Jarno Kallio SÄHKÖKITAROIDEN PINTAKÄSITTELY

Jarno Kallio SÄHKÖKITAROIDEN PINTAKÄSITTELY Opinnäytetyö KESKI-POHJANMAAN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan koulutusohjelma Syyskuu 2008

TIIVISTELMÄ OPINNÄYTETYÖSTÄ Yksikkö Tekniikka, Ylivieska Koulutusohjelma Puutekniikan koulutusohjelma Työn nimi Sähkökitaran pintakäsittely Työn ohjaaja Kari Pieniniemi Työelämäohjaaja Aika 10.9.2008 Tekijä/tekijät Jarno Kallio Sivumäärä 25 Työn aiheen on tutkia pintakäsittelyä sähkökitaran valmistuksessa. Työ on omakohtainen. Työn tavoitteena on saada selville millä pintakäsittely vaihtoehdoilla kitaralle saadaan paras mahdollinen sointi. Tavoitteisiin kuuluu myös saada näyttävä pinta kitaraan. Kitaran pinnan tulee olla myös kestävä, joten sekin täytyy ottaa huomioon. Suurin tekijä joka kitaran sointiin vaikuttaa, on kuitenkin puumateriaali, työssä pyrittiin käyttämään samankaltaisia puumateriaaleja. Aluksi kartoitetaan pintakäsittelyä nykyään ja sen jälkeen käydään läpi hiomakoneet ja tarvikkeet, joilla kitaran pinta saadaan siihen kuntoon, että se voidaan pintakäsitellä. Pintakäsittely vaihtoehtoja lähdetään tutkimaan kokeilun kautta. Myös teoria tietoja käytetään hyväksi. Kestävyyttä ja kiiltoa tutkitaan siihen soveltuvilla tutkimus laitteilla. Kutakin vaihtoehtoa kokeillaan, vaihtoehdot ovat: lakkaus, petsaus, öljyäminen, vahaus, viilutus, ranskalainen kiillotus ja marmorointi. Vaihtoehdoista parhaan soinnin antoi ranskalainen kiillotus, johtuen siitä että pintakäsittely ainetta kitaran pintaan tulee ohuesti. Mitä vähemmän aineita sitä parempi sointi. Muilla vaihtoehdoilla ei juuri vaihtelua ollut toisiinsa nähden. Kitaran runkoja arvioitiin kestävyyden, ulkonäön ja soinnin kannalta. Asiasanat Sähkökitara, pintakäsittely

ABSTRACT CENTRAL OSTROBOTHNIA UNI- VERSITY OF APPLIED SCIENCES Ylivieska, technology Degree programme Wood Technology Name of thesis Finishing electric guitar Instructor Supervisor Kari Pieniniemi Date 10.9.2008 Author Jarno Kallio Pages 25 The subject of this thesis is to study finishing of an electric guitar. This thesis is subjective. The main goal is to find a finishing technique that gives the best tone of sound to a guitar. In addition, the purpose is to find a finishing technique that is also good in terms of durability and appearance. The most important factor affecting the tone of sound is the wood used in making the guitar. In this work the goal was to keep the wood almost the same and only change the finishing technique. At first this thesis deals with the present state of finishing, and after that sanders and other equipment needed in this work are examined. Finishing alternatives are studied by experimenting. Also theoretical information is used. Durability and polishing are studied with equipment designed for that purpose. The alternative finishing techniques are lacquering, staining, oiling, waxing, veneering, French polishing and swirling a guitar. French polishing was the alternative that gave the best tone of sound, because only a thin layer of finishing material is applied on the surface of the guitar. Applying only a small amount of substance on the surface is better for the tone of sound of a guitar. Other alternatives did not differ from each other so much. Guitar bodies were evaluated in terms of their tone of sound, durability and appearance. Key words Electric guitar, finishing

TIIVISTELMÄ ABSTRACT SISÄLLYSLUETTELO 1. JOHDANTO 1 2. SÄHKÖKITARAN ÅINTAKÄSITTELYN TAVOITTEET 3 2.1 Pintakäsittely nykyään 3 2.2 Pintakäsittelyn vaatimuksia 4 2.3 Eri pintakäsittely vaihtoehtojen vaikutus sointiin 4 3. TYÖN KUVAUS 6 3.1 Hionta 6 3.1.1 Hiomatarvikkeet 6 3.1.2 Käsinhionta 8 3.1.3 Välihionnat 8 3.1.4 Arviointi 9 3.2 Pinnan viimeistely 9 3.2.1 Mittalaitteet 9 3.2.2 Lakkaus 11 3.2.3 Petsaus 12 3.2.4 Öljyäminen 13 3.2.5 Vahaus 14 3.2.6 Viilutus 15 3.2.7 Ranskalainen kiillotus 16 3.2.8 Marmorointi 17 4. TULOSTEN VERTAILU 18 5. LOPPUPÄÄTELMÄT 19 5.1 Akustinen sointi 19 5.2 Yhteenveto 20 5.3 Pintakäsittelyn kuvia 21 LÄHTEET 25

