”Onko sinun äänesi tosiaan tuolla nauhalla?”

VELJENTYTTÄRENI teki minulle tämän kysymyksen jonkin aikaa sitten. Eläinten, lasten ja ystävien äänien vangitseminen magneettinauhalle on tulossa arkipäiväiseksi. Äänikirjeet ovat hyvin suosittuja. Jopa kuvien yhdistäminen ääneen ja niiden esittäminen pian uudelleen käy helposti.

Mutta mikä magneettinauha on, ja miten se tehdään? Päätimme ottaa siitä selvän käymällä nauhoja valmistavassa tehtaassa, jossa saatoimme nähdä koko valmistusmenetelmän.

Kiertokäynti alkaa

Opastettu kiertokäyntimme alkoi siten, että meille selitettiin, mikä magneettinauha on. Se valmistetaan noin 12–15 erilaisesta aineosasta. Ne voidaan pohjimmiltaan jakaa neljään luokkaan. Ensimmäisenä on tietenkin pohjamateriaali, joka on polyesteriä, jolle kaikki muut ainekset kiinnitetään. Seuraavana on äänentoistossa tarvittava rautaoksidi ja hiili, jolla yksittäiset rautaoksidihiukkaset eristetään toisistaan. Kolmantena ovat erilaiset sideaineet, jotka kiinnittävät oksidin polyesterikalvolle, ja vinyylit, jotka estävät sideaineita kovettumasta ja haurastumasta liiaksi, niin että oksidi alkaisi hilseillä ja nauhasta tulisi huonosti taipuvaa. Neljänteen luokkaan kuuluvat voiteluaineet ja nauhan sileyteen vaikuttavat aineosat. Niiden ansiosta nauha kulkee tasaisesti, saa hyvän kosketuksen nauhoittimen äänipäähän, äänipää kuluu mahdollisimman vähän ja kitka pienenee. Kun kaikki nämä ainekset yhdistetään, niistä syntyy nykypäivän korkealuokkainen magneettinauha. Näiden perustietojen avulla saatoimme nyt ymmärtää paremmin nauhanvalmistusmenetelmää.

Ensiksi pysähdyimme hieman yli 1000 litraa vetävän säiliön luo. Sieltä kaikki magneettinauhaan tarvittavat kiinteät ja nestemäiset ainekset aloittavat matkansa. Tämä sekoitustankki muistuttaa melkoisesti sähkövatkainta. Ainekset sekoitetaan perusteellisesti suurella nopeudella ja lämmössä kemiallisten reaktioiden käynnistämiseksi, joiden avulla syntyy se sitomiskyky, jolla rautaoksidi pysyy kiinni polyesterissä. Tankkia täytyy sekoittaa monia tunteja niiden kemiallisten reaktioiden synnyttämiseksi, joita tarvitaan, jotta sideaineista saataisiin lujia. ”Siirtykäämme nyt tuon betonisekoitinta muistuttavan koneen luo”, oppaamme ehdottaa.

Naisoppaamme selittää, että kiinteät kemikaalit pannaan suoraan tähän koneeseen, jota kutsutaan kuulamyllyksi. Kun se pyörii, se muistuttaa melko lailla betoninsekoitinta. Siihen lisätään hajotussäiliöstä otettu esisekoite. Samalla kun 2200 kiloa teräskuulia sisältävä kuulamylly pyörii, se jauhaa perusteellisesti raudan ja muut ainekset. Nimi ”kuulamylly” on varmasti sopiva. Kuulien painon aiheuttaman valtavan paineen ja jatkuvan kiertoliikkeen johdosta seoksesta tulee täysin tasalaatuinen, niin että yksittäisten hiukkasten halkaisija pienenee alle yhden mikronin. (Mikroni on tuhannesosa millimetriä.)

