حجر الشحذ

تُستخدم أحجار الشحذ ، أو أحجار الصقل ، ^{[ 1 ]} لشحذ حواف الأدوات الفولاذية مثل السكاكين من خلال الطحن والصقل .

تتوفر هذه الأحجار بأشكال وأحجام ودرجات خشونة وتراكيب مواد متنوعة لتناسب استخدامات متعددة. قد تكون مسطحة لتشكيل الحواف المستوية، أو مُشكّلة لتشكيل حواف أكثر تعقيدًا، كتلك المستخدمة في بعض أدوات نحت الخشب أو خراطة الخشب . قد تكون مصنوعة من مواد طبيعية مستخرجة من المحاجر أو من مواد صناعية. وتأتي بدرجات مختلفة، تشير إلى حجم حبيبات الكشط في الحجر. (يُعطى حجم الحبيبات برقم، يُشير إلى الكثافة المكانية للجزيئات؛ الرقم الأعلى يدل على كثافة أعلى وبالتالي جزيئات أصغر، مما يُعطي سطحًا أكثر نعومة للأداة المشحوذة). تُسمى الأحجار المُخصصة للاستخدام على طاولة العمل بأحجار الطاولة، بينما تُسمى الأحجار الصغيرة المحمولة، التي يصعب تمرير الشفرات الكبيرة عليها بشكل متساوٍ، خاصةً في الميدان، بأحجار الجيب.

تُستخدم أحجار الشحذ غالبًا مع سائل القطع لتحسين عملية الشحذ وإزالة الرايش . وتُسمى الأحجار المستخدمة مع الماء لهذا الغرض عادةً أحجار الماء ، بينما تُسمى الأحجار المستخدمة مع الزيت أحيانًا أحجار الزيت .

تتآكل أحجار الشحذ مع الاستخدام، وخاصةً في المنتصف. الأدوات التي تُشحذ في هذا المجرى ستُظهر انحناءات غير مرغوب فيها على النصل. ولمنع ذلك، يمكن تسوية حجر الشحذ بورق الصنفرة أو حجر التسوية. ^{[ 2 ]}

يستند المصطلح إلى كلمة "whet" التي تعني شحذ النصل، ^{[ 3 ] [ 4 ]} وليس إلى كلمة "wet" . والفعل الحديث لوصف عملية استخدام حجر الشحذ للسكين هو ببساطة " to sharpen" ، ولكن لا يزال المصطلح القديم " to whet" يُستخدم أحيانًا، وإن كان نادرًا جدًا بهذا المعنى لدرجة أنه لم يعد مذكورًا في قواميس أكسفورد الحية، على سبيل المثال. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

تتكون أحجار الشحذ الطبيعية عادةً من الكوارتز ، مثل النوفاكوليت . وتُعرف جبال أواشيتا في أركنساس بأنها مصدر لهذه الأحجار، ومن هنا جاء اسم "أحجار أركنساس". يتميز النوفاكوليت بصلابته العالية وبلوراته الصغيرة (3-5 ميكرون )، مما يجعله مناسبًا للمراحل الدقيقة الأخيرة من شحذ السكاكين. توجد أحجار النوفاكوليت وغيرها من التكوينات الحجرية في أنحاء متفرقة من العالم، مثل شرق جزيرة كريت التي تنتج حجرًا يُعرف باسم " الحجر التركي" ، والذي يُستخرج من جبل إيلوندا ويُباع في جميع أنحاء بلاد الشام (ومن هنا جاء اسمه) منذ القدم. ^{[ 7 ]}

استُخدمت أحجار مماثلة منذ العصور القديمة. وصف المؤرخ الروماني بليني استخدام العديد من الأحجار الطبيعية في شحذ الأدوات في كتابه " التاريخ الطبيعي" . وذكر استخدام كل من أحجار الزيت وأحجار الماء، وحدد مواقع العديد من المصادر القديمة لهذه الأحجار. ^{[ 8 ]}