1 1 JOHDANTO Idea tehdä opinnäytetyö sähkökitaroiden pintakäsittelystä, lähti puhtaasti omasta kiinnostuksesta soittamista kohtaan. Olen soittanut kitaralla n. 11 vuotta. Viime aikoina on kuitenkin mielessä ollut oman kitaran rakentaminen, ja ennen kaikkea sen pintakäsittely. Sillä nykyään ei juuri muita vaihtoehtoja pintakäsittelylle ole, kuin lakkapintainen viimeistely. Jos haluaa jonkin muun viimeistely tyylin, on kitara tilattava tehtaalta suoraan, mutta se tulee maksamaan paljon enemmän kuin normaalisti. Opinnäytetyön tärkeimpänä tavoitteena on löytää pintakäsittely menetelmä jolla kitaraan saa parhaan mahdollisen soinnin. Siinä sivussa tarkastellaan myös ulkonäköä ja kestävyyttä. Työ käsittelee myös ennen viimeistelyä tapahtuneen hiomisen ja koneet joilla hiominen suoritetaan, Myös välihionnan merkitys käsitellään, sillä ne antavat suunnan kitaran ulkonäölle. Pintakäsittelyvaihtoehdoiksi valittiin lakkaus, öljyäminen, vahaus, petsaus, viilutus, ranskalainen kiillotus sekä marmorointi. Jokaista vaihtoehtoa kokeillaan ja jokainen vaihtoehto valmistetaan. Vaihtoehdoista petsaus, viilutus sekä marmorointi ovat viimeistelymenetelmiä, joiden päälle yleensä laitetaan lakka tai öljy kerros. Näin tehtiin myös tässä työssä, sillä ilman näillä vaihtoehdoilla ei kestävyyttä olisi juuri ollenkaan, eikä myöskään ulkonäköä. Suurin vaikuttaja kitaran sointiin on kuitenkin puumateriaali. Työssä pyrittiin käyttämään samankaltaisia puulajeja. Ilman pintakäsittelyä kitarasta saisi irti parhaan mahdollisen soinnin. Kestävä se ei kuitenkaan olisi, eikä se ulkonäöltäänkään olisi kovin kaunis. Kitaran tulisi kuitenkin kestää niin pitkään, kuin soittaja sitä tarvitsee, ja se aika voi olla useita kymmeniä vuosia. Pinnan laatua voidaan mitata mittaamalla pinnan kiiltoa, kovuutta ja kalvon paksuutta. Kiiltomittaus kertoo kuinka kiiltävä kappaleen pinta on.

2 Kynäkovuus taas kuinka paljon täytyy kappaleen pintaan painaa että siihen jää jälki. Kalvon paksuus kertoo kuinka paksu on pintakäsittelystä tuleen aineen määrä. Sointi on hankala mitata millään laitteella, sillä kitaroiden olisi tullut olla juuri samanlaisia ja samassa vireessä. Kitarat eivät olleet kuitenkaan samanlaisia, niissä oli muotoeroja ja myös elektroniikka osat sekä muut osat olivat välillä hyvinkin erilaisia. Joten sointia tutkittiin muutaman kokeneen soittajan kesken korvakuulolta. Pintakäsittelyvaihtoehdoista ranskalainen kiillotus nousi ylitse muiden ulkonäkönsä ja sointinsa ansiosta. Kestävyyden kannalta se ei kuitenkaan ollut hyvä vaihtoehto. Muut vaihtoehdot soinnillisesti antoivat samankaltaisia tuloksia, mutta ulkonäkö ja kestävyys vaihtelivat joissain tapauksissa huomattavastikin. Työn tekemisessä ei suurempia ongelmia ollut. Ainoat ongelmat johtuivat materiaalien kalleudesta. Välillä meinasivat puumateriaalit jäädä hankkimatta, ja välillä pintakäsittelymateriaalit. Työ saatiin kuitenkin päätökseen, ja tulokset olivat aikalailla niin kuin olin aavistellutkin.

3 2. SÄHKÖKITARAN PINTAKÄSITTELYN TAVOITTEET 2.1 Pintakäsittely nykyään Pintakäsittely kattaa kitaran hionnan sekä kitaran viimeistelyn eli lakkauksen tai jonkin muun lakkaustavastaavan pintakäsittelyn. Hionta tapahtuu pääasiassa käsin. Alussa voidaan käyttää konetta, jolla hiotaan suuret pinnat tasaiseksi. Lopullinen hionta ja välihionnat hoidetaan kuitenkin käsin, näin saadaan paras tulos. Hionnan jälkeen siirrytään viimeistelyyn, jossa kitara saa lopullisen ulkonäkönsä. Viimeistelyn voisi jakaa kahteen pääryhmään: lakkapintaisiin ja öljypintaisiin. Öljyllä viimeistely antaa kitaralle luonnollisen puumaisen lopputuloksen. Öljyllä ei kuitenkaan saada kitaraan niin kiiltävää pintaa kuin lakalla. Pinnasta ei myöskään saada kovin kestävää, siihen tulee helposti naarmuja ja koloja. Öljyvaihtoehtoja on monia ja niiden ominaisuudet vaihtelevat tuotemerkeittäin. Lakkapintaiset kitarat ovat yleisempiä kuin öljypintaiset kitarat. Lakalla saadaan kiiltävä ja kova pinta, joka on kestävämpi kuin öljypintainen kitara. Lakan kiiltävyyden voi valita, on kiiltäviä, puolikiiltäviä, puolihimmeitä ja himmeitä lakkoja. Yleensä kuitenkin käytetään kiiltävää lakkaa. Lakkavaihtoehtoja on useita ja niidenkin ominaisuudet vaihtelevat paljon lakan tyypin ja merkin mukaan. Muutamia esimerkkejä ovat mm. sellulakka, akryylilakka ja 2-komponenttilakka.

4 2.2 Pintakäsittelyn vaatimuksia Pintakäsittelyssä pitää ottaa huomioon sointi, kestävyys ja ulkonäkö. Teollisessa mittakaavassa pintakäsittelyn tulee olla nopea ja taloudellinen. Päällimmäisenä vaatimuksena on se, miten pintakäsittely vaikuttaa sointiin. Pintakäsittely ei saa tukahduttaa puun luomaa sointia. Sointi huononee, jos lakka tai maalikerrokset ovat liian paksuja. Toinen tärkeä vaatimus on ulkonäkö. Puumateriaali, jota soittimeen on käytetty, ei aina ole hyvännäköinen sellaisenaan. Silloin maalaus ja lakkaus auttavat saamaan kitarasta näyttävän näköisen. Pinnan tulee olla myös kestävä, jotta kitaran sointi ja ulkonäkö pysyvät hyvinä, ja jotta kitaraa voisi käyttää useamminkin kuin kerran. 2.3 Eri pintakäsittely vaihtoehtojen vaikutus sointiin Kitaran sointiin vaikuttaa eniten puulaji. Kovat puulajit soivat kirkkaammin, kuin pehmeät puulajit, joilla on pehmeä sointi. Puulaji ei saa olla liian kova eikä liian pehmeä. Pintakäsittelyllä on myös vaikutusta kitaran sointiin. Se voi tukahduttaa sointia tai se voi terävöittää sitä. Pintakäsittelyvaihtoehdot joita työssä käsitellään, ovat lakkaus, petsaus, öljyäminen, vahaus, viilutus, ranskalainen kiillotus ja marmorointi. Yleisimmin käytetty pintakäsittelyn viimeistelyvaihtoehto on lakkaus. Lakkausmenetelmällä saa hyvän ja kiiltävän pinnan kitaraan. Lakkauksen vaikutus sointiin riippuu siitä, kuinka paljon lakkakerroksia laitetaan kitaraan. Myös erilaisilla lakoilla on vaikutusta sointiin. Jos lakkakerroksia liian monta, se tukahduttaa kitaran soinnin. Suositeltavaa olisi laittaa kaksi- kolme kerrosta, näin sointi pysyy kirkkaana ja puhtaana. Lakkapinta kitarassa on myös kestävä, se säilyttää kitaran ulkonäön pitkään.

