目的探索剪切痕迹形态特征与造痕工具刃口形态结构之间的关系,建立一套根据现场剪切断头种类与细节特征推断造痕工具种类的方法。方法选用10个品牌24种钳、剪工具共76把,采用直剪的方式,分别剪切紫铜丝、铝丝、铅丝、贯通地线、铁路线缆,比较观察剪切断头的侧面形态、峰角大小、立顶高度、立顶形态以及坡面反映出的刃侧加工花纹特征等,总结分析痕迹特征与造痕工具结构之间的内在关联性。结果不同刃口形态的工具剪切断头侧面形态有较明显区别,工具刃侧不同的加工花纹会在断头坡面上有不同的特征反映,不同种类工具的刃顶厚度、刃顶形态、咬合角对剪切断头立顶高度、立顶形态及断头峰角大小有影响。结论综合利用剪切断头侧面形、立顶高度、立顶形态、峰角大小、断头坡面上的工具刃侧加工花纹印压痕迹,同时结合现场具体环境可以有效提高工具种类推断结果的准确度与可靠性。
1.1.1剪切工具
选用邦克、鹰之印、威达、世达、百锐、宝锋、匠华、长城精工、力箭、王麻子10个品牌的24种工具共76把,其中钳类工具14种,剪类工具10种,根据实验内容的需要选用不同种类的工具和规格。
1.1.2仪器设备
尼康D810数码照相机,莱卡EZ4HD立体显微镜,ZOOM-700P读数显微镜,游标卡尺。
剪切客体时采用垂直于线材长轴的方式,剪切客体包括紫铜丝(直径4mm)、铝丝(直径4mm)、铅丝(直径6mm)、贯通地线(直径11mm)、铁路线缆(直径16mm)等线材;使用不同品牌、种类和规格的工具剪切不同的线材,剪切形成的两个断头做好与剪切刃口里外侧的对应记录,方便后续分析断头形态与工具刃口的对应关系。
用橡皮泥固定剪切的断头,用相机拍照记录断头侧面形、立顶、峰角等特征,用立体显微镜观察剪切坡面上的线条形态,用游标卡尺测量工具刃顶厚度,用读数显微镜测量剪切断头立顶高度和峰角大小。
剪切断头侧面形能反映出断头峰角大小、坡面的陡缓、立顶的高低,也反映了钳、剪类工具的咬合状态,是区别工具种类的主要依据。在GB/T6289-2013《夹扭钳和剪切钳术语》将剪切工具刃口形态分为双斜面刃、单斜面刃、刀砧式刃、剪式刃的基础上,笔者发现钳剪类工具的刃口形态可进一步细分为:对称双斜面刃、非对称双斜面刃、单斜面刃、刀砧式刃、斜面剪式刃、平面剪式刃、刀切刃7种形态(图1)。
2.1.1双斜面刃工具及断头侧面形特征
双斜面刃工具根据里、外刃形态的不同,分为对称与非对称双斜面刃两种。
1)对称双斜面刃工具
此类工具里刃、外刃的咬合角度基本相等,常见的有断线钳、手持式液压剪等。使用鹰之印450mm断线钳、邦克4~16mm手持式液压剪分别剪切4mm紫铜丝,制作样本断头80枚,发现所形成的断头侧面形特征均反映为:一次剪切形成两个断头,四个坡面;两个断头的坡面大小、长短基本对称;单个断头的两个坡面有明显夹角(图2、图3)。
2)非对称双斜面刃工具
非对称双斜面刃工具里、外刃的咬合角度有较大的差异,钢丝钳、电工钳、斜嘴钳、带刃尖嘴钳、顶切钳、弯嘴钳、胡桃钳、扎线钳都属于此类工具。选用鹰之印6寸斜嘴钳、威达7寸胡桃钳分别剪切4mm铝丝和6mm铅丝,制作样本断头160枚,发现所形成的断头侧面形特征均反映为:一次剪切形成两个断头,四个坡面;两个断头的坡面大小、长短不对称;单个断头的两个坡面有明显夹角(图4、图5)。
2.1.2单斜面刃工具及断头侧面形特征
常见的工具主要是水口钳。选用鹰之印5寸水口钳剪切6mm铅丝,制作样本断头40枚,发现所形成的断头侧面形特征均反映为:一次剪切形成两个断头;其中一个断头的两个坡面有明显夹角,另一个断头的两个坡面基本为平面且在断头中部有一条直形分离线(图6)。
2.1.3刀砧式刃工具及断头侧面形特征
常见工具主要有尖嘴带刃大力钳和曲口带刃大力钳。选用世达9寸尖嘴带刃大力钳、世达7寸曲口带刃大力钳,分别剪切6mm铅丝,制作样本断头80枚,发现所形成的断头侧面形特征均反映为:一次剪切形成两个断头,四个斜坡;单个断头的两个坡面有明显的高低区别,在两个斜坡间有一个接近于垂直的面(图7、图8)。
