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罗建峰、张超华、徐伟、吴智慧、蔡家斌、李涛:钢琴音板的生产工艺3-3钢琴音板制备工艺 240722

2024-07-19

钢琴音板的生产工艺3-3钢琴音板制备工艺

文/罗建峰¹,张超华²,徐伟²,吴智慧²,蔡家斌²,李涛²

(1.宁波森隆乐器股份有限公司,浙江宁波315323;2.南京林业大学,江苏南京210037)

来源/ 《木材加工机械》

 

百花齐放、百家争鸣是学术的基本态度。作为学术平台,霸拓推送(并不代表认同)能引发思索的文章。

 

3钢琴音板制备工艺

钢琴音板配料工艺包括:根据钢琴质量要求合理选材、合理确定加工余量和掌握对成材的含水率以及正确选择配料的方式和加工方法。

钢琴音板毛料机械加工与设备包括:平刨、压刨、铣床、悬臂式万能圆锯机。平刨和铣床用于加工基准面,悬臂式万能圆锯机用于加工规格尺寸,长度上斜截;压刨可以用来上加工相对面、斜面。

钢琴音板可分为实木音板,实木复合音板(实板拼贴成芯板,两面贴刨切红松或白松径向单板,热压成复合音板),胶合板复合音板(椴木胶合板芯板,两面贴刨切红松或白松径切单板,热压而成复合音板)。其中实木音板具有代表性,重点阐述如下。

 

3.1截音板大板

把一面刨光的音板大板放在工作台面上,检查板材两面的材质状况,按质量标准看材下料。把最长样板顺纤维方向放在符合材质要求的板面上,按样板的端头斜度用铅笔画上端头截取。按材质情况依样板由长料至短料画线,不能做音板的料可选做后背板。最后剩下的边角料选做中盘芯板。画线大板在圆锯机锯断后,按长度号码分别码放整齐待选配。

 

3.2配音板大板

把截好的音板条按配板要求的长短顺序放在配大板的样板上,依图纸规定的纹理斜度配成长方形的大板。配板时应将最长的用在中间,最短的用在两端,板面颜色,纹理要求接近,好面朝上,规格、加工余量和质量应符合技术要求。

将配好的大板均匀分为四份,在排列好的每份板条面上画两条贯通的横线,线端不得超过外面两块板的板边。配好大板中每块板的标记与另一组大板不能相同,以免下道工序搞错。将四份按长短规格折叠在一起,用绳捆成捆。

 

3.3拼粘音板小板

3.3.1平刨拼缝

音板一般按照拼虚缝的操作方法,留虚缝的原则是长窄的板条留虚缝较大,短宽的板条留虚量较少。拼缝边要求平光无刺,并与大面垂直,拼缝采用加工精度高的专用平刨,以确保拼缝严密,也可采用普通平刨粗加工,再用手工刨精加工。

3.3.2木卡粘缝

木卡粘缝也称为拼粘。音板小板胶粘使用专用木卡具,要求拼粘严密,配料位置线对准,板面平整,板面错位不大于1mm,如有错线应用锤子敲正。卡粘好的音板连木卡具一起静置十二小时后卸卡。国外也有采用专门设备粘拼音板的。

3.4拼粘音板大板

3.4.1画线

将待粘的组合板,共四块,按标记号顺序成架平放在工作台面上,查看正面颜色,纹理是否接近一致,将合格的组合板放齐对正,用样板画规格线和对缝线,画好后按顺序码放。

3.4.2拼小板

选好的一副大板(四组拼板)再分为两组拼粘,用手工拼缝粗刨找直,再用细刨刨光,拼缝中间少虚一些,拼缝面与大面垂直,拼缝表面平光无刺。

3.4.3粘小板

采用专用卡具,手工涂胶,要求涂胶快速均匀,拼粘时拼缝线对齐、卡紧,粘缝严密。将挤出多余的胶立即用刷子刷净,静置三小时后卸卡。

3.4.4拼粘大板

加工方法与拼粘小板相同,将两个三角形拼粘成一个矩形,最后磨光。

3.5肋木加工

按型号、规格、质量要求,配套加工,优先锯截长肋木,后截短肋木,并做标记,避免错乱。然后用压刨加工厚度,进料前应选弦切面向下,顺木纹进料刨削,刨光后再加工相对另一弦切面,按号刨光后,码放整齐。净光肋木两侧面,圆锯加工肋木弧形面,用弧形靠模在铣床加工。画线铣两端头,铣圆弧。选配肋木,以第一根颜色为基准选配其他号,一架钢琴的全部肋木颜色、纹理应接近一致,做标记捆好。