Noin 24–60 tunnin kuluttua riippuen siitä, valmistetaanko seos ääni- tai kuvanauhoja varten, kuulamyllyn sisältö pumputaan erilaisten suodattimien läpi, joista hienoimman tiheys on yksi mikroni. Suodatus on erittäin tärkeää. Oppaamme sanoo: ”Esimerkiksi kuvanauhalla 17 mikronin läpimittainen kappale vierasta ainetta aiheuttaa näkyvän katkoksen kuvassa.” Sen jälkeen kun oksidi on lähtenyt kuulamyllystä ja se on suodatettu, sitä täytyy sekoittaa jatkuvasti, jotteivät ainekset laskeutuisi tai erottuisi toisistaan.

Tarkkuutta vaativa kalvon päällystäminen

Nyt me saavumme tehtaan varsinaiseen keskipisteeseen, paikkaan jossa polyesterikalvo päällystetään rautaoksidilla. Sitä varten on olemassa useita menetelmiä, joista tässä tarkastellaan vastakkaisvalssausta. Ilmastointilaitteistot pitävät koko päällystämön alueen puhtaana. Lisäksi kaikki ääni- ja kuvanauhojen päällystyskoneet on sijoitettu samoihin tiloihin, jotta pölyhiukkasista ei olisi kiusaa.

Ohessa kuvatussa vastakkaisvalssausmenetelmässä kalvo (1) kulkee vetorullan (2) ympäri. Oksidi (3) levitetään siirtorullalle (4), ja siirtorullan (4) etäisyys säätörullasta (5) määrää oksidikerroksen lopullisen paksuuden. Nimi ”vastakkaisvalssaus” saadaan menetelmästä, jolla oksidi siirretään siirtorullasta (4) polyesterikalvolle (1). Kalvo liikkuu vastakkaiseen eli käänteiseen suuntaan siirtorullaan nähden, ja siirtorullan etäisyys vetorullasta (2) on täsmälleen sama kuin polyesterikalvon paksuus. Siksi oksidi ei voi mennä minnekään muualle kuin kalvolle.

Kaiken tämän jälkeen kalvo eli päällystetty nauha siirtyy magneettisen suuntaamiskentän läpi. Nyt se on magneettinauhaa. Sen jälkeen nauha tekee pitkän matkan 12–15-metristen kuivatustunnelien kautta laitteeseen, joka kietoo nauhan rullalle, niin että kukin kerros tulee tarkalleen edellisen päälle.

Kalanterointi

Seuraava on kiillotus eli kalanterointi. ”Kalanterointi?” veljentyttäreni kysyy. ”Aivan, ja kalanterointi on luultavasti se nauhatehtaan työvaihe, josta useimmat tietävät vähiten”, opas selittää. Kaikki kuvanauhat, useimmat hyvät kasettinauhat ja jotkin hyvät ääninauhat kalanteroidaan. Kalanteroimalla nauhan oksidipuoli saadaan sileäksi ja kiiltäväksi.

Meitä muistutetaan siitä, että jos nauhurimme äänipäät ovat likaiset, sen äänen herkkyys kärsii, ja nauhan karhealla pinnalla on itse asiassa sama vaikutus kuin likaisilla äänipäillä. Se estää äänipäätä saamasta kunnollista kosketusta nauhan runkoon. Kun nauha on päällystetty, siinä on miljoonia mikroskooppisen pieniä huippuja ja laaksoja. Mutta kalanterointi poistaa ne, ja pinnasta tulee erittäin sileä. Ja koska karkeat huiput ovat poissa, myös sekä oksidin poishankautuminen että äänipään kuluminen on vähäisempää.

Suuressa kalanterissa on kaksi kromattua rullaa, joiden välissä on puristuksissa puuvillalla päällystetty rulla. Kalanterointi tapahtuu kahden toisiinsa vaikuttavan tekijän, lämmön ja puristuksen, avulla. Kromatut rullat kuumennetaan 71–99-asteisiksi. Sen jälkeen nauha kulkee molempien kromattujen rullien ja puuvillalla päällystetyn rullan välistä, ja siihen kohdistuu noin 45 tonnin puristus. Puristuksen ja lämmön yhteisvaikutuksesta huiput puristuvat laaksoihin, ja näin nykyisiin nauhoihin saadaan lopuksi peilipinta.

