Stahlstrukturtypen in der Klingenkonstruktion—Was Shihozume, Honsammai und Kabusae über das Kawagane- und Shingane-Laminations-Design offenbaren

Was ist Tsukurikomi? — Design der japanischen Schwertstruktur durch kombinierte Stähle

"Tsukurikomi (造り込み)" ist die technische Antwort auf die scheinbar widersprüchliche Anforderung, dass japanische Schwerter „hart und dennoch nicht spröde" sein sollen. Da ein einzelner Stahl nicht gleichzeitig Härte und Zähigkeit erreichen kann, kombinierten japanische Schwertschmiede geschickt mehrere Stahlsorten mit unterschiedlichen Kohlenstoffgehalten und entwickelten eine Verbundstruktur, die die Funktion über die gesamte Klinge verteilt.

Das Grundkonzept von tsukurikomi ist einfach.

• Schneide (hasaki): Harter Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt wird platziert, um Schärfe und Verschleißfestigkeit zu gewährleisten
• Kern oder Rückenseite (mune) der Klinge: Weicher Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt wird positioniert, um Schlagabsorption und Zähigkeit zu bieten

Diese Struktur verwirklicht eine ideale Klinge, die bruchfest ist, während sie eine scharfe Schneide behält. Die Formen von tsukurikomi entwickelten sich je nach Schule und Periode vielfältig, und es existieren zahlreiche Variationen unter den Haupttypen.

• Shihotsume
• Hon-sanmai
• Koubuse
• Sanmai-awase

Koubuse — Die einfachste zweischichtige Struktur

Koubuse ist die grundlegendste Form von tsukurikomi, eine zweischichtige Struktur, bei der weicher Kernstahl (shingane) von oben durch harten Oberflächenstahl (kawagane) umhüllt wird. Im Querschnitt nimmt es die Form eines U-förmigen Oberflächenstahls an, der über einer Eisenstange platziert ist, die den Kern bildet. Der Oberflächenstahl (Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt) handhabt die Schneide sowie die Vorder- und Rückseite der Klinge, während der Kernstahl (Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt) auf den Seiten und im Inneren der Klinge freigelegt ist.

• Vorteile: Mit weniger Verbindungsflächen zwischen Materialien und relativ geringerer Schwierigkeit beim Schmiedeschweißen (tansetsu) wird sie sogar für Lehrschmiede in ihrer frühen Ausbildung als geeignet angesehen. Koubuse-Strukturen sind in antiken und mittelalterlichen tachi zu sehen und werden oft als Prototyp der tsukurikomi-Technik positioniert
• Nachteile: Da der Kernstahl auf den Seiten der Klinge leicht freigelegt ist, ist seine Bruchfestigkeit in einigen Aspekten dem später beschriebenen shihotsume unterlegen

Hon-sanmai — Zusammengesetzt aus unabhängigen Stählen für Schneide, Kern und Rücken

Hon-sanmai ist eine Struktur, die drei Stahlsorten verwendet — Oberflächenstahl, Kernstahl und Rückenstahl (munegane) — die den Klingenquerschnitt vertikal in drei Schichten unterteilen.

Das Merkmal von hon-sanmai ist, dass durch das Platzieren von unabhängigem weichem Eisen auf der Rückenseite eine präzise Kontrolle des Schwerpunkts und der Biegeeigenschaften der Klinge ermöglicht wird. Da die Stahlqualität der Schneide, die Zähigkeit des Kerns und die Flexibilität des Rückens individuell gestaltet werden können, können Schmiede den Kohlenstoffgehalt jedes Abschnitts nach der beabsichtigten Verwendung anpassen (ob man das Schneiden oder Stoßen priorisiert). Ab der Edo-Zeit während der shinto und shinshinto Perioden adoptierten zunehmend mehr Schmiede hon-sanmai, als die Technik verfeinert wurde.

Shihotsume — Die höchste Form der Struktur: Kernstahl, der von allen vier Seiten von Oberflächenstahl umhüllt ist

Shihotsume ist die fortschrittlichste Form von tsukurikomi, eine Struktur, bei der Oberflächenstahl den Kernstahl von allen vier Richtungen umgibt (oben, unten, links, rechts). Unabhängig von der Richtung des Klingenquerschnitts bildet der Oberflächenstahl (harter Stahl) den äußeren Umfang, und der Kernstahl ist vollständig eingeschlossen.

