Munstycksmellanlägg (Stem Inserts)

Munstycksmellanlägg (stem inserts) är tunna materialskivor som limmas fast vid den ände av munstycket som möter skaftet. De har ingen bärande funktion; de för in ett tunt färgband där munstycke och skaft möts och gör därmed fogen synlig. Den vanliga ordningen består av en något tjockare täckskiva som ligger direkt mot skaftets yta, och bakom den en eller flera tunna skivor. Hela stapeln träs på det stift som binder samman munstycket och skaftet, och limmas sedan fast med epoxi så att den bildar en enda kropp med munstycket.

Skivmaterial

I skivorna används ebonit, akryl, horn och hårda träslag. Valet styrs inte enbart av färgkontrast; man tar även hänsyn till hur materialen förändras över åren. Ebonit, munstyckenas klassiska material, är ett hårt gummi som framställs genom långvarig vulkanisering av naturgummi, och dess svavelhalt kan variera mellan 25 och 80 viktprocent. Ultraviolett ljus oxiderar denna yta; det fria svavlet omvandlas vid fuktexponering till sulfater och svavelsyra, och ytan skiftar först till gråaktigt grönt, sedan till brunt. Man kan därför inte förvänta sig att den ursprungliga färgkontrasten består. En detaljerad jämförelse av materialen finns i artikeln munstycksmaterial.

Plan yta och gemensam axel

Två faktorer avgör resultatet: att skivornas ytor verkligen är plana och att deras hål ligger i samma axel. För planheten slipas skivornas båda sidor växelvis mot sandpapper som vilar mot ett hårt, plant underlag (tjockt glas, granit eller marmorskiva är lämpligt), tills tjockleken minskat tillräckligt; mätningar med skjutmått bekräftar att sidorna förblir parallella. Man förlitar sig inte på ögonmått här, eftersom minsta lilla glapp framträder som en tydlig linje efter härdning. Täckskivan lämnas medvetet tjockare och dess yttre yta rörs inte; den bearbetas först efter att limningen är klar, medan munstycket fortfarande sitter i svarven, från framsidan. På så vis skapas den plana yta som möter skaftet i ett enda moment, och täckskivans slutliga tjocklek reduceras samtidigt till det mått designen kräver.

För den gemensamma axeln borras skivornas centrumhål i ett enda moment, medan de hålls samlade i en stapel, innan de limmas ihop. Hålet görs något större än stiftets diameter; i verkstadspraxis anges en marginal på omkring 1/64 tum. Utan denna marginal fastnar skivorna på stiftet och sitter inte plant. För den allmänna logiken bakom borrningsordningen, se artikeln borrning i svarv.

Om stiftet svarvas ur munstyckesmaterialet måste det göras extra långt, motsvarande skivstapelns totala tjocklek; annars räcker inte längden till för att nå botten av hålet. Om ett färdigt stift används är Delrin det vanliga valet. Detta acetalharts, som DuPont ansökte om patentskydd för 1956 och började tillverka 1960 efter att ha färdigställt sin anläggning i Parkersburg, är lämpligt för ändamålet tack vare sin låga friktionskoefficient mot stål (uppmätt till 0,31-0,37), sin dimensionsstabilitet och sin lämplighet för skärande bearbetning. Enligt uppgift används i verkstäderna oftast stång med diametern 5/16 tum (cirka 7,9 mm).

Epoxins uppgift

Eftersom epoxilim till viss del fäster mekaniskt mot ytan, ruggas i förväg både den del av Delrin-stiftet som ska sitta inbäddad och insidan av munstyckets hål. Sedan delarna provats torrt och passformen kontrollerats blandas hartset och stryks som en tunn, jämn film på alla kontaktytor; delarna pressas samman och vrids lätt så att inneslutad luft pressas ut. Överskott som hamnar på stiftet torkas bort omedelbart, eftersom utstickande, härdad epoxi lätt kan tas bort medan epoxi som fastnat på stiftet stör passformen mot hålet. Om arbetet sker medan munstycket sitter kvar i svarven fungerar den löstagbara dockan som ett skruvstäd som håller delarna på plats under härdningen. Härdningstiden förkortas inte: en epoxinät som inte hunnit fullborda sin polymerisation når inte sin fulla mekaniska, kemiska och termiska hållfasthet, och stapeln bearbetas därför inte förrän den härdat ordentligt.

Avslutning i svarven

När härdningen är klar rundas skivorna först för hand, med en grov fil eller en tunn såg, så att de inte hakar upp sig under rotation; sedan startas svarven och de förs ner till samma yta som munstyckets kropp med ett vasst stål och sandpapper. Därefter bearbetas täckskivan till önskad tjocklek och planas från framsidan. Att passa in stiftet till full längd i hålet samt borra och försänka luftkanalen sparas till sist; munstycket lossas från dockan först efter att detta är avslutat. Svartpigmenterad epoxi döljer smärre håligheter, men kan tränga in kapillärt i poröst skivmaterial och orsaka fläckar; därför anses det säkrare att göra fogen felfri och arbeta med klar epoxi. För svarvutrustningen, se artikeln metallsvarv, och för helheten artikeln hur en pipa tillverkas.