Projekt CZ.1.07/1.1.38/01.0015 Inovační technologie v odborných předmětech a odborném výcviku uměleckých řemesel a oborů gastro
Modul M2
Ztracená a znovuzrozená technologie kovářského svařování ve výrobě damascenské oceli
Autor: Mgr. Lubor Černobila
Projekt CZ.1.07/1.1.38/01.0015 Inovační technologie v odborných předmětech a odborném výcviku uměleckých řemesel a oborů gastro
Modul M2 Ztracená a znovuzrozená technologie kovářského svařování ve výrobě damascenské oceli URČENÍ TEXTU: Tento text je studijní oporou při vzdělávání žáků Střední odborné školy Luhačovice oboru 82-51-L/01 Uměleckořemeslné zpracování kovů, ŠVP: Design a zpracování kovů. VYUČOVACÍ PŘEDMĚTY: Téma rozpracované v tomto textu bude zařazeno do výuky v rámci předmětů Technologie kovů a Odborný výcvik. Uvedená tématika je na pomezí vyučovacích předmětů Technologie kovů a Materiály kovů. ZAŘAZENÍ DO ŠVP Výuka teorie technologie výroby damascenské oceli a příbuzných materiálů bude zařazena do výuky ve třetím ročníku, na závěr kapitoly Speciální uměleckořemeslné postupy za téma kovářské svařování. HODINOVÁ DOTACE: Vyučovací předmět Technologie kovů – uvedené téma bude vyučováno s hodinovou dotací 12 vyučovacích hodin. Vyučovací předmět Odborný výcvik – daná tématika bude vyučována v rozsahu 35 hodin.
1
OBSAH DAMASCENSKÁ OCEL .......................................................................................................... 1 Mechanické vlastnosti damascenské oceli ............................................................................. 5 DRUHY DAMASCENSKÉ OCELI A PŘÍBUZNÝCH MATERÁLŮ .................................... 6 Pravý damascen (wootz, litý damašek, strukturální damašek, bulat, watered steel) .............. 6 Svářkový damascen (nepravý damašek) ................................................................................ 7 Práškový damascen (damasteel, nerezový damascen, práškový damašek) ........................... 7 Tamahagane ........................................................................................................................... 8 Mokume gane ......................................................................................................................... 9 KOVÁŘSKÉ SVAŘOVÁNÍ – SVAŘOVÁNÍ V OHNI ......................................................... 10 Princip kovářského svařování .............................................................................................. 10 Materiál: ............................................................................................................................... 11 Provedení:............................................................................................................................. 11 Očištění materiálu ............................................................................................................ 11 Tavidlo ............................................................................................................................. 13 Ohřev ................................................................................................................................ 14 Prokování svaru ................................................................................................................ 14 Rizika a vady kovářského svařování ................................................................................ 16 POSTUP VÝROBY SVÁŘKOVÉHO DAMAŠKU ............................................................... 17 Výběr materiálu .................................................................................................................... 17 Sestavení paketu ................................................................................................................... 17 Svaření paketu a jeho vytahování......................................................................................... 18 Překládání vytaženého paketu a opětovné svaření (opakuje se vícekrát) ............................ 22 Zhotovení tvaru výrobku ...................................................................................................... 27 Tepelné zpracování výrobku ................................................................................................ 29 Leštění a leptání povrchu ..................................................................................................... 29 Vytváření vzorů .................................................................................................................... 31 ZÁVĚREM: CO VLASTNĚ JE DAMASCENSKÁ OCEL? .................................................. 34 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY A ZDROJŮ: ................................................................ 35 SEZNAM OBRÁZKŮ ............................................................................................................. 36
DAMASCENSKÁ OCEL Pojem damascenská ocel (damašek, damask) v dnešní době vyvolává u odborníků i laiků mnoho otázek, pocitů a mnohdy i legend z minulosti, kterými je tento materiál opředen. Jedná se o kov (ocel), který je zajímavý na první pohled svým vzhledem. Je však nutno dodat, že má zejména výjimečné mechanické vlastnosti, a to díky svému složení a speciálnímu kovářskému postupu výroby.
