Schneidenstärke, wieviel darf es sein?

[Sven-Eric Lexa]

Hallo
ich habe da auch ne frage. Mir ist im letzten Messermagazin bericht beim testen der Macheten ein satz aufgefallen, und zwar das ein Messer den Schneidenkanntentest ohne Schaden ausgehalten hat. Ich frage mich ob das an der SChneidenkannten liegt. wist ihr mehr.

 

[roman]

ICh seh schon was interessant wäre mal die Benchmarks von echten Gebrauchsklingen zu bekommen. z.B. Tapeziermesser, Orginale von Schwertern, Haumessern, Küchenmessern, usw.
Damit sind natürlich nicht die Marketinggags von der heutigen Internationalen Messerindustrie gemeint, sondern von denen Sachen die wirklich im Gebrauch sind und waren, auch in anderen Kulturen und vergangenen Zeiten.
Wie ich schon mal geschrieben hab meine ich so Sachen wie ein Haumesser aus Afrika ein Gebrauchsmesser aus Indonesien ene Machete aus Südamerika usw....

@Noob: vielleicht gibts ja auch was anderes...

 

[Sven-Eric Lexa]

Gute Idee Roman.
Was wäre wenn man hier im Forum die Verschieden Messungen, Infos oder Erfahrungen auf einer Seite Sammeln könnte und einfach in der Forumseite aufruft. Oder das ganze auf ner Homepage zum nachlesen. Es wäre doch toll wenn jeder der möchte sich daran beteiligen kann.
Ich habe zum Beispiel ein Messer selber gemacht und vor fünf minuten gemessen so knapp an der schneide es hat fast überall 0.5 mm. Es ist ein C 110 Hitachi von der Firma Dick mit 63 HRC. Ich benutze es zum schnitzen und Lederzuschneiden. Trotz dieser massiven dicke der Schneide kann ich mit dem richtigen abzug sogar Haare Spalten.

 

[exilant]

Ich muss auch meine Angaben von oben korrigieren:

die S30V Klinge ist im fraglichen Bereich etwa 0,6mm, die D2 Klinge etwa 0,8mm stark.

Jürgen, den ich auch mal fragte sage, bis 0,2mm könne man runtergehen, bezogen auf ein Küchenmesser, mit dem man auch mal Gelenke zerteilt und auf Knochen schneidet, würde er doch 0,5 mm mindestens nehmen.

Meine Rasiermesser sind auch so um die 0,2 und dünner. Aber mit denen würde ich nicht mal Papier schneiden.

 

[roman]

So und jetzt kommt der Schicke teil..

bei einem Anschliff von sagen wir mal 0,5mm Höhe(Schneidenanschliff) wie wirkt sich das bei den unterschiedlichen Schneidendicken (0,1-1mm) die hier genannt wurden, auf den Schneidenwinkel aus..

also los Mathematiker... sin, cos, tan,....

denn dann sind wir schon nahe dran an einer aussage über die Schneidfähigkeit

 

[El Dirko]

Meinst Du das Ernst?
Ich frage weil die Aufgabe doch relativ trivial ist und ich mir nicht vorstellen kann das Du das nicht schon gemacht hast. (Dein Buch bekomme ich erst noch. )

Ich versuche es mal. (Herleitung aus dem Kopf ohne nachzusehen und daher ohne Gewähr!)

1. a * cos (1/2 * Schneidwinkel) = (Höhe des Messpunktes)
2. a *sin (1/2 * Schneidwinkel) = (1/2 * Klingenbreite am Messpunkt)

mit a = unbekannt aber const.

nun teile man Formel eins durch Formel zwei:

->

cos (1/2 * Schneidwinkel) / sin (1/2 * Schneidwinkel) = (Höhe des Messpunktes) / (1/2 * Klingenbreite am Messpunkt)

Grummel doch nicht soooo Trivial: Ist cos / sin der Tan oder der cotan. (Meine Bücher liegen im Büro )

Edit doch noch gefunden, der cotan ist es:

Also:

cotan (1/2 * Schneidwinkel) = (Höhe des Messpunktes) / (1/2 *Klingenbreite am Messpunkt)

->

Schneidwinkel = 2 * arccotan [(Höhe des Messpunktes) / (1/2 * Klingenbreite am Messpunkt) ]

oder halt:
Schneidwinkel = 2 * arctan [(1/2 * Klingenbreite am Messpunkt) / (Höhe des Messpunktes) ]

Ich hoffe mal das stimmt so.
Gruss
El

 

[roman]

Sehr gut würde ein Mathelehrer sagen.

Ein Unternehmensberater würde hingegen sagen: Das verstehen meine Kunden nie...

Denn nicht jeder ist Mathegenie

daher folg:
Nachdem jetzt der mathematisch theoretische Schritt der Herleitung getan ist, brauchen wir z.B. eine GAAAANZ EINFACHE Tabelle, welche die Ergebnisse mit den Beispielrechnung zeigt.