يُعدّ حجر "الكوتيكول البلجيكي" ذو اللون الأصفر الرمادي من أشهر أحجار الشحذ الطبيعية، وقد اشتهر بحدة حوافه التي يمنحها للشفرات منذ العصر الروماني، ويُستخرج منذ قرون من منطقة آردين . أما حجر "الأزرق البلجيكي"، وهو أكثر خشونة ووفرة، فيوجد طبيعيًا مع الكوتيكول الأصفر في طبقات مجاورة؛ ولذلك تتوفر أحجار شحذ ذات وجهين، مع وجود خط فاصل طبيعي بين الطبقتين الصفراء والزرقاء. وتُقدّر هذه الأحجار لمظهرها، ولتوفيرها سطحًا سريع القطع لتشكيل الشطفة وسطحًا أنعم لصقلها. وتُناسب عروق مختلفة من هذا الحجر شحذ السكاكين والأدوات وشفرات الحلاقة على التوالي. وتُعدّ بعض الأنواع (مثل "لا فينيت") مطلوبة بشدة لشحذ شفرات الحلاقة. ^{[ 9 ]}

تم استخراج الحجر الصلب من غابة تشارنوود في شمال غرب ليسترشاير، إنجلترا، لقرون، ^{[ 10 ]} وكان مصدرًا لأحجار الشحذ وأحجار الرحى .

تُقدّر الأحجار الطبيعية غالبًا لجمالها الطبيعي وندرتها، مما يزيد من قيمتها كقطعٍ قيّمة لهواة الجمع. علاوة على ذلك، يختلف كل حجر طبيعي عن الآخر، وهناك أحجار طبيعية نادرة تحتوي على جزيئات كاشطة ذات خصائص مختلفة عن تلك الموجودة حاليًا في الأحجار الاصطناعية. ^{[ 11 ]} ومن الأحجار الشائعة في المملكة المتحدة حجر ووتر أوف آير وحجر تامو شانتر المرقط، وكلاهما نوعان من الأردواز يُستخدمان كأحجار زيتية لشفرات الحلاقة. ^{[ 12 ]}

تأتي الأحجار الاصطناعية عادةً على شكل مادة كاشطة مترابطة تتكون من سيراميك مثل كربيد السيليكون (الكاربورندوم)؛ وأكسيد الألومنيوم (الكوروندوم، المعروف أيضًا باسم حجر الماء أو الحجر الهندي)؛ ونيتريد البورون المكعب (CBN ). توفر هذه الأحجار قدرة قطع أقوى من الأحجار الطبيعية، وتُستخدم في المراحل المتوسطة من شحذ السكاكين. تقليديًا، كانت الأحجار الطبيعية تُستخدم في المراحل اللاحقة والأكثر دقة، ولكن تتوفر اليوم أحجار اصطناعية فائقة الدقة. ^{[ 13 ]}

تتوفر هذه الأحجار عادةً على شكل كتلة مزدوجة الجوانب، ذات حبيبات خشنة على أحد الجانبين وحبيبات ناعمة على الجانب الآخر، مما يُمكّن حجرًا واحدًا من تلبية المتطلبات الأساسية للشحذ. وتُصمّم بعض الأشكال لأغراض محددة، مثل شحذ المناجل أو المثاقب أو الأسنان المسننة. ^{[ 14 ]}

تتميز الأحجار الاصطناعية الحديثة عمومًا بجودة مماثلة للأحجار الطبيعية، وغالبًا ما تُعتبر متفوقة عليها في أداء الشحذ نظرًا لتجانس حجم جزيئاتها وإمكانية التحكم في خصائصها. فعلى سبيل المثال، يمكن التحكم في النسبة المئوية لجزيئات الكشط مقارنةً بالمواد الأساسية أو "الرابطة" لجعل الحجر يشحذ بشكل أسرع أو أبطأ حسب الرغبة. ^{[ 15 ]}

تراجع استخدام الأحجار الطبيعية في الشحذ مع انتشار توفر الأحجار الاصطناعية عالية الجودة ذات حجم حبيبات متجانس. ونتيجة لذلك، أُغلقت مناجم هوناما الأسطورية في كيوتو ، اليابان، منذ عام 1967. ولا يوجد في بلجيكا حاليًا سوى منجم واحد يستخرج أحجار الكوتيكول ونظيراتها من أحجار الشحذ الزرقاء البلجيكية. ^{[ 16 ]}

