Gereedschap voor hardere steen

Deze les is een aanvulling op de post over “gereedschap voor zachte steensoorten.

Over gereedschaps-”scholen”.

Elke beeldhouw-opleiding heeft zijn eigen ideeën welk gereedschap waarvoor te gebruiken. Vaak ook hoe je het precies moet gebruiken.
In Duitsland wordt b.v. veel met zandsteen gewerkt. Veel gangbare zandsteensoorten zijn betrekkelijk zacht, homogeen en taai (breekt niet zo snel uit).
Daardoor kun je de steen met behoorlijk veel energie bewerken. Traditioneel wordt dit meestal met een (grote) houten klopper en een tandbeitel gedaan. Dat geldt daar dan vaak als de manier om steen te bewerken (ook b.v. marmer).
Voor marmer is dit echter niet zo’n handige combinatie. Een weekijzer klopper en een smeedstalen spitsijzer is daar geschikter om de ruwe vorm te kappen.
Ik geef in deze blog de werkwijzen uit mijn opleiding en eigen ervaringen weer. Dat is: welke combinatie van gereedschappen volgens mij het beste voor welke steensoort werkt.
(Voor geïnteresseerden aan het eind van dit verhaal een uitgebreidere uitleg waarom we deze combinaties meestal aanraden.)

In een volgende post leg ik de werkvolgorde voor het bewerken van harde steensoorten uit.

Tip: De rijksdienst voor het cultureel erfgoed heeft een aantal filmpjes gemaakt waarin je het gebruik van de diverse gereedschappen kunt zien. Zie hier.

Kloppers (en hamers)

Kloppers zijn er in verschillende materialen. In oplopende hardheid:

  • Hout: Gebruiken in combinatie met beitels met houten of kunststof heft op zeer zachte steen (speksteen)
  • Kunststof: Gebruiken met smeedstalen Beitels met klopperkop op taaiere wat hardere steen (India serpentijn of zandsteen).
  • Brons en messing: gebruiken voor precies, klein werk in wat hardere steen.
    Dit is een luxe product, je hebt het zelden nodig. Voor fijn werk volstaat meestal ook een klein (300 gr.) weekijzeren kloppertje.
  • Weekijzer: gebruiken in combinatie met smeedstalen beitels of beitels met widia inzet op hardere tot zeer harde steen.
  • Staal: raden we af (zie hieronder).

Beitels voor hardere steen

Voor hardere steensoorten werken we bij voorkeur met smeedstalen beitels. Dit in combinatie met weekijzeren hamers of kloppers.
Deze beitels zijn gemaakt van koolstof staal en na het smeden aan de uiteinden gehard.
Deze beitels roesten! Door roesten worden ze bot.
Voorzichtig met naslijpen! Zie hieronder: “slijpen van beitels”.
De meeste smeedstalen beitels zijn verkrijgbaar in twee uitvoeringen: met slagkop (ook: hamerkop) of klopperkop.

Slagkop (links) en Klopperkop (rechts)

De klopperkop is bedoeld om met houten of kunststof hamer of klopper te gebruiken. Je kunt deze echter ook zonder bezwaar met weekijzeren klopper gebruiken. Gebruik een beitel met slagkop niet met een houten klopper. Je Klopper gaat dan snel kapot.
Er bestaan ook stalen hamers en kloppers. Ik raad sterk af om deze samen met smeedstalen beitels te gebruiken. Dat is erg slecht voor je oren (staal op staal geeft hele scherpe tikken). Bovendien belast je de steen zo meer (ook de steen krijgt scherpe tikken).

Er is een grote verscheidenheid aan beitels: zie plaatjes hieronder

  • Spitsijzers: de werkpaarden van de beeldhouwer. Alle vormgeving doe je met het spitsijzer (zie les bewerkingsvolgorde hardere steen).
  • Vlakke beitels voor verschillende bewerkingen:
    • Vlakbeitel om het “berglandschap” na het spitsen te vlakken.
    • Letterbeitels om teksten in de steen te graveren. Letterbeitels zijn wat slanker gesmeed om ook kleine curven in de steen te kunnen maken.
    • Ceseel om grote oppervlakken te vlakken en om te frijnen.

Voor smeedstalen beitels wordt vaak geen onderscheid gemaakt tussen vlakke beeldhouwbeitels en letterbeitels.

Bij widia beitels is er meer onderscheid: widia letterbeitels hebben een veel langere widia inzet en zijn daardoor ook kwetsbaarder.

