論鋼琴弦軸與弦軸板的合理配置
在鋼琴調律與維修工作中，經常會碰到弦軸松曠穩不住音或弦軸過緊有“跳進”的情況，無論新琴亦或舊琴，無論雜牌亦或名牌，這讓調律工作難以順利進行，常須花費大量時間來進行改善或維修。就弦軸松曠而言，如果碰到個別松曠情況，可以即時修復；如果是大批量的，那么鋼琴基本處于報廢階段了，除非是花大代價進行相關處理。弦軸過緊有“跳進”，微調就會有阻滯，影響調律進度。鋼琴這些情況是什么原因導致的，應該如何解決，如何才能提高鋼琴制作的品質和維持鋼琴良好的音準，本文就目前常用弦軸與弦軸板的合理配置及影響因素進行闡述。
一、弦軸
（一）弦軸的工作原理
弦軸是用于穩固琴弦和調整音律的金屬銷，栽在弦軸板上，調音時通過轉動弦軸來提高或降低琴弦的張力以達到一定的音高，弦越緊音高越高，弦越松音高越低。弦軸是鋼琴調修師調準鋼琴音律的關鍵所在，它的持音性決定了鋼琴的價值，如果音準都無法保證，那么鋼琴的彈奏性能調整得再好也是多余，一架無法維持音準的鋼琴對于演奏來說毫無價值。
（二）弦軸的制作
弦軸承載了琴弦的拉力，調音時須轉動弦軸來達到相應音高，所以弦軸須耐磨硬度高，扭轉時不應出現彎曲變形，一般采用優質碳素結構鋼絲（GB3206-82）中的45號鋼制成。新琴弦軸直徑一般在6.8-7.0mm， 7.1mm以上的弦軸一般用于修理鋼琴長期使用后弦軸松曠。弦軸長度在65-70mm，一端呈四棱錐體，錐度一般為1:10-1:7.5，錐體上有穿弦孔，琴弦一端通過穿弦孔繞在四棱錐體上，利于穩定音準；一端是紋路清晰規整的多頭螺紋，螺紋頭數在5-7頭，這種多頭螺紋由于紋牙表面光潔度不同，與弦軸板配置時有一定的摩擦力，利于調音時的微調。
每一個弦軸都會承載對應琴弦的拉力，大約每個弦軸承擔150斤。在這么大的拉力下，想要掛住琴弦，弦軸不松動，弦軸下端多頭螺紋與弦軸板間就必須有極大的摩擦力。弦軸安裝在弦軸板后要滿足倒退旋轉的拉力大于琴弦拉力的50％，否則就會產生弦軸松曠的現象。弦軸螺紋要具有高精度和光滑度，并且要均衡，其精度的誤差會使保持力不均衡而容易走音。
圖為弦軸置入弦軸板的狀態。
弦軸通過其與弦軸孔壁的摩擦力來張緊琴弦，該摩擦力稱為回轉阻力矩，弦張力增大，回轉阻力矩也相應增大。弦軸的扭轉力矩是鋼琴質量好壞的重要標志之一，弦軸的扭轉力矩要大于1.3kN·cm，可用扭矩扳手測量。但是并不是弦軸的扭轉力越大就越好，如果過大會給調律帶來困難，甚至會扭斷弦軸。弦軸的扭轉力矩是由弦軸板的硬度、彈性、含水率和弦軸孔鉆頭質量等多項因素決定的。
二、弦軸板
（一）弦軸板的工作原理
弦軸板裝在鐵支架甲板的后面，用來穩固弦軸，同時與木背架主體牢固地膠裝在一起，也對鋼琴背架結構的穩定起著重要作用，并同鐵支架一同承受琴弦的張力。弦軸板由若干層山毛櫸、色木等硬木制成的薄板按木材紋理橫豎交叉排列再經過熱壓粘合在一起，使弦軸多頭螺紋一端在弦軸板孔內四周都有軸向纖維支撐，一般具有150kg以上的握釘力，保證了鋼琴音準的穩定。握釘力的大小取決于木材的種類、含水率、密度、硬度、彈性、紋理方向、釘子的形狀及其與木材接觸面的大小等。
