摘要：本文從鋼琴纏弦的材料及其繞線制作工藝入手，將符合纏弦需要的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合梳理，并以此基礎(chǔ)對(duì)纏弦繞線工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行理論分析，提出纏弦繞線后的回彈角與纏弦繞線工藝穩(wěn)定性的相互關(guān)系，并通過對(duì)統(tǒng)一芯弦張力客觀值參數(shù)的方法進(jìn)行探索與改革，去解決繞弦機(jī)在實(shí)踐過程因每一根芯弦張力不同和張力過小所引發(fā)的音效差異問題，為鋼琴纏弦工藝在材料與實(shí)驗(yàn)分析后的裝置應(yīng)用提供必要的參考。

關(guān)鍵詞：鋼琴纏弦" 材料" 回彈角" 裝置應(yīng)用

一、鋼琴纏弦工藝的自有屬性——弦材料分析

現(xiàn)代鋼琴琴弦根據(jù)所使用的材料，可分為鋼絲和銅絲兩種類型。在鋼絲芯弦上纏繞銅絲的弦即為纏弦，通常用于鋼琴低音區(qū)（及少數(shù)中低音交界區(qū)域），并根據(jù)纏弦的琴弦張力、振動(dòng)頻率等需求，同時(shí)考慮到銅線過粗阻礙纏繞等因素，又分為一層纏弦或雙層纏弦。裸弦根據(jù)截面形狀的不同也有兩種形式，即圓形鋼絲芯弦和六角形鋼絲芯弦。其中，六角形鋼絲芯弦最早于1882年德國(guó)波昂賈德生產(chǎn)的ROSLAU琴弦，而纏弦所使用的芯弦鋼絲通常使用六角形鋼絲的效果最佳。福州和聲鋼琴股份有限公司生產(chǎn)的哈曼尼系列鋼琴，低音區(qū)纏弦均使用六角型鋼弦。其目的就是使銅絲與鋼絲（芯弦）纏繞更加緊密。

（一）鋼琴弦材料

鋼琴弦的金屬成分與普通鋼絲類似，只是成分比例有所不同，是含碳量在0.8%～0.95%的高碳鋼經(jīng)鉛浴淬火后冷拉而成。另有硅（0.3%～0.6%）、錳（0.15%～0.35%）、磷（不大于0.04%）、硫（小于0.04%）等化學(xué)元素按一定比例進(jìn)行分配。在芯弦鋼絲的外層纏繞銅絲時(shí)，其選中的銅絲中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般都不低于99.5%，且極少含氧銅等雜質(zhì)量，因外觀又呈現(xiàn)紫紅色，故這種純銅又被稱為紫銅。

（二）纏弦漆包線

低音纏弦中所使用的銅絲是專用于鋼琴特殊要求的漆包線，是一種經(jīng)過防銹處理的銅線，其表面附著一層很薄的韌性透明復(fù)合漆材料，經(jīng)過纏繞折斷、破裂、鍍層剝落等試驗(yàn)，在銅絲的柔韌性和附著性方面，能夠滿足漆膜不開裂、不脫層，最大限度避免影響振動(dòng)，并使銅絲表面光潔以達(dá)到無(wú)暗斑等特殊要求。現(xiàn)應(yīng)用于鋼琴低音纏弦制作加工中。

（三）鋼琴弦標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《QB/T 4323-2012鋼琴弦》輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)鋼絲、銅絲的測(cè)試方法而言，想要證實(shí)纏弦在生產(chǎn)過程中是否符合鋼琴弦的標(biāo)準(zhǔn)，需要溫度控制在（23±2）℃，濕度控制在65%RH±5%RH范圍內(nèi)進(jìn)行材性標(biāo)準(zhǔn)的分析，尤其對(duì)于碳含量的測(cè)試應(yīng)遵循《GB/T 20123-2006 鋼鐵 總碳硫含量的測(cè)定 高頻感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法（常規(guī)方法）》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行操作，其原理主要是利用氧氣流中二氧化碳和一氧化碳的紅外吸收光譜進(jìn)行測(cè)量，而且前提是必須經(jīng)過氧氣流中的燃燒，并將碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳和（或）二氧化碳，并在試劑環(huán)節(jié)進(jìn)行相應(yīng)的步驟和數(shù)據(jù)驗(yàn)證，如表1：

