本帖最后由 returneryk 于 2017-6-7 14:58 编辑
第十一章:垫片,转动的魅力 (5月24日更新)
上一章我已经明确了雄鸡这把刀的实用出发点,和我对传统垫片的偏爱与坚持。鱼鳍对于我而言,只是在更复杂情况下的最可靠开刀辅助按钮,而不是一个展示如丝顺滑或者重力闭合之类的炫酷按钮。那转动,就成了顺理成章的话题。
折叠刀的灵魂,就是主轴为圆心的刀片的转动。而承载转动的各种部件,是一个相当引人入胜的细节。即使这款刀的设计和用途并不偏重这些。
我拆过许多刀子,拿传说中开合如丝般顺滑的sebenza为例,他的开合,用顺滑来形容其实有失偏颇。尤其是新刀。更贴切的说,这是一种精密配合带来的均匀控制感。如果单就顺滑这一特征,他甚至比不上一把价格百分之一的钢衬三刃木。当我2007年收到陈舵主那边花两个月工资买来的第一把sebenza的时候,这是最困恼我的一个问题。
我拿sebenza只装了一侧刀柄,转动刀片来观察垫片的工作状态。发现垫片和刀片之间是在滑动的,但是垫片和柄之间,因为喷砂面的摩擦系数更大,几乎是静止的。而sebenza会越用越顺滑的传说,也只不过是因为垫片和柄的接触圆周里面,柄的喷砂面在摩擦下逐渐变得变得更光滑平整起来。而三刃木的钢衬是振抛去的毛刺,平面是石洗的,比起喷砂的钛柄来说,更光滑的表面意味着与垫片之间的摩擦力要小很多。在转动刀片时,垫片相对于刀片和刀柄都是可以转动的,至少有一面的摩擦力更小。于是我武断的把转动顺滑的原因,粗暴的归结于垫片和刀柄表面的摩擦系数。
在我还没有打算做折叠刀的时候,我就早已想过,用如果折刀采用双垫片是否能改善这个体验。即使贴住柄的垫片因为摩擦系数较高,那第二只垫片与这只垫片之间的润滑也能或多或少的改善这个问题。当然,这会让刀片和刀柄之间的间隙太宽而变得很丑陋。而且当时也没有量产刀专门铣一个垫片槽来配合双垫片的先例。即使有,这种成本上的增加远比改善的那一点的顺滑要值得重视。
近年,这个问题随着滚珠垫片的出现,和加工工艺和精度的提高,自然而然的得到了完善的解决方案。在这把刀柄铣好凹槽的刀子上,装两对垫片,既能让转动变得更顺滑一些,也不会让刀柄和刀片之间的缝隙变大。很有意思,单就flipper的顺滑程度而言,比起单个垫片有了一些的感受得到的改善。虽然这一点细微的感受无法量化,但也足以让人欣喜。即使这完全算不上什么突破性的创新和颠覆。
配图:雄鸡适配过的部分垫片样品
我先后做了将近十多种不同厚度的紫铜垫片,来互相搭配。配合起来都不太满意。后来又在外面做了七八种个不同厚度的四氟乙烯垫片(也就是teflon)垫片,效果令人惊喜。到处做垫片的样品和装配不同排列组合的垫片样品,相比起经济上的开销,时间和耐心上的考验对我更大。好在,将近两个月自后,我知道努力没有白费。特氟龙自润滑特性加上略有弹性的接触,与铜垫片搭配起来,绵密而平整。这时候的Flipper,与滚珠垫片是完全不同的感觉。你能感受到有质感的摩擦和均匀的转动,而不是静态的滚动和不受力的弹射。
把特氟龙垫片,安排在刀片和铜垫片之间,能更有效的润滑,并减小结合处的缝隙。通过主轴螺丝的调节,甚至可以在刀片不摇头的前提下,控制开刀的阻力大小(范围有限)。
紫铜和特氟龙双层垫片,算是雄鸡代表我做出的一个答案。即使可能是因为挖个垫片槽再来装双层垫片这种吃力不讨好的事情,是因为其他作品不屑于采纳才没有做的,我仍然也可以比较骄傲的说,我做了第一个吃螃蟹的人,而且对于反感滚珠的朋友们(比如我)来说,这是一剂良药。(我希望我是严谨的,但不排除可能真有其他刀用过这种方式,只是我没有发现而已)
与此同时,我一直在考虑的一个问题,是如何让一把纯粹以实用为出发点的刀子,在不忘初心的基础上,能变得不那么严肃,有一些能玩的地方。(这个后面会集中提到)
