弓鋸刃のサプライヤーとして、私は過去 12 年間、趣味の木工職人から産業用鉄鋼加工業者まであらゆる人々と話をしてきましたが、他の質問よりもよく聞かれる質問が 1 つあります。「同じ材料を切断しているのに、あるブレードでは切断がスムーズで、別のブレードではえぐれるのはなぜですか?」 10 回中 9 回、その答えは、見落としがちな 1 つの詳細、つまり弓のこ刃のピッチに直接関係しています。
ピッチはブレードのインチあたりの歯の数 (TPI) であり、パッケージに印刷されている単なる仕様ではなく、切り口がどれだけきれいになるかの根幹です。私がこの仕事を始めたばかりの頃、地元のショップのベテラン製造業者が、薄肉用の細かいブレードではなく粗いピッチのブレードをつかんだために、鋼管の切断を 3 か所も台無しにしてしまったのを見ました。彼は笑い飛ばしていましたが、この間違いはスピードだけではなく、ピッチがスムーズなカットの命運を左右することを私に教えてくれました。私が長年サポートしてきたプロジェクトの実例を用いて、これがどのように機能するかを詳しく見てみましょう。
まず、金属加工の専門用語に詳しくない人のために、ピッチを明確に定義しましょう。粗いピッチのブレードの TPI は 14 または 18 TPI ですが、細かいピッチのブレードは 24、32、さらには 36 TPI になることもあります。ここで重要なのは、歯のサイズと切削する材料の関係です。それぞれの歯を小さなシャベルと考えてください。シャベルが材料に対して大きすぎると、小さくてきれいな切りくずを取り除くことができません。代わりに引き裂かれ、粗いエッジが残ります。小さすぎると、すぐに歯が詰まり、時間が経つとバインディングが発生したり、切り口が荒くなったりします。
私がすべてのお客様に繰り返す最大の経験則は、1 インチあたりの歯数が多いほど、薄い材料には効果があり、歯数が少ない場合は厚く密度の高い材料に効果的であるということです。これを一般的なシナリオでテストしてみましょう。厚さ 1/8 インチのスチール釘を切断するというものです。これは私が何百もの顧客をサポートしてきたことです。粗い 14 TPI ブレードには、ほぼ 1/16 インチの間隔で歯が配置されています。その歯が薄い爪に当たると、ただ切り裂くだけでなく、引っかかって塊を引きはがし、ギザギザの端を残します。しかし、24 または 32 TPI の優れたブレードはどうでしょうか?狭い間隔で配置された小さな歯が小さなハサミのように爪に食い込み、小さな均一な切りくずを取り除き、ほぼ工場の刃のような滑らかな切り口を残します。これが私たちが開発した理由です釘切り鋸刃- 爪のような薄くて硬い素材を破れることなく扱えるよう、正確な TPI で調整されています。愛好家がこれらを工作プロジェクトに使用しているのを見たことがありますが、後でエッジをやすりで削る必要がなくなり、何時間もの作業が節約できると言っています。
しかし、ピッチは単に薄いか厚いかだけではありません。また、特に硬い金属の場合、材料の引き裂きに対する抵抗力にも影響します。ステンレス鋼を例に挙げると、ステンレス鋼は丈夫でかじりやすくなります（金属が過熱して刃にくっついたときに残るザラザラした粘着性の残留物）。粗いブレードは、各歯が一度により多くの材料を除去する必要があるため、各歯でより多くの熱を発生します。その熱により金属が柔らかくなり、きれいに切れるのではなく、裂けやすくなります。細かいピッチのブレードにより、より多くの歯に切断作業が分散されるため、各歯が除去する材料の量が減り、熱の発生が少なくなり、よりスムーズに切断できます。私たちはこれが私たちのもので起こるのを見てきましたM42 バイメタル弓のこブレード-その高いTPIカウントと耐久性のある刃先により、ステンレス鋼、アルミニウム、さらには硬質プラスチックにも最適です。航空宇宙および自動車製造の顧客はこれらを精密部品に使用しており、標準ブレードと比較して二次仕上げ作業が 30% 少ないと報告しています。
私がよく耳にする俗説の 1 つは、「歯が細かいと切断が遅くなるため、速度を上げるには粗い刃を使用する必要がある」というものです。それは部分的には真実ですが、それは適切な素材を切断している場合に限ります。建設プロジェクトで厚さ 1 インチの鋼梁を切断する場合、14 または 18 TPI の粗いブレードを使用すると、各歯が 1 回のパスでより多くの材料を除去できるため、より速く切断できます。しかし、DIY 棚用の 1/4 インチのアルミニウムのような薄いものに同じ粗い刃を使用すると、エッジが不均一で歪んだ作品ができてしまいます。切断するときに刃がわずかに曲がり、大きな歯が薄い金属をきれいに剪断するのではなく引き裂いてしまいます。鉄筋、細いパイプ、屋根材などの混合材料を切断する可能性のある持ち運び可能な作業には、ポータブルハンドソーブレードさまざまなピッチがあるため、作業中にブレードを交換することなく、各ピースに適切なピッチを選択できます。先月、私は現場の修理にこれらを使用していた建設作業員を手伝いました。彼らは、ブレードの切り替えに時間がかかりすぎると述べたので、ツールベルトに太い鉄筋には 18 TPI、細いパイプには 24 TPI を設定し始めたところ、切断品質はすぐに向上しました。
