remaches o tornillos, mientras que los cuchillos sin espiga completa pueden insertarse en un mango sólido y luego fijarse mediante alguno de los métodos mencionados anteriormente. Los materiales para los mangos pueden variar desde materiales naturales como madera o cuerno de alce hasta materiales sintéticos como latón, plástico, fibra de carbono, polímero o micarta . Una afiladora para fabricantes de cuchillos puede contar con accesorios adicionales para la fabricación de mangos, como ruedas de contacto de pequeño diámetro.