5 Petsauksella ei sointiin ole suurta vaikutusta, koska sillä haetaan vain ulkonäköä. Öljyämisen ja vahauksen vaikutus sointiin riippuu siitä, kuinka monta kerrosta sitä laitetaan. Suositeltavaa olisi laittaa kolme - neljä kerrosta. Viilutuksen vaikutus sointiin riippuu viilun puulajista, sekä sen paksuudesta. Sointi voi parantua, mutta se voi myös huonontua. Yleensä sillä ei kuitenkaan ole vaikutusta, koska viilu on niin ohut. Ranskalainen kiillotus on tapa, jolla pinnasta saadaan erittäin kiiltävä, ja sointi pysyy todella hyvänä, sillä se ei luo kitaran pintaan paksua kerrosta ainetta. Marmorointi suoritetaan öljymaaleilla ja se luo kitaran pintaan erinäköisiä kuvioita. Kitaraan on jo laitettu pohjaväri, joten kuviot tulevat pohjavärin päälle. Maalikerroksen päälle laitetaan vielä jonkin pintakäsittelyaine esim. lakka, joka hieman heikentää kitaran sointia yhdessä maalin kanssa.

6 3 TYÖN KUVAUS 3.1 Hionta 3.1.1 Hiomatarvikkeet Hionta on tärkeä vaihe pintakäsittelyssä, sillä se antaa kitaran pinnalle lopullisen muodon ennen viimeistelyä. Jos hiontaa ei ole suoritettu kunnolla pinnan virheet näkyvät selvästi, kun kitara viimeistellään. Lakkaus tai mikä tahansa viimeistelyvaihtoehto ei poista virheitä, joita hionnasta on jäänyt, ne vain korostavat niitä. Hiomatarvikkeet, joita työssä käytettiin, ovat oikotasohöylä, hiomapaperit, leveänauhahiomakone, nauhahiomakone ja kavahöylä. Oikotasohöylä yhdistää kaksi tärkeää puuntyöstökonetta. Koneessa on yksi kaksiteräinen kutteri, joka leikkaa oikohöylässä alapuolelta, ja tasohöylässä yläpuolelta kappaletta. Oikotasohöylällä työstetään kappale lähelle oikeaa paksuutta ja kokoa. Sillä myös suoristetaan epätasaiset pinnat. Kun kappale on saatu lähelle oikeaa paksuutta ja suoraksi, siirrytään leveänauhahiomakoneelle. Leveänauhahiomakone jota työstöissä käytetään, on kaksirumpuinen ja yksitallainen kone. Koneessa on kaksi rumpua joissa pyörii leveät hiomanauhat. Nauhat ovat yleensä sijoitettu siten, että edessä on karheampi ja takana hienompi hiomanauha. Koneella saadaan aikaan tarkka ja siisti lopputulos. Leveänauhahiomakoneelta kappale menee CNC työstöön. CNC - työstetty kappale muodostaa kitaran rungon. Runkoon tehdään viisteet kavahöylällä, tai CNC - koneella. Kavahöylä on pieni käsikäyttöinen höylä, jossa voi olla joko kaareva tai suora terä. Suorateräisellä kavahöylällä saa tasaisemman pinnan kuin kaarevateräisellä. Viisteiden höyläyksen jälkeen, viisteet vielä tasoitetaan nauhahiomakoneella. Nauhahiomakone on hiontakone, jolla on nopea työstää kappaleita, ja sillä saa nopeasti poistettua pintaa kappaleesta. Nauhahiomakone sopii

7 paremmin suurille pinnoille, mutta toimi hyvin myös tässä tarkoituksessa. Hiomapaperi on viimeisin hiomatarvike, jota käytetään. Hiomapaperit koostuvat joustavasta alustasta (selästä), yhdestä tai useammasta kalvosta liimaa, ja yhdestä tai useammasta kerroksesta hiomarakeita. Hiomarakeina käytetään luonnonmateriaaleja, ja synteettisesti valmistettuja materiaaleja. Hiomanauhan tausta on yleensä paperia, kangasta tai fiiberiä. Paperina käytetään latexpaperia tai vahvistettua paperia, kankaat ovat polyesterikankaita ja fiiberi on vahva vulkaanikuitu. Hiomarakeiden asettelu tapahtuu sirottelemalla. Sirottelu voidaan jakaa avoimeen (open coat) ja suljettuun sirotteluun (close coat). Avoin sirottelu tarkoittaa, että rakeet ovat erillään siten, että puun hiukkasille on tilaa ja paperi ei tukkeennu helposti, tällainen nauha sopii pihkaisille ja pehmeille puulajeille. Suljetussa sirottelussa rakeet ovat kiinni toisissaan ja jopa päällekkäin. Tällainen nauha soveltuu koville puulajeille ja kaikkien puulajien viimeistelyhiontaan. Hiomapapereiden karheuksia löytyy alle sadasta yli tuhanteen. Karheutta kuvaava luku kertoo hiontarakeiden koon. Luvun kasvaessa rakeiden koko pienenee, koska karheusluku tarkoittaa seulassa olevien reikien määrää neliötuumalle. Luku 180 tarkoittaa, että seulassa on 180 reikää neliötuuman alueella. Luvun kasvaessa reikien koko pienenee ja tästä johtuen myös rakeiden koko pienenee. Lisäksi ovat vielä vesihiomapaperit. Vesihiontapaperit ovat hienoja karkeudeltaan ja jotta ne eivät tukkeutuisi hiottaessa, niitä käytetään yhdessä veden kanssa. Niiden karkeudet ovat 60-1200. Vesihiomapaperia käytetään yleensä maalipinnan hiontaa. (Kurssimateriaali 2003.)

