Przed konstruktorami ręcznych narzędzi tnących wykorzystywanych w zastosowaniach przemysłowych stoją dwa trudne i z pozoru przeciwstawne zadania. Z jednej strony noże, nożyce i nożyczki przemysłowe muszą być zaprojektowane w taki sposób, aby jak najskuteczniej pokonać opór tworzywa, które jest za ich pomocą cięte. Innymi słowy – muszą być solidne, wytrzymałe i po prostu ostre. Z drugiej strony powinny być tak zmyślnie skonstruowane, aby to, co jest ich atutem, czyli niezwykła twardość ostrza, nie stało się przyczyną wypadku przy pracy.

Bogaty asortyment narzędzi przeznaczonych do ręcznego cięcia różnorodnych materiałów, dostępny na rynku, imponująca różnorodność konstrukcji noży i nożyc, a także duża liczba innowacyjnych rozwiązań wskazują na to, że branża radzi sobie ze wspomnianymi zadaniami wyjątkowo dobrze.

Noże, nożyki, nożyce

Jedną z przyczyn rozwoju tego sektora jest wciąż rosnąca liczba zastosowań przemysłowych i związana z tym potrzeba specjalizacji narzędzi. Mamy tu noże tapicerskie, nożyce do cięcia blachy i taśm stalowych, nożyki do kartonów i opakowań plastikowych, obcinaki do rur i przewodów, nożyce do tekstyliów, noże do obróbki rzeźniczej itd. Praktycznie nie ma branży, która nie wykorzystywałaby uniwersalnych właściwości narzędzi tnących.

Aby operacje cięcia przebiegały skutecznie i bezpiecznie, rodzaj narzędzia musi być doskonale dobrany do konkretnego tworzywa, z którym będzie sobie musiało poradzić: począwszy od materiałów miękkich, takich jak folia, papier, karton, taśma pakowa i bandująca, przez wiotkie i elastycznie tkaniny, skórę, gumę, uszczelki, papier ścierny, po materiały twarde: szkło i blachy metalowe. W znakomitej większości przypadków ostrza narzędzi tnących wykonane są ze stali węglowej, która charakteryzuje się (przy podobnej twardości) większą agresją cięcia i elastycznością niż stal nierdzewna czy wysokostopowa. Z kolei te ostatnie materiały są w wysokim stopniu odporne na ścieranie, a co za tym idzie – długo trzymają ostrość roboczą.

Noże krążkowe wynalezione przez japońską firmę Olfa w latach 70. ubiegłego wieku są dziś sprawdzonymi narzędziami do przemysłowego cięcia tkanin, skóry, folii i papieru

Innowacyjnym rozwiązaniem na światowym rynku są ostrza ceramiczne, wykonane z tlenku cyrkonu, w których specjalizuje się firma Slice. Ich twardość, osiągająca w skali Mohsa wartość 8,2, klasyfikuje je zaledwie dwa poziomy poniżej diamentu – dla porównania: ostrza metalowe ocenia się na 5,5 w tej samej skali. Twardsza krawędź oznacza większą żywotność, ponieważ szlif pozostaje dłużej ostry, co sprzyja lepszemu cięciu. Dlatego noże i nożyce ceramiczne świetnie sprawdzają się w wielu gałęziach przemysłu, w których ostrza metalowe okazują się za słabe. Oprócz tego, że żywotność narzędzi z tlenku cyrkonu jest do 10 razy dłuższa od jakiegokolwiek innego ostrza wykonanego ze stali, atutami cennymi ze względu na wykorzystanie w warunkach przemysłowych są odporność na działanie kwasów, soli i rdzy, magnetyczna obojętność, antystatyczność i możliwość pracy w wysokich temperaturach. Dodatkowo szeroki szlif jest „finger friendly”, co oznacza duże bezpieczeństwo dla palców operatora podczas użytkowania.

Cenne patenty

Twardość ostrza w przypadku noży i nożyc wykorzystywanych w przemyśle ma znaczenie priorytetowe – bezpośrednio przekłada się nie tylko na żywotność narzędzia, ale też na wydajność pracy. Równie ważnymi elementami, w dużym stopniu wpływającymi na te parametry, są kształty ostrzy i ich konstrukcja. Znakomity przykład stanowią noże z ostrzem podzielonym na segmenty (tzw. segmentowe).

