Dr.Godfried-Willem RAES
Kursus Experimentele Muziek:
Boekdeel 4: Organologie & Experimentele Instrumentenbouw
Hogeschool Gent : Departement
Muziek & Drama
4011: Algemene konstruktie-tips:
1. Taboe is het gebruik van spijkers
(nagels) en -in tweede orde, schroeven- voor het verbinden van de houten delen.
Alleen verlijming over de gehele te verbinden oppervlakte kan als een degelijk
montagemiddel voor hout in de instrumentenbouw worden beschouwd.
In aanmerking komende lijmtypes
zijn:
a. Vinyl-lijm (' witte houtlijm').
Geeft een slechte overdracht van trillingen.
b. Polyuretaanlijm (deze is
licht expanderend maar levert erg sterke -zij het onomkeerbare- verbindingen).
Wanneer het te verlijmen materiaal erg droog is, is het aan te bevelen het
met een nevelspuit ('vaporizator') een beetje te bevochtigen. Water verbetert
de hechting en de afbinding van dit soort lijm! Het inklemmen is hier van
bijzonder groot belang: immers door het feit dat de lijm expandeert, zou
een niet ingeklemd werkstuk na afbinding niet meer maatvast kunnen zijn.
c. Beenderlijm (of vislijm):
dit is de traditionele favoriete lijm van de instrumentenbouwer. Hij dient
warm (oplossen in water en verwarmen 'au bain marie') te worden gebruikt.
Hoewel erg omslachtig en wellicht wat anakronistisch, is het grote voordeel
van deze lijm gelegen in de omkeerbaarheid van de verbindingen: een lijmnaad
kan achteraf opengebroken worden zonder het materiaal te beschadigen. Het
is te danken aan het gebruik van deze lijm dat er thans nog oude violen
zijn en dat deze nog steeds kunnen worden hersteld, geopend en aangepast.)
Ook voor kunststoffen -in al die
gevallen waarbij plastische vervorming niet mogelijk is (o.m. plexiglas kan,
zoals alle termoplasten trouwens, na verhitting gemakkelijk worden gebogen en
vervormd)- is verlijming met een geschikte lijm meestal de beste oplossing.
Sommige kunststoffen (bvb. PVC, Polyvinylchloride) kunnen ook 'gelast' worden.
(Lassen is de techniek van het verbinden van gelijke materialen door hen op
de te verbinden plaats in (bijna) vloeibare toestand te brengen waardoor ze
terplaatse ineensmelten). Een omstandige opgave van materialen en de erbij te
gebruiken lijmen zou ons hier veel te ver voeren. Konsulteer bij voorkeur de
gegevens van de fabrikant van de te verlijmen stof. De geschikte lijmen zijn
steeds opgegeven.
Enkele tips wil ik echter wel kwijt:
- - Polyetyleen is omzeggens niet te verlijmen,
(Zacht plastic) maar kan wel worden gelast.
- - Polyvinylkloride (PVC) kan gelijmd worden
met de daarvoor bestemde lijm verkrijgbaar in alle winkels voor sanitairinstallaties.
- - Plexiglas kan (kapilair) gelijmd worden met
chloroform. Chloroform is echter een gevaarlijk produkt, dat de apoteker op
het hoekje je meestal niet zomaar zal willen verkopen!
- - Gebruik nooit 'velpon' of enige andere gewone
'administratieve' lijm voor instrumentenbouw.
- - Polystyreen en polyurethaan, beide materialen
die erg geschikt zijn als akoestische resonatoren, zijn erg moeilijk te verlijmen.
De lijm die ervoor in de bouwsektor wordt gebruikt is niet bestand tegen trillingen.
Een mogelijke oplossing bestaat in elastische hechting via ingestulpte groeven
gevuld met silikonenrubber. Ook mechanische hechting is uiteraard mogelijk.
Het ideaal hier is de toepassing van spuitgieten in een enkel stuk waardoor
verlijmingen onnodig zijn.
2. Voor metalen te verbinden delen
komen volgende technieken in aanmerking:
1. SOLDEREN: (Solderen noemt men die verbindingstechniek
waarbij twee materialen -deze hoeven niet perse gelijk te zijn- onderling
worden verbonden via een in vloeibare toestand gebracht eutektisch
mengsel (meestal een metaallegering), dat na stolling een goede molekulaire
aanhechting heeft op de te verbinden materialen. Zachtsolderen gebeurt
voor metaalverbindingen bij temperaturen tussen 200 en 450 graden,
terwijl hardsolderen temperaturen vergt tussen 500 en 900 graden,
naargelang het soldeersel en de materialen. Zachtsolderen is het o.a.
gewone solderen dat we kennen uit de elektronika, maar ook de techniek
die gebruikt wordt in de orgelbouw voor het maken van metalen pijpen.
Het soldeer bestaat uit lood en tin (Sn/Pb 40/60) , soms met toevoeging
van zilver. Hardsolderen wordt o.m. toegepast voor de montage van
koperen blaasinstrumenten, de aanmaak van kleppen voor klarinetten,
hobo's, fluiten e.d.m. Het soldeer bevat meestal vooral koper en zilver.
Als warmtebron wordt hier bij voorkeur de kombinatie zuurstof en acetyleen
gebruikt.
- 2. LASSEN:
- Hierbij onderscheiden we een drietal
technieken:
- 1.- acetyleen lastechniek: hierbij
wordt via een fles acetyleengas en een fles zuurstof een steekvlam
gebruikt waardoor het basismateriaal tot smelten kan worden gebracht.
