在鋼琴中,音板與鐵板、背架等張弦系統的主體結構件,共同承載著來自琴弦的巨大張力。當琴弦受到激發而振動時,通過緊附在音板上的弦碼傳導,音板被撼動起來。音板不僅對來自琴弦的振動產生響應,并且發生共振,大面積增強聲波的輻射,使音量得以加強。音板又像濾波器一樣,能使鋼琴的音色得以潤飾。這是大家對鋼琴音板主要功能的共識。廣義上的鋼琴音板主要是由音板(也稱共振板)、肋木和弦碼組成。音板粘肋木工序就是將音板與肋木組合在一起,組合后肋木作為音板的加強肋以加強音板的剛性及彈性。音板與肋木的粘合好壞將直接反映到鋼琴的音質,如果粘合不良,鋼琴彈奏時將出現雜音,直接影響鋼琴的聲學品質。本文主要論及音板與肋木的粘合工藝。按使用機臺類型及膠的固化類型來分,可分為以下三種:手頂粘合、氣缸粘合以及高頻粘合。下面我們逐一進行簡要評述:
一、手頂粘合
(一)所需設備、工裝:
鐵架、木條、木塊、墊條、涂膠機。
(二)工藝參數:
用木條撐緊肋木,以壓至肋木與音板吻合為宜,粘合大于等于1小時。
音板與肋木粘合后至少≥10小時后才可以流入下工序加工。
(三)優點:
手頂粘合具有機床簡單、通用性強的優點,加工不同型號的音板只需要更換粘肋木底模即可。且不需要提供額外的動力,如氣源、電源等。
(四)缺點:
(四)缺點:
加工效率低,加工每件產品僅僅用木條將肋木撐緊在音板上需耗時1小時左右,日每臺設備的加工能力僅為5臺左右。對操作工的操作技能要求高,撐緊木條時需要遵循先中間后兩邊的順序,且需對稱依次撐緊。音板與肋木壓榨完成后,由于膠粘劑尚未完全固化,僅達到一定的初粘強度,所以音板需放置1個工作日使膠完全固化才能投入下工序加工,生產周期長。
(五)適用范圍:手頂粘合工藝一般適用于產量非常小的鋼琴音板與肋木的加工。
二、氣缸粘合
(一)所需設備、工裝:
粘肋木鐵架、木塊、墊條、涂膠機
(二)工藝藝參數:
壓力:0.4~0.6MPa,粘合≥1小時。
音板與肋木粘合后至少≥10小時后才可以流入下工序加工。
(三)優點:
氣缸粘合一般均為專機專用,即單一設備加工單一型號的音板。生產效率比手頂粘合高,肋木由涂膠至壓緊在音板上僅需耗時幾分鐘(不含保壓時間),每臺設備的日生產能力為8臺。采用氣缸壓榨,壓榨粘合效果較手頂粘合高,且對操作工技能要求不高。
(四)缺點:
專機專用,通用性不強,容易出現不同型號產量波動時,部分機臺閑置的情況。且由于機臺的不通用,生產效率低,需占用較多的場地用于擺放機臺。與手頂粘合一樣,壓榨完成后,由于膠粘劑尚未完全固化,僅達到一定的初粘強度,所以音板需放置1個工作日使膠完全固化才能投入下工序加工,生產周期長。
(五)適用范圍:氣缸粘合工藝一般適用于產量中等的鋼琴音板與肋木的加工。
上述手頂粘合及氣缸粘合工藝存在一個共同的特點:工件的粘合都是依靠膠粘劑本身在自然環境下慢慢固化,受自然環境的影響較大,需要相當長的時間膠粘劑才能固化。即使采用熱風、暖氣等方式促使膠粘劑加速固化,由于屬于間接加熱,熱量傳遞速度慢,并且受木材厚薄的影響較大,其粘合效率也難以有效提升。因此,粘合工序因為其粘合時間長,生產效率低,常常成為制約生產的重要因素。
三、高頻粘合(如圖3)
(一)所需設備、工裝:高頻粘肋木機、手提涂膠機
(二)工藝參數:
壓力:0.4~0.6MPa;
加熱時間:2分鐘以上
陽極電流:1.3~2.5A
柵極電流:0.3~0.7A
保壓時間:2分鐘以上
(三)優點:
高頻粘合主要通過電磁波選擇性加熱音板與肋木粘合處的膠層,使其快速固化、定型。隨著高頻技術的應用,目前一般鋼琴制造企業在音板與肋木的粘合工序都相繼使用了高頻加熱技術。
生產效率飛躍式提高。采用該技術可以大大提高音板粘肋木的生產效率,加工1臺產品的時間可以由原來的4小時/臺縮短至4分鐘/臺。單機的生產能力可以達到70臺/天。
生產場地大幅度減少。由于單機效率的飛躍式提升(相當于氣缸粘肋木機臺的8倍),生產占用產地可以大幅度減少。
產品質量得到進一步加強。由于高頻粘合主要是通過高頻電磁場直接加熱于膠層介質,其加熱效果只與介質的電性質、外加電磁場的強度以及工作頻率高低有關,與操作環境的溫、濕度無關,因此膠粘劑的固化效果不會因操作的天氣變化而變化,從而有效地保證了零部件的粘合效果,提高樂器產品的質量。
(四)缺點:
專機專用,通用性不強,容易出現不同型號產量波動時,部分機臺閑置的情況。
(五)適用范圍:高頻粘合工藝一般適用于產量非常大產品加工,如普及型教學琴的音板肋木加工。
四、綜述
每一種音板粘肋木工藝都有其優點,有其適應性,我們不能簡單的評價哪種工藝是最好的。從大規模生產化角度及技術發展趨勢來看,高頻粘合以其效率高、質量穩定為三者中最佳的選擇。而手頂粘合以其設備簡單、投入成本低及通用性強則更適用于多品種小批量的個性鋼琴的生產。綜上所述,我們在新產品試制投產時,需根據該品種型號的定位及生產銷售情況,同時結合車間的場地、員工素質合理選擇適用的音板粘肋木工藝。