2.1.4剪式刃工具及断头侧面形特征
剪式刃工具根据工具刃口形态的不同,分为斜面剪式刃和平面剪式刃两种。
1)斜面剪式刃工具
常见工具主要有:线缆剪、民用剪、剪花剪、电工剪、航空剪、剪枝剪、铁皮剪、整篱剪等,此类工具刃口一侧呈斜面,另一侧为平面。选用鹰之印450mm线缆剪、匠华剪花剪分别剪切4mm紫铜丝,制作样本断头80枚,发现所形成的断头侧面形特征均反映为:一次剪切形成两个断头,四个斜坡;两个断头的坡面大小、长短基本对称;单个断头的两个斜坡坡度较缓且多为一大一小(图9、图10)。
2)平面剪式刃工具
常见工具有鲤鱼钳和钢带剪,此类工具刃口两侧均为平面。使用威达150mm鲤鱼钳、邦克300mm钢带剪分别剪切4mm紫铜丝,制作样本断头80枚,发现所形成的断头侧面形特征均反映为:一次剪切形成两个断头,四个坡面;两个断头的侧面形基本对称;单个断头的两个坡面有明显的陡缓区别,其中一个坡面接近垂直(图11、图12)。
2.1.5刀切刃工具及断头侧面形特征
刀切刃的剪切原理与常规的钳、剪类工具不同,常规钳、剪类工具均有2个剪切刃,而刀切刃工具只有1个剪切刃,以切割的方式进行剪切,典型工具为铝塑剪。使用鹰之印42mm铝塑剪剪切6mm铅丝,制作样本断头40枚,发现所形成的断头侧面形主要特征为:一次剪切形成两个断头;每个断头只有一个面且均接近于平面(图13)。
断头立顶的厚度、高度、形态和印压痕迹特征综合反映了工具刃顶结构,本部分实验主要探讨立顶高度和立顶形态在工具种类推断中的应用。
2.3.1立顶高度
2.3.2立顶形态
工具剪切客体时,刃顶形态会反映在立顶上。工具刃顶形态主要有直线形和弧线形两类,有些特殊工具的刃顶还可细分为:带齿直线形、双弧曲线形等。选用鹰之印450mm线缆剪(单剪切刃)、邦克6寸线缆剪(双剪切刃)、威达175mm左弯头航空剪进行剪切实验,为使剪切断头立顶形态特征反映明显,笔者结合这3种工具的剪切能力,分别选用了11mm贯通地线、16mm铁路线缆、6mm铅丝作为剪切实验材料,制作样本断头120枚,对制作的样本断头进行观察,发现:单剪切刃线缆剪形成的立顶形态为弧线形(图18),双剪切刃线缆剪形成的立顶形态为双弧曲线形(图19),带齿航空剪形成的立顶形态为带齿直线形(图20)。
当工具剪切客体时,咬合角制约着断头峰角,断头峰角反映咬合角。选用鹰之印、邦克、世达、百锐4个品牌不同规格的断线钳、钢丝钳、斜嘴钳、带刃尖嘴钳、水口钳、线缆剪及宝锋、匠华、力箭、王麻子4个品牌的民用剪共76把工具,测量每把工具的咬合角,考虑到客体材质对工具剪切断头峰角与咬合角关系的影响,剪切实验时用每把工具分别剪切4mm紫铜丝、6mm铅丝,制作剪切样本断头6080枚(每把工具制作样本断头80枚),将以上工具的咬合角范围及样本断头峰角范围进行比较(表1)。
本文选用多种工具在不同材质客体上制作多个样本,系统地探索了钳剪工具形态结构与钳剪断头痕迹特征之间的关系,初步建立了基于钳剪断头侧面形、立顶高度及形态、峰角、坡面加工花纹印压痕迹四种工具种类分析推断的具体方法。需要强调的是,单独分析这四个因素中的任意一个得出的工具种类的指向性是很宽泛的,这四个分析角度是彼此关联并且相互印证的,在分析工具种类时应该综合考虑、灵活运用;另一方面,这四个因素仅仅是基于剪切断头的特征分析,在实际案件中,作案人在使用剪切工具进行作案时,会受被剪客体所处的现场环境、工具是否顺手、作案人力量等因素的影响,在进行剪切时,有时会出现试剪或多次换位剪切的现象,这样在被剪客体表面就可能遗留下工具尖部形态、剪切刃形态以及工具某部位的夹持形态。在一定的条件下,我们可以将这些附加痕迹作为判断工具种类的辅助条件。如果在分析推断工具种类时,能够结合现场所处环境、犯罪嫌疑人心理、剪切方式、作案人力量、剪切客体材质等多种因素对形痕特征的影响进行分析,可以进一步提高分析的准确性。