Obrázek 1: Polotovary z damascenské oceli s lineární kresbou (Zdroj: http://nozirske-oceli.cz/)
Obrázek 2: Povrch damascenské oceli podélně svařované s typickou kresbou (Zdroj: http://nozirske-oceli.cz/)
1
Obrázek 3: Povrch damascenské oceli s typickou kresbou – tzv. torzní vzor (Zdroj: http://nozirske-oceli.cz/)
Výrobky z damascenské oceli byly (a jsou i dnes) poměrně drahé, přestože cena vstupních surovin a technologických prostředků není nijak veliká. Vysoká cena výrobků se odvíjí zejména od velkého podílu lidské práce, kterou je nutné věnovat již primární přípravě materiálu, jeho následnému kovářskému zpracování a finálnímu dokončení. Všechny tyto technologické operace jsou prováděny tradičními kovářskými postupy, jejichž historie je stará stovky let. Provedení navíc vyžaduje značné zkušenosti, pečlivost a umění výrobce specialisty. Damascenská ocel se v historii užívala nejvíce k výrobě chladných zbraní – čepelí mečů a nožů, v pozdější době i zbraní palných. Tyto zbraně měly vynikající mechanické vlastnosti, zejména výjimečnou vyváženost vysokých hodnot tvrdosti, pevnosti a houževnatosti. Z hlediska vzhledu byly zvláštní nepřeberným množstvím různých vzorů, které výrobci dokázali vytvořit.
Obrázek 4: Originální starožitný kris z 15. století ze svářkového damasku (Jáva) (Zdroj: http://www.busido.cz/)
2
Obrázek 5: Damašková hlaveň starožitné pistole z 19. století (Zdroj: http://www.antikpraha.cz/)
V současnosti se damascenská ocel, která byla v našich krajích dlouhou dobu zapomenuta, dostává do popředí pozornosti znovu. Na základě tradice jsou poptávány opět zejména nože či meče, které dnes mají obvykle charakter sběratelských předmětů. Na znovuzrození technologie damaskování mají zejména podíl právě nožíři, a to v posledních několika desítkách let. Popularita damaskových nožů je dána zejména díky typickému vzhledu damascenské oceli. Je však nutno dodat, že správně provedený damašek svými mechanickými vlastnostmi mnohdy předčí i velmi kvalitní klasickou ocel.
Obrázek 6: Současný lovecký nůž z damascénské oceli (Zdroj: http://eshop.krasnenoze.cz/)
3
Nože z damascenské oceli, které jsou vyráběny nožíři v současnosti:
Obrázek 7
Obrázek 8
Obrázek 9
Obrázek 10 Obrázky 7-10: foto - Petr Čech, fotografie z výstavy Hefaiston 2012
4
Mechanické vlastnosti damascenské oceli Damascenská ocel je z hlediska mechanických vlastností vynikající vyvážením vysoké pevnosti a tvrdosti ve spojení s dobrou houževnatostí. Dnešní oceli s vysokým obsahem uhlíku, které mají značnou tvrdost a pevnost, jsou totiž obvykle také křehké, nejsou tedy houževnaté. Uhlík, který je v těchto ocelích obsažen ve formě karbidu železa, zvyšuje její pevnost a tvrdost. Jeho negativním vlivem je však také zvýšení křehkosti dané oceli. Damascén tuto negativní vlastnost do značné míry eliminuje. Princip spočívá ve spojení oceli vysokouhlíkové, která je tvrdá, pevná a křehká, s ocelí, která obsahuje uhlíku méně a nemá tak vysokou pevnost a tvrdost, ale je houževnatá. Skutečnost, že damascenská ocel v sobě obsahuje různé ocelové materiály je patrná na výbrusu viditelným vzorováním. Čím hustší a členitější je vzorování, tím lepší mechanické vlastnosti od takové damascenské oceli můžeme očekávat.
Obrázek 11: Ukázka struktury damaškové oceli na leptaném výbrusu, tmavá – ocel s vysokým obsahem uhlíku,světlá – ocel s nižším obsahem uhlíku (Zdroj: http://kovarna.webzdarma.cz/)
Zhotovení damascenu je tedy spojení dvou ocelí o různém obsahu uhlíku, a tím také různých mechanických vlastností. Takové spojování (u svářkového damašku) je prováděno klasickým kovářským svařováním v ohni. Tato technologická operace je stará téměř jako kovářství samotné. Paradoxem je skutečnost, že kováři, vyrábějící damascen v hluboké historii, měli k dispozici tzv. svářkové oceli, které byly k tomuto účelu mnohem vhodnější než oceli vyráběné dnes. V současnosti vyráběné plávkové oceli, z dnešního pohledu vysoce kvalitní, jsou navíc často legovány prvky, které kovářské svařování činí problematičtějším.