二、鋼琴纏弦工藝的人為屬性——回彈角實(shí)驗(yàn)分析

鋼琴纏弦的原理同“纏繞試驗(yàn)”類似，是將鋼琴專用漆包銅線在規(guī)定直徑的芯材上按照既定的轉(zhuǎn)速、角度進(jìn)行規(guī)定周（圈）數(shù)纏繞長(zhǎng)度的緊密纏繞試驗(yàn)。鋼絲芯材依據(jù)《GB/T 228.1-2021金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法》進(jìn)行抗拉強(qiáng)度、斷裂載荷的測(cè)試，纏繞銅絲依據(jù)《GB/T 4074.3-2008①繞組線試驗(yàn)方法 第3部分：機(jī)械性能》進(jìn)行斷裂伸長(zhǎng)率、回彈性的測(cè)試要求（圖1、圖2）。

為得出實(shí)踐作業(yè)中相對(duì)客觀的理論分析參數(shù)，我們與福州和聲鋼琴股份有限公司技術(shù)部及總工程師共同參與此次纏弦加工作業(yè)試驗(yàn)（設(shè)備采用 HSYA-01（02＼03） 弦線繞線機(jī)、HS-Y1-39 數(shù)控繞線機(jī)），生產(chǎn)樣品為實(shí)驗(yàn)分析樣本，國(guó)家輕工業(yè)樂器質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心（廣州）的（微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī) RGD-3、回彈儀 HTJ-16、圓線回彈角試驗(yàn)儀 BYH-52）檢測(cè)數(shù)據(jù)作為主要參考（圖3），并進(jìn)行抗拉強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、回彈性試驗(yàn)及纏繞后的琴弦回轉(zhuǎn)圈角度等操作試驗(yàn)。

（一）鋼琴弦標(biāo)準(zhǔn)纏弦拉伸力試驗(yàn)分析

鋼琴纏弦的斷裂伸長(zhǎng)率是長(zhǎng)度增加值與原長(zhǎng)度之比。在伸長(zhǎng)儀或拉力試驗(yàn)機(jī)上 （微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)RGD-3），以（5±1）mm/s的速率將一根鋼琴琴弦，進(jìn)行自由測(cè)試長(zhǎng)度為200～250mm的校直試樣拉伸至導(dǎo)體斷裂點(diǎn)，計(jì)算斷裂時(shí)長(zhǎng)度線性增量與自由測(cè)試長(zhǎng)度之比，其原理參考同樣是以（5±1）mm/s的速率，卻對(duì)在一定直徑范圍內(nèi)（0.018～5.000mm）的導(dǎo)體標(biāo)稱進(jìn)行相同長(zhǎng)度的校直（拉伸至斷裂），并計(jì)算最小伸長(zhǎng)率（百分比表示），如表2。而抗張強(qiáng)度是導(dǎo)體斷裂時(shí)拉斷力與其原始截面積之比。斷裂伸長(zhǎng)率應(yīng)不小于表2中的規(guī)定值，試驗(yàn)時(shí)溫度應(yīng)控制在（23±2）℃，相對(duì)濕度在65%RH±5%RH的環(huán)境中進(jìn)行，原理參考拉力斷裂實(shí)驗(yàn)儀（圖4）圖例。

注釋：

①2024年11月1日該標(biāo)準(zhǔn)廢止，由GB/T 4074.3-2024全面替代，本文拉伸檢測(cè)記錄及檢測(cè)報(bào)告等時(shí)間在新標(biāo)準(zhǔn)之前完成。

（待 續(xù)）