Fremstilling af syntetiske slibesten til køkkenknive

Introduktion

Syntetiske slibesten (også kaldet kunstige brynesten eller whetstones) er menneskeskabte stenblokke designet til at slibe og skærpe knivblade. I modsætning til natursten (f.eks. Arkansas-sten eller japanske natursten) kan syntetiske sten fremstilles med nøje kontrolleret materialeindhold og kornstørrelse, hvilket giver mere ensartet ydelse​ (en.wikipedia.org). Denne rapport gennemgår i detaljer, hvordan syntetiske slibesten til køkkenknive fremstilles fra start til slut. Vi ser på de anvendte materialer (slibekorn og bindemidler), hvordan disse blandes og forarbejdes, hvordan stenene formes, presses og brændes, samt eventuel efterbehandling. Desuden forklares hvilke faktorer der bestemmer kornstørrelse og hårdhed, hvordan slibesten klassificeres og testes, og endelig beskrives forskelle i produktionen af vådsten vs. tørsten (vandsten kontra oliebaserede sten).

Materialer i syntetiske slibesten

Fremstilling af en slibesten starter med nøje udvalgte materialer. Overordnet består en syntetisk slibesten af to hovedkomponenter:

• Slibekorn (abrasivt materiale) – hårde partikler der udfører selve slibningen.
• Bindemiddel (matrix) – et materiale der holder slibekornene sammen i en fast sten, men som gradvist slides så nye skarpe korn blotlægges under brug.

Derudover kan der indgå additiver (hjælpestoffer) for at lette produktionen eller justere stenens egenskaber (f.eks. porøsitet).

Typiske slibematerialer (abrasiver)

De mest almindelige slibekorn i syntetiske brynesten er aluminiumoxid og siliciumkarbid:

• Aluminiumoxid (Al₂O₃) – også kendt som korund – er et hårdt, slidstærkt materiale (Mohs-hårdhed ca. 9). Det er meget udbredt i slibesten, bl.a. i de klassiske “India” sten fra Norton​(sharpeningsupplies.com). Aluminiumoxidkorn er meget hårdere end stål og har skarpe kanter, hvilket giver effektiv skæring. Modsat naturligt silica (kvarts) glattes Al₂O₃-korn ikke mærkbart ud under slibning, så de bevarer deres aggressivitet(naturalwhetstones.com). Aluminiumsoxid anvendes både til grove og fine sten, og kan give en forholdsvis fin finish.
• Siliciumkarbid (SiC) – også kaldet carborundum – er et endnu hårdere abrasiv (Mohs ca. 9.5) med meget skarp, sprød struktur. SiC-korn “skærer” ekstremt hurtigt i stålet og er velegnet til grovslibning. Siliciumkarbid bruges fx i Nortons Crystolon-oliesten, der er kendt for hurtig afvirkning​(sharpeningsupplies.com). SiC-sten sliber hurtigt men kan efterlade en grovere overflade end aluminiumoxid.
• Keramiske abrasiver – Udtrykket “keramiske slibesten” bruges ofte om syntetiske sten med keramisk sinterede korn. Det dækker over sten hvor slibekornene (typisk aluminiumoxid) er sintret ved meget høj temperatur til en næsten fuldkeramisk masse. Et eksempel er Spyderco’s keramiske hones, der består af næsten ren aluminiumoxid, sinteret ved ca. 3000 °F til en ekstremt hård og glat sten​(bladeforums.com​badgerandblade.com). Disse sten er så hårde og tætte, at de kan bruges uden væske (tørre) og næsten ikke slides.

Note: Andre abrasiver som cubitron (syntetisk keramisk aluminiumoxid med mikrokrystal-struktur), CBN (kubisk bornitrid) eller endda diamant kan også indgå i nogle moderne slibesystemer. Til traditionelle køkkenkniv-slibesten er aluminiumoxid og siliciumkarbid dog de dominerende, mens naturlige sten primært består af silica/kvarts (f.eks. novaculit i Arkansas-sten)​(patents.google.com​naturalwhetstones.com).