 

4表面涂饰对音板的影响

在音板的低音、中音、高音的各个音区部分,涂饰有硬度和粘度逐渐增高的涂料,称为特征钢琴音板。

一般的钢琴是由和键盘连动的弦槌击弦而使弦产生振动,这个振动能量传送给音板,并通过胶在音板上的多根肋木扩展到整个音板,产生向外部辐射的钢琴音。为了提高音板的放大振动性能,希望比重轻、弹性大、富有柔软并且振动衰减特性好,从低音区到高音区都有优良的振动性能。为了满足这样的要求,一般都用经严格挑选的云杉,并在其表面涂硝基等的涂料,目的是为了增加音板的耐候性和装饰效果。

但是,这样的音板沿着肋木增加了附加质量,在肋木周围质量增大,因此振动时容易形成以肋木为节的振动。这样的音板从低音到高音弦长逐渐减短,高音弦的振动能量小,音的衰减大,要使得高音区的音量大和音色好,有一定的缺陷。为了改善上述缺点,可将肋木制成凹形,音板做薄等方法,使音板的弯曲刚度均匀,高音区易于振动。但是这些改良是有限的,振动频率不能完全均匀,不能满足改良钢琴音量、音质的要求。

特征音板从音板涂料着眼,研究涂料和音板振动性能的关系。音板涂饰可以采用不同硬度和粘度的涂料,提高涂料的硬度和粘度能使音板的振动衰减特性有明显的变化,降低音的衰减特性,使全音域的音色、音量均匀。将音板划分成为低、中、高三个音区,在各个音区所涂饰的涂料的硬度和粘度逐渐增高。

弦由和键盘连动的弦槌击弦而产生振动。弦的振动能量通过长弦码或短弦码传送给音板,由音板向外辐射出钢琴音。将音板划分成三个音区:低音区Ⅰ(靠近短弦码附近)、中音区Ⅱ(中音弦的长弦码附近中央)和高音区Ⅲ(高音弦的长弦码右侧附近)。在各个音区分别喷涂有不同硬度和粘度的涂料。低音区用的是硬度和粘度低的硝基等的软质涂料;中音区用的是硬度和粘度比低音区高些的洋干漆;高音区所用的是硬度和粘度最高的环氧类涂料。

涂料的硬度、粘度越高,传音的性能越好,并且衰减特性也好。弦的振动能量一方面可由肋木传输,同时涂料也可传输,音区越高传输性能越好,结果改善了高音区的音量不足问题,并使全音域的均匀性良好。使用涂料不限于上述的硝基漆、洋干漆、环氧类漆,也可采用其它合适的涂料,要根据使用钢琴地区的气候条件来决定。也可以采用一个种类的涂料只改变其硬度和粘度。涂料不仅可涂在音板的上表面,另一面也可涂饰。

上述用涂料改良的特征音板只适用于立式钢琴的音板,卧式钢琴不适用。钢琴音板如果采用上述的涂料来取得传输音的性能,衰减性能的不同,在低、中、高音区分别采用了软的、中间的、硬的涂料,不仅改善了整个音板的耐气候性和外观装饰效果,也特别使不平均的音区的音量、音色在全音域中能得到平衡,使钢琴音响性能得到提高。

 


[参考文献]

[1]成俊卿,杨家驹,刘鹏.中国木材志[M].北京:中国林业出版社,1992.

[2]区炽南.制材学[M].北京:中国林业出版社,1992.

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[4]马伟.钢琴知识问答[M].北京:中国文联出版公司,1992.

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[7]米佳.钢琴的构造与性能[J].初中生辅导,2002,(1).

[8]卧式三角琴研制参考资料[M].山海钢琴厂技术科内部资料.

 

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