5
DRUHY DAMASCENSKÉ OCELI A PŘÍBUZNÝCH MATERÁLŮ Pravý damascen (wootz, litý damašek, strukturální damašek, bulat, watered steel) Jedná se o nejstarší materiály, které byly vyráběny původními postupy již v první polovině prvního tisíciletí před naším letopočtem v Indii a Persii. Do světa se tato ocel dostávala přes obchodní centrum – město Damašek, od kterého je zřejmě odvozen její název. Přesný postup výroby byl zapomenut. Vzhledem k dobovým poměrům se jednalo o velice vzácný materiál, jehož způsob výroby v historii podléhal velice přísnému utajování. V dnešní době existují již poměrně četné a úspěšné pokusy o výrobu pravého damašku, které však pouze předpokládají či odhadují původní způsob. Zásadní rozdíl mezi pravým a nepravým damaškem je v tom, že výrobek z pravého damašku vzniká kováním přímo z jednoho kusu polotovaru. Tento polotovar je připravován zvláštní technologií, která je spíše charakteru metalurgického než kovářského.
Obrázek 12: Kelímek pro tavbu wootzu a vytavený kus wootzu (Zdroj: http://www.noze-nuz.com/)
Obrázek 13: Detail povrchové struktury čepele nože zhotoveného z wootzu (Zdroj: http://www.noze-nuz.com/)
6
Svářkový damascen (nepravý damašek) Jedná se o materiál, který se historicky vyvinul napodobováním pravého damašku pravděpodobně již ve starověku či raném středověku. Vzniká kovářským svařením dvou druhů oceli s opakovaným překládáním a opětovným svařováním. Tato technologie výroby damašku je v dnešní době v Evropě a západních zemích nejužívanější. Dnes je považován za damašek materiál s počtem vrstev sto a více. Materiály s tisíci a více vrstvami bývají nazývány mikrodamašek.
Obrázek 14: Čepel nože ze svářkového damašku (Zdroj: http://nikola-patek.webnode.cz/)
Práškový damascen (damasteel, nerezový damascen, práškový damašek) Tento materiál je nejnovější napodobeninou damašku, který je vyráběn průmyslově technologií práškové metalurgie ve Švédsku od roku cca 1995. Přestože se jedná o velice kvalitní materiál, postrádá kouzlo tradičního řemeslného zpracování. Velkou výhodou tohoto materiálu je však dobrá odolnost proti korozi a vynikající řezné vlastnosti břitů. Nože a nástroje vyrobené z tohoto materiálu jsou plně funkční a určené pro běžné používaní.
Obrázek 15: Polotovary z damasteelu ve formě tyčí a pásů (Zdroj: http://www.haller-stahlwaren.de/)
7
Tamahagane Je materiálem používaným v Japonsku pro výrobu tradičních samurajských mečů. Jeho vzhled i kvalita je velice podobná pravému damašku. Vývoj a používání vzniklo izolovaně od damašku z důvodů uzavřenosti Japonska a zvláštním podmínkám dostupnosti surovin. V podstatě se v Japonsku tato technologie provádí bez výrazných změn dodnes.
Obrázek 16: Japonská katana z materiálu tamahagane (Zdroj: http://www.swords24.eu/)
Obrázek 17: Detail čepele katany tamahagane (Zdroj: http://pediaview.com/)
8
Mokume gane Je na zvážení, zda tento materiál lze ještě řadit mezi příbuzné damašku. Jedná se o spojení nerezové oceli či neželezného kovu s kovy jinými. Vzhledem k tomu, že ocel je spojována s barevnými kovy s teplotou tání mnohem nižší, než je teplota tání oceli, jedná se zde o spojování materiálů spíše na principu pájení. Tento původně japonský materiál je spíše charakteru dekoračního.
Obrázek 18: Polotovar mokume gane (Zdroj: http://www.mygolfspy.com/)
Obrázek 19: Prsten vyrobený z materiálu mokume gane (Zdroj: http://www.venetiamajor.com.au/)
9
KOVÁŘSKÉ SVAŘOVÁNÍ – SVAŘOVÁNÍ V OHNI Pro výrobu damascenské oceli je klíčovou technologickou operací kovářské svařování. Svařování v ohni je kovářský způsob spojování materiálů, za využití běžného kovářského vybavení, při němž vznikne nerozebíratelný spoj. Správným svařením v ohni vznikne ze dvou kusů materiálu jeden celek, kde u výbrusu svaru není znatelný žádný vrub ani barevný přechod (při svařování stejných materiálů). Jedná se o nejstarší způsob svařování vůbec.
