[發明專利]一種新型復合材料小提琴及制作方法

有效

• 申請號: 201810056976.9
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108297237B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 益小蘇;仝建峰;陳旭;劉京林;馬興運;李軼
• 申請（專利權）人: 中航復材（北京）科技有限公司
• 主分類號: B27M3/00
• 分類號: B27M3/00;B27D1/08;B32B37/12;B32B37/10;B32B37/06;G10D3/22
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

本發明屬于樂器領域，涉及一種新型復合材料小提琴及制作方法。本發明采用碳纖維、麻纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維其中的兩種或幾種組合作為復合材料的增強纖維，克服了單一纖維復合材料小提琴與傳統小提琴聲音區別大、使用者接受度低的缺點，利用兩種或兩種以上纖維的協同作用，通過調節不同纖維在復合材料中的占比以及位置分布、方向分布，制成的小提琴面板、背板、側板的彈性模量與木制小提琴的相似，固有頻率與木制小提琴更接近，音色音質完全可以替代木制小提琴，甚至可以超越一部分木制小提琴。與此同時，本發明制作的小提琴還具有重量輕、抗震防摔、耐候性好、音質可復制、易于批量化制造的優點。

技術領域

本發明屬于樂器領域，涉及一種新型復合材料小提琴及制作方法。

背景技術

根據資料，我國一年提琴產量至少100萬把，這是要消耗大量的優質天然林木的。小提琴面板使用的松木，生長期要30年以上，且人工種植的松木可以用于提琴料的極少，目前使用的大多是天然林木；提琴指板使用的烏木，也是一種稀有的木材，我們大多從巴西和緬甸進口，目前巴西政府已經下令不許出口烏木原料，緬甸的烏木資源也在急劇減少；而提琴背板使用的楓木，目前在國內已經很難找到，提琴制造商主要從俄羅斯、緬甸等國家進口木材。而這些珍貴的非可再生木材，隨著儲量的下降，使其價格也在一路攀升。

另外，由于木材屬于多孔材料，溫度和濕度的高低會影響木材的含水量，導致木材的吸水和脫水，會導致木材的膨脹和收縮，引起木材本身物理性能的變化，最終影響樂器的音質，所以木制樂器的音質容易受到環境溫濕度的影響，使用中需要經常維護和反復校準。

綜合上述兩個方面的原因，提琴行業急需開發可以替代木頭的新材料。目前，德國mezzo-forte公司研制了碳纖維制小提琴、中提琴、大提琴等弦樂器，他們放棄了傳統提琴的外形，重新設計了一款成型更簡單的提琴外形，但音質與傳統木琴差別很大；連云港神鷹碳纖維自行車有限責任公司(專利申請號201310228266.7)也制作了一款碳纖維小提琴，蘇州興新維碳纖維有限公司(申請號201620333499.2)制作了一款帶有耐熱抗刮層的碳纖維小提琴，但仍舊是由于碳纖維本身的剛度很大，由單一碳纖維材料制作的小提琴或其他弦樂器的音質都無法還原木制樂器的音質，所以碳纖維小提琴的市場認可度一直不高。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的不足，提出一種新型復合材料小提琴及制作方法。

本發明的技術方案是：

該方法的制作步驟如下：

(一)制造小提琴面板

a)裁料：根據小提琴面板的形狀和厚度分布，裁切相應形狀和數量的預浸料料片；

b)鋪貼：

(1).第一層鋪貼表面層，鋪貼預浸料織物，預浸料織物是碳纖維、麻纖維或者其他纖維，形狀與小提琴面板形狀相同，此層厚度0.1-0.2mm；

(2).第二層鋪貼頻率調節層，形狀與小提琴面板形狀相同，纖維方向是0°和90°，纖維0°方向為琴弦方向，此層材料是碳纖維、麻纖維或其他纖維中的一種或幾種纖維的混編纖維，此層厚度0.3-0.5mm，

(3).第三層鋪貼厚度調節層，小提琴面板的兩個f孔中間由小到大堆疊形狀為橢圓形或類橢圓形的單向預浸料，纖維方向是0°或90°，纖維0°方向為琴弦方向，使小提琴面板兩個f孔中間的厚度由中心向四周逐漸變薄，厚度調節層材料為碳纖維或麻纖維或其他纖維，或混編纖維，此層的厚度由0.6mm過渡至0.1mm；

(4).第四層鋪貼邊緣增厚層，形狀為15mm寬的窄條，沿小提琴面板邊緣鋪貼，鋪貼預浸料織物，此層材料是碳纖維、麻纖維或其他纖維或混編纖維，此層厚度2-3mm；