  • Rondelen en scheprondelen om uit te hollen en groeven te maken.
  • Gutsbeitels om diep uit te hollen
  • Tandijzers. Er zijn tandbeitels met vlakke tanden en met spitse tanden:
    • Vlak: om na het spitsen te detailleren of om de oppervlaktestructuur die je er mee kunt maken (zie artikel kunstzinnig).
    • Spits: Bij zandsteen of zachtere Kalksteen gebruikt bij de eerste vormgeving om veel steen weg te halen.
  • Bouchardbeitels om de specifieke oppervlaktestructuur die je daarmee krijgt.
  • Jop om de steen te “verarmen”. Dat is: grote stukken steen vanaf een vlakke kant te verwijderen.
    Het werken met de jop moet je je in een fysieke beeldhouwcursus door de beeldhouwer laten tonen en zelf oefenen. Anders sla je alleen je steen stuk.
Gereedschap voor hardere steen: Smeedstalen beitels
Van onder naar boven en links naar rechts: Spitsijzer, vlakke beitel, rondeel, scheprondeel, gutsbeitel, tandijzer (met vlakke tanden), bouchardbeitel, onder ook nog jop en ceseel
De snijkanten van gereedschap voor hardere steen.
  • Er zijn ook beitels uit chroomnikkelstaal. Deze zijn geheel hard, en je kunt ze dus zonder problemen helemaal “op” slijpen. Voor beeldhouwen met name van Muller (Fr). Zie hierna.

Naamgeving.

Ook hier is de naamgeving soms verwarrend. Bijvoorbeeld:
Spitsijzer = Spitsbeitel = Puntbeitel
Scharreebeitel = Ceseel

Raspen

Voor hardere steensoorten gebruiken we beeldhouwraspen.
Voor steensoorten tot zachtere marmers zijn deze geschikt. Bij hardere steensoorten b.v. harde marmersoorten gebruiken we de raspen voor harde steen (zie hierna).
Beeldhouwraspen zijn gemaakt van koolstofstaal. Ze kunnen dus roesten. Naslijpen gaat hier niet!
Gebruik de raspen daarom nooit op een natte steen!
Er bestaan ook rvs raspen, maar het aanbod daarvan is klein: ze zijn er alleen in uitvoering 18 cm lang.

Gereedschap voor harde en zeer harde steen

Gereedschap voor harde steen: Beitels met hardmetalen inzet hebben een kwetsbare soldeernaad.

Het is weliswaar zo dat je met smeedijzeren beitels “alles” kunt bewerken maar tegenwoordig is het bij harde en zeer harde steen (onyx, blue royal, lepardstone etc.) handiger om beitels met hardmetalen inzet te gebruiken (vaak aangeduid als “Widia”).

Widia is een beschermde handelsnaam, maar veel merken hebben onder verschillende namen wolfraamcarbide legeringen die gelijkwaardig zijn. Ik gebruik voor het gemak hieronder “Widia”.
NB widia is niet beter dan smeedstaal! Het is anders. Widia is veel harder dan gehard smeedstaal maar ook veel brosser. Het breekt dus ook sneller. Als je met één hoekje van een vlakke beitel steen wilt bewerken is de kans groot dat op die hoek een scheur in het widia ontstaat. Dan is de beitel weg! Tevens oppassen met slijpen. Zie ook hieronder.

Bovendien hebben widia beitels een zwak punt: de widia inzet is met hardsoldeer ingesoldeerd. Deze soldeernaad is kwetsbaar. Als je met je widia spitsijzer krachtig witte albast bewerkt dringt de beitel tot voorbij de soldeernaad in de steen. Daardoor beschadigt die.

Widia beitelsoorten: Je hebt hier dezelfde soorten beitels als bij smeeldstaal (spitsijzer, vlakke beitel enz.) Uitzondering vormen gutsbeitels, die zijn er niet in widia.
Bij Widia beitels is er wel veel verschil in uitvoering: normale uitvoeringen, letterbeitels en extra zware versies.

Raspen en vijlen voor harde en zeer harde steen.

Voor harde steen zijn er twee soorten raspen en vijlen:

  • Raspen belegd met hardmetaal grit (vergelijkbaar met widia korrels)
  • Diamantvijlen en raspen

Beeldhouwraspen met hardmetaal grit zijn er als kabinetrasp met punt en in de meeste “beeldhouw” vormen. Die zijn prijzig.

