İmalat
Japon kılıçları ve diğer sivri uçlu silahlar, Çin yöntemi olan metalin tekrar tekrar ısıtılması, katlanması ve dövülmesi ile yapılır. Bu uygulama, erime esnasında düşük ısının verdiği kazançtan faydalanmadan eritilen karışık metallerin aynı anda kullanımı ile popüler hâle gelmiştir. Bunun tersine ve kılıçlardaki karbon içeriğini (bazı kılıçlara karakteristik bir katlanma deseni verir) homojenize etmek amacıyla, katlama geliştirilmiş ve işçilik hassasiyetine rağmen çok etkili olduğu keşfedilmiştir.
Katananın tipik kıvrımı farklı daldırma yöntemlerinden kaynaklanır. Kılıcın arka kısmı, kılıç daldırıldığında uç kısmına göre daha yavaş soğumasını sağlayan yalıtım özelliğine sahip kille kaplıdır. Bu, esnek ve hâlâ keskin uca sahip olmasına imkân veren sert-martensit uç ve yumuşak-perlit arka kısımdan oluşan bir kılıç üretilmesini sağlar.
Kılıcın uç kısmının arka kısmına göre soğurken daha az büzülmesine sebep olan bu işlem, kılıca kıvrımını verirken demirciye yardımcı olur.
Katana ve vakizaşinin aynı şekilde yapıldığı sanılsa da çoğu zaman farklı şekilde dövülürler, farklı kılıç kalınlığına sahiptirler ve niku oranlarında farklılıklar vardır. Vakizaşi sadece kısa katana değildir, çoğunlukla katanada nadiren görülen hira-zukuri ya da diğer benzer yöntemlerle dövülür.
Bir bilgiye göre, dayişolar (kılıç çifti) her zaman birlikte dövülmezdi. Eğer bir samurayın dayişo almaya maddi imkânı yetiyorsa, bu genellikle benzer iki kılıçtan oluşan bir sayişo olurdu. Bazen de farklı demircilerin elinden çıkmış ve farklı stillerde yapılmış sayişo kullanılırdı. Bir çift kılıç içeren dayişo aynı demirci tarafından yapılmış olsa da her zaman birlikte dövülmez ya da bir kalıptan çıkmazdı. Çift yapılmış iki kılıçtan oluşan “gerçek” dayişo, çift olarak kalıplanmıştır, birlikte takılır ve aynı kişiye ait olur. Bundan dolayı nadirdir ve özellikle orijinal kalıbını koruyorsa çok değerli kabul edilir. Bunlar, çift olarak üretilmiş olsa bile, sonraki kalıplara göre daha değerlidir.
Japon kılıçları günümüzde oldukça zor bulunur. Yine de güvenilir kaynaklardan ve oldukça yüksek fiyatlara gerçek antikalar bulmak mümkündür. Modern katana ve vakizaşiler günümüzde, hâlâ bu ustalık gerektiren silahları yapmaya çalışan birkaç lisanslı pratisyen tarafından yapılmaktadır. II. Dünya Savaşından kalma Tip 98 katanalarının çoğunluğu da eski versiyonları gibi günümüzde yok olmuştur.
Üretim işlemleri alt bölümlerde detaylı anlatılmıştır.
Bileşim Geleneksel Japon çeliği, kılıç yapımı için en iyi çeliklerden biri kabul edilir ancak gerçek sebebi gösterişli olmasıdır. Çağdaş batı çeliği ve modern çelikler saflık ve sağlamlık konusunda daha üstündür. Çeliğin bileşimi ustaya ve çelik cevherine göre değişim gösterir.
Kılıçta kullanılan çeliğin bileşimi (II. Dünya Savaşı Dönemi):İçerdiği elementlerin % miktarı:
Demir 98.12 ila 95.22
Karbon 3.00 ila 0.10
Bakır 1.54
Manganez 0.11
Volfram 0.05
Molibden 0.04
Titanyum 0.02
Silikon Değişen miktarlarda
Diğer Az miktarda
Karbon miktarının yüksek olması bıçağa sağlamlık katarken, silikon esnekliği ve dayanma gücünü artırır.
