1 、弦槌毛毡内应力 ( 弹性 ) 的结构特性

钢琴弦槌用毛毡是以纯羊毛制成的。纯羊毛纤维弯曲的形状各不相同。有的羊毛纤维比较直，例如山羊的羊毛；有的羊毛的纤维是弯曲的，如绵羊的羊毛。

在制毡的过程中研究人员发现，越是弯曲的毛纤维制成毡后弹性越好，相反，越直的毛纤维制毡后弹性越差。钢琴弦槌用毛毡不但要求弹性好，还要求纤维梳理的方向符合结构设计要求。

图 2-2 ：弦槌纤维

 

直的毛纤维易于梳理，弯曲的毛纤维有弹性，要想兼顾就要找到合适的接合点。实践证明，产于澳大利亚和英国的绵羊毛是制造弦槌最理想的材料，其毛纤维既有合适的波浪形曲线，又较易于梳理。特别是用于弦槌头部的毛毡，最好选用波浪形弯曲较大的羊毛纤维制作。根据德国贝希斯坦钢琴厂的技术人员实验分析：

弦槌毛纤维分层排列时呈现波浪形弯曲状，若以 3500 倍的放大照片观察，其波浪形弯曲结构就像欧洲屋顶上的瓦棱形状。当无数根弯曲的羊毛被压成毡以后，呈波浪形状的毛纤维交错叠加，相互牵连。弯曲叠加的毛纤维部分支撑着双方，由于是不规则的曲线接触，形成内部结构的不均衡性，从而储存大量动能，其内部产生了强大的内应力，就构成了毛毡的弹性。这就是毛毡的内应力产生的结构原理。

制造品质优良的弦槌，首先要有品质优良的具有理想弹性的毛毡，这是个先决条件。而且在以后的加工工艺过程中，包括整音，不是减弱而是设法加强这种内应力，加大弦槌内部储存的能量，这一点是至关重要的。

 

2 、弦槌制作的主要工艺过程

弦槌制作的工艺过程比较繁杂，很多工序属于木加工，如木芯的制作，其次是毛毡的加工，如毛毡下料修整等。弦槌后期的修理整形也很重要，但整个工艺过程中最重要的是弦槌毛毡与木芯的压粘工艺。这个环节做好了，弦槌的基础特性就有了，做不好，品质将大受影响。可以说：弦槌制作工艺一半以上的技术关键点都在压粘过程中。

图 2-3 ：弦槌木芯压粘工艺过程示意图

 

上图中，为了易于观察到毛毡受力以后产生的扭曲变形状况，特意在图中毛毡部分画上棋盘格线，在不受力的情况下；棋盘格是正方形的，受力后，将发生相应的扭曲——

图 A ：上部为弦槌木芯，尖部向下。中部为毛毡，被修整成“ Δ ”形状，山尖向上与木芯相对，下部为成型模具，此时毛毡棋盘格线呈正方形。

图 B ：木芯向下运动，与毛毡山尖相接，毛毡中部开始下沉，棋盘格中部发生扭曲。

图 C ：木芯继续下移，毛毡中部被压入模具中，毛毡上面发生压缩扭曲，下部发生拉伸扭曲格变小，外部方格变大，内部方

图 D ：木芯与毛毡在模具中压实，左右侧压开始启动，在毛毡侧面加力，棋盘格由直线变为圆弧形曲线。

图 E ：两侧压即将合拢，观察芯部曲线，由于拉、压扭曲的作用，产生很强的内应力。外层的叠层曲线趋向于标准的圆弧形。

图 F ：两侧压实，毛毡成形，很强大的内应力集中在毛毡的芯部和中部，原来竖直的径线受压后，变成以弦槌芯为中心，向四周放射的曲线，使毛毡成为内硬外柔的形体。

 

从以上工艺过程图示中可以清楚地看到，毛毡下部原来水平的部分被拉伸，比原来长度大约延伸了 50 ％，而垂直的线由于受压大约收缩了 50 ％。原来呈波浪形状的羊毛纤维或收缩或延伸，发生巨大变化，储存了大量动能。而毛毡两端原来的方格几乎没有变化，因此，弦槌两侧储存能量不大。将图 A 和图 F 比较，就可以理解，位于三角形毛毡底部的部分，特别是在底边的中部，延伸率接近 50 ％，这部分正好形成毛毡的槌头部分。然后向左右两边，延伸率逐渐变小，到了左右边缘附近，延伸率不到 10 ％。根据观察计算，外层延伸率越大的部分，内层压缩率越大，毛毡受到外拉、内压的制约，内应力大部分集中在弦槌的前半部。弦槌毡的内应力越大，硬度越高。内应力越大的弦槌，针刺的调整余地越大，效果越明显。因此，要想生产出品质优良的弦槌，就要千方百计地增加毛毡的内应力，在压粘工艺上想办法。采用化工方法（如涂硬化剂调整硬度）不是解决根本问题的方法，一般只用于弦槌后期的修整。