In de bouwmarkt (en op internet) zijn ook raspen met hardmetaal korrels voor tegelzetters te koop (zoek op “tegelvijl”). Deze zijn er alleen in platte en halfronde vorm en de hechting van de korrels is wat minder goed dan van de beeldhouw varianten, maar de prijs is ook 3x zo klein. Wij gebruiken ze graag.
(We hebben alleen bij Hornbach, Toom (DE) en op internet de halfronde vorm gezien).

Nadeel van gritraspen is dat ze een heel onregelmatig rasp-patroon op de steen achterlaten. Dat komt doordat de gritkorrels erg onregelmatig groot zijn.
Diamantvijlen zijn veel regelmatiger van korrel. Ze zijn er in verschillende fijnheden. Bij de halfronde diamantvijlen is de fijnste ongeveer zo fijn als een nagelvijl. Wij gebruiken meest de grofste versie. Deze diamantvijlen gaan bij zachtere en taaiere steen snel dichtzitten.
Diamantraspjes in beeldhouwvorm hebben een wat grotere korrel. Ze zijn er in verschillende groftes. Ze zijn duur maar soms onontbeerlijk.

Kwaliteit van verschillende merken.

De kwaliteit van smeedstalen beitels is voornamelijk afhankelijk van de kwaliteit staal en de harding. En natuurlijk hoe ze geslepen zijn. Bedenk dat smeedstalen beitels maar een paar cm. gehard zijn. Dus voorzichtig met slijpen, slijp zo min mogelijk weg. op=op.
Bij widia beitels is de widia inzet over de merken heen vrij constant.

Hierna mijn ervaringen met de diverse merken.

  • Milani: beeldhouwraspen
    Wordt wel als de beste producent van raspen gezien. Niet verwarren met Renzo Milani.
  • Renzo Milani (= familie van-) beeldhouwraspen
    kwaliteit: goed tot zeer goed
  • Corradi: beeldhouwraspen en vijlen
    Kwaliteit is top. (helaas heeft Corradi bijna geen grotere raspen in het assortiment). Aanbevolen: “naaldraspjes 21,5 cm” met name de halfronde grove variant (o.a. bij de Beeldhouwwinkel) en de “Beeldhouwrasp-vijl gebogen 25 cm” (idem Beeldhouwwinkel)
  • Hazelaar voert veel onder eigen naam (in de webshop aangeduid als “Hazelaar – Milani”, het gereedschap heeft inscriptie “Hazelaar”)
    • Raspen: o.a. Milani
    • Beitels smeedstaal in alle soorten
    • Beitels Widia in slanke tot zware uitvoeringen
    • Kwaliteit over het algemeen goed tot zeer goed.
  • Rexid (o.a. bij Hazelaar verkrijgbaar): met name de Rexid widia beitels zijn van uitstekende kwaliteit.
  • Kapra (Eigen merk de beeldhouwwinkel) veel soorten gereedschap
    kwaliteit: goed
  • Bavaria: beitels, hamers/kloppers
    kwaliteit: (zeer) goed, is wat afgenomen sinds Bavaria veel in het verre oosten laat produceren.
  • Guillet (Fr): Met name de echte letterbeitels (serie “Europ”) met lange widia inzet. Maar ook bv. echte graniet beitels (serie “Fort”).
    Kwaliteit: top
  • Muller (Fr): leverancier van chroomnikkelstalen beitels. Deze zijn nogal lomp, maar goedkoop. Met wat naslijpen goed bruikbaar. Met name de 8mm spitsbeitel is als werkpaard heel geschikt.

Gereedschap slijpen

Smeedstalen beitels slijpen met een werkbankslijper. Het motto is: “weinig vuur”. Alle (temperatuur-) geharde gereedschappen verliezen hun hardheid vanaf ca. 120 graden Celsius. Bij het slijpen op de bankslijper zie je vonken wegspringen. Dat duidt erop dat er behoorlijk wat warmte ontstaat bij het slijpen. Daardoor wordt de tip van je beitel al snel te heet. Daarom: zorg ervoor dat er weinig “vuur” te zien is. Slechts heel zacht drukken op de beitel. Maak daarbij bewegingen van links naar rechts en terug zodat de beitel de hele steen ziet. Gebruik de aanslag van de slijper om op dezelfde hoogte te blijven.

Hieronder een filmpje van het slijpen van smeedstalen beitels.