Ta rewolucyjna technologia – dziś będąca już standardem wśród noży i nożyków przemysłowych – została wynaleziona w latach 50. ubiegłego wieku w Japonii. Yoshio Okada, pracownik jednej z drukarni w Osace, starał się rozwiązać problem szybkiego tępienia się noży używanych do cięcia papieru. Zainspirowany ostrością krawędzi odłamków szkła i odłamywanymi kawałkami tabliczki czekolady wpadł na pomysł odłamywanego ostrza. W rezultacie powstał pierwszy na świecie nóż z ostrzem podzielonym na segmenty, w którym odłamanie stępionego segmentu pozwala bez ostrzenia uzyskać nową, ostrą krawędź. Założona przez Japończyka firma Olfa jest dziś jednym z największych producentów oryginalnych narzędzi tnących, a kolejny jej patent, który na dobre zadomowił się w branży narzędziowej, to nóż krążkowy przeznaczony do cięcia miękkich materiałów, np. tkanin. Dzięki małej średnicy ostrza nożem tym łatwo ciąć wzdłuż linii krzywych, a także wykrawać drobne detale. Innowacyjne rozwiązanie szybko się upowszechniło i coraz częściej wypiera tradycyjne nożyce krawieckie w fabrykach ubrań.

Bezpieczeństwo przede wszystkim

Skuteczność cięcia i wytrzymałość narzędzia to cechy, na których w pierwszej kolejności koncentrują się producenci noży, nożyc i nożyczek. Nowym trendem widocznym wśród wiodących firm wytwórczych jest współpraca z uznanymi projektantami, którzy pozwalają spojrzeć na użytkowanie tych narzędzi pod kątem bezpieczeństwa i ergonomii oraz udoskonalają je w tym kierunku.

Innowacyjnym rozwiązaniem na światowym rynku są ostrza ceramiczne wykonane z tlenku cyrkonu, których twardość jest porównywalna z twardością diamentu

Dobrym przykładem takiej strategii jest linia bezpiecznych noży Klever, oferowana przez firmę JUSKY specjalizującą się w sprzedaży profesjonalnych narzędzi tnących dla przemysłu. Noże te, dzięki ukryciu ostrzy w konstrukcji rękojeści, całkowicie chronią użytkownika przed skaleczeniem i poważnymi urazami. Mechanizm cofania ostrza do rękojeści po skończeniu cięcia, blokada uchwytu zwalniającego ostrze, zapobiegająca przypadkowemu wysunięciu ostrza w kieszeni, specjalne osłony wysuwające się, gdy nóż nie jest używany, ostrza samoczynnie chowające się w prowadnicy po zakończeniu cięcia – to kolejne przykłady rozwiązań podnoszących bezpieczeństwo, w które wyposażane są narzędzia po to, by zminimalizować ryzyko pocięcia użytkownika i rozpakowywanych towarów.

Dobry przykład ilustrujący „politykę bezpieczeństwa” stosowaną przez konstruktorów stanowią przecinarki z charakterystycznie zakrzywionymi uchwytami, które owija się wokół dłoni użytkownika, aby chronić go przed takimi przeszkodami jak zszywki. Na rynku dostępne są również specjalistyczne wersje narzędzi przystosowane dla osób prawo- i leworęcznych, co nie tylko podnosi komfort pracy użytkowników, ale ma również istotny wpływ na bezpieczeństwo.

Kierunek: ergonomia

Twardość ostrza i jego odporność na stępienie nie są jedynymi gwarantami wygodnej i niemęczącej pracy z ostrym narzędziem. Bezpośredni wpływ na ergonomię ma przede wszystkim konstrukcja noża czy nożyka. Konieczne jest tu nie tylko doskonałe wyważenie rękojeści narzędzia i jego ostrza (balans między klingą i rękojeścią), ale także odpowiednia powłoka rękojeści (wykonana np. ze specjalnego antypoślizgowego tworzywa) zapewniająca pewny chwyt. O tym, jaką wagę przykłada się obecnie do ergonomii narzędzi, świadczą choćby specjalne badania zamawiane przez czołowych producentów noży i nożyc. Podczas takich badań potencjalni klienci nie tylko subiektywnie oceniają swój komfort pracy z modelami wprowadzanymi na rynek, ale też są poddawani specjalistycznym testom czynnościowym. Za pomocą urządzeń elektromiograficznych badany jest wysiłek mięśni podczas krojenia czy cięcia, a techniki elektrogoniometryczne służą do oceny dynamiki ruchów nagarska. Prowadzone są też ręczne pomiary antropometryczne i badana jest siła chwytu. Wyniki takich tekstów są zaskakujące – okazuje się, że specjalna linia rękojeści noża czy innowacyjna konstrukcja suwaka mogą skutecznie chronić delikatne mięśnie nadgarstka i ścięgna przed nadmiernym wysiłkiem, oszczędzając siłę mięśni przedramienia i górnego ramienia nawet do 13%.