يستخدم اليابانيون تقليديًا أحجار الشحذ الطبيعية (المعروفة باسم "تينين تويشي" ^{[ 17 ]} ) المبللة بالماء، لأن استخدام الزيت على هذه الأحجار يقلل من فعاليتها. وقد وفرت جيولوجيا اليابان نوعًا من الأحجار يتكون من جزيئات سيليكات دقيقة في مصفوفة طينية، وهو أكثر ليونة من النوفاكوليت . ^{[ 18 ]} وإلى جانب هذا المعدن الطيني ، استخدم اليابانيون بعض الصخور الرسوبية لصنع أحجار الشحذ، وأشهرها تلك التي تُستخرج عادةً من منطقة ناروتاكي شمال كيوتو على طول طبقة هونكوتشي ناوري. ^{[ 19 ]} وكان هناك العديد من المناجم التي تنتج الأحجار من إحدى الطبقات الثلاث في المنطقة، وكان الكثير منها مطلوبًا لسمعة معينة مثل أحجار أوهيرا أوتشيغوموري، وهاكا توماي، وناكاياما. ^{[ 20 ]}

تاريخيًا، توجد ثلاث درجات رئيسية لأحجار الشحذ اليابانية ( تويشي ): أرا-تو ، أو "الحجر الخشن"، وناكا-تو ، أو "الحجر المتوسط"، وشياغي -تو ، أو "حجر التشطيب". وهناك نوع رابع، ناغورا ، لا يُستخدم مباشرةً، بل يُستخدم لتكوين معجون قطع على شياغ-تو (حجر التشطيب الأولي) أو أواسيدو (حجر التشطيب النهائي)، اللذين غالبًا ما يكونان شديدي الصلابة بحيث لا يُمكنهما تكوين المعجون المطلوب. يصعب تحويل هذه الأسماء إلى درجات خشونة مطلقة نظرًا لاتساع نطاق هذه الفئات، ولأن الأحجار الطبيعية لا تحمل "رقم خشونة" محددًا. كمؤشر، يُرجح أن يكون أرا-تو (باستخدام نظام تصنيف غير ياباني) بدرجة خشونة تتراوح بين 500 و1000. ويُرجح أن يكون ناكا- تو بدرجة خشونة تتراوح بين 3000 و5000، بينما يُرجح أن يكون شياغ-تو بدرجة خشونة تتراوح بين 7000 و10000. تتراوح قيم حبيبات المواد الاصطناعية الحالية من الخشنة للغاية، مثل 120 حبيبة، إلى الناعمة للغاية، مثل 30000 حبيبة (أقل من نصف ميكرومتر حجم الجسيمات الكاشطة).

الصفيحة الماسية عبارة عن صفيحة فولاذية مطلية بحبيبات الماس ، وهي مادة كاشطة تُستخدم لصقل المعادن. يتم لحام جزيئات الماس ( طلاءها كهربائياً ) بالركيزة الفولاذية.

يمكن تثبيت اللوحة على قاعدة بلاستيكية أو راتنجية. وعند تثبيتها، تُعرف أحيانًا باسم أحجار الماس. ^{[ 21 ]}

قد تحتوي الصفيحة على سلسلة من الثقوب التي تجمع الرايش المتساقط أثناء عملية الشحذ، مما يقلل التكاليف بتقليل مساحة السطح الكاشط على كل صفيحة. تُستخدم صفائح الماس لأغراض عديدة، منها شحذ الأدوات الفولاذية، والحفاظ على استواء أحجار الشحذ المائية المصنعة، التي قد تُصاب بالتجاويف أو الأخاديد أثناء الاستخدام. يُعتبر تسوية الحجر (إعادة استواء الحجر الذي تغير شكله مع التآكل) أمرًا أساسيًا في عملية الشحذ، لكن بعض تقنيات الشحذ اليدوي تستغل النقاط البارزة في الحجر غير المستوي. ولأن الجزء الوحيد الذي يتآكل من صفيحة الماس هو طبقة رقيقة جدًا من الحبيبات والمادة اللاصقة، وفي صفيحة الماس الجيدة يكون هذا التآكل ضئيلاً نظرًا لصلابة الماس، فإن صفيحة الماس تحافظ على استوائها. يُعد فرك صفيحة الماس على حجر الشحذ لتسويته بديلاً حديثًا لطرق التسوية التقليدية. ^{[ 22 ]}

