Tennisracket
Baggrund
Tennisspillet går officielt tilbage til 1873, hvor den første bog med regler blev udgivet af major Walter Clopton Wingfield fra det nordlige Wales. Men tennis har sine forfædre i boldspil, der blev spillet med hånden, og som udviklede sig i Europa før renæssancen. Disse spil blev først spillet med den bare hånd, senere med handsker og derefter med hænderne viklet ind i et reb. Senere blev der indført et træbat, og de første rackets synes at være dukket op i løbet af det 15. århundrede. Disse tidlige racketter var mindre end moderne tennisracketter, og de blev spændt i forskellige mønstre. Da tennisreglerne blev standardiseret af Wingfield og andre efter ham, blev banens form og størrelse specificeret, og hvilken type bold der kunne anvendes. Der var derimod ingen regler for skrakkens størrelse, form eller materialesammensætning.
Indtil 1965 var alle professionelle tennisketsjere fremstillet af træ. En tennisketsjer i stål blev patenteret i 1965 af den franske spiller Rene Lacoste, og i 1968 markedsførte firmaet Spalding de første tennisketsjere i aluminium. Disse metalrackets vandt efterhånden indpas. Metalracketterne gjorde det muligt at ændre designet, så de kunne have et bredere hoved. Trærackets kunne ikke gøres bredere eller længere i hovedet, uden at det gav problemer med bespændingen: Hvis hovedet var for bredt, blev strengen for spændt for meget, og racketten spillede ikke godt. Men den større styrke i metalrammer kunne rumme større strengspænding. En overdimensioneret aluminiumsracket udviklet af Howard Head i midten af 1970’erne blev i første omgang hånet af de professionelle, men amatører opdagede hurtigt, at de kunne slå bedre med den. Det primære slagområde, det såkaldte “sweet spot”, var fordoblet i størrelse i de nye, større racketter, og derfor var de fleste lettere at bruge dem. De større rackets blev standard på alle niveauer i begyndelsen af 1980’erne.
Det internationale tennisforbund vedtog endelig regler, der definerer acceptable tennisketsjere i 1981. Forbundet havde forbudt en racket, der blev introduceret i 1977, og som anvendte en innovativ bespændingsteknik. Spillere, der brugte “spaghettistrenge”-rackets, scorede store sejre over højt rangerede modstandere, og efter kun fem måneder blev disse rackets ikke tilladt i professionelt spil. De første racketregler tillod, at racket og strenge kunne være fremstillet af alle materialer, og de begrænsede ikke størrelse, vægt eller form. Det blev krævet, at strengene skulle være flettet eller bundet sammen på kryds og tværs med en afstand på mindst 0,64 cm og ikke mere end 1,3 cm. Det var ikke tilladt at fastgøre noget, der kunne ændre boldens flugt, og vægtfordelingen langs racketens længdeakse må ikke ændres under spillet. Senere blev den maksimale længde af racketter begrænset til 81 cm (32″). Dette blev ændret igen i januar 1997, så længden igen blev sat ned til 74 cm (29 in).
Den gennemsnitlige racket er nu ca. 71 cm (28 in) lang og vejer 284-397 g (10-14 oz). Der har været mange nyere innovationer inden for racketteknologien, som ikke alle er faldet i god jord hos spillerne. En producent markedsfører en sekskantet racket, mens andre laver rackets med ekstra brede kroppe. En racket fremstillet af et nyt materiale – grafitfiberforstærket termoplastisk viskoelastisk polymer – er designet til at have variabel fleksibilitet, afhængigt af hvor hårdt bolden rammes. Et design, der skal afhjælpe tennisalbue, anvender små blylejer, der er indkapslet i plastkamre inde i hovedrammen. Lejerne bevæger sig, når racketten rammer bolden, og det er meningen, at de skal dæmpe de vibrationer, der kan forårsage smerte i spillerens arm. Men de mest almindelige racketter er nu fremstillet af aluminium eller af en sammensætning af grafit, glasfiber og andre materialer.
Råmaterialer
Aluminiumsrackets er normalt fremstillet af en af flere legeringer. En populær legering indeholder 2 % silicium samt spor af magnesium, kobber og krom. En anden meget anvendt legering indeholder 10 % zink med magnesium, kobber og krom. Zinklegeringen er hårdere, men mere skør, mens siliciumlegeringen er lettere at bearbejde. Kompositrackets kan indeholde mange forskellige materialer. De består normalt af en sandwich af forskellige lag omkring en hul kerne eller en kerne af polyurethanskum. De typiske lag i en kompositracket er glasfiber, grafit og bor eller kevlar. Der kan også anvendes andre materialer, f.eks. keramiske fibre for at give ekstra styrke.