Yapılışı Japon kılıçlarının dövülmesi genellikle saatler, günler hatta haftalar alır ve kutsal bir sanat olarak görülürdü.[10] Tek bir zanaatkâr işinden ziyade, karmaşık hünerler gerektiren farklı sanatçıların yer aldığı bir süreçtir. Bu süreçte; kaba şekli döken bir demirci, katlama işini yapan genellikle ikinci bir demirci (çırak), uzman bir parlatıcı ve hatta kenar için ayrı bir uzman yer alırdı. Genellikle kın, kabza ve el siperi (suba) uzmanları da işin içine dahil olurdu. İmalat aşamasının en ünlü kısmı çeliğin katlanmasıdır. Çelik defalarca katlanır, bükülür ve çekiçle düzleştirilirdi. Bu işlemler aşağıdakileri sağlar:
Metal içerisindeki hava kabarcıklarını yok eder.
Metalin bütünleşmesini sağlar, karbon gibi elementlerin yayılmasını sağlayarak efektif dayanıklılığı artırır ve potansiyel zayıf noktaları azaltır.
Oluşturulan katlarda, devamlı olarak yüzeye dekarbonize işlemi uygulanıp üst kısmı bıçağın içine geçirerek bıçağın eşsiz ve güzel damarlı yüzeyi elde edilir. Genel inanışın aksine katlı yapının, çeliğin mekanik özelliklerini artırdığı tamamen yanlıştır. Katlar kaynak noktası gibi etki ederek sadece kılıcın bütünlüğünü zayıflatır.
Saf olmayan maddeleri yakarak Japon çeliğinin düşük kalitesini artırır, kılıcı saflaştırır ve güçlendirir.
Genel inanışın aksine sürekli katlama “süper-güçlü” bir bıçak yaratmaz. Saf olmayan maddeler yakıldıktan ve karbon içerik homojen hale getirildikten sonra uygulanan katlama işlemi çok az fayda sağlar ve karbonun azar azar yanmasına neden olur. Sonuçta, kenarı daha az tutacak yumuşak bir çelik ortaya çıkar. Kat sayısı kılıçtan kılıca değişiklik gösterir. Bir düzine kattan daha azına nadir rastlanır ve iki düzineden çok kata sahip otantik kılıçlar tamamen meçhuldür. 12 katlı bir bıçak başlangıçta 4.000’den fazla tabakaya sahip olacaktır. 20 kat ise bir milyondan fazla tabakaya sahip bir bıçak oluşturacaktır. Bundan daha fazlası bıçağın moleküler yapısı nedeniyle gereksizdir. Hatta bu noktadan önce, daha fazla kat, daha iyi bir kılıç manasına gelmez. Karbonun kontrol edilmesinin bıçağın işlevselliği üzerinde büyük etkisi vardır. Böylece en iyi sonuçlar genellikle 8-10 kat ile elde edilir.
Genellikle kılıçlar, tahta kalastaki gibi damarlar (hada) görünecek şekilde imal edilirdi. Düz damarlara masame-hada, tahtaya benzer damarlara itame, budağa benzer damarlara mokume ve eşmerkezli dalgalı damarlara ayasugi-hada denilirdi. Üç normal damar (masame, itame ve mokume) arasındaki fark, ağacın büyüme yönüne kesit (mokume), açılı kesit (itame) ve damar boyunca kesit (masame) şeklindedir. En güçlü, güvenilir ve en yüksek kaliteye sahip kılıçlar Mino, özellikle de Magoroku Kanemoto geleneğine göre yapılanlardı. Bizen geleneği mokume üzerinde uzmanlaşmıştı. Yamato geleneğindeki bazı okullar ise güçlü savaşçıların silahları üzerinde uzmanlaşmış olarak bilinirdi.