تتوفر ألواح الماس بأحجام متنوعة (من حجم بطاقة الائتمان إلى حجم لوح الطاولة) وبدرجات خشونة مختلفة. تُستخدم الدرجات الخشنة لإزالة كميات أكبر من المعدن بسرعة أكبر، كما هو الحال عند تشكيل حافة أو ترميم حافة تالفة. أما الدرجات الناعمة فتُستخدم لإزالة الخدوش الناتجة عن الدرجات الخشنة ولصقل الحافة. ​​توجد ألواح ذات وجهين، كل وجه مطلي بدرجة خشونة مختلفة. ^{[ 23 ]}

تتميز أحجار الماس عادةً بخشونتها مقارنةً بأحجار الشحذ الأخرى، وتُستخدم في المراحل الأولى من شحذ السكاكين. أما بالنسبة للسكاكين التي سبق شحذها، فيمكن في كثير من الأحيان تخطي مرحلة حجر الماس والبدء في إعادة الشحذ باستخدام حجر السيراميك.

مع مرور الوقت، تتآكل أحجار الألماس وتحتاج إلى استبدال. ويمكن إطالة عمرها باستخدام ضغط خفيف والسماح لها بالعمل.

تستخدم أدوات شحذ الماس عالية الجودة ماسًا أحادي البلورة، وهي هياكل مفردة لا تنكسر، مما يمنحها عمرًا طويلًا. يتم تثبيت هذه الماسات على سطح مصقول بدقة، وتُرصّع في النيكل، ثم تُطلى كهربائيًا. هذه العملية تُثبّت الماسات في مكانها. ^{[ 23 ]}

لا يوجد معيار موحد للعلاقة بين "حجم الحبيبات" وقطر الجسيمات. ويكمن جزء من الصعوبة في أن مصطلح "حجم الحبيبات" يُستخدم للإشارة إلى نعومة السطح النهائي الناتج عن حجر الشحذ، وليس فقط إلى الحجم الفعلي لحبيبات الحجر. ومن العوامل الأخرى، إلى جانب قطر الجسيمات، التي تؤثر على السطح النهائي (وبالتالي على تصنيف "حجم الحبيبات") ما يلي:

• شكل جزيئات الكشط،
• كمية كل جسيم مكشوفة بواسطة المادة الرابطة،
• الهشاشة (ما إذا كان من الممكن تكسير جزيئات الكشط إلى جزيئات أصغر بفعل ضغط الطحن أو التلميع)،
• صلابة جزيئات الكشط، و
• التركيب الكيميائي للجسيمات الكاشطة (تشمل المواد الكاشطة الشائعة الماس ، ونيتريد البورون المكعب (CBN)، وأكسيد الكروم (III) ، وكربيد التنجستن ، وكربيد السيليكون ، وغيرها من المواد الخزفية).

في الأحجار الصناعية، يرتبط حجم الحبيبات بحجم الشبكة المستخدمة لاختيار الجزيئات المراد تضمينها في المادة الكاشطة. ويستخدم ورق الصنفرة نظامًا مشابهًا أيضًا .

فيما يلي بعض أحجام حبيبات أحجار الشحذ النموذجية واستخداماتها عند شحذ السكاكين الفولاذية:

• 
  حجر طحن دوار.

• مجلخة
• آلة الطحن
• عجلة التجليخ – أداة قطع كاشطة للمطاحن 
• مسنّ الشفرات - قضيب من الفولاذ يُستخدم لاستعادة حدة الشفرات الباهتة 
• شحذ السكاكين – عملية طحن السكين على سطح صلب 
• أداة شحذ شفرات الحلاقة – أداة لتقويم وتلميع الشفرات 
• شحذ المنجل – أداة يدوية زراعية لحصاد المحاصيل 
• أداة شحذ الأدوات - أداة تستخدم لشحذ أدوات النجارة