Andre materialer, der findes i tennisrackets, er nylon, tarm eller syntetisk tarm til strengene og læder eller syntetisk materiale til grebet. Nylon er nok det mest almindelige strengmateriale, og kun få professionelle spillere bruger stadig tarm, som er fremstillet af snoet ko eller fåre tarm. Syntetisk tarm er fremstillet af nylon, som er blevet snoet for at opnå samme effekt som naturlig tarm. Gamle trærackets brugte normalt et greb med læderhåndtag, men moderne rackets bruger generelt en læderlignende erstatning som f.eks. vinyl. Rackets kan også have plastikdele, f.eks. åget i bunden af hovedet og hætten i bunden af håndtaget.
Fremstillingsprocessen
De fleste racketter, der sælges i USA, er masseproduceret på en af flere store fabrikker i Japan eller andre steder i Asien. Så uanset mærket er der stor sandsynlighed for, at racketten er fremstillet efter en af de metoder, der er beskrevet nedenfor. Racketter med usædvanlige egenskaber kan være undtagelser. Desuden sælges topklasse-racketter ofte uden bespænding, og køberen får den besat efter sine egne specifikationer i en pro shop. Så i dette tilfælde vil strengen på fabrikken blive sprunget over.
Aluminiumsracket
- 1 Formning af rammen. Der er to metoder til formning af aluminiumsrackets. Aluminiumet kan smeltes og presses gennem en matrice i form af racketrammen. Eller metallet kan først smeltes og ekstruderes til et rør, og derefter kan røret trækkes gennem en matrice.
- 2 Boring og slibning. Den rå racket anbringes derefter i en boremaskine, og der bores huller til åget – det halsstykke, der holder bunden af strengene – på siderne til strengene og i bunden af stokken. Boremaskinen anvender flere spindler, der hver holder et bor på plads til hvert strithul. Racketten holdes på plads horisontalt i midten af maskinen. Borene aktiveres derefter, og alle hullerne bores samtidig. Rammerne placeres derefter i en slibemaskine for at udjævne de skarpe kanter, der er tilbage fra boringen.
- 3 Hærdning. På dette stadium bliver racketterne O hærdet, dvs. udsat for varme og hurtig afkøling. Denne proces hærder aluminiumet, hvilket giver raketten ekstra styrke. Racketterne lægges på en bakke i en ovn og opvarmes til hvidglødende. Derefter tages bakken ud af ovnen, og racketterne nedsænkes i vand. Efter hærdning kan racketterne også anodiseres. De nedsænkes i en mild svovlsyreopløsning, og en elektrisk strøm ledes gennem badet. Denne behandling ændrer aluminiumsoverfladen og giver racketterne en skinnende overflade.
- 4 Bespænding. En grommetstrimmel er indlagt i rillen rundt om kanten af hovedet. Den fleksible grommetstrimmel, der normalt er af plastik, er blevet forboret, så dens huller passer over strengehullerne i rammehovedet. Derefter monteres åget i bunden af rackethovedet. Nu er racketten klar til bespænding. Hver racket besnøres individuelt af en arbejder ved en besnøringsmaskine. Arbejderen spænder først racketten ind i maskinen, som holder den vandret. Medarbejderen tvinger strengene gennem hullerne ved hjælp af en kraftig trådmaskine, der er monteret på en bevægelig stang over racketten. De langsgående strenge trækkes først igennem, derefter
trækkes tværstrengene igennem, og spændingen justeres.
- 5 Efterbehandling. For at færdiggøre racketten skærer en arbejder enden af håndtaget af og indsætter en hætte, kaldet butt cap. Derefter vikler arbejderen stærk dobbeltklæbende tape rundt om håndtaget, efterfulgt af vinylgrebstape. Herefter kan strengene påtrykkes et logo på strengene, og rammen kan forsynes med en decal på rammen. Inspektørerne kontrollerer racketten for hak og skrammer og sikrer sig, at den er i overensstemmelse med størrelses- og vægtspecifikationerne. Rackets kan derefter gennemgå en sidste rengøringsfase. Derefter anbringes de i beskyttelsesomslag, og racketterne pakkes og sendes til sidst til et lager med henblik på distribution.