Obrázek 20: Provedení kovářského svaru (foto autor)
Princip kovářského svařování Svařované části vyhřáté na cca 1300 OC (bílý žár) mají těstovitou konzistenci, jsou však stále v pevné fázi. Za přítomnosti tavidla jsou svařované části rázy kladiva spojeny tak, aby došlo k navázání kovových vazeb. Tím je zajištěno, že svarek vykazuje stejnou pevnost, jakoby byl zhotoven z jednoho kusu materiálu. Tavidlo zabraňuje vzniku oxidů a zajišťuje pročišťování místa svaru od nečistot tím, že je promění ve strusku, která je údery kladiva vytlačována mimo svar. Uvedené nečistoty (sirníky, oxidy železa) by znemožňovaly vznik vazeb ve svaru. Jako tavidla se v dnešní době používá práškový přípravek Borax. 10
Obrázek 21: Přípravek BORAX (tetraboritan sodný) – tavidlo pro kovářské svařování
Materiál: Nejvhodnější pro kovářské svařování jsou oceli s obsahem C 0,1 – 0,6%, ve kterých je max. 0,05% S a P. Svařitelnost snižuje také větší množství Mn a Si. Menší množství legovacích prvků – např. V, Mo zlepšuje svařitelnost v ohni. Nejlepší svar vzniká ze dvou kusů stejného materiálu. V kovářské praxi je však mnohdy nutné svařovat ocelové materiály různého charakteru, a vytvářet tak tzv. sendviče, damascén apod., které jsou v dnešní době opět velmi populární.
Provedení: Očištění materiálu Čistota svarových ploch je jednou ze základních předpokladů kvalitního svaru. Materiál předehřejeme na cca na 700oC (tmavě červená) a očistíme kartáčem.
11
Obrázek 22: Očištěný materiál, pásová ocel tř. 10 - připravena ke kovářskému svaření
Obrázek 23: Očištění materiálu kartáčem při teplotě 700 oC 12
Tavidlo Ještě horké svarové plochy zasypeme tavidlem. Pokud je to možné, svarové dílce slícujeme a sesadíme. Tavidlo je možné přisypávat ještě i během ohřevu.
Obrázek 24: Nanášení tavidla na předehřátý materiál
Obrázek 25: Přisypávání tavidla na materiál při ohřevu na svařovací teplotu 13
Ohřev Ve vyčištěném topeništi (bez škváry) provádíme rovnoměrný ohřev dílců na svařovací teplotu (1300 – 1450oC). Ocel je správně prohřátá na bílém žáru, její povrch se počíná mírně natavovat a začínají vyletovat první typické jiskry. Svařované dílce musí mít teplotu stejnou. Pokud dosáhneme uvedené teploty, okamžitě ohřev ukončíme.
Obrázek 26: Svařované dílce vyhřáté na svařovací teplotu
Prokování svaru V okamžiku dosažení správné teploty rychle dílce vyjmeme z ohně, lehce oklepneme strusku a prokováme. Z počátku provádíme údery mírné, aby se plochy svaru dostaly do kontaktu. Údery vedeme tak, aby mohla být ze svaru vytlačována struska. Další údery již provádíme v dostatečné mohutnosti a svar dobře prokováme.
14
Obrázek 27: Vlastní provedení kovářského svaru údery kladiva při svařovací teplotě
Obrázek 28: Správně provedený kovářský svar – na kontrolním výbrusu svaru není znatelný žádný vrub ani barevný přechod 15
Rizika a vady kovářského svařování Při provádění spoje svařováním v ohni, dbáme na: - rovnoměrný současný ohřev dílců na stejnou teplotu - dodržení správné svařovací teploty nízká teplota – svar nemá pevnost, spojily se pouze povrchové vrstvy svarových ploch vysoká teplota – ocel se spálí a po ochlazení se svar rozpadá - včasné použití tavidla v dostatečném množství - na oklepnutí strusky po ohřevu, velké množství strusky by zpomalilo realizaci svaru. - místo svaru kováním vyhladit – dojde tak k uzavření svaru - dostatečnou rychlost provedení, která zaručí provedení svaru za potřebné teploty
16
POSTUP VÝROBY SVÁŘKOVÉHO DAMAŠKU Postup výroby svářkového damašku lze rozdělit do několika technologických kroků:
Výběr materiálu Počátek výroby např. nože z damašku začíná výběrem dvou materiálů, ze kterých bude zhotoven. Někteří výrobci používají i více materiálů.
Obrázek 29: Lamely základních dvou druhů materiálů, ze kterých bude poskládán paket První materiálem by měla být ocel s vyšším obsahem uhlíku – obvykle okolo 1%, která by měla zajišťovat pevnost a tvrdost výrobku. Obvykle se používá nástrojová ocel tř. 19 s nepříliš velkým podílem legovacích prvků. Jako druhý materiál je používána měkčí ocel, která zajistí houževnatost vzniklého kusu. Obvykle se užívají některé z ocelí třídy 11 či 12. Rozdíl v obsahu uhlíku u použitých ocelí by měl být alespoň 0,5%, zejména důvodu dostatečného kontrastu mramorování na výsledném výrobku. Zvolené oceli by měly mít spíše menší podíl legovacích prvků, které obvykle snižují svařitelnost materiálů.
