工具三--铁锁

关于铁锁
作为攀登安全链中重要的一部分，铁锁提供了攀爬者与主绳之间的钢性链接。我们还知道铁锁上面有一些数据，分别标识了纵向拉力、横向拉力与开口拉力，我们还知道铁锁不是真正的铁制的，铁锁的形态又分为O型与D型，也许我们还知道HMS表示着这种铁锁可以用于意大利半扣，但是更多的细节，我们还知道多少。我现在就我所知的一部分与读者分享，也希望更多的读者共同参与讨论、分析。
铁锁的历史
铁索的选择与绳子以及保护器的选择一样至关重要。20世纪初攀登者所用的铁锁和消防员所用的铁锁是一样的。这种铁锁是钢制的，形状为梨型。这种梨型钢制铁锁与铁制岩锥的应用，还有攀登用鞋的发展催生了一个时代的诞生。1910－1914阿尔卑斯东部山区一些伟大的攀登相继完成，攀岩运动也从此时开始发展并逐渐从登山运动中分离出去。
  1941年以前所有的铁锁还依然是钢制的，由于二战爆发而导致钢材短缺。因此一个名叫比尔豪斯的登山者在美国铝公司（ALCOA）制造了第一把铝合金铁锁。实验证明铝合金铁锁与钢制铁锁有相同的承重能力而重量却减少了三分之一。
  如今无论哪个公司出产的铁锁，都是由7075铝制成，也称为“兹克铝合金”。7075铝主要的构成成分为：88℅铝、6℅锌、2.5℅镁、2℅铜以及少量的铬、硅、铁、锰、钛
 
铁锁的制造过程
任何一家制造商他们开始所用的铝合金条制造铁锁时都是棒状的，既没有经过冷加工也没有经过热煅，简单说就是铝合金棒在室温下通过巨大的机械力被弯曲成铁锁状。这是绝大多数铁锁的制造方法。然后铁锁要进行热煅或是冷煅。热煅时温度要达到427摄氏度，这时你可将铝合金锻造成任何你想要的形状――主要是为了增大铁锁内侧的表面积以减弱铁锁与绳子之间的摩擦，这样制造出来的铁锁更轻、更易于操作当然价格也不菲。如果压力足够大，冷煅法也一样能够制造出同样的铁锁。
 不管用什么方法，锁身与锁门部位的合金一定要经过几次热煅，铁锁的锻造简单称为五部法：
第一步：用482度高温热煅2小时，目的是去除合金中的杂质。然后在水中淬火，防止铝合金中的大量沉淀物弱化其承重性。
第二步：用121度高温热煅24小时，然后在空气中自然冷却，此是为了精细的去除沉淀物
经过这两个步骤的加热与冷却，现在这把铁锁已经足够坚固了。
第三步：进行打磨，使得铁锁平滑，凹凸有致
第四步：进行阳极电镀，这不仅是对铁锁的一种美化，这一步骤使得表面的铝最终变成了氧化铝，使得它们如同钻石一样坚硬，而铝自身的氧化是非常缓慢的（这就是为什么当你在攀爬时铁锁会让你的手变黑，电镀使得铁锁表面更厚实也更耐用。）为了得到不同的颜色，电镀的部分还需要染色。
第五步：使用脱离子剂。主要是为了避免表面被腐蚀。因为在制造铁锁的过程中所有的注意力都集中在获得铁锁的形状与承重上，而忽视了铝合金表面的多孔性与弱抗腐蚀性。所以使用脱离子剂以弥补这些缺陷。所以铁锁要远离盐水和其它酸性溶剂，如果你在海边攀岩，那么攀完后，用清水清洗铁锁。
 