Kompositracket
- 6 Formning af rammen. Kompositrackets er fremstillet af lag af forskellige materialer, normalt grafit og glasfiber, og måske andre lag, der indeholder bor, kevlar eller et materiale, der ligner glasfiber, men som indeholder keramiske partikler. Racketproducenten begynder med at samle lagene som en flad sandwich. Sandwichen skæres derefter i strimler, og disse strimler rulles rundt om et hult, fleksibelt rør. Det omviklede rør anbringes derefter i en raketformet form. Slangen strækker sig hele vejen gennem raketten og er forbundet til en pumpe. Derefter opvarmes formen, og der pumpes luft ind i røret. Trykket fra luften i røret sammen med varmen binder lagene i sandwichen sammen. Alternativt kan det hule rør fyldes med polyuretenskum. Skummet udvider sig, når formen opvarmes, og konsoliderer materialerne.
- 7 Boring og forsegling. Arbejdsmændene frigør racketterne fra formene og bærer dem til et inspektionsområde, hvor eventuelle defekte racketter fjernes. Enden af rammen skæres af, hvorefter racketterne anbringes i en boremaskine, og snorhullerne bores som ovenfor. Efter boringen pensles racketterne med en polymerbelægning og lægges i en tørretumbler. Dette trin gentages flere gange, og derefter slibes racketterne. Før den endelige overfladebehandling påføres mærketegningen.
- 8 Strygning og efterbehandling. De næste trin er de samme som for aluminiumsraketten, der er beskrevet tidligere. En grommetstrimmel og et åg fastgøres i de relevante riller, og arbejderne stryger racketterne en ad gangen på strygemaskiner. Et logo eller et varemærke kan påføres strengene ved hjælp af serigrafi. Arbejderne indsætter stødkappen og vikler derefter dobbeltklæbende tape og grebstape rundt om håndtaget. Derefter rengøres, inspiceres, pakkes og sendes til et lager.
Kvalitetskontrol
Inspektører kontrollerer racketterne på mange punkter i fremstillingsprocessen. Når rammene først tages ud af formene, inspiceres de visuelt. Mangelfulde racketter bliver adskilt, og racketter, der er godkendt, kan blive groft sorteret efter kvalitet. Aluminiumrackets underkastes belastningsprøver for at afgøre
om rammene har den rette hårdhed. Kompositrackets bliver også testet for stivhed. Inspektørerne vejer begge typer af racketter, normalt før og efter bespænding, for at sikre, at de opfylder specifikationerne. De kontrollerer også balancen, da dette er yderst vigtigt for, hvor godt racketet spiller. Den bør ikke være for tung i hovedet eller i håndtaget, men balancere tæt på midtpunktet (selv om nogle modeller er designet til at være bevidst hovedtunge). Hullerne til gennemtrækkerne er inspiceret. Hvis de ikke er glatte eller jævne, påvirkes strengenes spænding, og strengene kan knække mod ru kanter. Efterbehandlingsdetaljerne underkastes også en visuel inspektion. Stødkappen skal sidde godt fast, og trykket på rammen og strengene skal være jævnt og tydeligt. Grebet skal være glat, og der må ikke være nogen hakker eller ridser. Nogle rackets kan blive afprøvet, især hvis det er et nyt design.
Fremtiden
Videnskaben bag tennisketsjere er overraskende kompleks – ikke fremstillingsprocessen, men fysikken bag vibrationerne i strengen og rammen, når bolden rammer raketten. Rackets bliver nu designet af laboratorieforskere, der bruger matematik til at beregne virkningerne af vægt, størrelse og materialeændringer. Da reglerne for acceptable racketter er meget brede, har innovatorerne et stort spillerum. Nye racketter fremstilles også ved hjælp af computerstøttet design (CAD) og computerstøttet fremstilling (CAM), som gør det muligt at foretage præcise beregninger af materialets stivhed og tyngdepunkt. I takt med, at der bliver brugt så avanceret videnskab på tennisketsjeren, vil der utvivlsomt fortsat blive udviklet nye modeller med excentriske egenskaber. Tendensen i dag går i retning af lettere og større racketter, og disse er levedygtige på grund af den avancerede materialeteknik.
Hvor kan man få mere at vide
Tidsskrifter
Brody, Howard. “Hvordan ville en fysiker designe et tennisketcher?” Physics Today, marts 1995, s. 26-31.
Fisher, Marshall Jon. “Racket Science.” The Sciences, november/december 1996, s. 10-11.
Gelberg, Nadine J. “The Big Technological Tennis Upset.” Invention & Technology, forår 1997, s. 56-61.
Sparrow, David. “Mere længde, mere styrke”. Sports Illustrated, 27. maj 1996, s. 16.
– Angela Woodward