Sestavení paketu Paket musí být sestaven z polotovarů ve formě pásů, plechů či hranolů, které jsou vrstveny na sebe střídavě. Před sestavením je nutné jednotlivé části očistit. Paket by měl tvořit hranol o dvou až deseti vrstvách, délky 50 – 300 mm a šíře 20 – 50 mm. Míry závisí na
17
velikosti zhotovovaného předmětu i s ohledem na značný opal, který nastává při následném zpracování.
Obrázek 30: Lamely střídavě navrstvené do paketu Takto sestavený paket je na koncích provizorně svařen elektrickým obloukem. Na jednu stranu paketu je navíc přivařena tyč, která umožňuje kováři držet a manipulovat s polotovarem při zpracování.
Obrázek 31: Paket na tyči, připravený k prvnímu ohřevu – 11ks lamel
Svaření paketu a jeho vytahování Takto připravený paket projde ve výhni pozvolným a důkladným ohřevem na teplotu světle červeného žáru.
18
Obrázek 32: První ohřev paketu ve vyčištěné výhni na teplotu cca700 oC
Obrázek 33: Paket po prvním ohřevu a po očištění ocelovým kartáčem Při této teplotě je očištěn kartáčem a zasypán v dostatečném množství tavidlem, tak aby byl pokryt celý jeho povrch.
19
Obrázek 34: Zasypání paketu tavidlem (borax) Paket je připraven k prvnímu svaření tak, aby z něj vznikl jeden celistvý kus. Po ohřevu na svařovací teplotu (bílý žár) je paket na povrchu již těstovité konzistence a je možné vidět první samovolně odlétávající drobné jiskry. Ohřev je nutné provést pozvolna, aby byl materiál prohřátý i uvnitř paketu.
Obrázek 35: Paket zasypaný tavidlem vyhřátý ny svařovací teplotu 20
V tomto okamžiku je možné ještě doplnit tavidlo. Krátkými mohutnými údery je provedeno kovářské svaření všech doposud volných částí paketu.
Obrázek 36: Paket po prvním kovářském svaření pod bucharem – 11 vrstev Po mírném vychladnutí, ještě na kovací teplotě, je již svařený blok vytahován (prodlužován) na délku asi dvojnásobku až trojnásobku původní délky po svaření.
Obrázek 37: Paket po prvním svaření a prodlužovaní – 11 vrstev 21
Překládání vytaženého paketu a opětovné svaření (opakuje se vícekrát) Vytažený paket je naseknut v polovině, přeložen a je svařen s následným opětovným vytažením. Paket je možné naseknout tak, aby vznikly tři či více částí, které jsou přeloženy a svařeny. Záleží na možnostech kováře a velikosti paketu.
Obrázek 38: Mírně rozšířený svařenec je naseknut na tři části – 11 vrstev
Obrázek 39: Průběh překládání svařence – 11 vrstev 22
Obrázek 40: Překládaný svařenec, očištěn, zasypán boraxem je připraven k ohřevu na svařovací teplotu a dalšímu svaření – nyní již 33vrstev
Obrázek 41: Čerstvě svařený a mírně vytažený kus - 33vrstev
23
Překládání, svaření a následné prodlužování se provádí tolikrát, aby bylo dosaženo více než stonásobného navrstvení (obvyklé minimum, které je považováno za damascén).
Obrázek 42: Paket po druhém překládání a třetím svaření svaření a prodlužovaní – 99 vrstev
Obrázek 43: Další přeložení v polovině naseknutého svařence s 99 vrstvami 24
Obrázek 44: Přeložený svařenec, očištěn, zasypán boraxem je připraven k ohřevu na svařovací teplotu a dalšímu svaření – nyní již 198vrstev
Obrázek 45: Přeložený svařenec, očištěn, zasypán boraxem na svařovací teplotě – 198vrstev
25
Obrázek 46: Přerovnání a kování výsledného tvaru bloku damaškové oceli se 198 vrstvami
Obrázek 47: Materiál v původní podobě a výsledný damašek – polotovar pro výrobu nože
26
Zhotovení tvaru výrobku Hotový blok překládaného paketu je možné tvarovat do hrubé podoby výrobku za použití klasických kovářských operací. Výhodou tohoto způsobu je minimální ztráta mnohdy drahého materiálu. Další možností je zhotovit tvar z polotovaru broušením. Přes značný odpad je při tomto způsobu velkou výhodou výraznější kresba vzniklých vzorů. Obvykle je však používána kombinace těchto cest. Předběžný tvar výrobku je předkován a přesný tvar dohotoven broušením.