8 3.1.2 Käsihionta Käsihionta kitaran pintakäsittelyssä on yksi tärkeimmistä vaiheista. Käsinhionta viimeistelee kitaran pinnan sileäksi ja tasaiseksi. Jos pintaan jää pienikin kolo tai naarmu, se näkyy korostetusti, kun kitara on pintakäsitelty. Hionta aloitetaan karhealla hiomapaperilla, koska pintaa on jo hiottu koneellisesti, aloitetaan 120 karkeusasteisella paperilla. Kitaran runko hiotaan kauttaaltaan. Jokainen epätasaisuus ja huono kohta hiotaan kuntoon, näin kitaraan ei jää minkäänlaisia ylimääräisiä koloja. Tämän jälkeen hiotaan hienommalla paperilla. Paperi voi olla 180 karheusasteen paperi. Jälleen kerran kitara hiotaan kauttaaltaan ja tarkasti. Tämä hionta tasoittaa edellisen hiomapaperin jättämät urat, ja näin ollen tekee hionta tuloksesta vieläkin sileämmän. Kitaran voi vielä hioa hienommalla paperilla jolloin pinnasta tulee todella sileä, mutta tämä ei ole välttämätöntä. 3.1.3 Välihionnat Välihionta tehdään pinnankäsittelykertojen välillä parhaan pinnanlaadun saamiseksi. Tämä hionta tasoittaa pintakäsittely aineen johdosta nousseet puunsyyt ja karheuden, jota yleensä tapahtuu ensimmäisen pintakäsittely kerran jälkeen. Välihionnan tarkoitus on hioa ainoastaan pintakäsittelyaineita, ei puuainesta. Välihionta tulisi suorittaa yhtä monta kertaa kuin pintakäsittely kerroksia on, tai niin monta kertaa, että pinta on hyvä. Tällä menetelmällä kitaran rungon pinta saadaan todella kiiltäväksi ja näyttäväksi, eikä siihen jää mitään epätasaisuuksia.

9 3.1.4 Arviointi Hionta ennen runkojen pintakäsittelyä onnistui ilman minkäänlaisia ongelmia. Rungot ajettiin yksi kerrallaan leveänauhahiomakoneen läpi. Leveänauhahiomakoneessa hiomapapereiden karheudet olivat 80 ja 120, siten että 80 nauha oli ensin ja sitten 120. Tämän jälkeen rungot hiottiin vielä käsin, koska leveänauhahiomakone hioo vain suuret tasaiset pinnat. Käsihionta tapahtui aluksi 120 hiomapaperilla ja tämän jälkeen 180 hiomapaperilla. Runkojen pinnat olivat tasaisia, eikä niihin jäänyt minkäänlaisia epäkohtia, näin oli aika siirtyä pinnoittamaan rungot. Pinnoituskertojen välissä suoritettiin välihionnat. Välihiontojenkaan osalta ei suurempia ongelmia ollut. Välihionnat suoritettiin 320 vesihiomapaperilla. Pintakäsittelyaineesta riippuen välihionta kertoja oli kolmesta viiteen. Viimeisin hionta kerta suoritettiin 1200 vesihiomapapereilla, ja tämän jälkeen suoritettiin kiillotus. Välihiontojen tekeminen oli välillä kovinkin raskasta, sillä käsin hiominen puuduttaa kättä todella paljon. Välihionnassa käytetty hiomapaperi oli niin hienoa, että sillä sai hioa todella kauan, ennekuin tulos alkoi näkyä. Välihionnoilla rungon pintaan saatiin hyvä ja sileä pinta. 3.2 Pinnan viimeistely 3.2.1 Mittalaitteet Viimeistellyistä pinnoista mitattiin kiilto, kestävyys ja pinnanpaksuus. Jokaisesta pinnasta otettiin viisi näytettä kullakin mittalaitteella. Viidestä tuloksesta korkein ja pienin arvo jätettiin pois ja lopuista laskettiin keskiarvo. Mittaukset suoritettiin puulaboratoriossa olevien mittausohjeiden mukaan. Laboratoriossa olevat mittausohjeet perustuvat vastaaviin SFS - standardeihin. Työssä käytetyt mittalaitteet olivat, Erichsen Hardeness

10 test Rod Model 318 (kestävyys), Erichsen Picogloss 500MC (Kiilto) ja Erichsen paint borer 518 (pinnanpaksuus). Kestävyys eli kynäkovuusmittari toimii siten, että siinä on kolme jousta joilla on eri jäykkyys. SFS standardi, SFS EN ISO 15184. Aina 0-20 N (Newton) asti. Löysin jousi toimii 0-3N alueella, seuraava 0-10 ja kolmas 0-20 alueella. Kynässä on säätö, jolla säädetään sitä kuinka lujaa kynää täytyy painaa, jotta pintaan jäisi jälki. Kynällä vedetään kappaleen pintaan senttimetrin mittainen viiva sekunnissa. Jos Jälkeä ei jää säädetään kynää siten, että sitä joutuu painamaan kovemmin, ja tarvittaessa vaihdetaan jousta. Kiillon mittaus tapahtuu siten, että mittari laitetaan kappaleen pinnalle ja se ilmoittaa tuloksen. SFS standardi, SFS EN ISO 2813. Mittaus perustuu pinnan heijastumiseen. Eli kuinka paljon kappaleen pinta heijastaa valoa. Tulokset voidaan ilmoittaa 20, 60 tai 85 asteisena, eli missä kulmassa kiilto kappaleen pinnasta mitataan. Tässä työssä mittaukset on tehty 60 asteen kulmassa, sekä puun syysuunnassa. Viisi näytettä otettiin eripuolilta kappaletta. Pinnanpaksuuden mittaus tapahtui siten, että mittalaitteella pintaan porattiin kolo, joka oli juuri puuaineen ja pinnoiteaineen rajalla. SFS standardi, SFS EN Iso 2808. Porauksen jälkeen katsottiin koneessa olevalla linssillä minkä paksuinen pinta oli. Linssissä itsessään oli mittataulukko, jonka yksikkö on mikrometri (µm). Kaikki viisi näytettä otettiin eripuolilta kappaletta. Mittalaitteen geometriasta johtuen pinnan paksuus saadaan mittaustuloksesta kertomalla se viidellä.

