Dr.Godfried-Willem RAES

Kursus Experimentele Muziek: Boekdeel 4: Organologie & Experimentele Instrumentenbouw

Hogeschool Gent : School of Arts

4028 

"Messing Orgelpijpen en/of fluiten" 

Voor de mensurering en dimensionering van de pijpen verwijzen we naar de uitvoerige dokumentatie terzake rond onze kwarttoonsautomaat <Puff> waarvoor we 84 gedekte messingpijpen bouwden. De belangrijkste reden voor het gebruik van hard messing in plaats van het in orgelbouw gebruikelijke tin-lood, is de veel betere klank en vooral de grotere toonvastheid en duurzaamheid van de pijpen. In deze paragrafen willen we alleen de praktijk van het soldeerwerk met dit materiaal wat toelichten.

Dit omdat gebruikelijke soldeermetodes hier op nogal wat problemen en bezwaren stuiten:

1. solderen met een propaanvlam: is mogelijk maar de scherpe rand gevormd voor het labium zal verbranden, waardoor de pijp niet meer zal aanspreken zoals het hoort. Bovendien verkleurt het messing erg en oxydeert het rood koper zelfs onder invloed van de vlam. Dit maakt heel wat nabewerking noodzakelijk.

2. solderen met een zware soldeerbout: zelfs met een Ersa 500Watt model, krijgen we te maken met onvoldoende warmeoverdracht om een goede afsmelting van het soldeer te verkrijgen. Vergeet niet dat de grotere pijpen al gauw meer dan 1kg gaan wegen!

3. Ook TIG lassen van het messing hebben we geprobeerd, maar dit gaf (naast giftige gassen, vanwege het uit de legering verdampend en wegbrandend zink en lood...) een allesbehalve mooi resultaat. TIG lassen van rood koper daareentegen gaat vrij goed, hoewel het erg tijdrovend is vanwege de grote warmtekapaciteit van het materiaal. Verwarmen met TIG (werkstuk zeker op een termisch isolerende onderplaat -bij voorkeur uit asbest, maar een vlakke vuurvaste steen is ook wel werkbaar- plaatsen en stompe wolframpunt gebruiken) en hardsolderen wanneer de stukken roodgloeiend zijn is wel mogelijk maar leidt tot vervorming van het werkstuk.

Uiteindelijk hebben we voor dit probleem de hierna beschreven oplossing bedacht.

Werktuigen:

Elektrische bunsenbrander 500Watt (Elektrobrenner Merk: dr.Hofmann), voorzien van een externe triac temperatuurregeling. Rechts op de foto staat een rol AgSn soldeer (zachtzilver soldeer, diameter 2.8mm), links staat een rol SnPb (zoals gebruikelijk in elektronika, diameter 0.6mm) soldeer klaar. Een losse pijpvoet met kern staat klaar links vooraan op de foto. De klankbuis met het labium ligt er vlak achter.

De eerste stap bestaat er nu in de goed gereinigde en met aceton ontvette pijponderdelen te assembleren, waarbij we meteen een laagje vloeimiddel op de te solderen naden en verbindingen aanbrengen. Zorg ervoor dat er zeker geen vloeimiddel in of op de kernspleet terecht komt. We plaatsen de geassembleerde pijp met roodkoperen voetstuk bovenop de bunsenbrander en verhitten het geheel. Het duurt ongeveer 6 a 10 minuten vooraleer het werkstuk op temperatuur is gekomen. Het objekt bovenop de orgelpijp is een grote stalen kartelmoer die hier dienst doet als gewicht om de onderdelen tijdens het solderen zeker op hun plaats te houden. Eender welk zwaar rond en vlak objekt kan daarvoor natuurlijk dienst doen. Belangrijk is wel dat de werktafel zuiver waterpas is opgesteld.

Solderen van de pijpvoet met zilversoldeer (AgSn):

Pas wanneer de koperen bodemplaat op een temperatuur van 400 a 500 graden Celsius is gekomen (ze verkleurt dan lichtjes naar een donkerder tint) kunnen we de onderkant van de pijp met een vloeiende beweging van het zilversoldeer dichtsolderen. Voeg vooral niet meer soldeer toe dan nodig om de naad dicht te laten vloeien. Het soldeer wordt vanzelf door het messingblok onderaan in de pijp kapilair opgezogen. Voeg je teveel soldeer toe dan loop je het risiko dat het windgat onderaan dichtvloeit en dat je het achteraf opnieuw moet uitboren. Schakel nu de stroom van de bunsenbrander volledig uit.

Solderen van de naad aan het labium met SnPb soldeer:

De messingpijp krijgt warme toegeleverd via de koperen basisplaat en zal op een lagere temperatuur zijn (280 tot 350 graden). Daarom gebruiken we voor deze soldering een soldeer met een wat lager smeltpunt: PbSn. Ook hier weer is het zaak niet meer soldeer in de naad te laten vloeien dan nodig om die goed te vullen.

Solderen van de kern in de binnenkant van de pijp:

Heel voorzichtig en zonder het labium zelf te raken, soldeer je nu de binnenkant van de pijp op de naad tussen het kernspleetblok en het onderste gedeelte van de pijp. Het soldeer moet daarbij een hoek maken van 45 graden met het werkstuk.

Laten afkoelen...:

Wacht zeker lang genoeg: stollend soldeer moet trilvrij en onbeweeglijk blijven, zoniet wordt de verbinding bros en onbetrouwbaar. Het kan tot meer dan tien minuten duren eer het soldeer terdege gestold is! Wil je toch wat sneller werken, gebruik dan een ventilator op enige afstand van de werkplek. Plaats die zeker niet op de werktafel zelf, vanwege de trillingen die zo'n ventilator veroorzaakt.

De bovenstop van de pijp hebben we nu nog niet gesoldeerd. Dit gebeurt pas na het stemmen en intoneren. Voor die soldering moeten we het onderste deel van de pijp, inklusief het labium, in een vochtige doek wikkelen en met een fijne propaanvlam de naad aan de stop dichtsolderen. Het koelen is nodig om te verhinderen dat de labiumnaad terug zou loskomen of ook maar enigszins bewegen, wat uiteraard het reeds uitgevoerde intoneerwerk zou verbrodden.

Good luck!

P.S.:

1. De soldeeroperatie moet ook goed uit te voeren zijn na verwarming van de stukken in een elektrisch oventje. Dit hebben we echter niet uitgeprobeerd.

2. Messinglegeringen die lasbaar zijn zijn: Ms63 (DIN CuZn37), Ms67 (DIN CuZn33). Het eerstgenoemde materiaal gebruikten we voor de pijpen zelf, vooral vanwege de grote hardheid. Volstrekt niet lasbaar zijn Ms58 (DIN CuZn39Pb3), een zachtere soort die we gebruikten voor de pijpkernen, en SoMs59 (DIN CuZn35Ni). Materiaal uit de hier genoemde legeringen is verkrijgbaar in de professionele non-ferro handel.

Filedate: 2011-12-12