Slijp smeedstalen beitels altijd maar een klein beetje bij. De lengte van de harding is beperkt. Meestal tot ca. 2 cm van de tip.
Smeedstalen beitels kun je heel spits slijpen (tophoek kleiner dan 30 graden), dat werkt in zachtere steen fijn. Voor hardere steen moet je de beitel wat stomper slijpen.
Tussendoor kun je je beitel aanzetten op een handsteen.

Houtbeitels kun je op de de bankslijper slijpen, maar… Houtbeitels zijn veel spitser geslepen dan steenbeitels. Daardoor is het gevaar van te heet worden van de tip hier nog groter. Houtbeitels kun je het beste op een watergekoelde slijper (bv. Van Tormek) slijpen.

Widia beitels slijpen.

Scheur in Widia beitel

Voor widia heb je op de bankslijper een speciale ‘widia’ slijpsteen nodig. Meestal zijn die groen. Widia mag vrij heet worden. Het verliest zijn hardheid dan niet. Widia kan echter slecht tegen temperatuur schokken. Dus niet afkoelen in water als de tip heet wordt.

Omdat widia grote krachten te verduren krijgt mag de tip niet heel scherp zijn. Aan het eind van het slijpen de tip altijd een beetje afronden. Bedenk dat op de tip van bv. een spitsijzer even alle kracht van de slag met de hamer komt. Dus op een oppervlak van een paar tienden van een millimeter! Als je de tip heel scherp slijpt komt die kracht (bij harde steen) op een nog kleiner oppervlak te staan. Daarbij wordt dan de druksterkte van widia snel overschreden. Dan ontstaat vanuit de tip een scheur in het widia. Die scheur loopt dan in de richting van je klopper verder, zodat meestal een hele diepe scheur in het widia ontstaat .
Daarmee is je beitel eigenlijk verloren. Je kunt hem wel weer slijpen, maar meestal zitten er dan toch (onzichtbare) haarscheurtjes in het materiaal. Die worden dan snel groter.
Widia beitels worden meestal af fabriek met een tophoek van 60 graden geslepen. Als je daarmee geen grip hebt op je steen (de beitel glijdt steeds weg) kun je hem wat spitser slijpen. Bedenk wel dat je dan ook voorzichtiger moet slaan.

Widia altijd een beetje bol slijpen

Grootte van het gereedschap

Hamer of klopper.

Deze moeten bij je spierkracht passen. Voor een grote harde steen heb je geen grotere hamer nodig dan voor een kleintje. Alleen voor heel zachte steen kun je een wat lichtere klopper nemen. Advies: begin licht. Voor de meeste beginners is een klopper van 500 of 400 gram of zelfs 300 gram prima. Als je meer ervaring hebt kun je wat groters proberen. Ikzelf ben eerder lichter dan zwaarder gaan werken.

Beitels.

Je spitsijzer moet je niet te groot kiezen. Een spitsijzer breekt steen uit. Eigenlijk werkt van een spitsijzer, als je hem goed gebruikt alleen de eerste ca. 5 mm vanaf de punt. Dat gaat met een dunne beitel haast nog beter dan met een hele dikke. Wij gebruiken meestal spitsijzers met een diameter van 8 of 10 mm. De beitel moet natuurlijk wel passen bij je hamer/klopper. Voor een 1Kg. hamer heb je ook een wat groter spitsijzer (ca. 14 mm) nodig.
Ine gebruikt voor harde steen vaak een widia spitsijzertje van 6mm (gemaakt van een widia kraspen) in combinatie met een 400 gr. kloppertje. Daarmee heeft ze de kikkers (zie plaatje, 200 kilo hardsteen) gemaakt.

De overige beitels naar noodzaak kiezen. Een vlakke beitel om het berglandschap van je spitsijzer te vlakken bv. heeft een breedte nodig van 12 tot 16 mm.
Als je met een groot widia spitsijzer en een zware hamer lekker uithaalt op een harde steen gebeurt meestal een van de volgende dingen (of allebei): Je steen breekt doormidden en/of je beitel scheurt.

Voor geïnteresseerden: het waarom van onze klopper en beitel keuzes.

Over scherpe tikken en doffe dreunen.

Soorten Hamers en Kloppers

Hamers krijgen scherpe kanten

Klopper(rond) of hamer (rechthoekig) ?

Dat is helemaal hoe je het hebt geleerd. Wij gebruiken alleen kloppers. Die slijten ook regelmatiger, hamers krijgen bij langdurig gebruik scherp uitgesmede punten op de zijkanten.