既然已经有了垫片槽,那他当然能够同时兼容滚珠垫片与钢轨垫片的组合。如果你实在鲜有机会真的用刀,你也有体验另一种完全不同转动质感的机会。虽然,我个人并不觉得滚珠垫片带来的是质感,因为阻尼感太小了。而在滚珠垫片里抹上半固态的润滑脂,我个人觉得很大程度上,反而是为了增加阻力来换取一些转动的质感,而不是润滑。当然,兼容滚珠垫片,这算不上一个拿出来可以加分,甚至可以说是可有可无的增项,只是为了好玩一些。不过,对我个人而言,做这个选择对我而言,是个深入了解这些细节的机会。毕竟,只有自己来做,面临对比和取舍,才会让分析与探求真的脚踏实地。这是平常随手体验几下不同flipper手感时,不会去深究的。
不论是真的为了让刀片的转动更加顺滑,还是掺杂着新概念带来的商业成分,滚珠轴承都让折叠刀更有意思了。虽然我个人依然觉得顺滑上的改善给稳定和维护带来的牺牲绝对是得不偿失的,哪怕忽略刀的工具属性,仅仅只当做一只玩具。但这并不能否定,单在减小开刀阻力的快感上,这是里程碑性质的一次改变。
我去了两次图书馆,没有找到专门介绍滚珠垫片和传统垫片的书籍,只能我翻阅了一些关于轴承的书。这个看似简单的小零件,竟然能写形形色色几书架的书。这足以验证很多我们自以为很有道理的东西,往往可能复杂或者简单的多。同样我拆了些滚珠垫片的折刀,试图先弄清滚珠垫片的工作状态和原理。刀片沿着主轴的旋转,刀柄和刀片之间的媒介,是一颗颗滚珠。而滚珠的托盘只起固定滚珠位置和半径的作用,托盘本身几乎不转动,也并不参与受力和摩擦。那么,刀片转动的顺滑程度,应该是取决于滚珠本身的正圆度,以及滚珠在自转位置或者滚动轨迹上的稳定性。
既然如此,陶瓷珠在硬度和耐磨上,无疑比钢珠有更高质量的正圆寿命,意味着尽可能更长时间的保持最小的接触点,能把摩擦降到最低。同时这也是正圆滚珠比圆柱滚筒更顺滑的原因。例如,想象一下把驴拉的磨,从圆柱换成圆球,会不会让驴轻松很多。当然,陶瓷珠最最最大的优势,是不会生锈。因为滚珠的生锈,几乎是不可逆的,且无法修复。比如,gogogo前辈的那把滚珠垫片锈的像屎一样却连有偿售后都没能得到的蜘蛛。
滚动自转和轨迹的稳定,我觉得是这些滚珠都在自转的位置,和一个正圆的运动轨迹上,有更少的向这个正圆周以外的方向抖动和偏离。那么托盘上上固定滚珠的槽,与滚珠之间的间隙,就成了这个抖动和偏离程度的决定因素。虽然这微观到你难以察觉。
金属托盘,是凹槽或爪子配合来卡住滚珠,靠形状来固定。而因为金属托盘本身是没有弹性的,那意味着一定有正公差来配合滚珠,正公差就意味着晃动和异物入侵的几率,尤其是液体。金属托盘(例如铜)的滚柱槽内壁,也会因为磨损,异物,液体腐蚀,氧化等情况,变得更不平整。而塑料托盘的滚珠孔,是靠托盘材料本身的弹性,通过过盈配合来固定滚珠。滚珠槽相对于滚珠是零甚至负公差(至少在封口的位置)。这意味着滚珠只在相对托盘更加静止的状态下自转。不仅滚珠在整个转动位置和运动半径上更加稳定,也意味着异物从接缝处入侵的可能性更小。再回到滚珠自转时和托盘之间的摩擦。滚珠槽内壁的平滑度,金属远逊于塑料。而且托盘和滚珠硬度差异更小,所以需要润滑油来填补间隙并加以润滑。塑料托盘仅靠材料本身的硬度差和平整度就足以完成转动。而且,塑料托盘滚柱槽内壁本身的光洁度,也远超加工过的金属槽,这是材料本身的特性就决定的。
了解了滚珠垫片的工作原理和状态,我们是否仍然觉得金属托盘的滚珠垫片强度更高,寿命更长,用起来更顺滑?我们是否仍然和以前一样,还简单的把塑料托盘和廉价低端不结实划等号?(首先要确定,批量采购的价格塑料的真的更便宜?其次,再想象一下这不足整刀成本1%的差价,为什么会有那么多成熟的厂家因为这个选用塑料滚珠垫片来给人话柄?)当然,金属托盘看起来更有高加工精度带来的优越感,这是毋庸置疑的。不过前提,起码你应该真的连垫片都亲自设计并亲自加工。而不是去批发现成的。
聊到这里,我们是不是可以更理性的看待传统垫片和滚珠垫片了?