Alkunauhan liimaus

”Siirtykäämme rullien liimausosastollemme”, oppaamme kehotti. Hän jatkaa: ”Jos olette koskaan katsoneet kasetin alkua tai loppua, huomaatte siinä värillisen tai läpinäkyvän alkunauhan. Alkunauhaa tarvitaan siksi, että kasettinauha on liian ohutta ja haurasta, jotta se kestäisi pikakelauksen aiheuttaman rasituksen, silloin kun nauha pysähtyy äkisti jommassakummassa päässään.” C-30- ja C-60-nauhojen paksuus on noin 0,013 millimetriä. Alkunauhan paksuus on noin 0,04 millimetriä, joten se voi kestää paljon enemmän rasitusta.

Rullan liimaus kuuluu niihin tapahtumasarjoihin, joissa massatuotanto ei ole ainoastaan paljon taloudellisempaa, vaan syntyvä tuote on myös ehdottomasti parempi. Alkunauhan liimaus onnistuu paremmin 15 tai 30 senttimetrin levyisiin rulliin, kuin jos se tehtäisiin samalla, kun 3,8 millimetrin levyinen nauha syötetään yksittäiseen kasettiin. Miten niin? Kun rulla myöhemmin pilkotaan, magneettinauha, liimaus ja alkunauha leikataan yhtaikaa, jolloin liimatusta kohdasta tulee täsmälleen samanlevyinen kuin nauhasta.

Rullan leikkaaminen nauhoiksi

Nauhan leikkaus on nauhan valmistuksen vaikeimpia vaiheita. Nauhan leveys saa vaihdella vain 0,05 millimetrin rajoissa, eikä nauha saa vaeltaa reunalta toiselle. Jos nauha käpertyisi tai taipuisi, tuote olisi pilalla, ja kaikki varotoimet, joihin ryhdyttäisiin muissa tuotantovaiheissa, menisivät hukkaan.

”Menetelmän salaisuus on se, että rulla ohjataan tarkasti, sen kireyttä valvotaan ja se pidetään oikeassa linjassa ja että siinä otetaan huomioon rullissa ilmenevät vaihtelut”, opas selittää.

Yhteen kytketyt pyörivät terät, jotka on tehty 0,000025 millimetrin tarkkuudella, suorittavat varsinaisen leikkaamisen. Terien koko leikkuusyvyys on usein vajaat 0,05 millimetriä. Rullan molemmat päät jätetään käyttämättä päällystysvaiheessa syntyneiden reunavaihteluiden poistamiseksi, ja ainoastaan keskiosasta ”pilkotut” nauhat käytetään. Nauhakelalle tuleva ääninauha on nyt valmis. Kuvanauha läpikäy vielä yhden puhdistusvaiheen ja kasettinauha menee kasettien kokoonpano-osastolle.

Kasettien kokoonpano

Tässä vaiheessa voitaisiin mainita, että kukin kasetti täytyy koota erikseen. Automaattikone kelaa nauhan kasetin kelauskeskiöille, samalla kun koneenkäyttäjä panee kasettiin ruostumattomasta teräksestä valmistetut ohjausrullien akselit, ohjausrullat, mymetallisen magneettisuojuksen, painehuovan ja grafiitilla päällystetyt, polyesteriä olevat nauhan ohjauslevyt. Nauha, johon alkunauha on jo liimattu, kelataan valosähköisesti ohjatulla kelauskoneella. Siksi koneenkäyttäjä ei voi valvoa kasetin pituutta. Sen tarkka pituus voidaan määrätä etukäteen siellä, missä leikkaamattomiin rulliin liimataan alkunauhat.