11 Ranskalainen kiillotus Keskiarvo Kynäkovuus 0,4 0,3 0,5 0,6 0,6 0,5N Kiilto 88,3 85,7 88 84,6 88,7 87,333 Pinnanpaksuus 20*5 15*5 14*5 15*5 18*5 80 µm Lakka Kynäkövuus 2,5 4 3 3,5 2,5 3N Kiilto 18,3 17,7 21,3 16,2 18,5 18,166 Pinnanpaksuus 29*5 28*5 29*5 31*5 29*5 146 µm Öljy Kynäkövuus 0,7 0,9 1 1,2 1,1 1N Kiilto 40,6 45 45,2 44,3 44,8 44,7 Pinnanpaksuus 40*5 45*5 42*5 38*5 37*5 200 µm Vaha Kynäkövuus 0,6 0,7 0,9 1,2 0,8 0,8N Kiilto 18,9 28,2 36,1 34,7 24,1 29 Pinnanpaksuus 32*5 36*5 31*5 32*5 35*5 165 µm Taulukko1. Mittatulokset ja keskiarvot(kynäkovuus: N = newton, pinnanpaksuus: µm = mikrometri) 3.2.2 Lakkaus Lakkaaminen on pintakäsittelyä aineilla, joilla liuotettu kiinteä aine levitetään kappaleen pinnalle nestemäisenä. Liuottimen haihtuessa jää pinnalle kerros kiinteää ainetta, tasaisesti levittyneenä. Uusissa 2- komponenttilakoissa tapahtuu reaktio joka tekee kappaleen pinnasta muovimaisen (soitinrakentajatamf 2005). Pinta on jo kosketuskuiva jo parin tunnin kuluttua käsittelystä, mutta saavuttaa lopullisen kovuutensa vasta 21 päivän kuluttua(plektra trading 2008). Tällöin pinta on niin kova, että se kestää alkoholin, spriin, liuottimien sekä kiehuvan veden vaikutuksen täysin. 2-komponenttilakan alkukuivuminen on hyvin nopeaa, näin ollen pienenee pölyn kertymisen riski lähes kokonaan(plektra tra-

12 ding 2008). Lakkaus voi tapahtua ruiskuttamalla tai siveltimellä levittäen. Ruiskuttamalla lakkapinnasta saa kuitenkin tasaisemman, eikä siihen jää siveltimen jälkiä, ja ruiskutus on myös nopeampi vaihtoehto. Pintakäsittelyvaihtoehdoista lakka on kestävin ja näin ollen hyvin suosittu. Lakkaaminen suoritettiin ruiskulla ja 2-komponenttilakalla. 2- komponenttilakalla on kahta eri laatua kirkas ja himmeä. Lakaksi valittiin himmeä lakka ja näin saatiin kitaralle erilainen ulkomuoto kuin yleensä. Kitaran runko lakattiin kahdessa osassa siten, että ensin lakattiin kansiosa ja sen jälkeen alapuoli. Kun kansi oli lakattu, se vietiin kuivumaan. Tämän jälkeen kansiosa hiottiin ja puhdistettiin ja sen jälkeen lakattiin alapuoli. Tämä toimenpide suoritettiin kolme kertaa ja pinta alkoikin näyttää hyvältä. Lakan kuivumisen suhteen täytyi olla kärsivällinen, sillä pintaa ei voi alkaa hiomaan liian aikaisin, muutoin se menee pilalle. Lakka oli kosketuskuiva pari tuntia sen jälkeen, kun se oli laitettu kitaran pintaan. Lakka saavuttaa lopullisen kovuutensa kuitenkin vasta noin kahden viikon kuivumisen jälkeen. Lakkapinnasta mitattiin kynäkovuus, ja tulokseksi saatiin 3 N. Kiiltomittaus antoi tulokseksi 19.633. Kiilto on alhainen, koska kitara oli lakattu mattalakalla. Pinnan paksuus 146 mikrometriä. Lakan alla oli musta Mastonin, ksyleeni ohenteinen maali. Lakan ja maalin yhteensopivuus testattiin, ennen kuin lakkaa laitettiin kitaraan, eivätkä ne reagoineet keskenään. Kitara lakattiin ja laitettiin kuivumaan, mutta ilmeisesti sen ei annettu kuivua tarpeeksi kauaa, koska pintaan ilmestyi halkeamia kasauksen jälkeen. 3.2.3 Petsaus Petsaus on puun värjäämistä siten, että sen syykuvio jää näkyviin (Pro puu ry 2004). Helpoin ja varmin petsi on vesipetsi. Se valmistetaan se-

13 koittamalla lämpimään veteen petsijauhetta, jota saa rautakaupoista. Vesiohenteisella petsillä on kuitenkin taipumus nostaa puunsyiden päät pystyyn, jolloin pinta jää hiukan karheaksi, siksi kitara on hiottava todella hyvin ennen petsausta. Muita petsivaihtoehtoja ovat öljy- ja liuotinpetsit. Ennen petsausta kappale kostutetaan vedellä ja annetaan kuivaa. Vesipetsi levitetään siveltimellä, mutta sen voi myös ruiskuttaa kappaleen pintaan. Petsin värisävyä voi säädellä vedenmäärällä, mitä vähemmän vettä, sitä tummempi on sävy. Koska petsi ei tarjoa kitaralle minkäänlaista suojaa, pitää kitara vielä lakata tai öljytä ennen, kuin se on käyttövalmis. (Pro puu ry 2004.) Petsaus suoritettiin vesipetsillä. Väristä haluttiin hiukan tummempi, joten vettä ei laitettu kovinkaan paljoa. Petsaus suoritettiin pensselillä, jonka jälkeen siihen lisättiin vielä lakka. Petsaus onnistui ilman minkäänlaisia ongelmia, ja pinnasta tuli näyttävän näköinen. 3.2.4 Öljyäminen Öljyäminen on yksi vanhimmista pintakäsittely menetelmistä. Öljyjä pystyy säilyttämään helposti, ja siksi siitä onkin tullut suosittu pintakäsittely menetelmä. Öljy ei ole yhtä kestävä kuin lakka, ja sen pintaan tulee helposti jälkiä.(crump 1999, 70.) Teak - ja Danish - öljyt kuivuvat nopeasti ja ne ovatkin helpoimpia puun pintakäsittely menetelmiä (Crump 1999, 72). Öljy levitetään ruiskulla tai kangasrievulla kappaleen pintaan. Öljyt imeytyvät puun avoimeen pintasolukkoon samalla tavalla kuin vahat. Näin puun pinnalle ei muodostu pinnoitetta, vaan puuhun jää erittäin ohut kerros ainetta24h (Pro puu ry 2004)µ. Kuivausaika näilläkin kuitenkin on. Kerroksia tulisi olla kolmesta neljään, mutta kannattaa katsoa miltä pinta näyttää, voi olla että se tarvitsee vielä lisää öljyä neljänkin kerroksen jälkeen