ピッチと滑らかさを結び付けるもう 1 つの要因は、歯の形状です。同じ TPI の 2 つのブレードでも、歯の角度が異なると、異なる切断が可能になります。ほとんどの弓のこ刃には、刃がくっつかないように切断スロット (カーフと呼ばれます) を広げるために歯がセットされ (左右にわずかに曲がっています) あります。ファインピッチのブレードは歯が小さいため、セットがあまり目立たず、切り口が狭くなり、切り口が滑らかになります。粗いブレードは歯が大きく、セット幅が広いため、材料が通過するときに歯が材料に引っかかりやすくなるため、より粗いエッジが作成される可能性があります。だからこそ、目の細かい刃を木材に使用すると (木、ちょっと待ってください。木工に金鋸を使用する愛好家もいます)、狭い切り口と小さな歯が木の繊維を引き裂かないため、目の粗い刃よりも切り口がはるかにきれいになります。私たちの細歯ハンドソーは、薄い木材、プラスチック、柔らかい金属用に特別に設計されており、端に破片が最小限に残るため、多くの木工職人が家具用の小さな精密部品の切断にこれを使用しています。
また、顧客が金属用の金ノコの刃を木材に使用したり、その逆の場合にピッチが狂うのも見たことがあります。鋼鉄用の粗い10 TPIの刃は、熊が噛んだのではないかと思うほど木を引き裂きます。 32 TPI の細い金属刃は木の繊維が詰まり、過熱して切り口が粗くなります。ピッチを材料に合わせることがスムーズな切断への最初のステップですが、ピッチが切削力とどのように相互作用するかを理解することが 2 番目のステップです。弓のこに圧力をかけるとき、歯が多いほど、歯あたりの圧力が少なくなります。したがって、材料と接触する歯の数が 10 ではなく 20 であれば、それぞれの歯で半分の仕事をする必要があり、力が減り、破れが少なくなり、切断がよりスムーズになります。そのため、薄い材料では目の細かい刃の方が粗い刃よりも早く切断できます。それほど力を加える必要がなく、詰まりを取り除くために頻繁に立ち止まる必要もありません。
私はこれが金属切断スキルソー当社が提供するブレード。これらは電動鋸用に設計されており、そのピッチは薄い金属を高速で切断できるように調整されています。お客様が適切な TPI のブレードを使用すると、仕上げをほとんど必要としないスムーズなカットが得られます。間違ったものを使用すると、刃が過熱し、歯が早く摩耗し、切り口が粗くなります。地元の金属プレス加工店は、薄いアルミニウム部品に粗い刃を使用していたので、毎日刃を研ぐ必要があったと言いました。適切なファインピッチブレードに切り替えると、ブレードの寿命が 2 倍になり、切断部品の不良率が 25% 減少しました。
もちろん、スムーズな切断を実現するのはピッチだけではありません。刃の張力、速度、鋸の持ち方がすべて重要です。刃が緩すぎると、ピッチに関係なく切断中に曲がってしまい、刃先が波打つことになります。強く押しすぎると、たとえ細い刃でも材料を引き裂いてしまいます。これは、歯に仕事をさせるのではなく、歯に力を入れることになるからです。しかし、ピッチは基礎であり、それを正しく理解すれば、残りの作業がはるかに簡単になります。
このビジネスに 12 年携わった後、私はピッチが多くの厄介な切断問題に対する簡単な解決策であると考えるようになりました。顧客は、最も高価な刃や最新のツールが必要だと考えて、作業を複雑にしすぎることがよくありますが、ほとんどの場合、TPI を切断対象物に合わせているだけです。巣箱を作る趣味の人でも、鉄骨梁を切断する製造業者でも、車の部品を修理する整備士でも、適切なピッチを設定することで時間を節約し、無駄を減らし、ほぼすべての用途に十分に滑らかな切断面を残すことができます。
粗い切断や無駄な刃、あるいは滑らかであるべきエッジの仕上げに何時間も費やすことにうんざりしている場合は、当社のチームがプロジェクトに適した弓のこ刃の選択をお手伝いします。当社では、厚い鋼材用の粗い 14 TPI から、薄い釘や板金用の細かい 36 TPI まで、幅広いピッチを取り揃えており、当社の専門家がお客様のニーズに最適なブレードをご案内します。当社のチームに連絡してプロジェクトについて話し合い、お客様の厳しいニーズに適したソリューションを見つけてください。
参考文献
- Machinery's Handbook: Tool Steel and Cutting Tools、第 31 版、産業出版局、2020 年。
- 「金属加工の科学と工学」、ジョージ E. トッテン著、CRC Press、2019 年。
- 弓のこブレード性能ガイドライン、米国機械学会 (ASME) B107.17、2021。
- 木工および金属加工の精密切断のベスト プラクティス、Fine Homebuilding Publications、2022 年。