Bindemidler og struktur

Bindemidlet er det materiale der omgiver og fastholder slibekornene i stenen. Bindemidlets art og mængde har stor indflydelse på stenens hårdhed, porøsitet og hvordan den opfører sig under slibning. Der anvendes overordnet to typer bindemidler:

• Keramiske bindemidler (vitrificerede) – Dette er klassisk “stenlignende” binder baseret på ler, feldspat, keramisk frit (glas) o.l. som under brænding smelter/sinter til en hård, glasagtig matrix​(patents.google.com). Vitrificeret binder er kemisk ufølsomt for vand eller olie og giver en dimensionstable sten. Man kan variere binderens hårdhed ved sammensætning og brænding for at gøre stenen blødere eller hårdere (dvs. hvor let kornene frigives)​(en.wikipedia.org). Klassiske oliebrynesten (som Nortons India/Crystolon-serie) bruger typisk keramisk/vitrificeret binder og brændes ved ca. 1000–1300 °C. Resultatet er en hård sten der sjældent skal rettes af og som er forholdsvis slidstærk​(sharpeningsupplies.com). Mange moderne japanske vandsten bruger også keramisk binder, men ofte justeret til at være blødere (mere porøs) for hurtigere slibning.
• Organiske bindemidler (resin/polymer) – Her anvendes en kunstharpiks (f.eks. fenolharpiks, epoxy e.l.) som kittet der holder kornene sammen. Harpiksen påføres ofte som flydende eller pulverformet resin, der efter blanding og formning hærdnes ved varme (typisk 150–200 °C) for at danne en fast plastmatrix​(patents.google.com). Resinbond giver generelt en blødere sten end keramisk binder – den slides hurtigere og korn frigives let, hvilket kan give aggressiv slibning men også hurtigere slitage. Nogle syntetiske vandsten benytter resinbinder, da disse sten gerne må være relativt bløde. Et eksempel fra patentlitteraturen er en syntetisk slibesten bestående af ca. 28–78% abrasiv, 20–60% resinbinder, samt lidt “loosening agent” og hærder​(patents.google.com). Resinbundne sten kan suge væske og er typisk beregnet til brug med vand (olie kan med tiden nedbryde visse harpiksbindere).
• Magnesium-baseret binder – En særlig type uorganisk binder er magnesium-oxyklorid cement, der fås ved at blande magnesiumoxid og magnesiumklorid-opløsning. Denne binder (kendt fra bl.a. Naniwa Chosera sten) hærder ved en kemisk reaktion i stedet for højtemperatur brænding. Magnesia-binder giver en porøs og temmelig blød sten med høj slibehastighed, men den er vandfølsom (langtids iblødlægning kan nedbryde binder). Produktionen involverer typisk støbning af stenene og derefter et kontrolleret forløb hvor binderen sætter sig og tørrer/hærder.

Additiver: Ud over korn og binder tilsættes ofte små mængder hjælpestoffer til blandingen. For keramiske sten kan det være et midlertidigt bindemiddel (f.eks. dextrin eller lim) der holder formen inden brænding, og/eller et smøremiddel (f.eks. calciumstearat) der gør pulverblandingen lettere at presse tæt​(patents.google.com). Desuden bruges tit pore-dannere (f.eks. savsmuld, carbamid eller andet organisk materiale) i blandingen – disse brænder væk under brænding og efterlader kontrollerede porer i stenen​(patents.google.com). Porerne er vigtige for at give plads til slibespåner (swarf) og for at holde væske, hvilket forbedrer slibeevnen og modvirker tilstopning. Ved resinbondne sten kan additiver inkludere en hærder (katalysator) til resinen og evt. pulver der skaber mikroporer eller justerer viskositet inden hærdning​(patents.google.com).

Blandingsproces og forarbejdning af materialer

For at opnå en ensartet slibesten skal slibekorn og binder blandes homogent i de rette mængder. Fremgangsmåden varierer lidt afhængigt af bindertype, men overordnet følger blandingsprocessen disse trin:

1. Kornsortering og forberedelse: Slibekornene (Al₂O₃, SiC etc.) leveres typisk i specificerede kornstørrelser (grit) – f.eks. gennem sigtning eller klassificering efter mesh-størrelse​(en.wikipedia.org). Producenten vælger kornstørrelse(r) svarende til den ønskede grit-klassificering af den færdige sten. Nogle sten blandes af to kornstørrelser for en tættere pakning (f.eks. 70–80% grovere og 20–30% finere korn, så finere korn kan udfylde mellemrummene)(​patents.google.com). Kornene kan tørres og renses for støv inden blanding. For vådblandede processer kan kornet eventuelt forvædes let med vand eller en befugter (wetting agent) for at reducere støv og forbedre blandingen​(patents.google.com).
2. Dosering af bindemiddel og additiver: Den afmålte mængde bindemiddel tilsættes kornene. Ved keramisk binder består dette ofte af ler, kaolin, feldspat eller fint formalet glasfrit pulver. F.eks. beskriver en proces at man blander ~24% fint glasfrit, ~8% ler (ball clay) og en smule organisk binder med ~68% kvarts-slibekorn​(patents.google.com​patents.google.com). Ved resinbinder doseres en præpolymer (flydende eller pulver) og hærder. Additiver som vand, opløsningsmidler eller presselubrikant tilsættes i denne fase. Mængdeforholdene er kritiske – en typisk blanding til keramisk sten kan være ~60–70% slibekorn, ~30–40% keramisk bindemiddel i alt, plus et par procent midlertidig binder og poremiddel​(patents.google.com​patents.google.com). Dette kan variere alt efter ønsket porøsitet og hårdhed.
3. Blanding og æltning: Materialerne blandes grundigt for at fordele kornene jævnt i bindemiddelmatrixen. Blandingen kan foretages i en roterende tromleblander, en ploughshare-mixer eller i nogle tilfælde ved vådæltning (hvor vand tilsættes for at få en dej-lignende konsistens). En våd blanding kaldes nogle gange “puddled process” i ældre litteratur, hvor korn og binder røres op med rigeligt vand​(gracesguide.co.uk). Den fugtige masse kan granulere en smule under blanding; derfor sigtes eller valses blandingen efterfølgende for at bryde klumper og lufte pulveret​(patents.google.com). Dette sikrer en ensartet, fritflydende pulverblanding klar til formning.
4. Håndtering inden formning: Den homogene blanding – ofte kaldet ”grønt mix” – opbevares under kontrolleret fugtighed, så den hverken tørrer ud (ved våd blanding) eller optager for meget fugt. For keramiske blandinger kan man lave granulat med bestemt vandindhold, som letter presning. Organiske blandinger (resin) holdes typisk tørre og kan gå direkte til formning, da resin binder kornene når det presses.

Samlet set er målet med blandingsprocessen at opnå en ensartet fordeling af slibekorn i blandingen, da dette sikrer at den færdige sten sliber jævnt uden “blinde” områder uden abrasive. Moderne fremstilling benytter præcise vægtformler og proceskontrol, så hver batch får samme sammensætning​(patents.google.com). Dette muliggør forudsigelig kvalitet og reproducérbarhed mellem sten​(patents.google.com).

Formgivning og presning af slibesten

Efter blandingen skal pulvermassen formes til selve stenet. Typisk foregår dette ved koldpresning i forme:

• Blandingen fyldes i en rektangulær stålform med de indre dimensioner svarende til stenens størrelse (dog lidt større for at tage højde for svind ved brænding).
• Et stempel presser pulveret under højt tryk, fx on the order of flere hundrede MPa. I en patenteret proces presses slibesten ved ca. 5 tons per square inch (≈ 700 kg/cm²)​(patents.google.com) for at opnå en kompakt “grøn” sten. Under dette tryk pakkes korn og binder tæt sammen; eventuelt smøremiddel (f.eks. Ca-stearat) i blandingen hjælper kornene til at glide på plads uden at knuse for mange korn​(patents.google.com).
• Resultatet er en ubrænde form (“grøn krop”) som har nogen styrke fra det midlertidige binder og komprimeringen, men som stadig er skrøbelig. Stenen håndteres forsigtigt ud af formen (ofte ved at stemplet skubber den ud). Dimensionerne kontrolleres – man sikrer at tykkelsen er jævn og at der ikke er revner eller lamineringsdefekter fra presningen.
• I nogle produktionslinjer kan flere sten formes ad gangen i multi-kavitetsforme for effektivitet. Alternativt kan en lang “stav” presses/ekstruderes og senere skæres i stykker på ønsket længde (denne metode ses oftere ved slibestave eller slibesten af specielle profiler).
• De grønne sten kan have et vist indhold af fugt (fra vådblanding) eller opløsningsmidler. Før brænding tørres emnerne typisk langsomt ved moderat varme (f.eks. 50–100 °C) for at undgå, at de slår sig eller får revner ved fordampning af vand. Tørring er vigtig for keramisk bundne sten inden ovn-processen.

