Katanalar her ne kadar günlük hayatta devamlı kullandığımız eşyalardan biri olarak karşımıza çıkmasa da gerek üretim prosesi ,gerekse üretim aşamasındaki kusursuz mühendislik ve kimya hesapları sebebiyle üretimi yüzyıllardır en çok ilgi çeken aletlerden biridir.
Japonya’da samurayların kullandığı kılıçların geleneksel imalat tarzı, önemli kimya ve mühendislik bilgisi içeriyor. Katana kılıcı olarak da bilinen bu kılıçları, eski Japonya’da soylu asker sınıfını oluşturan samuraylar kullanıyordu. Bu kılıçlar bugün sertifikalı zanaatkarlar tarafından yüzyıllara dayanan geleneksel yöntemlerle üretiliyor. Öyle ki günümüz bilim insanları bu eşsiz üretim prosesi ve çelik tasarımlarının gelecekte uzay madenciliği ile yapılacak uzay araçlarının üretiminde kullanılması ihtimali üzerinde çalışıyor.
Fiziksel Özellikleri
Bu kılıcın üretim yönteminden önce fiziksel yapısını inceleyerek başlayalım. Katanalar yükseklikleri 100-140 santim arası değişen kılıçlardır. Katanalar aynı malzemeden üretilmiş aynı proses aşamalarından geçmiş diğer kılıçlara oranla yüksek keskinlik ve yüksek mukavemet özellikleri bakımından onlardan
ayrılır .Bunun oluşmasındaki en önemli etken bıçağın iç bükey kavisli şekilde üretiminden gelmektedir. Saat yönünde savrulması anında bu iç bükey yapı, oluşan merkezkaç kuvveti ve uygulanan kuvveti doğru noktaya ileterek gerekli keskinliği sağlamaktadır. Diğer bir etken ise bıçağa
savurma esnasında uygun bir aerodinamik sağlayan tek yönlü kesittir bu sayede atış anındaki bir mermiyi ortadan ikiye ayırabilecek kadar sağlam ve bir saç telini kesecek kadar hassastırlar.
Katanalar çok esnek kılıçlar değillerdir, manevra kabiliyetleri düşük ve sert yapıdadırlar .Tüm bu fiziksel özellikleri bize dizaynı sırasında ne denli ince mühendislik hesaplarının yapıldığını da göstermiş oluyor. Şimdi de bu yapının bir de kimyasal özelliklerini inceleyelim.
Kimyasal Özellikleri
Katanalar üç farklı karbon oranına sahip çelikten yapılırlar. Yanlar orta derece karbonlu çelikten yapılırken iç kısım en düşük karbon oranlı çelikten yapılır. Keskin olan kısım ve uç kısmı en yüksek karbon oranına sahip çelikten imal edilir kılıca su verildiğinde eğim almasının sebebi de budur. Bu yüzden katana tek yönü oldukça keskin, savrulmaya meyilli ve hareket esnasında manevra gücü kazandırması için hafif eğiktir.
Üretim Prosesi
1-Eritme
Kılıçların üretiminde belli işlemler sonucu açığa çıkanözel bir çelik türü olan Japon tarzı tamahagane çeliği kullanılır.Odun kömürü, karbon ve demir kumuyla birleştirilir. İçerisinde bulunan bu koyu maddeler 3 gün 3 gece eritilir. Bu işlemi gerçekleştirebilmek için 36 saat boyunca yakılan fırınlarda 26 ton saf demir ve odun kullanılmaktadır. Amaç ise “tamagahane” denilen demiri ortaya çıkarmaktır. 1000 santigratta ısıtıldığında sert çelik ve yumuşak demir metal şeklini alır. Eritme sırasında yüzde bir kadar kömür tozu katılır. Böylece kılıcın bıçağı maksimum dayanıklılığa sahip olur.
2-Kaplama
Bıçak daha sonra killi çamurla kaplanır. Keskin olan tarafa daha ince, kalın tarafa ise daha kalın bir
tabaka halinde sürülen kil sayesinde, tav fırınına sürüldüğünde kılıcın ısı dağılımı farklılaşmış olur.
3-Islatma
Kılıç işlemler sırasında birçok kez ısıtılıp suya tutulur. Böylece çeliğin moleküler yapısı değiştirilir. Fırınlanmadan önce sürülen kil sayesinde kılıcın farklı bölgeleri farklı kristal yapılara sahip olur, böylece keskin ucu daha sert bir hal alır. Farklı yoğunluk ayrıca kılıcın belli bir kavis almasına neden olur.Bu işlemlerin birkaç kez tekrarlanması nedeniyle her kılıcın yapımı neredeyse 3 ay gibi uzun bir zaman alır.
4-Katlama
Katlama işlemi dediğimiz işlemde üst üste yerleştirilen demirler katlanarak birçok kez dövülür ve peş peşe “buda cihada” adı verilen kılıcın dış kısımlarını oluşturur. İşlem kolaylığı sağlamak amacıyla hidrolik pres gibi yardımcı elemanların kullanımı ne yazık ki sadece proses süresini değil oluşan malzemenin ömrünü ve kalitesini de azalttığından hidrolik pres yerine bu işlem elde gerçekleştirilir. Sonrasında kil-kömür karışımı yüzey kısmına sürülür. Burada ustayı temsil eden bir çizgi oluşur. Sıra artık Katana kılıcının ne kalitede olduğunu öğrenmeye gelmiştir. Katana, orta seviyede bir ateşte bir dakika gibi bir sürede bekletilir ve hemen suya batırılır. Sonrasında dışa sürülen kül ve kil karışımı uçta daha ince ve ortada daha kalındır. Bunun sebebi ince sürülen kısım daha esnek olmalı ve kalın kısım daha sert kalmalıdır.
5-Cilalama
Son aşama ciladır. Her bir Katana için özel taşlar mevcuttur. 10 gün süren cila işleminden sonra en zor ve en riskli cila olan “jizuya taşı” kullanılır. Bu taş pirinç taneleri kadardır ve cilalama için hassas bir şekilde kullanılması gerekir. En son olarak uç kısımda beyazlama işlemi gerçekleştirilir ve katana kılıcı tamamlanmış olur.
Kılıcın daha sert (ama daha kırılgan) çelikten oluşan keskin kenarının daha yumuşak (ve daha esnek) kalın kenarla birleştiği orta kısmında koyu bir renk meydana gelir. Kavisli uca doğru uzayan bu koyu renk kısım kılıcın dayanıklılık derecesini arttırır. Bu da kılıca yukarıda bahsettiğimiz yüksek mukavemet ve aerodinamik özelliklerini katar. Tüm prosesin 3 ay gibi uzun bir süreye yayılarak sabırla gerçekleştirilmesi üretim aşamasının ne denli hassas ve özenli olması gerektiğinin kanıtıdır. Üstelik yapımının 2000 yıl öncesine kadar uzanması kimya, malzeme, metalürji ve mühendislik bilgisinin henüz bilim dalı haline gelip belli prensiplere oturtulup sistemleşmesinden bile öncesinde, ne denli hayatımızın içinde olduğunu bir kez daha gözler önüne sermiş oluyor.
