Укрепление эпоксидной смолой: альтернативный метод реставрации вирбельбанков
Europiano, 2009, № 3, с. 44-54
Укрепление эпоксидной смолой:
альтернативный метод реставрации вирбельбанков
«В 1950 г. Джон Челлис реставрировал и частично модернизировал любопытный немецкий клавесин. По каким-то причинам сильно поврежденный вирбельбанк был сохранен и передан следующему владельцу инструмента. В 70-е годы клавесин вновь был выставлен на продажу. Томас Вольф присутствовал на аукционе, но не смог выкупить инструмент. Ему достались только вирбельбанки, среди которых был оригинальный вирбельбанк этого клавесина, на котором сохранилась подлинная инкрустация, и тот, который был установлен вместо оригинального. Вольф хранил эти вирбельбанки пару десятилетий, ничего не зная о судьбе самого клавесина. В 90-е годы клавесин был подарен Колониальному фонду Вилльямсбурга. Я посоветовал новым владельцам инструмента пригласить Томаса Вольфа в качестве эксперта. Том был очень обрадован этим известием и был готов передать фонду имеющиеся у него фрагменты. Мы сделали детальные копии рисунков на оригинальном вирбельбанке и сопоставили их с рисунками на инструменте, благодаря чему удалось реконструировать важные детали инструмента и его мензуры, которые были утрачены при первоначальной реставрации 1950 года. Немецкие клавесины относительно редки, между тем, и другими композиторами Германии было написано много музыки для этого инструмента. Данный клавесин, датируемый 1726 г., является на сегодня единственным сохранившимся клавесином рейнской долины.»
Джон Уотсон, Вильямсбург.
Укрепление эпоксидной смолой:
Альтернативный метод реставрации вирбельбанков:
Трещины в вирбельбанках являются одной из распространенных проблем в исторических инструментах. Удаление и замена поврежденного вирбельбанка до сих пор казались единственно возможным решением, Однако слишком глубокое вмешательство в инструмент при такой технологии заставляло многих реставраторов искать другие методы. Для исторических инструментов сохранение всех оригинальных частей чрезвычайно важно и, как видно из приведенной выше истории, мы никогда не знаем, что скажут будущие историки по поводу тех предметов, с которыми мы сегодня работаем. Удаление фанеровки и выпиливание старого вирбельбанка вряд ли будет встречено ими с одобрением. В данной статье мы рассмотрим альтернативный способ реставрации.
Реставраторы пользуются различными технологиями для восстановления структурной целостности разрушенных объектов. Идея заключается в том, чтобы пропитать объект жидким скрепляющим средством, которое затем твердеет за счет испарения растворителя или химической реакции и тем самым укрепляет внутреннюю структуру объекта. Фортепианные мастера используют эту технологию для придания большей жесткости молоткам инструмента. В качестве скрепляющего средства используется нитроцеллюлоза или иной искусственный материал, растворенные в ацетоне. Когда растворитель улетучивается, волокна фильца скрепляются между собой, и жесткость молотка увеличивается.
Обработка скрепляющим средством не является идеальным решением проблемы. После его применения объект обычно сильно изменяется. Другая проблема заключается в том, что средство необходимо ввести внутрь массы объекта, а такая возможность сильно зависит от вязкости средства и пористости объекта. Использование сильно разбавленного лака для молоточкового фильца является хорошим примером важности низкой вязкости. Без разбавления лак не проникает в фильц, и желаемый тембровый эффект не достигается.
Укрепление древесины растрескавшегося вирбельбанка требует применения специальной эпоксидной смолы с особо низкой вязкостью. Для того чтобы смола проникла не только в трещины, но и в клетки древесины, жидкость должна иметь очень низкую вязкость, близкую к вязкости воды. (Вязкость измеряется в сантипуазах или cps. Вязкость воды при 20° С составляет 1 cps.) Проникновение смолы в трещины и поврежденные места происходит под действием силы тяжести и капиллярных сил. Эпоксидная смола должна затвердевать без усадки объема. Некоторые марки смолы комплектуются растворителем для регулирования вязкости, однако при испарении растворителя объем смолы уменьшается, в результате чего внутри объема древесины остаются пустоты.
Epo-tek 301 выпускается фирмой Epoxy Technology Inc. (см. перечень выпускаемой продукции фирмы).
Эта смола обладает для наших целей двумя важными преимуществами. Во-первых, она имеет очень низкую вязкость (100 cps), что позволяет ей легко проникать в пустоты клеток древесины. Во-вторых, эта смола не содержит растворителя и поэтому при затвердевании не дает усадки. Существуют эпоксидные смолы с близкими параметрами и у других производителей, однако нужно иметь в виду, что большинство широко распространенных эпоксидных смол обладают вязкостью порядка 975 cps, что для наших целей слишком много.