14 Öljyäminen aloitettiin repimällä sopivan kokoisia kangasriepuja, joilla öljyä levitetään kitaran pinnalle. Työssä käytettiin Liberonin öljyä. Kangas rievut kostutettiin öljyssä. Öljyisillä rievuilla hierottiin kitaran pintaan ohut kerros, sen jälkeen se vietiin kuivumaan. Öljykerros kuivasi aina päivän verran. Purkin kyljessä on kuivumisajaksi merkattu 12 h, tämän takia kuivaus venähti aina vuorokauden mittaiseksi. Seuraavana päivänä laitettiin taas uusi kerros. Loppujen lopuksi kerroksia tuli viisi kappaletta. Jokaisen kerroksen väliin tuli tietysti välihionnat. Öljylle kynäkovuusmittaus antoi tulokseksi 1 N. Kiiltomittauksen tulokseksi tuli 65,333. Kalvon paksuusmittaus antoi tulokseksi 200 mikrometriä. Mikä on paksuin kaikista mittauksista. 3.2.5 Vahaus Värillistä vahaa käytetään korostamaan puun luonnollista rakennetta ja sävyä, ja siksi se korostaa myös mahdollisia virheitä. Vaha on levitettävä puun syyn suuntaisesti. Vahattu pinta on kaunis ja se on myös mukava koskettaa, vaha antaa pinnalle samettisen tunnun. Vaha on erittäin hengittävää, mutta se ei kestä korkeita lämpötiloja. Vahat imeytyvät puun avoimeen pintasolukkoon. Vahat eivät muodosta puun pinnalle erityistä pinnoitetta, puuhun jää ainetta vain hyvin ohut kerros. Kestävyyden kannalta olennainen ero lakkaan verrattuna on se, että vaha on täysin joustava materiaali, joka mukautuu puun elämiseen, vahapinta ei siis säröile tai murru kuten lakattu. Jos vahapintaan käytön seurauksena syntyy naarmuja, osittainen paikkaaminen on mahdollista toisin kuin lakkapinnassa. Samaa vahaa voidaan levittää naarmuuntuneelle alueelle kevyesti vaikkapa talouspaperilla. (Pro puu ry 2004.)

15 Vahana käytettiin Liberon antiikkivahaa, sillä vaha laitettiin öljytyn pinnan päälle, ja öljy oli merkiltään Liberon. Näin vaha ja öljy sopivat yhteen. Vahaa levitettiin samalla lailla kuin öljyäkin, palalla kangasta. Vahaa ei tullut kuin yksi kerros, sillä se ei anna kitaralle muuta kuin ulkonäköä. Antiikkivahan kuivamisaika oli 4 tuntia. Vaha laitettiin öljyn päälle, koska kumpikaan öljy, eikä vaha kestä kovinkaan paljoa kulutusta. Koska pinnalla on vaha sitä voi uudelleen ja uudelleen vahata, ja vaikka vain yhdestä kohtaan. Kynäkovuusmittaus vahalle antoi tulokseksi 0,8N. Kiilto mittaus antoi tulokseksi 41,766. Kalvonpaksuusmittaus antoi tulokseksi 165 mikrometriä. 3.2.6 Viilutus Viilun voi leikata tai sorvata irti puusta. Yleisimmät paksuudet viilutuksessa ovat n 0,4-0,6 mm paksuja. Viilutuksella tarkoitetaan sitä, että puuviilu liimataan toisen puun päälle levynä. Viiluttamalla saadaan kaunis ja laadultaan paras puuaines näkyviin rungon pintaan. Puuviiluja voi tehdä lähes jokaisesta puulajista.(pro puu ry 2004.) Viilutus tehtiin Padouk puun viilusta. Padouk on erittäin kova puulaji. Kitarasta viilutettiin vain kansiosa, koska viilua ei ollut tarpeeksi, ja muutoinkin tuntui turhalta viiluttaa koko kitara. Kaksi viilunpalasta teipattiin toisiinsa yhteen, ja tämän jälkeen viilu liimattiin kitaraan kiinni. Liiman kuivuttua ylimääräiset viilut leikattiin pois, ja viilu muotoiltiin muotoonsa. Viilua hiottiin tasaiseksi, ja kun toivottuun tulokseen oli päästy, ruvettiin puunsyistä johtuvia rakoja täyttämään. Reiät peitettiin Grain filler nimisellä aineella, joka toimii täyteaineena. Se täyttää puussa olevat syyt ja saa näin aikaan tasaisen pinnan. Syiden täytön jälkeen pintaa hiottiin hiukan, mutta kuitenkin siten että aine ei lähde pois. Viilu tarvitsee päällensä jonkin suojakerroksen, vaikka kova puu onkin, joten se lakattiin.