Obrázek 48: Čepel nože předkovaná a následně vybroušená (Zdroj: http://www.noze-nuz.com /)
27
Obrázek 49: Výroba výsledného tvaru nože broušením
Obrázek 50: Vybroušená čepel nože s již viditelnou kresbou damašku na výbrusu 28
Tepelné zpracování výrobku Kalení břitů je prováděno u nožů, mečů či podobných výrobků, jejichž účel použití vyžaduje zlepšení mechanických vlastností materiálu. U každého výrobku z damascénu je však doporučeno alespoň provedení žíhání ke snížení vnitřního pnutí, které v různorodém materiálu vzniká po svařování a kování.
Obrázek 51: Vybroušená čepel nože s patrnou linií po provedeném parciálním kalení břitu
Leštění a leptání povrchu Po vybroušení a zaleštění plochy svářkového damašku je realizováno leptání pro zobrazení a zvýraznění kresby. Provádí se ponorem, nejčastěji v roztoku chloridu železitého, který je nejdostupnější. Čas leptání je 10 – 60 minut. Jako leptací roztoky je možné použít také kyseliny (např. HCl). Po leptání je nutné provést důkladný několikanásobný oplach, např. mýdlovým roztokem, nebo alespoň horkou vodou. Při ponoru v leptacím roztoku je tmavší ocel s vyšším obsahem uhlíku vyleptána do větší hloubky. Při následném leštění (600-1200 GRIT) budou zejména dotčena vystouplá místa světlejší oceli s menším podílem uhlíku, čímž je finálně zvýrazněn kontrast svářkového damašku.
29
Obrázek 52: Čepel damaškového nože po vybroušení a zaleštění, připravená k leptání
Obrázek 53: Ďamašková čepel po vyjmutí z leptacího roztoku
30
Obrázek 54: Hotová čepel nože - damašková ocel se 198 vrstvami
Vytváření vzorů Výsledný vzor na výbrusu damascenu je dán již způsobem poskládání paketu. Vliv na vzorování má také výsledný geometrický tvar zhotovovaného předmětu. Takto vznikají např. vzory nazývané lineární, vlnité, mapové apod.
Obrázek 55: Lineární kresba damašku (Zdroj: http://www.sevaknives.cz/)
31
Další možností získat rozličné vzory je výbrus či navrtání bloku v mezifázích či na závěr překládání, které je nakonec překováno do roviny. Obdobou je provedení záseků do paketu různých tvarů a směrů.
Obrázek 56: Kresba vrtaného vzoru na damascenské oceli (Zdroj: http:// www.sashe.sk/) Oblíbenou technikou je také torzírování svařeného paketu a jeho zpětného překování na hranol, čímž získáme tzv. torzní vzory.
Obrázek 57: Čepel nože z torzního damašku (Zdroj: http://www.sevaknives.cz/)
32
Zvláštní strukturou má tzv. peříčkový damašek, který vzniká podélným rozseknutím paketu a jeho opětovným svařením.
Obrázek 58: Peříčkový damašek (Zdroj: http://www.noze-nuz.com/)
Často je možné se setkat s damašky, které vzorem odpovídají ocelovým předmětům, z nichž byly vyrobeny. Jedná se např. o vzory řetězové, pilové, kuličkové, lanové atd.
Obrázek 59: Kresba řetězového damašku (Zdroj: http://www.janmusil.webpark.cz/)
Vzorování, které může být v zásadě prováděno různými kombinacemi výše uvedených možností, vyžaduje od kováře značnou představivost a zkušenosti.
33
ZÁVĚREM: CO VLASTNĚ JE DAMASCENSKÁ OCEL? Damascénská ocel a výrobky z ní jsou založeny na spojení ocelí o různých vlastnostech, zejména s různým obsahem uhlíku. Spojení je realizováno tradičním kovářským svařením v ohni. Spojovány jsou oceli ve tvaru lamel vrstvených na sebe do tzv. paketu, který je svařen. Svařený paket kovář následně prodlouží, přeloží a znovu svaří. To opakuje několikrát a tím zvyšuje počet vrstev. Za damascenskou ocel je dnes považován polotovar o více než sto vrstvách, které jsou patrné již po očištění a vybroušení. Zvýraznění kresby výsledného damasku nastává po finálním leptání povrchu. Damascenská ocel je tedy chápána jako materiál s velmi dobrými mechanickými vlastnostmi, ale dnes také zejména jako materiál se zdobnou kresbou na povrchu, která může nabývat nekonečného množství vzorů, kde je vždy každý kus originálem.