Eksempel: I en fabrik der laver syntetiske novakulit-honesten blandede man et kvarts-holdigt pulver med ler og glasfrit, pressede det til form ved ~5 tons/in², hvorefter emnet var klar til brænding​(patents.google.com). Det høje pres gav en tæt pakning af ~92% abrasiv-blanding og ~8% lerbinder​(patents.google.com​patents.google.com).

Brænding og hærdning (sintering)

For at slibestenene opnår deres endelige styrke og hårdhed skal bindemidlet hærdes. Afhængig af bindertype foregår dette enten ved højtemperaturbrænding (vitrificering) eller ved kemisk hærdning af resin. Vi gennemgår begge:

• Brænding af keramiske/vitrificerede sten: De grønne sten placeres i en ovn (keramisk ovn/kiln). Ovnkurven programmeres til en langsom, kontrolleret opvarmning for at undgå termisk chok eller for hurtig udbrænding af organiske bindere. Typisk opvarmes i ”ramper” – f.eks. langsomt op til 600 °C for at brænde organisk materiale væk, videre op mod 1100–1300 °C hvor bindemidlet smelter/sinter. I ovennævnte novakulit-sten eksempel valgte man en glas-binder der vitrificerer ved Cone 04 (~1060 °C), med en holdetid på ~2 timer ved 1950 °F (1065 °C) for fuld sintering​(patents.google.com). Under brændingen sker der flere ting:
  • Det midlertidige organiske binder forkuller og forsvinder (typisk 200–500 °C). Dette efterlader små porer i stedet for binderet og gør stenen mere porøs. Samtidig forsvinder pore-dannere (f.eks. savsmuld brænder væk).Ler og glasfrit begynder at smelte/sintere ved ~700–1100 °C og vitrificerer til en hård, glasagtig matrix, der binder slibekornene sammen​(patents.google.com). Denne glasfase flyder ind i kontaktpunkterne mellem abrasive korn og, efter afkøling, fastholder kornene.Ved maksimalt temperatur “sinterer” abrasive korn måske en smule sammen i overfladen, især hvis kornene selv er noget keramiske (fx Al₂O₃-korn kan have keramisk coating). Men generelt smelter kornene ikke – det er binderet der smelter.Svind: Under brænding trækker stenen sig lidt sammen efterhånden som porer dannes og binder smelter tættere. Typisk svind kan være 5–15% i dimensioner, hvilket producenten har forudset ved at lave de grønne emner tilsvarende større.
  Efter at have holdt top-temperaturen længe nok til fuld genstand (få timer), køles ovnen langsomt ned. Langsom afkøling er kritisk for at undgå spændinger og revner i de sprøde keramiske sten. Ofte slukker man ovnen og lader den falde naturligt til rumtemperatur over mange timer.
• Hærdning af resinbond sten: Hvis bindemidlet er en polymer (f.eks. fenolharpiks), kræver det en anden varmebehandling. Typisk placeres formede resinbond-sten i en varmluftovn og opvarmes til fx ~150 °C i en vis tid, så polymeren polymeriserer fuldt ud (termohærdning). Ved denne temperatur brænder midlertidige bindere også af, men da resin allerede holder på kornene, bevares formen. Resinbond-processen giver ikke samme svind som keramisk sintring; dimensionerne forbliver næsten uændrede (måske et par procent krymp pga. polymerisering). Efter hærdning afkøles stenene. Resinbond-stenene er nu færdighærdede og klar, dog er de generelt blødere og har lavere termisk bestandighed end keramiske.
• Hærdning af magnesiumbond sten: Disse holdes ofte ved moderat temperatur (f.eks. ~50–100 °C) i længere tid for at fremskynde den kemiske reaktion, der danner magnesium-oxyklorid cement. Hærdningen sker over timer til dage, og resultatet er en koldhærdet sten. Ingen højtemperatur-sintering er nødvendig, men slutproduktet tåler heller ikke høj varme eller vandpåvirkning over lang tid (binder kan opløses hvis gennemblødt i vand i dagevis).

Efter brænding/hærdning er stenene hårde og robuste nok til håndtering. Slibekornene er nu permanent fikseret i binderet, men binderet vil kunne slides væk under brug for at blotlægge nye korn. Porøsiteten i stenen er nu “fastfrossen” ud fra hvor meget af blandingen der forsvandt under brænding og hvor meget binder der smeltede – denne porøsitet er afgørende for stenens egenskaber (høj porøsitet giver f.eks. hurtigere slibning men også hurtigere slid).

