피아노의 현string은 Piano wire라고 한다.
피아노선이라 불린다.
*현의 소재는 무엇일까?
현의 소재는 순도 높은 고탄소강이다.
고탄소강은 강인해서 기계적,물리적으로 성능이 우수하다.
탄소가 0.38~0.95%, 이외에도 미량의 동유,유황규소,인,망간 등이 포함된다.
피아노선은 스프링용으로서 필요한 제반 특성이 우수하다. 따라서 다른 기계 부품에도 폭넓게 사용된다.
(차량, 농기구, 각종 계기용, 선박 등등 매우 다양한 분야에서 안정적으로 사용됨)
피아노선은 고급 스프링 부품 재료의 대명사이다.
*현의 목적은?
현은 탄력적인 물체이다. 현을 잡아당겨 긴장 시킨 후 진동을 일으킨다. 그렇게 소리를 낼 수 있다.
피아노현이라면 당연히 음을 내는 것이 큰 목적이 될 것이다.
현을 일정한 힘으로 잡아당긴 후(긴장시킴) 해머로 때려서 음(진동)을 내게 한다.
이렇게 나온 음은 극히 작은 음량의 음이기때문에 피아노에 연결된 브리지라는 부품을 통해
음향판으로 음을 전달시켜야한다.
그렇게 증폭된 소리가 우리의 귀에 들리는 피아노 소리이다.
*현의 조건은 무엇일까?
피아노 현이 되기위해서는 다음과 같은 조건이 필요하다.
1. 불순물이 없어야한다.
2. 균질되어야한다.
3. 흠이 없어야한다.
4. 단면이 원형이어야한다.
5. 항장력이 있어야한다.
*피아노선의 단면이 왜 원형이어야할까?
단면이 원형이어야 하는 이유는 구조적인 강도, 특성의 균일성을 유기하기 위함이다.
단면이 원형이면 하중이 고르게 분포되며, 변형과 손상을 최소화 할 수 있다.
피아노선은 계속해서 진동하며 오래 사용하기 때문에 내구성이 더욱 중요하다.
*항장력이 있다는 것은 무슨 의미인가?
항장력은 텐션이다. 텐션을 받아들일 수 있는 것 상태가 항장력이 있는 상태이다.
피아노선 처럼 장력에 의해 늘어나는 물체에게 있어 항장력이 있는 것은 중요한 요소이다.
현은 양 끝에서 서로 당기고있으므로 항상 어느정도의 텐션이 존재한다.
따라서 피아노선은 이러한 텐션을 견딜 수 있어야한다.
만약 항장력이 없다면 끊어지거나 or 늘어날 것이다.
1.불순물이 없고, 2.균질해야하는 두 특성은 소재 자체에서 이미 결정되어진다.
3. 흠이 없어야한다. 4. 원형 단면 5. 항장력 있는 특성은 제선 시의 공정에 따라 달라진다.
최적의 피아노선이 될 수는지 없는지 검사하는 방법은
인장 강도검사 , 평타 시험, 화학 약품 처리로 변화 측정 등이 있다.
*인장 강도 검사란 무엇일까?
Tensile Strength Test
인장 하중에 대한 저항력 측정 시험이다.
더 쉽게 말하면, 현을 늘렸을 때 어느 정도까지 늘어나는 가를 검사하는 것이다.
특정 재료의 강도와 내구성을 평가하는데 사용된다.
피아노선 인장 강도 검사의 경우 이렇게 진행된다.
| 피아노선(샘플) 준비 |
| 인장 시험 기계 준비, 현을 양쪽에서 잡음 |
| 인장력을 가한다(늘린다), 실시간데이터로 측정되고있다. |
| 파단될 때까지 진행, 파단 시점을 기준으로 전후의 변형을 기록하고 있다. |
| 결과 분석한다. 인장 강도를 계산하여 재료의 특성을 분석한다. |
*평타시험은 어떻게 이루어질까?
평타라는 이름 처럼 현에 타격을 가한다.
피아노현의 품질을 평가하는 테스트 중 하나이며
인장 강도 검사처럼, 강도와 내구성을 검사한다.
이 검사를 통해
피아노현이 실제 사용 중 받는 하중을 견딜 수 있는지,
현의 내구성과 반응성을 알 수 있다.
다음과 같은 과정으로 이루어진다
| 평타시험 기계 준비. |
| 반복적인 타격을 가한다. (타건의 형태와 비슷하다) |
| 성능을 측정한다. |
일정한 무게의 해머를 쇠받침대 위에서
선 굵기의 1/2까지 때려서 갈라짐,부서짐 정도를 살펴본다.
*이 평타를 통해 알 수 있는 것은 대표적으로 세 가지이다.
1) 반복적인 타격에도 현이 잘 버티고 있나? (내구성)
2) 타격 후에 현에서 발생하는 소리는? (소리 품질)
3) 현이 타격에 어떻게 반응하는지? (반응성, 반응속도)
* 화학약품을 이용한 현의 변화 측정은?
대표적으로 부식시험, 산화시험이 있다.
부식시키는 화학약품(염화나트륨,산성용액..)이나, 산화제 등을 피아노현에 처리하여
변형정도나 파손정도를 확인한다.
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