Obrázek 60: Ukázky současných nožů z bohatě zdobené damascenské oceli (Petr Čech, fotografie z výstavy Hefaiston 2012)
34
SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY A ZDROJŮ: Čermák, M. Technologie kovářských prací pro 1. ročník učebního oboru kovář, 1st ed.; Institut výchovy a vzdělávání ministerstva zemědělství České: Praha, 1994. Goňa, K. – Révay, P. – Vondruška, Š. Umělecké kovářství 1. vyd. Praha, Grada, 2005, 80247-0918-X Semerák, G. - Bohdan, K. Umělecké kovářství a zámečnictví. 2. doplněné vyd. Praha, SNTL – Nakladatelství technické literatury, 1979, 04-709-79 Frolec, I. Kovářství. dotisk. Příbram. Grada 2005, 80-247-0611-3 Lokajíček, J. Kovářské svařování a damasková ocel v učňovském školství. Bakalářská práce, Masarykova univerzita Brno, Brno, 2012. Kosmák, J. Historie výroby oceli. Bakalářská práce, Vysoké učení technické v Brně, Brno, 2011. Komenda, D. Damascenská ocel neboli damašek, 2012. www.kovarstvi.cz. [online] http://kovarstvi.bloger.cz/Technologie-kovarstvi/Damascenska-ocel-neboli-damasek (citováno 17. 8. 2012). Čechlovský, S.; Černý, M. Povídání o damaškové a vrstvené oceli - část I., 2012. http://www.noze-nuz.com. [online] Zdroj: http://www.nozenuz.com/recenze/damasek1/damasek1.php (citováno 14.8.2012). Čechlovský, S.; Černý, M. Povídání o damaškové a vrstvené oceli - část I., 2012. http://www.noze-nuz.com. [online] Zdroj: http://www.nozenuz.com/recenze/damasek1/damasek1.php (citováno 14.8.2012). Čechlovský, S.; Černý, M. Povídání o damaškové a vrstvené oceli - část II. Tradiční japonské kovářství, 2012. http://www.noze-nuz.com. [online] Zdroj: http://www.nozenuz.com/recenze/damasek2/damasek2.php (citováno 14.8.2012). Dohnal, P., Nožířství [online] http://www.dohnalknives.com/ (citováno k 14.8. 2012) Amatérský kovář, Damascenská ocel nebo-li damašek. [online]. http://kovarna.webzdarma.cz/stranky/navody/ (citováno 14.8.2012). Knive.cz vše o nožích [online] http://www.knife.cz/ (citováno k 3. 9. 2012)
35
SEZNAM OBRÁZKŮ Obrázek 1: Polotovary z damascenské oceli s lineární kresbou ................................................ 1 Obrázek 2: Povrch damascenské oceli podélně svařované s typickou kresbou ......................... 1 Obrázek 3: Povrch damascenské oceli s typickou kresbou – tzv. torzní vzor ............................ 2 Obrázek 4: Originální starožitný kris z 15. století ze svářkového damasku (Jáva) ................... 2 Obrázek 5: Damašková hlaveň starožitné pistole z 19. století .................................................. 3 Obrázek 6: Současný lovecký nůž z damascénské oceli ............................................................. 3 Obrázek 7 ................................................................................................................................... 4 Obrázek 8 ................................................................................................................................... 4 Obrázek 9 ................................................................................................................................... 4 Obrázek 10 ................................................................................................................................. 4 Obrázek 11: Ukázka struktury damaškové oceli na leptaném výbrusu, ..................................... 5 Obrázek 12: Kelímek pro tavbu wootzu a vytavený kus wootzu ................................................. 6 Obrázek 13: Detail povrchové struktury čepele nože zhotoveného z wootzu ............................. 6 Obrázek 14: Čepel nože ze svářkového damašku ....................................................................... 7 Obrázek 15: Polotovary z damasteelu ve formě tyčí a pásů ...................................................... 7 Obrázek 16: Japonská katana z materiálu tamahagane ............................................................ 8 Obrázek 17: Detail čepele katany tamahagane .......................................................................... 8 Obrázek 18: Polotovar mokume gane ........................................................................................ 9 Obrázek 19: Prsten vyrobený z materiálu mokume gane ........................................................... 9 Obrázek 20: Provedení kovářského svaru ................................................................................ 10 Obrázek 21: Přípravek BORAX (tetraboritan sodný) – tavidlo pro kovářské svařování ......... 11 Obrázek 22: Očištěný materiál, pásová ocel tř. 10 - připravena ke kovářskému svaření ....... 12 Obrázek 23: Očištění materiálu kartáčem při teplotě 700 oC .................................................. 12 Obrázek 24: Nanášení tavidla na předehřátý materiál ............................................................ 13 Obrázek 25: Přisypávání tavidla na materiál při ohřevu na svařovací teplotu ....................... 