Delen worden verbonden onder toevoeging van toevoegmateriaal in
draadvorm. Snijden kan met deze techniek eveneens, wanneer een overmaat
aan zuurstof in het gasmengsel wordt gebruikt.
- 2.- elektrisch booglassen: deze techniek
-de sterkste van alle verbindingstechnieken- vergt heel wat meer
oefening en handigheid dan solderen en acetyleenlassen en kan slechts
toegepast worden op werkstukken van voldoende afmetingen en dikte.
Plaatmateriaal kan weliswaar met puntlas of rolnaadlastechnieken
verbonden worden, maar in de instrumentenbouw is dit eerder onbruikbaar:
de platen 'rammelen' immers, omdat ze steeds een beetje opkrullen
door de krimp die ontstaat na de verhitting.
- 3.- TIG lassen: hierbij wordt een
vlamboog gebruikt (gelijkspanning of hoogfrekwent) getrokken vanuit
een wolfraam elektrode (waaraan meestal een kleine hoeveelheid Thorium
(radioaktief) is toegevoegd ter bevordering van het ioniserend vermogen)
naar het werkstuk. Ook hier wordt toevoegmateriaal in draadvorm
gebruikt. TIG lassen is de techniek die de grootste precizie toelaat,
maar is wel moeilijk aan te leren.
- Lassen is de favoriete techniek voor
de konstruktie van rekken, statieven, podiumdelen, dragende dekorelementen,
muziekautomaten... Lassen wordt bijna steeds toegepast op stalen
delen, maar is ook mogelijk (met TIG) voor koper, aluminium, inox,
titanium... De lastechniek voor de verwerking van deze laatste materialen
is echter erg gespecialiseerd.
- 3. Klinken: Klinknagels ('rivetten'
in slecht Nederlands) zijn een af te raden verbindingstechniek wanneer
het gaat om delen die geacht worden te trillen. De verbindingen
gaan onvermijdelijk 'reutelen' na zekere tijd. Voor het maken van
koffers is het echter een hele goede techniek, omdat ze weinig uitstekende
delen voor gevolg heeft na de verbinding.
- 4. Bouten: Bij stukken van voldoende
materiaalsterkte is het mogelijk het materiaal zelf van schroefdraad
te voorzien (intappen van draad in voorgeboorde gaten, tappen van
draad op cilindrische stangen of buizen). Wanneer dit niet mogelijk
is, kunnen bouten en moeren worden gebruikt.
- 5. Lijmen: Hoewel lijmfabrikanten
vaak de mogelijkheid tot verlijming van metalen in hun toepassingsmogelijkheden
vermelden, zijn daaraan heel wat bezwaren gekoppeld. Ik noem er
slechts enkele:
- a. Metaalverlijmingen zijn niet
bestand tegen warmte!
- b. De lijmnaden zijn veel zachter
dan het metaal en vormen dus een kwetsbare verbinding
- c. De lijm vormt een elektrisch
izolerende laag. Dit kan gebrekkige afscherming van de elektrische
pick-ups en dus brom voor gevolg hebben.
De enige lijmtypes die voor metaalverbindingen
soms goed kunnen worden gebruikt zijn:
- a. Cyaanakrylaatlijm (zgn.'Crazy
Glue' of sekondenlijm): relatief sterk maar duur en breekbaar.
- b. Epoxyharsen (tweekomponentenlijm
(merken Araldit, Loctite, Uhu bvb.): niet warmtebestendig.
- c. Silikonenrubber ('Silirub'):
deze lijm kan heel goed worden gebruikt daar waar trillingsisolatie
gewenst is eerder dan trillingsgeleiding. (bvb. voor het op een
plaats houden van metalen staven zoals vibrafoonlatten e.d.m.
., of voor de montage van transducers in fingerboards). De verbindingen
zijn blijvend elastisch.
3. Vooral de verbinding van onderling
ongelijksoortige materialen stelt ons vaak voor onoplosbare problemen. Wanneer
je niet geheel zeker bent over een verbindingstype, doe dan -los van het instrument
waarmee je bezig bent- een afzonderlijke proef. Een nog niet eerder vermelde
lijmmogelijkheid wordt ons vaak geboden door de moderne zgn.’hot-glue’
waarvoor een speciaal elektrisch lijmpistool nodig is. Lijmpatronen zijn verkrijgbaar
voor diverse te verlijmen stoffen. Deze lijm heeft het grote voordeel dat de
verlijming omkeerbaar is: door de naad opnieuw te verwarmen (met een heteluchtpistool)
kan de verbinding worden losgenomen. De niet-hitte bestendigheid kan in sommige
toepassingen uiteraard ook een nadeel zijn.
4. Wanneer je materialen gebruikt
die niet duurzaam zijn (bvb. alles uit latex, dat immers 'versterft' (elastiekjes,
ballons, rubberwaren), of die erg gemakkelijk kunnen stukgaan (snaartjes, veertjes)
voorzie dan steeds in een gemakkelijke mogelijkheid om hen te vervangen. De
verbindingsmiddelen gebruikt in verband met dergelijke materialen moeten beslist
omkeerbaar zijn. Ga ze dus niet verlijmen of vastklinken!
5. Wanneer het instrument stembaar
geacht wordt te zijn, maak dan dat de procedure daarvoor komfortabel en zonder
werktuigen kan verlopen. Zo gebruik je voor snaren bij voorkeur stemschroeven
zoals gebruikt op mandolines of gitaren.(met wormwielen dus). Rommelmarkten
bieden vaak uitstekende kansen voor koopjes...
Filedate: 970928 / last update:
2013-10-28