Afkøling og efterbehandling

Den afkølede sten gennemgår eventuelle sidste trin inden den forlader fabrikken:

• Mekanisk finish: Brændte slibesten kan have let ru eller ujævne flader fra formene. Derfor planslibes eller slibes let top- og bundflade på mange sten for at sikre de er plane og brugsklare. Dette gøres typisk ved at slibe stenen mod et fladt abrasivt medium (f.eks. en slibeskive eller en anden sten) på fabrikken. Kanter kan affases let for at forhindre skarpe hjørner i at chippe.
• Dimensionkontrol: Stenens endelige mål (længde, bredde, tykkelse) kontrolleres. Hvis en sten er for stor, kan den skæres eller slibes ned til standard dimension. For kombinationssten (dobbelt-sidede med to grit) limes to halvtykke sten sammen med epoxy – her sikres at limfugen er tynd og plan, så stenen er lige på begge sider.
• Imprægnering (for oliebaserede sten): Mange producenter imprægnerer slibestenene med olie som en del af fabriksprocessen. For eksempel er “de fleste Norton bænkslibesten imprægneret med olie på fabrikken”​(airgunforums.co.uk). Stenen lægges i en bad af mineralolie, hvilket fylder de åbne porer med olie. Fordelen er at stenen ikke suger så meget olie fra brugeren under første gangs brug, samt at den er beskyttet mod fugt. Olieimprægnerede sten vil også være mindre tilbøjelige til at deformere ved skift mellem vand/olie, da porerne allerede er fyldt. (Man bør ikke prøve at koge eller brænde sådan en sten for at rense den – olien er dybt trængt ind og stenen kan sprænge, jf. erfaring fra brugere).
• Kvalitetskontrol: Inden pakning gennemgår stenene inspektion. Visuel kontrol tjekker for sprækker, misfarvninger eller uensartethed. En lydtest (lader stenen ringe ved et let slag) kan afsløre interne revner; en intakt keramisk sten giver en klar lyd, mens en med revner lyder mat. Producenten kan også teste hårdhed og slibeydelse på stikprøver: f.eks. ved at slibe en standard kniv et antal gange og måle fjernet metal eller ved mikroskopisk at inspicere ridsemønstre. Stenens overfladestruktur (porer, kornfordeling) kan kontrolleres under mikroskop for at bekræfte, at kornstørrelsen er korrekt og binderfordelingen som tiltænkt.
• Mærkning og pakning: Til sidst mærkes stenene med eventuel graveret eller trykt logo, grit-nummer osv. (f.eks. trykt på siden eller enden). De pakkes typisk i plastfolie eller æske med en manual. Vådsten leveres som regel tørre (brugeren skal selv vande dem), mens olieimprægnerede sten ofte leveres i en lille beholder eller indpakket i vokspapir der holder olien inde.

Kornstørrelse og hårdhed – bestemmende faktorer

Kornstørrelsen (grit) for en slibesten er et mål for hvor store de abrasive partikler i stenen er, og dermed hvor fin en slibning stenen giver. Jo højere grit-nummer, desto mindre korn og desto finere (men langsommere) slibning. Producenterne bestemmer kornstørrelsen ved at vælge passende abrasive pulver: I syntetiske sten svarer grit-tal til den mesh-størrelse man har sigtet kornene til​(en.wikipedia.org). Der findes standarder for grit-størrelser, bl.a.:

• JIS (Japanese Industrial Standards) – ofte brugt for vandsten (japanske producenter).
• FEPA F (Federation of European Producers of Abrasives) – europæisk standard for slibekorn.
• ANSI/CAMI – amerikansk standard (Coated Abrasives Manufacturers Institute) ofte brugt for sandpapir.

Disse standarder sikrer at fx en “1000 grit” sten har nogenlunde samme gennemsnitskornstørrelse uanset producent(​en.wikipedia.org). I praksis kan der være lidt variation (f.eks. bruger Shapton egen skala, og japanske vs. europæiske 1000 grit er ikke 100% identiske, jf. figur nedenfor). En typisk sammenhæng mellem grit, partikelstørrelse og anvendelse er vist i tabel 1.

Tabel 1: Eksempler på kornstørrelser (grit) i slibesten​(en.wikipedia.org)

Bemærk: Kornstørrelse refererer til størrelsen af de abrasive partikler før de bindes i stenen. Under brug kan partiklerne brydes til mindre stykker. Natursten angives ikke med præcise grit-tal da deres korn er uregelmæssige, men syntetiske sten kan præcist klassificeres​(en.wikipedia.org).