Kun kasetit on koottu, ne täytyy sulkea. Siihen on olemassa kaksi menetelmää. Ensimmäisessä – ultraäänen avulla sulkemisessa – käytetään erittäin korkeataajuista ääntä, joka sulattaa pienen muovilistan kasetin reunan ympärille. Tällä tavalla yksi työntekijä voi sulkea jopa 11000 kasettia päivässä. Toisessa menetelmässä automaattisella ruuvitaltalla kierretään kiinni viisi ruuvia. Yksi työntekijä voi koota noin 2000 tällaista kasettia päivässä. Nykyään monet siirtyvät käyttämään ultraäänellä suljettuja kasetteja, ja jos sellainen särkyy, he voivat ostaa ruuveilla suljettavia varakoteloita ja koota uudelleen vaurioituneet kasetit. Lopuksi kasetit jatkavat matkaansa osastoille, joissa ne saavat nimilaput ja ne pakataan.

Kiertokäyntimme päättyy

Tämän mielenkiintoisen kiertokäyntimme lähestyessä loppuaan me siirrymme laaduntarkkailuosastolle, jossa jokaisesta kasettierästä tehdään pistokoe. Toiset laboratoriot tarkastavat jokaisen seoserän valmistuskaavan eli reseptin jokaisesta kuulamyllystä, ääninauha- ja kuvanauharullasta. Magneettinauhan valmistuksessa jokainen valmistusvaihe täytyy tarkastaa perin pohjin. Puolen, yhden tai kahden tuuman kuvanauha voidaan tutkia tai arvioida. Yhdenmukaisuus on kaikkein tärkein nimittäjä laaduntarkkailussa. Toisissa laboratorioissa tutkitaan nauhojen kulumista, ikää ja katkoksia, tehdään mikroskooppitutkimuksia sekä tarkastetaan kemiallisia vaihteluja, jännityksiä, pakkauksia jne. Valmiin tuotteen tutkimiseen ja arviointiin voidaan usein sijoittaa yhtä paljon rahaa kuin sen valmistamiseen. Muutaman viime vuoden kuluessa nauhojen laatu on kasvanut huimasti – ensin paljon parempien rautaoksidien, seuraavaksi kalanteroinnin, sitten kromioksidin käytön ja nykyään koboltin ja puhtaiden rautahiukkasten ansiosta.

Ja näin kiertokäyntimme on päättynyt. Kiitämme opastamme ja hyvästelemme hänet. Lähtiessämme tehtaalta ajatuksemme siirtyvät siihen, mihin kaikkeen magneettinauhoja käytetään. Esimerkiksi nauhalle luettu Johanneksen kirja Raamatusta laskettiin äskettäin julkisuuteen Jehovan todistajien ”Voittoisan uskon” kansainvälisessä konventissa. Joskus niitä viedään huonokuntoisille ihmisille, jotka eivät voi käydä juuri missään, ja he arvostavat suuresti sitä, että kuulevat Jumalan sanaa luettuna tällä tavalla. Kun me nyt muistelemme, mitä olemme oppineet tämän kiertokäynnin aikana, arvostamme paremmin mitä huolellisuutta ja työtä vaaditaan valmistettaessa magneettinauhaa – tuota hämmästyttävää muovisuikaletta, joka voi tallentaa äänesi. – Lähetetty.

[Kaavio s. 21]

(Ks. painettu julkaisu)

1 2

3 4 5

[Kaavio s. 23]

(Ks. painettu julkaisu)

KASETIN OSAT

kotelo

nauhan ohjauslevy (grafiittia, polyesteriä)

kelauskeskiö

nauha

ohjausrulla

ohjausrullan akseli

magneettisuojus

painehuopa ja jousi

[Kuva s. 21]

Kun (ylhäällä oleva) säiliö pyörii, teräksiset kuulalaakerit jauhentavat seoksen kuulamyllyssä