Das brauchen wir damit der Zusammenhang leicht verständlich wird. Was wir sehen wollen ist:

Wie verändert sich der Schneidenwinkel bei größerer (Breite/ Dicke des Ausschliffs)

 

[El Dirko]

OK, ich mache mal eine Exel-Tabelle.

Ich gehe davon aus das Die Formeln so stimmen. Wenn nicht klärt das nochmal ab. Vor Montag werde ich die Tabelle nicht machen, das kann ich nur auf Arbeit.

Bis dahin wären Wünsche hinsichtlich des Aufbaus machbar. Wollt ihr Diagramme. ??

Gruss
El

 

[HankEr]

Höhe des Primärschliffes, 0.5, 1.0, 1.5 mm (X), Breiten zwischen 0.05 und 1mm in 0.05mm Schritten (Y), Ergebnis in Grad würde ich vorschlagen Das ganze dann so formatieren, daß es auch als nicht zu riesige Grafik noch gut lesbar ist

 

[El Dirko]

Ich gehe mal davon aus, das du willst das Ganze ein 3D-Diagramm wird mit (Z) als Schneidwinkel. (Sonst verstehe ich nicht was Du haben wills. )
Werde ich gerne probieren, ich weis aber im Moment nicht ob ich das mit Excel kann. (Mir wird schon irgendetwas einfallen.)

Außerdem kann ich natürlich drei entsprechende Diagramme machen. Also ein 0.5, ein 1.0 usw. mit Schneidwinkel (Y) über Klingenbreite.

Für weitere Vorschläge bin ich offen. Ich habe nämlich keine Ahnung was für Zahlenwerte oder Diagramme vieleicht noch sinnvoll sind. Dazu sind meine Kenntnisse der Schneidphysik zu gering. )

Gruss
El

 

[xtorsten]

nun, das ist schon spannend.
interessant wäre auch, mal auszurechnen, wieviel mehr oder weniger Material (in %) bei den unterschiedlichen Schneidendicken durch das Schnittgut durchkeilt. o.k., bleibt die höhe des Primaäranschliffs mit ~0,5mm gleich, ändert sich der Schneidenwinkel.
Bleibt aber der Winkel gleich (was wohl bei den meisten Leuten, die Schärfen der Fall ist), ändert sich die Höhe des Anschliffs (was so gut wie nix aussagt). wohl aber, wieviel Material mehr oder weniger (Querschnitt) durchgedrückt werden muß. Zusammen mit einer Messung der benötigten Kraft für einen definierten Schnitt der unterschiedlichen Schneidendicken ließe sich da doch wohl etwas sehr anschauliches draus machen. Ich weiß, wer hat schon die Zeit und das Geld so etwas durchzuführen, aber das wäre es doch, oder?
gruß,
xtorsten

 

[xtorsten]

ach ja, meine Klinge, die ich mir gerade fertig mache (1.2842, ~61-62HRC, Rücken ~2mm) hat ca. 0,2mm Schneidendicke. Ich werde mal sehen, wie sich das macht. Ist so für die kleinen Schnitte im Alltag. Leder schneiden (Schuhsohlenleder) ging super damit.

 

[HankEr]

Ich gehe mal davon aus, das du willst das Ganze ein 3D-Diagramm wird mit (Z) als Schneidwinkel. (Sonst verstehe ich nicht was Du haben wills.

Nein, ich meine es einfach so

Die linke Spalte sind die Stärken über der Schneide, die erste Zeile beschreibt die Höhe in der man von der Schneide aus mißt, im Diagramm sind das die verschiedenen Farben. Die Höhe der Linien, bzw. die Felder in der Tabelle sind die Vollwinkel in Grad.

Achtung X-Achse nicht linear!

 

[exilant]

HankEr,

ich muss das immer plastisch haben: Also, linke Spalte 0,5 mm Klingenstärke von einer Seite zur anderen. Ja? Dann obere Zeile 0,5 mm höhe der Schneidfase. Senkrecht gemessen, ja?

Da komme ich nicht auf 90°, weil da doch ein T entsteht, der obere T-Balken je 0,25 mm links und auch rechts und der senkrechte T-Balken 0,5mm lang. Man sieht an dem T, das das nicht 90° sind, nicht mal 45°, wahrscheinlich 22,5°.

Bei nem Geodreieck (ja, ich kann kein Mathe) ist das ja ein 90° Winkel und da ist die Höhe des Dreiecks etwa die Hälfte der Tangente, die der Klingenstärke entspricht.

Die Idee an sich ist interessant, Roman, nur, was weiß ich dann?