13 Obrázek 26: Svařované dílce vyhřáté na svařovací teplotu ..................................................... 14 Obrázek 27: Vlastní provedení kovářského svaru údery kladiva při svařovací teplotě ........... 15 Obrázek 28: Správně provedený kovářský svar – na kontrolním výbrusu svaru není znatelný žádný vrub ani barevný přechod .............................................................................................. 15 Obrázek 29: Lamely základních dvou druhů materiálů, ze kterých bude poskládán paket ..... 17 Obrázek 30: Lamely střídavě navrstvené do paketu ................................................................. 18 Obrázek 31: Paket na tyči, připravený k prvnímu ohřevu – 11ks lamel .................................. 18 Obrázek 32: První ohřev paketu ve vyčištěné výhni na teplotu cca700 oC .............................. 19 Obrázek 33: Paket po prvním ohřevu a po očištění ocelovým kartáčem ................................. 19 Obrázek 34: Zasypání paketu tavidlem (borax) ....................................................................... 20 Obrázek 35: Paket zasypaný tavidlem vyhřátý ny svařovací teplotu ....................................... 20 Obrázek 36: Paket po prvním kovářském svaření pod bucharem – 11 vrstev ......................... 21 Obrázek 37: Paket po prvním svaření a prodlužovaní – 11 vrstev .......................................... 21 Obrázek 38: Mírně rozšířený svařenec je naseknut na tři části – 11 vrstev ............................ 22 Obrázek 39: Průběh překládání svařence – 11 vrstev ............................................................. 22 Obrázek 40: Překládaný svařenec, očištěn, zasypán boraxem je připraven k ohřevu na svařovací teplotu a dalšímu svaření – nyní již 33vrstev........................................................... 23 Obrázek 41: Čerstvě svařený a mírně vytažený kus - 33vrstev ................................................ 23 Obrázek 42: Paket po druhém překládání a třetím svaření svaření a prodlužovaní – 99 vrstev .................................................................................................................................................. 24 Obrázek 43: Další přeložení v polovině naseknutého svařence s 99 vrstvami......................... 24 36
Obrázek 44: Přeložený svařenec, očištěn, zasypán boraxem je připraven k ohřevu na svařovací teplotu a dalšímu svaření – nyní již 198vrstev ......................................................... 25 Obrázek 45: Přeložený svařenec, očištěn, zasypán boraxem na svařovací teplotě – 198vrstev .................................................................................................................................................. 25 Obrázek 46: Přerovnání a kování výsledného tvaru bloku damaškové oceli se 198 vrstvami . 26 Obrázek 47: Materiál v původní podobě a výsledný damašek – polotovar pro výrobu nože... 26 Obrázek 48: Čepel nože předkovaná a následně vybroušená (Zdroj: http://www.noze-nuz.com /) ............................................................................................................................................... 27 Obrázek 49: Výroba výsledného tvaru nože broušením ........................................................... 28 Obrázek 50: Vybroušená čepel nože s již viditelnou kresbou damašku na výbrusu ................ 28 Obrázek 51: Vybroušená čepel nože s patrnou linií po provedeném parciálním kalení břitu . 29 Obrázek 52: Čepel damaškového nože po vybroušení a zaleštění, připravená k leptání ......... 30 Obrázek 53: Ďamašková čepel po vyjmutí z leptacího roztoku ................................................ 30 Obrázek 54: Hotová čepel nože - damašková ocel se 198 vrstvami ......................................... 31 Obrázek 55: Lineární kresba damašku..................................................................................... 31 Obrázek 56: Kresba vrtaného vzoru na damascenské oceli ..................................................... 32 Obrázek 57: Čepel nože z torzního damašku ........................................................................... 32 Obrázek 58: Peříčkový damašek .............................................................................................. 33 Obrázek 59: Kresba řetězového damašku ................................................................................ 33 Obrázek 60: Ukázky současných nožů z bohatě zdobené damascenské oceli .......................... 34 Obrázky 20 – 28: Kovářské svařování: Dílny uměleckých řemesel Střední odborné školy Luhačovice, práce prováděl Petr Čech – mistr odborného výcviku oboru Design a zpracování kovů. Foto – Lubor Černobila Obrázky 29 – 47 a 49 - 54: Výroba nože z damascenské oceli: Kovářská dílna Miroslav Němec – design, kovářství a zámečnictví v Hodoníně. Práce prováděl Ondřej Němec, žák 3. ročníku oboru Design a zpracování kovů Střední odborné školy Luhačovice. Foto – Lubor Černobila (obrázek 29-47), Ondřej Němec (obrázek 49-54)
37