Die Verwirklichung dieser Struktur erfordert fortgeschrittene Technik. Nicht nur muss Oberflächenstahl über dem Kern platziert werden, sondern Oberflächenstahl muss gleichmäßig auf alle vier Seiten des Kernstahls schmiedegeschweißt werden, und die Grenzen müssen schmiedegeschweißt werden, um eine gleichmäßige Dicke auch nach dem Polieren zu bewahren. Wenn Lücken oder Mängel an den Verbindungsflächen vorhanden sind, breiten sich Risse von diesen schwachen Stellen aus, daher beeinflusst die Präzision des Schmiedeschweißens stark die Leistung.

Der Grund, warum shihotsume gewählt wird, ist seine Dauerhaftigkeit. Unabhängig von der Richtung, aus der die Klinge einen Schlag empfängt, absorbiert ihn der harte Oberflächenstahl zuerst, und der weiche Kernstahl absorbiert die Energie elastisch. Die Überlegenheit von shihotsume ist besonders in Situationen evident, in denen die Klinge starke Schläge von der Seite empfängt, wie beim Schlag oder beim Abwehren von Schlägen gegen gepanzerte Feinde. Shihotsume soll sich in der Mino-Provinz in der späten Muromachi-Zeit entwickelt haben, und es gibt verschiedene Theorien darüber, zu welcher Schule oder Periode es gehört.

Sanmai-awase — Panzerungsstruktur, die Kernstahl einklemmt

Sanmai-awase ist eine Struktur, bei der Kernstahl von links und rechts von zwei Stücken Oberflächenstahl eingeklemmt wird, und in der Schmiedewelt wird sie manchmal "warikomi" (割り込み) genannt. Während die Form des Einzwängens von Kernstahl zwischen Oberflächenstahl von beiden Seiten als eine Variation von hon-sanmai betrachtet werden kann, unterscheidet sie sich dadurch, dass sie nicht klar zwischen der Schneidenseite und der Rückenseite unterscheidet, sondern Oberflächenstahl gleichermaßen auf links und rechts platziert.

Sanmai-awase wird besonders in der Herstellung von naginata und großen tachi-ähnlichen Klingen mit nahezu zweischneidigen Anwendungen verwendet. Da der Querschnitt der Klinge links-rechts symmetrisch wird, hat sie ästhetische und funktionale Merkmale, die sich von konventionellen einschneidigen Klingen mit der Schneide nur auf einer Seite unterscheiden. Darüber hinaus gibt es einen Herstellungsvorteil darin, dass die Verbindungsfläche zwischen Oberflächenstahl und Kernstahl größer ist, was die Schmiedeschweißfestigkeit stabiler macht.

Identifizieren von Tsukurikomi — Die Perspektive von Polierern und Sachverständigen

Die Art von tsukurikomi kann von erfahrenen Polierern (togishi) und Schwertexperten von der Klingenoberfläche nach dem Polieren gelesen werden. Die Grenze zwischen Oberflächen- und Kernstahl erscheint als Dickenvariationen im "Rückenfleisch" (muneniku) oder Veränderungen im Texturmuster des Grundstahls (jigane). Besonders bei shihotsume kann die Veränderung der Stahlqualität von der Gratslinie des Rückens (shinogi) zum Rücken auch nach dem Polieren deutlich beobachtet werden.

Bei der Bewertung wird die Art von tsukurikomi zu nützlichen Informationen zur Identifizierung des Schmieds und zur Schätzung der Periode. Zum Beispiel wird gesagt, dass Schmiede der Yamashiro-Tradition (Kyoto-Linie) dazu neigen, hon-sanmai zu bevorzugen, aber es ist gefährlich, eine Schule definitiv anhand des tsukurikomi-Typs allein zu identifizieren, und der grundlegende Ansatz zur Bewertung ist, umfassend zu urteilen, indem man den Grundstahl, hamon, Abmessungen und Form berücksichtigt.

Tsukurikomi ist der klarste Beweis dafür, dass japanische Schwerter über bloße Waffen hinausgehen und Präzisionsobjekte sind, die Materialwissenschaft und Strukturtechnik verbinden. Aus der Perspektive der modernen Materialwissenschaften wird das tsukurikomi von japanischen Schwertern als eine Verbundstahlstruktur, die tatara tamahagane verwendet, hochgeschätzt als der Gipfel der vormodernen Eisenherstellungstechnologie.