Удаление струн и колков
Оригинальные струны и колки лучше всего снять и сохранить для дальнейшего использования. Это возможно только в том случае, если колки уже настолько слабые, что их можно извлечь плоскогубцами или ручными тисочками, слегка поворачивая колок влево-вправо (обязательно с использованием кожаных накладок на губках плоскогубцев или тисков, чтобы не помять колки). Струны и колки нетрудно сохранить в правильном порядке, если использовать специальную рейку-стеллаж из фанеры и жесткого пенопласта. Приклейте пластину пенопласта к фанере, это конструкция будет служить чем-то вроде вирбельбанка, вбейте гвозди, на которые будете надевать струны. Если в инструменте используются аграфы, струны придется снять с колков и оставить их на месте. Если колки сидят слишком плотно и их не удается извлечь, вам придется заменить струны, используя подходящую проволоку. Басовые струны часто бывают очень специфичными, поэтому постарайтесь в любом случае их сохранить.
Тщательная очистка поверхности вирбельбанка и отверстий из-под колков очень важна. Если в отверстиях останутся металлические частицы или кусочки струнной проволоки, впоследствии это доставит массу неприятностей при высверливании гнезд в эпоксидной смоле.
Уплотнение нижней стороны
Самое сложное при использовании этой технологии заключается в том, чтобы предотвратить вытекание смолы из вирбельбанка пока она еще не затвердела. Заклейте все видимые трещины на нижней стороне липкой лентой Scotch Magic (это дает потрясающий результат). Если колковые гнезда просверлены насквозь, для их уплотнения можно прижать к вирбельбанку доской снизу12-миллиметровый слой уплотняющего пористого материала (типа основы ковровых напольных покрытий). Проложенный под вирбельбанком дополнительный слой вощеной бумаги поможет избежать приклеивания. Вам понадобятся две опоры для вирбельбанка и множество струбцин. Защитите штульраму от возможных протеканий смолы, проложив листы вощеной бумаги.
Установка угла сверления
Используйте ручную дрель для сверления колковых гнезд. Чтобы точно сохранить угол сверления оригинальных отверстий, прикрепите на дрель круглый пузырьковый уровень и точно установить его на ноль, прежде чем заполнять отверстия смолой. Приклейте на дрель дощечку и ввинтите в нее три шурупа с плоскими головками. Возьмите вторую дощечку с углублениями точно напротив головок шурупов. Просверлите в углублениях отверстия меньшего диаметра, сквозь которые вы сможете вращать шурупы отверткой. Приклейте уровень на вторую дощечку и закрепите ее двумя шурупами на первой дощечке так, чтобы она опиралась на три шурупа. Установите этими шурупами верхнюю дощечку строго горизонтально.
Подготовка и нанесение смолы
Используйте защитные очки и резиновые перчатки при смешивании компонентов. Для Epo-tek 301 используйте 3 весовых части смолы на одну весовую часть отвердителя. Хотя это соотношение и не соответствует рекомендованному производителем, для наших целей оно является оптимальным. Используйте точные весы и смешивайте компоненты прямо в 250-граммой пластиковой бутылке. Компоненты склонны расслаиваться, поэтому их следует основательно перемешать. При недостаточном перемешивании смола может местами не затвердеть.
Выделяющееся при химической реакции тепло может доставить проблемы. После перемешивания бутылку держите вдали от яркого света и источника тепла. Если реакция пойдет слишком сильно, бутылка может нагреться настолько, что пластик расплавится. Отверстия следует заполнить с помощью шприца снизу вверх или налить в них смолу до верхней кромки. Обычно требуется две бутылки по 250 г для вирбельбанка нормальной величины. Если смола тут же уходит из отверстий, они скорее всего плохо уплотнены, поэтому смола где-то выходит наружу и, как правило, льется на штульраму. Дальнейшая работа в этом случае бесполезна, и ее лучше отложить до завтра. Остатки смолы перекроют течь, и на следующий день можно будет продолжить работу свежезамешанной порцией смолы.
Подходящий диаметр сверла найдите опытным путем. Начните с диаметра, на 0,15 мм меньшего, чем диаметр колков, и проверьте результат, медленно запрессовывая колок и периодически проверяя момент его трения в гнезде. Колок может легко сломаться, если его запрессовать в слишком узкое гнездо, поэтому нужно очень тщательно подобрать диаметр сверла. Если вы используете оригинальные колки, проверьте, одинаков ли диаметр у них всех. Обязательно используйте пылесос для удаления стружки и охлаждения сверла. Небольшие углубления, образовавшиеся в затвердевшей смоле в гнездах, облегчают центровку сверла. Острое сверло срезает стружку, похожую на узкие полоски бумаги, тупое образует пыль. Держите наготове новое сверло.
Нередко колки, как оригинальные, так и новые, могут различаться между собой по диаметру, поэтому будьте внимательны при их запрессовке. Я забиваю колок до половины и затем проверяю момент трения ключом. Если колок поворачивается слишком туго, его лучше вывинтить и засверлить гнездо еще раз. Старые колки легко ломаются, даже если момент трения лишь немного великоват.
Колки часто ломаются в зоне отверстия под струну, при этом из-за малой высоты оставшегося обломка его трудно извлечь специальным ключом с левой резьбой. Обычно я использую в таких случаях ручные тисочки, зажимаю ими обломок и нагреваю тисочки паяльной лампой. Тепло проникает по обломку внутрь гнезда и размягчает термопластичную смолу. После этого обломок можно извлечь обратным ключом или плоскогубцами (см. также «Особые приемы»).