Kloppers zijn er in veel soorten materialen:

  • Staal: zeer hard en zeer elastisch (veert na heel weinig indeuken volledig terug)
  • Weekijzer: minder hard en minder elastisch (deukt wat meer in veert wat minder terug)
  • Brons (en messing): is wat zachter dan smeedstaal en kleiner bij hetzelfde gewicht (want hoger SG).
  • Kunststof: nog zachter en minder elastisch. Er zijn veel soorten kunststof kloppers (wit,bruin, zwart) met uiteenlopende hardheid.
  • Hout: zacht, maar tamelijk elastisch.

Spitsijzer

Ik neem als voorbeeld het werken met spitsijzer. Voor andere beitels is het verhaal net iets anders maar wel analoog.

Wat gebeurt er als ik met mijn klopper op de beitel sla?

De beitelpunt dringt een klein eindje in de steen in. Daar wordt materiaal verpulverd: de druksterkte van de steen wordt overschreden.
De zijkanten van de punt van de beitel werken nu als een wig en breken steen uit. (de treksterkte van steen is veel lager dan de druksterkte).

Bewerken van harde en brosse steen.

De beitel dringt maar een klein eindje in voor de steen uitbreekt. Dat betekent dat de slag maar kort hoeft te zijn. Je hebt voor harde steen een hoge druk nodig (om de druksterkte van de steen te overwinnen), maar slechts gedurende korte tijd: een korte scherpe tik met harde klopper volstaat.

Taaie steen bewerken:

De beitel moet verder in de steen doordringen voor er een stukje uitbreekt. Daarom moet de druk langer in stand blijven. Dat kan als je een klopper gebruikt die wat minder hard is (verder indeukt): een houten of kunststof klopper. Voorbeelden: zandsteen, zachtere kalkstenen, witte albast.

Opmerkingen

Widia beitels
Pas op met het gebruik van Widia beitels op taaie steen, waar de beitel vrij ver in de steen dringt voor die uitbreekt. Daarmee kun je de soldeernaad van beschadigen.

Stalen kloppers:
Staal op staal is slecht voor je oren. Het geeft een hele scherpe tik. Dat kan echt pijn in je oren veroorzaken.

Slagtechniek

Belangrijk is los te werken. De klopper het werk laten doen: weinig verspilde energie, weinig van je energie in de steen. Als je vast werkt of je krampachtig slaat heb je de volgende dag spierpijn en sla je je steen sneller stuk. Want er landt meer van jouw energie in de steen.
Dit is iets wat je alleen in een fysieke cursus van een leraar kunt leren. En: je moet het heel lang oefenen voor je het onder de knie hebt!

De hoek van je beitel t.o.v. de steen.

Als je je beitel de steil op de steen zet dringt die diep in de steen. Dan heb je ook vaak meerdere slagen nodig voor er een stukje steen uitbreekt. Alleen bij de aanzet moet je je beitel wat steiler zetten. Zodra je grip hebt op de steen de beitel zo vlak mogelijk houden, zodat bij elke slag een stukje steen uitbreekt. Dan belast je de steen het minst en voorkom je ook diepe blauwe plekken in de steen.

Slagvastheid

Harde stenen breken sneller uit met een korte harde tik dan met een langere druk met dezelfde kracht. Door de slag ontstaat er een schokgolf in de steen.
Schokgolf betekent druk (in het golffront) gevolgd door trek (in het golfdal). En steen heeft een veel lagere treksterkte dan druksterkte,daardoor breekt de steen met een schokgolf sneller.
Druksterkte bij steen gemiddeld ca 10x zo groot als treksterkte. Bij taaie stenen minder,bij brosse stenen meer. Bovendien dempt de schokgolf in taaie stenen sneller uit dan in brosse stenen. Daardoor is een korte tik bij taaie stenen wat minder effectief.

Bij harde dus met korte tikken met harde klopper (weekijzer) werken. Meer kracht met een kunststof klopper belast de steen aanzienlijk meer.

Deze les is onderdeel van de E-cursus steen, onderdeel beeldhouwgereedschap. Voor een overzicht zie: E-cursus.

Volg onze blogs

Je kunt je abonneren op de posts van de beeldhouwtuin.
Dan krijg je elke keer als er een nieuwe artikel is een email met de titel, een korte samenvatting en een link naar het hele artikel.