16 3.2.7 Ranskalainen kiillotus Ranskalainen kiillotus eli sellakkakiillotus on vanha ja hieno pintakäsittelymenetelmä. Sen tarkoituksena on muodostaa kiiltävä pinta. Ranskalaista kiillotusta pidetään erittäin vaikeana menetelmänä ja aloittelijoille melkeinpä mahdottomana. Kiillotuksesta vaikean tekee se, että lakka kerroksia tulee todella monta, jopa satoja. Sellakkapitoinen lakka levitetään kankaanpalasella (puuvilla), jonka sisällä on pumpulituppo. Pumpulituppo kostutetaan sellakassa, ja sen jälkeen kangas taivutellaan sen päälle, sillä hiotaan kappaleen pintaa pyörivin liikkein niin kauan, että pinnasta tulee liian tahmea jatkettavaksi. Tämän jälkeen tuppoon lisätään sellakkaa, ja aloitetaan homma uudestaan. Tätä jatketaan niin kauan että pinta on tarpeeksi kiiltävä. (Crump 1999, 58 62.) Ranskalainen kiillotus ei tarjoa kitaralle juurikaan suojaa ja kestävyyttä, mutta ulkomuotoa senkin edestä. Se on kuitenkin helppo korjata, ja jopa pestä kokonaan pois. (SoitinrakentajatAMF 2005). Ranskalainen kiillotus aloitettiin, sekoittamalla sellakkahileet alkoholiin. Sellakan liuettua kunnolla aloitettiin itse kiillotus. Pumpulituppo käärittiin puuvillakankaan sisään, pumpuli kostutettiin sellakkaliuoksella. Kankaan kostuttua aloitettiin pinnan kiillotus. Sellakka laitettiin kitaran pintaan pyörivin liikkein. Kun tuppo alkoi olla kuiva, ja liian raskas jatkettavaksi, niin lisättiin sellakkaa sisään ja kiillotusta jatkettiin. Ranskalainen kiillotus on todellakin vaikea aloittelijalle. Pintaa ei meinannut saada millään kiiltämään, niin kuin sen pitäisi kiiltää. Mutta kun sellakkaa pintaan hieroi tarpeeksi, rupesi se kiiltämään kokoajan enemmän. Lopulta pintaan saatiin miellyttävä kiilto. Kuten sanottua sellakka ei ole kovinkaan kestävä, ja sen todistivat myös mittaukset, joita sille tehtiin. Kynäkovuus mittaus antoi tulokseksi

17 0,5 N. Kiilloltaan se on kuitenkin paras. Kiillon mittaus antoi tulokseksi 87,333. Pinnan paksuus mitattiin myös ja se antoi tulokseksi 80 mikrometriä. 3.2.8 Marmorointi Marmorointi on pinnoitusmenetelmä, jossa käytetään öljymaaleja. Tarvitaan myös iso saavi, johon laitetaan vettä. Astian ollessa täynnä vettä siihen kaadetaan booraksi - kemikaalia. Booraksia käytetään rikkomaan veden pintajännitystä, ja näin maali levittyy pinnalle tasaisesti. Tämän jälkeen veteen voidaan lisätä öljymaalit. Maaleja pyöräytetään vedessä ja sitten upotetaan kappale veteen. Kun kappaletta nostetaan vedestä, on syytä puhallella öljymaalit kappaleen ympäriltä pois, muuten kuvio menee pilalle. Kun runko on nostettu vedestä, kannattaa puhaltaa vedet pois kitaran pinnalta mahdollisimman nopeasti, koska se voi juoksuttaa maalit mukanaan pois. Kappaleen tulee kuivua 24h, ennen kuin sille voi tehdä muuta. (Calvert 1997.) Kitara oli maalattu valkealla pohjamaalilla, ja tarkoitus oli saada siihen mustia kierrekuvioita. Suuressa vesisaavissa oli vettä johon oli kaadettu booraksia. Veteen laitettiin mustaa öljymaalia jota pyöriteltiin veden päällä, jotta kitaran pintaan tulisi hienot kuviot. Kitara upotettiin saaviin, ja maaleja yritettiin siirrellä pois edestä, jotta kitara saataisiin vedettyä pois saavista. Kun kitara oli saatu ylös saavista, siitä kuivattiin ylimääräiset vedet pois, jonka jälkeen se vietiin kuivumaan. Kitaran kuivuttua suoritettiin välihionta. Tämän jälkeen kitara vielä lakattiin.

18 4. TULOSTEN VERTAILU Mittauksilla saavutettuja tuloksia vertaillessa, saadaan aika ennalta arvattavia tuloksia. Kiiltomittaukset olivat juuri sitä mitä odottaa saattoi. Ranskalainen kiillotus oli kiiltävin vaihtoehto, sen jälkeen öljy, sitten vahaus ja viimeiseksi lakkaus. Lakka oli viimeinen vain, siksi että se oli mattalakka, jos lakka olisi ollut täysikiiltävä, se olisi ollut öljytyn kitaran kanssa samalla tasolla. Kynäkovuusmittaus ei myöskään yllätyksiä aiheuttanut. Lakattu kitara oli kestävin sen jälkeen kaukana takana öljy, vaha ja viimeisenä ranskalainen kiillotus. Kynäkovuusmittauksessakin vaikuttaa alla oleva puulaji tulokseen, siten että mitä kovempi puulaji, sitä kovemmin kynällä saa pintaan painaa, että siihen jäisi jälki. Kalvon paksuus sen sijaan aiheutti pieniä yllätyksiä. Sillä lakalla kalvo oli ohuempi kuin öljyllä ja vahalla. Järjestys siis oli öljy paksuin sitten vaha, lakka ja viimeisenä ranskalainen kiillotus. Kalvon paksuudella on merkitystä kitaran sointiin. Nämä tulokset pitivätkin melko hyvin paikkaansa, kun testattiin kitaroiden akustista sointia. Viilutuksesta, petsauksesta ja marmoroinnista ei tehty minkäänlaisia mittauksia. Tämä siksi koska nämä jäivät kitaroissa öljyn, lakan tai vahan alle.