1,传统垫片不论接触面多么光滑,也不管涂多好的润滑剂,都是整个平面的接触和硬摩擦。而滚珠垫片,即使是两排,三排,甚至滚筒,都是点接触,而且每个点都能自转。这意味着不管怎么努力,传统垫片都无法在减少转动阻力这个项目上达到滚珠垫片的水准,哪怕50%都不可能。因为这不科学。(这里的50%仅表示强调,并不是严谨的数据)。
2,传统垫片的强度比滚珠垫片更大?如果侧面的力量大到能让滚珠在刀柄上压出凹坑,那这个力量也同样足够让传统的特氟龙或者铜垫片变形,而且同样不可恢复。对抗侧向外力的关键,根本不在垫片上,而是主轴螺丝固定住的刀柄和刀片。
3,传统垫片的优势,是密闭的面接触,可以在刀片和刀柄之间形成全封闭的结构,阻止异物甚至液体进入这个转动的圆周里面。这一点,不管是半封闭还是全封闭的滚珠垫片,都是望尘莫及的。
4,传统垫片的转动,能让转动有均匀而缠绵的阻尼质感,而且能主动控制和感受。很多人觉得这才是真正意义上的顺滑。而滚珠垫片开刀时所谓的顺滑,更贴切的应该说是更小的摩擦阻力。这样的开刀,迅疾如风但是缺少控制感。
上面这些想法,是我个人在真的在做了这件事情之后的观点。不管你现在是豁然开朗的赞同,还是恰好相反的迷惑,其实都不重要了。重要的,是这种对细节感受和讨论,已经足够有趣了。
所以,我把紫铜+特氟龙垫片的搭配,和钢轨+滚珠垫片的搭配,同时送给你们。
你可以装垫片,感受细腻绵柔的手感,也可以装滚珠,体验迅疾如风的奔放。
同时,你也可以体验一侧装垫片,一侧装滚珠,会是什么样的感觉。又比如,左侧装垫片右侧装滚珠,和左侧装滚珠右侧装垫片,又能发现什么不一样的区别?
当然,我最推荐你,一定要试一试,两侧都装铜垫片(靠刀柄)+特氟龙垫片(靠刀片),并配上我专门选配的润滑油之后,再来快开的质感。
(怎么上润滑油,是门学问,浪费不怕,怕的是浪费了还没达到效果。看看放在哪个章节,写个番外聊聊这个)
配图:标配与选配的垫片
先后多次找垫片厂家加工不同厚度的垫片样品,一次又一次适配失败的这两个月,让我很崩溃。所以,啰嗦了一点,权当发泄了。
此处是过度,以下写个番外---------------------------------------
主题手柄 07: DESIGN 我设计了这款手柄,且只做了1片,献给自己,和之前的几款主题手柄。没有故事。
配图: 主题手柄 07,DESIGN
此处竟然又是过度,以下写个番外的番外---------------------------------------
更新到这里,雄鸡上做的7款主题手柄,就已经更新完毕了。
其实,我已经做好主题手柄设计,已经有20多款。不想弄的太复杂,操作起来自己也很累。剩下的,留给明年狗年的年份刀把。
既然更新完了,那就一起出来见见家长们吧。
雄鸡的第一次集体亮相。我的拍照水准,你就当做是论坛上传的图片压缩的太厉害吧。这样少一些尴尬。
如果你觉得,也啰嗦这么久了,亮相也亮相了,差不多该结束了。那就错了。
亮相,只是开始。有意思的部分,也才刚刚开始。
配图:15只 Prototype 版本雄鸡里面的7只,正好每款主题手柄一只。Prototype 版本,均配置大红色个人情怀伞绳
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