弦軸板固定著220多根弦軸，而220根有著近20噸張力的琴弦都靠弦軸來張緊，弦軸板須支撐這一張力，如果在張力作用下，弦軸有松動或彎曲現象，就會破壞鋼琴音準，所以弦軸板須具有較好的握釘力、較強的抗壓強度、較好的彈性、耐摩擦、不易變形等特性。
（二）弦軸板的制作
弦軸板在鋼琴制造的早期，通常是用山毛櫸、色木等密度大、纖維致密的整木來制作的，不過這樣制作的弦軸板在不同氣候變化情況下，切向受力容易開裂，且易彎曲變形，處理不當的弦軸板還會出現木質腐爛，從而導致弦軸松動無法持音。后來人們改用幾層實木板根據橫豎紋理的膠合，一定程度上解決了弦軸板易裂的缺陷。而隨著技術的發展，多層薄板的出現進一步提高了木材的利用率，以機械手段涂膠后，用專用設備熱壓，在熱壓過程中木材的毛細孔被膠液充填，不僅木材的強度增加，膠合牢固，而且大大降低了受溫濕度的影響，被廣泛采用。多層薄板所制的弦軸板在厚度一定的情況下，最少要3層，最多不應超過21層，目前市場上大多數鋼琴弦軸板層數為19層，從上至下每一層的密度和重量逐漸遞增。
弦軸板的弦軸板長約140cm，寬約20cm，厚度在3-3.5cm，含水率在6-8%，上下表層拼接必須密實且須橫向旋切板，不應有腐朽、開裂、離膠、鼓泡、翹曲、透膠等缺陷。每一層薄板都要按一橫一縱粘貼，因為這樣木紋是上下交錯的，鉆入多層板內的弦軸會受到一橫一縱四個方向的摩擦力。弦軸板的密度要大于0.76g/cm3，因為在其它條件一樣的情況下，弦軸板的密度大，與弦軸之間的摩擦力越大，越能穩定音準；同時弦軸板的含水率在掛弦前應控制在4%-6%，因為含水率對弦軸板與弦軸的配合有很大的影響，含水率過高時，易由于干縮造成弦軸孔徑加大，使弦軸松動不能保持音準。
弦軸板多層板材一般用酚醛樹脂膠或與此性能相同或更好的粘結劑熱壓，在膠中加入固化劑氯化銨攪拌均勻，涂膠量為280-330g/m2,涂膠放置5-15分鐘后，用熱壓機以105-135℃的溫度，1-1.5MPa的壓力熱壓35-40分鐘，組坯時上下左右對正，卸壓放置48小時即成型。需注意的是，板材層數越多，膠層就越多，而膠沒有彈性，過多就會降低弦軸板的握釘力，影響音準的穩定。
（三）弦軸板的鉆孔
一般而言，弦軸孔比弦軸小0.3mm即可，鉆孔的深度大概為40-43mm，最好使用木工鉆頭，慢速鉆進一半時，將鉆頭提起10mm，使木屑順暢退出，避免孔壁焦糊。為了加強弦軸的穩定性和抵抗弦的張力，弦軸孔在鉆孔過程中要有8-10度的向上傾斜角，即鐵板垂直放置時，弦軸裝好后要向上翹8-10度。
弦軸板鉆孔時會有幾個不同直徑規格的鉆嘴進行配鉆，一般使用直徑為6.1-6.3mm等規格鉆嘴。當鉆好弦軸孔后，分別置入弦軸，然后進行扭矩測試，如扭矩不符合標準1.9-2.0kN.cm，則調整鉆嘴直徑，直至扭矩符合要求。扭力過大，需更換更大直徑的鉆頭；扭力過小，需更換更粗的弦軸。扭轉力矩的影響因素包括弦軸直徑與弦軸板孔徑的配合，弦軸板的用材及加工后的密度、彈性，弦軸的表面狀態及弦軸板孔的加工狀態。