Die Schneidfähigkeit hängt auch von der Dicke der Klinge ab. Eine dünne Klinge wird auch mit größerem Winkel besser schneiden als anders herum. Das Thema Winkel und Stahl hast Du ja recht anschaulich in Deinem Buch behandelt.

Allerdings wäre das Verhältnis Dicke, Winkel Schneidfähigkeit interessant, unter dem Gesichtspunkt, wo die Faktoren Dicke und Winkel verschieden sind, aber zum gleichen Ergebnis kommen (Dünn und großer Winkel = Schneidfähigkeit = Dick und kleiner Winkel).

Falls das noch nicht bemerkt wurde: Ich neige eher dem Faustkeil als dem Spezialmesser zu.

 

[HankEr]

Hätte halt El Dirkos Formel nicht einfach übernehmen dürfen Die Höhe ist die Ankathede, die Breite ist 2x Gegenkathede und der Winkel = 2xAlpha.

(Voll)Winkel = 2*ATAN(Breite/2/Höhe)

Tabelle und Diagramm oben ersetzt.

[Nachtrag: So jetzt stimmt auch die Formel oben, die in der Tabelle stimmt schon länger. Wollte Alpha, schreiben, habe aber Winkel geschrieben. So jetzt sollten alle Unklarheiten beseitigt sein.]

 

[El Dirko]

Jup ist richtig, ich verbessere die Formeln in meinem Post.


Schneidwinkel = 2 * arctan [(1/2 * Klingenbreite am Messpunkt) / (Höhe des Messpunktes) ]

So wenn wir vom Vollwinkel reden oder. (in der Definition der Größen sind wir und denke ich zumindest einig.)
Oder hab ich grad einen Denkfehler.
Gruss
El

 

[herbert]

Eine gute Sache ist die Bewertung des Schneidenwinkels, wenn man die 0,5 mm Randabstand als Basis nimmt und dann über der Höhe den Schneidenwinkel nimmt. Dann geht auch die Klingendicke (indirekt) in die Betrachtung ein. Um auf einer Strecke von 0,5 mm von der gemessenen Dicke auf die Null, also die Schneide zu kommen, braucht eine dicke Klinge halt einen sehr großen Schneidenwinkel.

 

[exilant]

Original geschrieben von herbert
Eine gute Sache ist die Bewertung des Schneidenwinkels, wenn man die 0,5 mm Randabstand als Basis nimmt und dann über der Höhe den Schneidenwinkel nimmt. Dann geht auch die Klingendicke (indirekt) in die Betrachtung ein. Um auf einer Strecke von 0,5 mm von der gemessenen Dicke auf die Null, also die Schneide zu kommen, braucht eine dicke Klinge halt einen sehr großen Schneidenwinkel.

Und hätte damit zwei Faktoren (Dicke und Winkel) die die Schneidfähigkeit herabsetzen.

Man könnte, um die Schneidfähigkeit zu erhöhen entweder die Dicke herabsetzen oder die Strecke verlängern und damit den Winkel verkleinern.

Rechnerisch müßte irgendwo ein Punkt sein, wo die beiden Faktoren ein gleiches Ergebnis bringen, also ein relativ ideales Verhältnis. Wenn man Romans Vorgaben bezüglich Winkel und Stahlwahl heranzieht, könnte man die Stahlauswahl anhand eines solchen Zweifaktorenkriteriums noch präziser machen. Oder?

 

[herbert]

@Exilant: Bingo.
Übrigens, Du hast ein Talent, interessante Threads anzuschubsen.

Nehmen wir nochmal den Winkelverlauf: Die Grafik zeigt den Verlauf des Schneidenvollwinkels in Abhängigkeit von der gemessenen vollen Dicke des Messers an den drei Meßorten 0,4 mm von der Schneide weg, 0,5 mm und 0,6 mm. Für riesengroße Dicken nähert sich der Winkel 180 grad, das ist ne Platte.

Also:

 

[herbert]

Es geht weiter. Kann ja immer nur ein Bild dranhängen.
also,damit hat man ein Mass für die zu erwartende Schneidwinkelgeometrie aus der Messung der Dicke an einem Ort. Unter der Annahme, dass ein homogener Keil geschliffen wurde. Wenn die Schneidfase ballig ist, oder hohl, oder eine kleine sekundäre Fase hat, dann stimmt das alles nicht mehr. Je näher man an der Schneide mißt, umso mehr stimmt das Messergebnis mit der Wirklichkeit überein. Allerdings wird der Meßfehler größer. Wenn man sich bei der Messung des Abstandes vertut,kann man sich leicht in der Bestimmung des effektiven Schneidwinkels vertun.
Im nächsten Bild betrachten wir den Bereich um 0,5 mm näher:
Hier sieht man deutlich, wie sich ein Irrtum von 0,1 mm im Abstand von der Schneide bei der Bestimmung des Schneidenwinkels unter sonst gleichen Voraussetzungen auswirkt.