Hårdhed af en slibesten refererer her til hvor fast kornene holdes af bindemidlet – altså hvor svært det er for kornene at bryde ud eller stenen at blive slidt ned. Det er vigtigt at skelne dette fra selve kornmaterialets hårdhed (Al₂O₃, SiC er begge meget hårde materialer, Mohs 9+). Slibestens grad af hårdhed styres af:

• Bindemidlets styrke og mængde: En høj andel binder eller et meget stærkt binder (fx glas, keramik) giver en hård sten, hvor kornene holdes længe inden de løsner. Omvendt giver mindre eller svagere binder (fx porøst ler, resin) en blødere sten. Producenterne justerer typisk opskriften for at få ønsket hårdhed – fx en olie/Arkansas-stil sten har relativt mere binder (høj densitet) end en vandsten, som er designet til at være blødere​(sharpeningsupplies.com). En kilde siger direkte: “Forskellen mellem en vandsten og en oliesten er bindemidlet… Vandsten er blødere end oliesten”(​sharpeningsupplies.com).
• Brændingsgrad (sinteringsgrad): For keramiske binder kan ovnens top-temperatur og holdetid påvirke hårdheden. Hvis underbrændt (lavere temp.), vil binderet ikke smelte optimalt – stenen bliver mere porøs/blød. Overbrænding kan gøre stenen for glaseret/hård (eller forvitre kornene). Derfor brændes sten efter præcise kurver for at ramme samme hårdhed hver gang(​patents.google.com).
• Porøsitet: Høj porøsitet (mange tomrum) reducerer kontaktarealet mellem binder og korn, hvilket i praksis gør stenen blødere – korn kan lettere bryde ud fordi binderbroerne er tyndere. Tilsætning af pore-skabere gør altså stenen mere slibende (hurtigere kornfrigørelse) men mindre holdbar formmæssigt. Lav porøsitet giver omvendt en hårdere, langsommere sten.
• Kornstørrelse effekt: Fintkornede sten laves ofte en smule hårdere i binderet end grovkornede. Dette fordi fine korn har mindre tendens til at rives ud én for én; en meget blød fin sten ville mudre op for hurtigt. Grov korn kan sidde i lidt blødere binder, da man gerne vil have de grove korn hurtigt frem i arbejdet og sådanne sten bruges til hårdere arbejde hvor en smule rivning ikke gør noget.

Hårdheden må afbalanceres alt efter anvendelsen: Vandsten er generelt designet til at være ret bløde – de sliber hurtigt (fordi korn frigives og friske, skarpe korn eksponeres kontinuerligt)​(sharpeningsupplies.com). Dette medfører at de også slides hurtigere og skal rettes op oftere. Oliesten er derimod hårde – de holder fladheden længe og kornene sidder fast længere (sætter højere krav til at brugeren holder stenen ren, da de kan glaze). Til gengæld er de langsommere til at fjerne metal​(sharpeningsupplies.com). Producenter tester ofte hårdheden ved at simulere slitage; for eksempel kan de måle hvor meget af stenens tykkelse der slides af efter at slibe et stålstykke under standardbetingelser.

I produktionen klassificeres hver stentype typisk med et grit-nummer og evt. en kode for hårdhedsgrad. For slibeskiver (rundslibesten) bruger man ofte et bogstavsystem for hårdhed (A = meget blød, Z = meget hård), men for håndslibesten til knive angives hårdheden sjældent eksplicit på produktet – den er indbygget i produktets design og kendt ved navn (f.eks. at “Shapton GlassStone” er hårdere end “King vandsten”).

Klassificering og test af slibesten

Klassificering: Syntetiske slibesten inddeles og mærkes efter deres kornstørrelse (grit) og type. Nogle almindelige klassifikationer omfatter:

• Grit-nummer: Som beskrevet ovenfor, typisk i JIS eller et andet system. Japanske vandsten vil f.eks. være mærket #220, #1000, #5000, #10000 osv. Disse tal refererer til kornets omtrentlige mesh-størrelse​(en.wikipedia.org). Europæiske/amerikanske oliebryn kan bruge coarse/medium/fine betegnelser i stedet for tal. Norton India sten fås f.eks. i grov, medium, fin (svarende til ca. 150, 240, 400 grit)​(sharpeningsupplies.com). Siliconcarbid-sten (Crystolon) ligeledes grov/medium/fin​(sharpeningsupplies.com). Producenter som Shapton bruger deres egen skala (f.eks. GlasStone #500, #2000, #16000 – disse tal kan afvige fra JIS). Overordnet set kan man ofte mappe grit-tallet til en standard via tabeller(​en.wikipedia.org), men købere orienterer sig efter producentens angivelser.
• Materiale/bindertype: Ofte fremgår det af produktnavn eller beskrivelse hvilket materiale stenen er. Eksempler: “Aluminum Oxide (India) stone”, “Silicon Carbide (Crystolon) stone”, “Keramisk vandsten”, “Diamantsten” etc. Dette er ikke en formaliseret klassifikation, men vigtig info for at bruge stenen korrekt. F.eks. vides det at en Arkansas-sten er natur novaculit (silica) og derfor bruges med olie, mens en syntetisk japansk vandsten er Al₂O₃ med blødt binder og bruges med vand.
• Brug og format: Stenene kan kategoriseres som bench stones (bænksten i større format, til knive og værktøj), slipsten (specielle profiler til hulslibning), pencil stones (små pinde til detaljer) osv. Dette er mere formfaktor. Til køkkenknive er det næsten altid flade rektangulære bench stones i forskellige størrelser (typisk ~15–20 cm lange, 5 cm brede, 2–3 cm tykke for håndholdt slibning). Nogle systemer bruger mindre sten i holdere (f.eks. Edge Pro system med udskiftelige stenstave).

Test og kvalitetskontrol: Industrien anvender en række tests for at sikre at slibestenene opfylder krav til performance og sikkerhed:

• Kornstørrelsestest: Producenten verificerer at det abrasive pulver har korrekt fordeling (ofte certificeret fra pulverleverandøren). Der kan laves sigteanalyser eller laser-diffraktionsmålinger af partikelstørrelse for batchen inden blanding. Efter fremstilling kan man tage en prøve af stenen, knuse den og analysere kornene i overfladen for at sikre de svarer til specificeret grit.
• Hårdhedstest: For slibeskiver findes standardiserede hårdhedstests (man sliber med en standardbelastning og ser hvor meget bindemiddel der giver sig). For håndsten er det mere subjektivt; en intern kvalitetskontrol kan bestå i at operatøren afsætter en ridse med et standardmateriale eller simpelthen mærker hvordan en prøve fra batchen sliber ift. en reference. Moderne fabrikker kan også bruge ultralyd eller trykprøvning – fx trykke en stift mod stenen og måle modstandskraften – for at inferere bindestyrken.
• Struktur- og defekttjek: Som nævnt udføres en “ring test” på keramiske sten: man ophænger stenen og slår let – en klar ringende lyd indikerer ingen revner. Visuelt tjekkes for sprækker, laminering (at lag ikke løsner), ensartet farve (misfarvninger kan indikere uens brænding). Porøsitet kan estimeres ved vægtfylde (densitet) – hver stentype har et mål for hvor tung den skal være ift. dimensionerne (f.eks. 2,2 g/cc). Hvis en sten er markant lettere end forventet kan det tyde på for mange porer (underbrændt), for tung = overbrændt eller forkert sammensætning.
• Ydelsestest: Nogle producenter foretager praktiske tests: En standard kniv eller stålprøve slibes et fast antal slag på stenen under ens betingelser. Herefter undersøges skæret under mikroskop eller man måler afvagnet (mængden af fjernet metal). For finere sten kan man polere et stykke stål i et fast antal cirkler og måle overfladeruheden (Ra) for at se om stenen giver den ønskede finhed. Disse tests sikrer at stenen “performer” som tilsigtet i praksis – f.eks. at en given 1000-grit vandsten fjerner metal hurtigere end en given fin 6000-grit polérsten, etc., i overensstemmelse med forventningerne.
• Sikkerhedstest: Skønt håndslibesten ikke roterer med høj fart (som slibeskiver gør), skal de stadig være sikre at håndtere. Især større sten eller kombistone limes – her testes limfugen for holdbarhed (fx en simpel faldtest på en gummimåtte for at sikre at de to halvdelen ikke skiller). Olieimprægnerede sten testes for lækage (at de ikke drypper i pakken).

Efter alle tests sorteres eventuelle fejlbehæftede produkter fra, og resten går til forsendelse. I reglen leverer anerkendte producenter som Norton, Shapton, Naniwa, Suehiro m.fl. meget konsistente produkter, netop på grund af disse grundige klassificerings- og testprocedurer.