19 5 LOPPUPÄÄTELMÄT 5.1 Akustinen sointi Akustisen soinnin tutkinta suoritettiin korvakuulolta, muutaman muusikon kesken. Sillä kitaran soinnin tutkiminen jollain laitteella vaatisi todella tarkat säädöt kitaroihin joita testataan. Kitaroiden tulisi olla juuri samanlaisia muodoltaan ja elektronisilta osiltaan. Kitarat joihin pintakäsittelyt tehtiin, eivät olleet samanlaisia, eikä niissä kaikissa ollut sama puulajikaan kyseessä. Ensimmäinen testattava kitara oli viilutettu ja lakattu. Kitara oli tehty lepästä, jolla on terävä ja täyteläinen sointi (Falbo 2004). Kun kitara viilutettiin padoukilla ja sitten lakattiin 2-komponenttilakalla, sointi oli terävän ja pehmeän välimaastosta. Kitaran sointi siis hiukan kärsi terävyyden kannalta, mutta se edesauttoi saamaan sointiin hiukan pehmeämpää sävyä, mikä ei ole huono asia. Kitara sai hienon ulkonäön sekä kestävän viimeistelyn, sointi kitaralla oli hyvä. Toinen testattava kitara oli vahattu. Kitara oli tehty mahongista, jonka sointi on myös täyteläinen, mutta myös kantava ja lämmin (Falbo 2004). Kitara öljyttiin jonka jälkeen se vahattiin. Kuten mittaukset osoittivat öljy muodostaa kitaran pinnalle paksun kerroksen aineita. Kun siihen vielä lisätään vaha päälle, niin kitaran sointi heikkeni huomattavasti. Soinnista tuli tunkkaisempi eikä se soinut kauaa, eli kantavuus heikkeni myös. Seuraava kitara oli käsitelty ranskalaisella kiillotuksella. Kitara oli valmistettu pähkinästä. Pähkinän sointi on terävä ja kirkas, koska se on kova puu (Falbo 2004). Ranskalaisella kiillotuksella ei ollut vaikutusta sointiin. Kalvon paksuus joka kiillotuksesta tulee, on niin ohut että se ei kerkeä vaikuttaa puun ominaissointiin. Öljytty kitara oli valmistettu myös mahongista. Kuten sanottua öljy muodostaa paksun kerroksen kitaran pintaan, joka ei voi olla vaikuttamatta

20 sointiin. Tässäkin tapauksessa sointi muuttui tunkkaisemmaksi, ja eikä se jaksanut kantaa, kuten ranskalaisessa kiillotuksessa. Petsatun kitaran päälle laitettiin lakka kuten myös marmoroidun kitaran päälle. Molemmat kitara oli valmistettu pähkinästä, jolla on kirkkaampi ja terävämpi sointi kuin mahongilla (Falbo 2004). Kahden kitaran soinneissa ei eroja havaittu, ja sointi ei muutenkaan kovin paljoa muuttunut. Hiukan terävyys kärsi lakkakerroksesta. Mutta kuten viilutetussa lakkakitarassa, sointiin tuli hiukan pehmeitä sävyjä. 5.2 Yhteenveto Ranskalainen kiillotus on antaa kitaralle upean ulkonäön, eikä se vaikuta puun ominaissointiin minkään vertaa. Suojaa se ei tosin tarjoa kitaralle juuri lainkaan. Jos kitaraa ei käytetä keikkasoitossa ja muutenkin kitaran käyttö on varovaista, kannattaa se käsitellä ranskalaisella kiillotuksella. Öljy antaa kitaralle luonnollisen ulkonäön, kestävyys on parempi, mutta ei yhtä hyvä kuin lakalla. Öljy vaikuttaa kitaran sointiin jonkin verran, mutta ei häiritsevästi. Vahauksella ja öljyämisellä on melko samanlaiset vaikutukset kitaraan. Luonnollista ulkonäköä hakevalle öljytty tai vahattu kitara on valinta. Paras pintakäsittelyvaihtoehto on kuitenkin lakkaus. Lakalla kitaraan saa matta tai kiiltävän pinnan. Sen alle voi laittaa jonkin ulkonäköä kaunistavan pintakäsittelyn, kuten viilun, petsin tai marmoroinnin. Lakan vaikutukset kitaran sointiin eivät ole suuret vaikka alla olisikin maalikerros. Lakka kestää kovaakin käyttöä, sen päälle voi kaataa vettä, kuumaa sekä kylmää eikä se näy pinnassa. Se kestää myös alkoholin, jota keikkailussa saattaa joskus kitaran päälle läikkyä. Kuten kaikki suuret kitaran valmistajat ovat todenneet lakan parhaaksi vaihtoehdoksi, niin myös tässä työssä todetaan lakka parhaaksi.

21 5.3 Pintakäsittelyn kuvia KUVIO 1. Lakalla pintakäsitelty kitara jossa punainen petsi alla. KUVIO 2. Öljytty ja vahattu kitara (vaha päällimmäisenä).

22 KUVIO 3. Viilutettu kitara jossa mattalakka. KUVIO 4. Viilutettu kitara takaa. Lakka pintaan ilmestyneet halkeamat.

23 KUVIO 5. Öljytty kitara. KUVIO 6. Marmoroitu kitara lakalla.

KUVIO 7. Ranskalainen kiillotus 24

25 LÄHTEET Painetut lähteet Calvert, B. 1997. ProjectGuitar.com Where the internet goes to work on guitar. WWW dokumentti. Saatavissa http://www.projectguitar.com/ Muutettu 2007. Luettu 5.11.2007. Crump, D. 1999. The complete guide to Wood finishes & effects. Lontoo: Quarto publishing inc. Falbo, F. 2004. Guitar wood types & tone. WWW dokumentti. saatavissa http://www.jemsite.com/jem/wood.htm Luettu 15.6.2008. Isomäki, O ja Koponen, H 2004. Puutuoteteollisuus. WWW dokumentti. Saatavissa http://www.edu.fi/oppimateriaalit/puutuoteteollisuus/alkutuotteiden_jalostus/pintakasitt ely/maalaus_ja_lakkaus.html Luettu 3.2.2008. Kurssimateriaali. 2003. Viimeistely. WWW dokumentti. Saatavissa http://users.utu.fi/sakull/ult13/viimeistely.htm luettu 12.1.2008. Pro puu ry. 2004. Puun pintakäsittely. WWW dokumentti. saatavissa http://www.puuproffa.fi/arkisto/pintakasittely.php Luettu 6.11.2007. Plektra Trading Oy Ab. 2008. Plastic coating. WWW dokumentti. Saatavissa http://www.plektratrading.com/dir0/dir8/dir0/file8 Luettu 5.6.2008. SoitinrakentajatAMF. 2005. Kitaroiden ja muiden kielisoittimien rakentaminen; yleisiä. edellytyksiä. WWW dokumentti. Saatavissa http://www.soitinrakentajatamf.fi/ohjeet/kitarat1.pdf Luettu 5.11.2007.