Если эпоксидная смола плохо затвердевает, это результат ошибок при ее подготовке или недостаточного размешивания. Плохо затвердевшую смолу удалите из отверстий сверлом потоньше или полым цилиндром подходящего диаметра. Очищенное от смолы гнездо заполните заново приготовленной смолой. Новая смола вступит с остатками старой в химическую реакцию, в результате чего затвердеют и остатки старой смолы.
Изготовление «старинного» колка
Начните с отрезания заготовки нужной длины от прутка. Его диаметр должен быть равным или чуть больше нужного. Зажмите заготовку в патрон дрели и сформируйте напильником конец заготовки в виде полусферы.
Когда нужная форма получена, тем же напильником доведите диаметр заготовки до нужного размера. Если оригинальные колки конусные, воспроизведите нужный конус на заготовке. Прежде чем извлечь заготовку патрона дрели, нанесите на нее напильником винтовую «резьбу». Головку колка сформируйте молотком на наковальне и доведите до точной формы напильником. При этом удерживайте колок в деревянном бруске, в торце которого просверлено соответствующее углубление. Когда колок будет готов, нагрейте его паяльной лампой до синего цвета побежалости и опустите в воду. Колок при этом станет тверже, а оксидная пленка «воронения» защитит его от ржавления.
Изготовление настроечного ключа для старинных колков
По описанной выше технологии изготовьте колки с оригинальными размерами. Затем отрежьте от круглого прутка заготовку длиной 20 см (диаметр прутка зависит от диаметра колков) и зажмите ее в патрон небольшого токарного станка. Выберите сверло диаметром чуть больше диаметра колка и зажмите его в патрон задней бабки станка. При вращении заготовки относительно неподвижного сверла она может слегка отклоняться, что обеспечит точную центровку сверла относительно заготовки при сверлении. Используйте при сверлении масло для смазки и охлаждении сверла и просверлите заготовку на желаемую глубину.
Теперь начинается самое интересное. Держите заготовку пассатижами и паяльной лампой разогрейте ее просверленный конец до красного каления. Теперь вставьте в отверстие колок и обстучите молотком на наковальне головку будущего ключа так, чтобы она плотно охватывала колок. Теперь удалите колок, снова разогрейте до красного каления и опустите в воду. Проверьте посадку ключа на оригинальном колке и обработайте наружную поверхность новой головки так, чтобы она свободно помещалась между соседними колками инструмента.
Противоположный конец заготовки подготовьте для насаживания деревянной ручки, обрежьте заготовку на подходящую длину и заточите напильником в форме сужающегося острия квадратного сечения. Ручку можно выточить из древесины экзотических или просто твердых пород. Просверлите в центре заготовки ручки углубление диаметром чуть меньше диаметра острия на нужную глубину и забейте металлическую заготовку ключа в отверстие ручки. Для большей надежности можно просверлить поперчено отверстие сквозь ручку и хвостовик ключа и запрессовать туда штифт.
С точки зрения сохранения исторической ценности инструментов укрепление вирбельбанка эпоксидной смолой предпочтительнее его замены. Оригинальность конструкции инструмента кроется в его деталях. Можно повторить вслед за Джоном Ватсоном: «Это все равно что вырывать страницы из словаря».
Кроме этого, описанная технология требует меньше затрат времени и может быть весьма эффективной. Чтобы полностью обработать вирбельбанк, включая постановку струн, требуется чаще всего не более пяти рабочих дней. Пианино, в которых, как правило, заменять вирбельбанк крайне трудно, могут быть восстановлены по описанной технологии при вполне разумных затратах. Вирбельбанки сложной формы, как в старых роялях фирмы Чикеринг, проще укрепить, чем изготавливать заново. Даже еще пригодные вирбельбанки в процессе ремонтных работ с инструментом по другим показаниям можно укрепить для профилактики, чтобы гарантировать их исправность на будущее.
Настройка после такой обработки не составляет трудностей. Колки поворачиваются после начального щелчка вполне равномерно. Ощущение на ключе похоже на ощущение от многослойного (делигнитового) вирбельбанка, который как раз состоит из древесины, пропитанной полимером.
Инструменты, восстановленные по описанной технологии, эксплуатируются без проблем уже 30 лет. Первый отремонтированный автором этим способом рояль, Чикеринг 1860-х годов, находится с 1978 года в Смитсоновском институте.
Перевел с английского Ян Гроссбах
(Кен Эшет родился в Новом Орлеане, ныне он является директором подразделения по сохранению исторических клавишных инструментов Северо-Западного университета Чикаго. Он получил профессию реставратора музыкальных инструментов Смитсоновском институте и при Колониальном фонде Вильямсбурга в Вирджинии. Он является ассоциированным профессором Американского института реставраторов и дипломированным фортепианным мастером Гильдии фортепианных мастеров США. В течение последних 35 лет он реставрирует исторические клавишные инструменты для музеев и частных владельцев.)
Источник