Vådsten vs. tørsten – forskelle i produktion

Betegnelsen vådsten hentyder til en slibesten der bruges med vand (typisk japanske vandsten), mens tørsten ofte refererer til traditionelle olie-sten (som teknisk set også bruges med en væske – olie – men de behøver ikke vand). Forskellene ligger især i bindemiddel, porøsitet og efterbehandling. Tabel 2 opsummerer de vigtigste produktions- og egenskabsmæssige forskelle:

Tabel 2: Sammenligning af syntetisk vandsten (vådsten) og oliebaseret slibesten (tørsten)

Som det fremgår, stammer mange af forskellene fra valg af bindemiddel. I produktionen betyder det, at vandsten ofte brændes ved lidt lavere temperatur eller med anden sammensætning for at forblive mere porøse/bløde, mens oliesten brændes fuldt vitrificerede for maksimal styrke. Desuden tilføjes imprægnerings-trinnet for oliebaserede sten, hvilket vandsten springer over. De abrasive materialer kan være de samme (f.eks. er både Kings japanske vandsten og Nortons India-sten baseret på aluminiumoxid), men det er netop binder og porøsitet som “gør dem til” henholdsvis vand- eller oliebaserede i brug(​sharpeningsupplies.com).

En særlig variant er de “tørre keramiske sten” (fx Spyderco keramiske sten), der hverken behøver vand eller olie under brug. Produktionsmæssigt ligner de oliebryn i den forstand at de sintrer til en meget hård, næsten ikke-porøs struktur, ofte uden ekstra imprægnering. Disse kan betragtes som tørsten i praksis, da de primært bruges uden væske.

Afslutningsvis kan det siges, at uanset om en slibesten er en vådsten eller tør/oliesten, så følger fremstillingsprocessen de samme grundtrin: udvælgelse af egnede materialer (abrasiv + binder), blanding, formning, brænding/hærdning, og efterbehandling. Ved at variere materialerne (Al₂O₃ vs SiC), binder type (keramisk vs resin), og procesparametre (temperatur, imprægnering) kan producenter lave sten med forskellige egenskaber, skræddersyet til alt fra grov slibning af økser til finpolering af japanske køkkenknive. Moderne teknikker og standarder sikrer, at disse syntetiske slibesten har høj kvalitet og forudsigelig ydeevne, hvilket ofte gør dem overlegne ift. natursten mht. konsistens og effektivitet​(en.wikipedia.org).

Referencer:

1. sharpeningsupplies.com​sharpeningsupplies.com – Sharpening Supplies: Forklaring af forskellen på vandsten (blød binder) og oliebundne sten (hård binder), samt materialer som Norton India (aluminiumoxid) og Crystolon (siliciumkarbid).
2. naturalwhetstones.com – Natural Whetstones: Beskrivelse af syntetiske slibestens abrasiver (SiC, Al₂O₃) vs. naturlige (silica), og hvorfor syntetiske sliber hurtigere (hårdere, skarpere korn).
3. patents.google.com​patents.google.com – US Patent 4,662,897: Eksempel på fremstillingsproces for en vitrificeret slibesten (novaculit blanding) – blandingsforhold, presning ved 5 tons/in², brænding ved Cone 04 (~1060 °C i 2 timer).
4. airgunforums.co.uk – Norton Abrasives FAQ (citeret af forum): Information om at Norton imprægnerer de fleste af deres bænkslibesten med olie under fremstillingen (mindre sugeevne ved brug).
5. en.wikipedia.org​en.wikipedia.org – Wikipedia: Grit-størrelser i mikrometer og typiske anvendelser; standarder (JIS, ANSI, FEPA) for klassificering af slibekorn.
6. sharpeningsupplies.com​sharpeningsupplies.com – Sharpening Supplies: Olie-sten (India, Crystolon) klassifikation i grov/medium/fin, samt note om at oliebundne sten er hårde og sjældent skal rettes.
7. naturalwhetstones.com​naturalwhetstones.com – Natural Whetstones: Beskrivelse af hvordan vandsten bruger vand og slurry til at fremme slibning, modsat oliebundne sten hvor olie flyder slibesmuld (ingen slurry).
8. en.wikipedia.org​en.wikipedia.org – Wikipedia: Materialer i moderne syntetiske sten (SiC, Alu-oxid, CBN) og mulighed for at styre forholdet mellem abrasive og binder for at tilpasse egenskaber.