Abstract van het artikel van mijn laatste onderzoek.

Mechanics of chipbreakers and high cutting angles in woodworking planes.

Kees van der Heiden, The Netherlands, 2014.

Abstract.

When using handplanes, tearout is a typical problem. Two methods to prevent tearout are high cutting angles and chipbreakers set very close to the cutting edge. In previous work it was found that a cutting angle of 60° is equivalent to a chipbreaker setting of 0.1 mm behind the edge when the chipbreaker edge is beveled at 45°. Likewise an angle of 55° is equal to a 0.2 mm setting of the chipbreaker. To compare the two methods a planing machine is used with force transducers to measure the cutting force Fc and the force perpendicular to the wood surface, the normal force Fn. Fc proved to be 30% higher for the plane setups with a high cutting angle, compared to the equivalent chipbreaker settings. Fn is normally negative, pulling the edge into the wood in a standard 45° plane without the chipbreaker. When setting the chipbreaker close to the edge this negative force is slightly reduced, but in high angle planes this is reduced much more and tends towards 0 around a 60° cutting angle, under the circumstances of this experiment. A second experiment has been conducted to measure the forces after a planing distance of 100 meters. The rate of change of Fc is about equal for both methods. The rate of change of Fn is twice as fast for the high cutting angles. The conclusion is that the plane with a chipbreaker is technically more advanced then the plane with a high cutting angle. A hypothesis about how the two methods prevent tearout is proposed in this article too.

Het hele verhaal wordt gepubliceerd op Steve Elliott's website http://planetuning.infillplane.com/, Hopelijk dit weekend. Als ik een link heb zal ik het melden.

Ik? Ik ben gewoon een medisch technisch ingenieur (een simpele ing, geen eens een ir) met teveel vrije tijd en wat verstand van electronica.

Caspar is zeker een inspiratiebron geweest! En de Japanse professor Kato die de bekende keerbeitel video heeft gemaakt:
http://vimeo.com/41372857
Kato heet ook veel gepubliceerd over handschaven en dat onderzoek is aanleiding geweest om een de keerbeitel te gaan vergelijken met schaven met een hoge snijhoek. Begin van het jaar heb ik het eerste deel gepubliceerd op Steve's site: http://planetuning.infillplane.com/html/cap_iron_study_by_kees_van_der.html.
En nu komt het tweede deel uit waar van de samenvatting hierboven staat. Er staat een videootje op Youtube van de meetopsteling in werking.
https://www.youtube.com/watch?v=D1_KN_v_w98

Alles is in het Engels om een zo breed mogelijk publiek te kunnen bereiken. Dat is toch handiger dan al die Japanse artikels die ik heb gezien en waar alleen bij de plaatjes en in de samenvatting Engels wordt gebruikt.

Voor regulier gebruik meet ik niks. ik zet hem gewoon zo dicht mogelijk bij de snede, als het hout moeilijk wil doen. Voor dit experiment heb ik telkens een hamertje gebruikt om hem heel precies naar voren te kunnen tikken, en dan met een microscoop meten. Wat een gedoe! Maar dat doe je natuurlijk niet in de werkplaats. Je zet hem gewoon zo dicht mogelijk bij en als je dan nog steeds uitspringsels krijgt zet je hem gewoon nog iets dichter bij En na een tijdje merk je dat het helemaal niet zo moeilijk is om die 0.1 mm te halen.
Een andere mogelijkheid is een 80 graden fase op de voorkant van de keerbeitel te slijpen, zoals in de Kato video, dat versterkt het effect van de keerbeitel en je kan hem dan iets verder weg zetten.

Ja, daar heb ik wel naar gekeken, maar kon er eigenlijk weinig kaas van maken. De draaibank heeft zelf ook vibraties, die gelukkig mooi weg middelen, maar dat geeft wel een onrustig beeld in de reeksen samples.

Hier is de link naar het artikel. Helaas geen Nederlands dus! Maar er staan ook mooie plaatjes in.

http://planetuning.infillplane.com/html/mechanics_of_chipbreakers.html


Art, Ik ben bang dat mijn sample frequentie van 40 Hz te laag is voor zulke analyses. Als ik de opstelling weer eens opbouw zal ik kijken of ik wel iets zie bij een hogere frequentie.

In mijn vorige artikel heb ik ook een stuk over de schaafmond geschreven. In het kort, de werking van een krappe mond valt tegen om uitbreken te voorkomen. En als hij werking gaat vertonen, dan voel je dat ook direct in verhoogde weerstand. Niets voor niets in deze wereld. Maar ik heb het niet gemeten dus kan ik niets hard maken.

Het hele snijgebeuren vind plaats binnen een paar tiende mm vanaf de snede, dus om daar invloed op uit te oefenen moet je wel in tienden rekenen. Niet gaan meten natuurlijk, dat kan prima op het oog! Als je dikkere schaafkrullen schaaft zet je de keerbeitel ook verder van de kant af. Maar werk je in kruisdradig, golvend of warrig hout, dan zit er gewoon een limiet aan de dikte van de schaafkrul als je een vlak oppervlak wilt bereiken. Met een roffel een baby billetjes glad resultaat halen is lastig. Daarom is de zoetschaaf uitgevonden die je heel fijn zet. Alles gaat op het gevoel voor een goede timmerman, maar bij een onderzoek als dit moet ik nu eenmaal meten en dus cijfers noteren.