钢制铁锁多用于室内岩场或者是救援时，因为具有很强的承重力和抗磨损，但它的重量却不适合攀爬，钛铁锁质量更轻但却价格昂贵，因此铝合金铁锁是最好的选择。
 
锁身设计
铁锁的形状主要取决于怎样使用铁锁。如今铁锁的形状主要分为四类：O形锁、D形锁、偏D形锁、梨形锁
O形锁曾经是最流行的标准用锁，可用于器械攀登、沿绳下降以及大岩壁吊物。因为这种锁结构对称。但是后来发现了这种锁的致命缺点：一旦负重后，一半的力量集中到了铁锁最脆弱的部分――锁门链接处。因此如果你仔细观察O形锁，会发现它的各种承重数据比其他各种锁都要大，尤其是它的开口拉力比其他形状的锁要大许多。要实现这种功能注定它的自身重量也会比其他形状的锁更重。但是由于它的多功能性与低价位弥补了这些缺点。
D形锁是在O形锁的基础上进行的一种改进，它的设计保证了铁锁承重时力量不会均衡的分散到铁锁的两侧，也因此降低了锁门的承重。这种结构不对称的设计恰恰避免了铁锁最脆弱的锁门，而且这种设计有利于手掌的抓握。D形锁逐渐成为使用频率最高的。
偏D形锁减低了承重中枢线两端的弯曲率，这是对D形锁的一种改进，这种改进没有降低铁锁的承重或其他功能，却减低了铝合金的使用，因此也降低了铁锁的重量。偏D形锁在上世纪50年代就已经设计出来，但直到90年代才开始流行使用。
梨形锁，官方的正式名称为HMS保护器。HMS是德语：halbmastwurf Sicherung 的缩写，意思为可用于意大利半扣。这是一种最古老的铁锁设计。它和下降器相配合是最为理想的保护与下降用锁，甚至可以直接使用意大利半扣。它的优点在于铁锁内部轮廓大而且圆滑，便于绳子通过，也便于与安全带连接。当然也方便用于顶绳攀登时的保护点设置的用锁。
锁扣设计
所有的铁锁都有两种可供选择的上锁方式：一种为栓－凹口式，另一种为结合式。
栓－凹口式
 
 
 
接合式
最早的铁锁，锁扣设计都是使用的接合式。但是栓－凹口式能互相咬合，更加确保安全，栓的存在是为了防止穿过铁锁的绳套或主绳从锁扣里滑脱。因此无论是哪一种锁扣方式都有一种办法（或者称为一种设计）阻止绳套或者是主绳的滑脱，这种设计称为锁鼻。如图：
锁门设计
锁门通常都是使用的铝棒，常用的有三种锁门设计，分别为直状、弯曲状、线状。如图：
（上：弯曲状、下：直状、右：线状）
直状形的锁门使用最为广泛，这种锁基本可适用于绝大多数的攀登情境；弯曲状的铁锁通常使用在快挂下面一把，用来快速将绳子扣进铁锁，优点就在于非常贴合手指和绳子的搭配操作；而线状的锁门最大的优点在于简化了铁锁的设计，因此也减低了铁锁的重量，同时它的承重力却没有改变，而且扣绳也相对容易。另外一个巨大的优点在于如果进行冰雪操作，铁锁很少受到冰雪的干扰。但是它的缺点在于当它进行横向受力时却是相当危险的。并且在进行攀岩时如果位置不慎，锁门与岩石发生直接摩擦也容易被打开。
  锁定装置
既然开口拉力只有纵向拉力的三分之一，因此保证铁锁是锁定的状态就非常必要了。每一个攀登者都会有几把拥有锁定装置的铁锁。铁锁的锁定装置有如下几种：旋转锁定、半自锁、自锁。如图：
（左：自锁、 右：旋转锁定、下：半自锁）
旋转锁定的装置比较安全，但是它的缺点也是很明显的，首先它的使用必须比较干净，如果一些细纱等细微的物体进入，可能会导致滑丝从而使得旋转锁定装置失效；另外如果拧的太紧可能攀爬完后无法打开，如果拧的太松，可能在攀爬过程中会完全打开；如果在冰雪环境中操作，带着手套很难单手完成操作。最大的缺点就是你每次使用都不能忘记要锁定。
  自锁或者半自锁铁锁解决了旋转锁定的铁锁的缺点，但是自身的缺点是安全性能可能会降低，尤其是不能保证纵向受力或者是负重过大时，自锁装置可能会失效。但是现在有些自锁装置加了另外一层保险以确保安全，那就是在你上锁或解锁前必须推一下或者是拉一下自锁装置。
铁锁测试
根据CE标准，当锁门扣紧时，铁锁最小的承受拉力为20KN,这个数据来自于人体所能承受的力为12KN,根据物理上的摩擦效应，当铁锁作为上方保护点通过主绳，一端重量为12KN,另一端只要用三分之二的力就可以保持两端的平衡，这时两段的合力就为20KN,那么加在铁锁上的力就为20KN,因此铁锁至少要承重20KN。铁锁只要合理使用，负重不超过极限，铁锁是不会断裂的，除非你没有锁定，铁锁的断裂总是从锁扣开始的。，因此CE规定开口拉力最小不能少于7KN。
选择铁锁
当你购买铁锁时，首先要知道你想用铁锁做什么攀登，然后根据你的定位选择适合自己的铁锁。首先考虑的是铁锁的结构设计与锁门设计。开口拉力是你应该最为关心的数据而不是纵向拉力。在同等条件下尽可能选择轻便的铁锁。要确信铁锁的操作相对简单，这意味着当你手被冻麻木，而且戴着厚厚的手套，并且要用单手操作时，铁锁的设计没有阻碍你，相反能够帮助你！