Japon kılıcının en temel felsefesi tek bir keskin yüze sahip olmasıdır. Bu, bıçağın sırtının, keskin kenarı desteklemek için kullanılabileceği anlamına gelir ve Japonlar bu gerçeğin avantajlarını tüm yönleriyle kullanmıştır. Metal Avrupa metodunda soğutulmaz. Çeliğin esnekliği ve sağlamlığı ısı derecesine, ne kadar ısıtıldığına ve ne kadar sürede soğutulduğuna bağlı olarak değişir. Çelik yüksek bir sıcaklıktan hızlı bir şekilde soğutulursa daha sert ve kırılgan olan martensit hâlini alır. Daha düşük sıcaklıktan yavaş yavaş soğutulursa daha yumuşak ve esnek olan perlit halini alır. Soğumayı kontrol altına almak için kılıç ısıtılır ve yapışkan kil ile kaplanır. Kenar kısmındaki ince bir tabakanın hızlı ancak çeliği çatlatmayacak kadar da yavaş soğuması sağlanır (kılıcın kenarının son derece sert martensit olmasını sağlar). Kılıcın geri kalan kısmındaki kalın kil tabakası ise kılıcın yeteri kadar esnek olmasına izin veren daha yumuşak bir çelik için yavaş soğumayı sağlar (sırt ve orta kısmın perlit olmasını sağlar). Uygulama bittiğinde kılıç soğur ve doğru sertliğe sahip olur.
Zamanla Japonlar değişik tip çelikleri kılıcın değişik kısımlarında kullanmaya başlamıştır. Örnekler aşağıda gösterilmiştir:
Maru: En ucuz imalat, nadiren tanto veya ko-vakizaşi imalatında kullanılırdı. Bu basit bıçakların sertliği yüzey boyunca farklılık göstermezdi.
Kobuse: Basit bıçak imalatı, ucuzluğu nedeniyle büyük askeri çatışmalardaki yüksek malzeme gereksiniminin maliyetini düşürmek amacıyla II. Dünya Savaşı'na kadar kullanıldı.
Honsanmayi: En genel imalat çeşididir. Bıçağın kenarları kabuk demir tarafından korunmaktadır. Bıçağın arka kısmının ayrıca sertleştirilmemiş olması sebebiyle kırılmaya karşı dayanıklıdır. Bazı eski bıçak örnekleri hâlâ dövüş izlerini taşır.
Şihozume: Honsanmayiyi andırır ama arka destek eklenmiştir. Sadece bıçağın arka kısmını sert demir korur. Oldukça ender rastlanan bir çeşittir.
Makuri: Sert çelik gövde ile çevrelenmiş demir iç çekirdekten oluşan basit bir tasarımdır. İki tip çelik kullanarak imal edilir. Biri diğerine göre daha fazla katlanır ya da daha az karbon içeriğe sahiptir. İki kısım da layıkıyla katlandığında “U” şeklinde bükülür ve yumuşak kısım sert parçanın içine yerleştirilir. Uzun kılıç şekline gelene kadar çekiçle dövülür. Bu işlem bittiğinde iki ayrı çelik parçası bir bütün haline gelir fakat sertlik farklılığını hâlâ korumaktadır.
Variha Tetsu: Esneklik sağlayan basit bir tasarım. İyi katana ve vakizaşilerin büyük çoğunluğu bu tiptedir.
Orikayeşi Sanmayi Honsanmayi metodunun basitçe geliştirilmiş hâlidir.
Gomayi: Sert demir çekirdeği kaplayan demir katmana sahip sıradışı bir tasarım çeşididir. Son olarak yüksek karbon çelik ile kaplanır.
Soşu Kitaye: 7 çeşit çelik alaşımı kullanılan sıradışı metodlardan birisidir. Bu imalat tekniği demirci Masamune tarafından kullanılır ve üstün iş olarak kabul edilirdi.