Japanski mačevi smatraju se vrhuncem razvoja srednjovjekovne metalurgije i stvarnih umjetničkih djela. Kovačari su tehnologiju njihove proizvodnje dugo držali u tajnosti, a neke su suptilnosti još uvijek nepoznate.
Topiti čelik
Japan je siromašan rudama koje sadrže željezo, stoga su, kako bi se dobilo visokokvalitetno željezo, izratci nekoliko godina zakopavani u zemlju ili uronjeni u močvaru. Za to vrijeme iz željeza su uklonjene štetne nečistoće i troske. Nakon što su praznine "sazrele", kovač je pristupio kovanju. Željezni ingoti pretvoreni su u ploče, koje su nekoliko puta presavijene na pola, dosežući ne samo višeslojnu strukturu čelika, već i jednak sadržaj ugljika u njemu duž cijele duljine, što je oštricu štitilo od uništenja zbog nehomogenog sastava.
Suvremeni istraživači vjeruju da su japanski mačevi bili tek neznatno superiorniji od europskih kolega, budući da su se glavne tehnološke faze poklopile.
Za proizvodnju pravog japanskog mača korištene su najmanje dvije vrste čelika: čvrsti - s visokim udjelom ugljika i duktilni - s niskim udjelom ugljika. Kovači su kombinirali čelik različite tvrdoće kako bi kombinirali snagu u oštrici, potrebnu za rezni rub, i fleksibilnost, koja je mač štitila od oštećenja pri udarcu. U najsloženijim mačevima korišteno je do sedam vrsta čelika, ali rezultirajuće oštrice imale su najbolje karakteristike.
Nakon formiranja slijepe oštrice započela je faza toplinske obrade, odnosno stvrdnjavanja. Otvrdnjavanje osigurava reznom dijelu mača potrebnu čvrstoću i otpornost na mehanička naprezanja. Istodobno, kovači su riješili problem istodobnog održavanja fleksibilnosti oštrice. To je postignuto pomoću takozvane tehnologije neravnomjernog očvršćavanja. Na oštricu je nanesen poseban sastav na bazi gline i pepela s dodatkom tajnih sastojaka, a debljina sloja bila je različita: najtanji je bio na reznom dijelu, a najdeblji u sredini oštrice.
Od obratka do oštrice
Ovako pripremljeni mač zagrijavan je na temperaturu od približno 760 ° C, nakon čega je naglo ohlađen. Kao rezultat toga, metal je promijenio svoju strukturu, dostigavši najveću čvrstoću na području gdje je sloj smjese najtanji. Uz to, na granici reznog dijela i glavne površine formiran je poseban uzorak prema kojem su obrtnici ocjenjivali kvalitetu kovačkog rada. Inače, zakrivljeni oblik lopatica u nekim je slučajevima postignut upravo deformacijom tijekom postupka stvrdnjavanja.
Puno je različitih mitova nakupljenih oko japanskih mačeva. Čudesna svojstva samurajskog oružja često se promoviraju u zapadnjačkim filmovima.
Završne faze stvaranja japanskog mača su poliranje i sastavljanje. Da bi oštrica dobila sjaj, glavni polirist koristio je do šesnaest vrsta brusnih kamena različitih stupnjeva zrna. Nakon brušenja, na oštricu su bili pričvršćeni okrugli štitnik s uzorkom i drška, prekrivena kožom morskog psa ili škriljevca, što je omogućilo da mač ne klizi na dlanu. Korice mača izrađene su od lakiranog drveta, posebno magnolije.
