В наших статьях мы рассматривали множество сфер применения аддитивных технологий, но еще ни разу не говорили о том, как может применяться 3D-Печать в музыкальном деле.
Итак, давайте углубимся в музыкальное творчество и посмотрим чем 3D-Принтер может быть полезен музыканту.
В первую очередь вспомним, что музыкальный инструмент тоже состоит из различных деталей, а значит их можно печатать. Также можно изготавливать кастомные аксессуары для инструмента, чтобы подчеркнуть индивидуальность его владельца.
Итак, 1 направление применения 3D-Печати в музыкальном деле - использование печатных деталей для ремонта музыкальных инструментов и изготовление кастомных аксессуаров.
В 2014 году кларнетист классической школы Райан Перейра основал Pereira 3D Clarinet Servises - магазин в Филадельфии, предлагающий кастомные аксессуары для духовых инструментов, детали для них и услуги по ремонту.
Молодой человек адаптировал 3D-Печать на принтерах Zortrax M200 и M300 Dual для модернизации и ремонта кларнетных изделий. Первыми были изготовлены бочонки, раструбы и мундштуки. Работа велась филаментом, обеспечивающим долговечность и восприимчивым к изменяющимся внешним условиям - WOOD/PLA. Для оптимизации внешнего вида изделий использовался Z-ABS и Z-HIPS с различными оттенками. Также выбор этих филаментов был обусловлен легкостью постобработки деталей.
Распечатанные элементы инструмента получились на 43% легче традиционных экземпляров из дерева и более устойчивыми к перепаду температур и влажности. Возможность воспроизводить дорогие элементы духовых инструментов с сохранением текстуры дерева помогла избежать высоких затрат на ремонт. При этом качество игры ничуть не изменялось.
Процесс изготовления детали или аксессуара проходит 6 основных этапов:
- Создание цифровой 3D-модели объекта;
- Печать изделия;
- Шлифовка наружной поверхности;
- Растачивание отверстий до требуемых размеров, подгонка конца напечатанного раструба;
- Окрашивание деталей древесной краской на масляной основе;
- Пропитка поверхностей воском или маслом.
С изготовлением деталей разобрались. А можно ли распечатать сам музыкальный инструмент?
Для ответа на этот вопрос разделим музыкальные инструменты на 2 вида.
3D-Печать в изготовлении духовых музыкальных инструментов.
Наиболее распространенные модели духовых инструментов, который может распечатать каждый сам - это окарины, дудки, трубы со свистелками и флейты. В свободном доступе можно даже найти модель тромбона из ПВХ труб и печатных деталей.
Эмит Зоран (Amit Zoran), исследователь из лаборатории Media Lab Массачусетского технологического института, изготовил с помощью 3D-Принтера, полнофункциональную флейту. Конечно, в процессе изготовления этого музыкального инструмента не обошлось и без выполнения ручных операций, но человеческое вмешательство все равно было сведено к минимуму.
Моделирование элементов флейты выполнялось в Rhino 4.0 CAD Software. Для изготовления флейты использовался 3D-Принтер Objet Connex500, который может печатать объекты сразу несколькими различными материалами. Под управлением CAD-программы этот принтер в течение 15 часов, слой за слоем, печатал элементы будущего музыкального инструмента.
По завершению печати человеку было необходимо снять материал с подложки, промыть модель, соединить все детали и склеить четыре части инструмента в единое целое.
Для проверки соответствия печатного инструмента обычному был приглашен профессиональный музыкант, который отметил что флейта соответствует физическим параметрам, удобна в эксплуатации и выдает качественный чистый звук.
Стоит отметить, что 3D-Печать духовых инструментов активно развивается и открывает новые возможности конструкций инструментов. Уже представлены несколько прототипов того, как может выглядеть печатный тромбон. Такая форма не только выглядит инновационно, но и позволит музыкантам получить новое звучание инструмента и откроет поле для новых экспериментов.
3D-Печать в изготовлении струнных музыкальных инструментов.
В использовании аддитивных технологий при изготовлении струнных лидируют арфы, виолончели, скрипки, и, конечно, гитары.
Предлагаем обратить внимание на гитары и скрипки.
Профессор Олаф Дигель в 2013 году на ярмарке дизайна EuroMold представил музыкальные инструменты, целиком и полностью изготовленные на 3D-Принтере.
Эксперименты были начаты в 2012 году. Стандартные настольные аппараты для послойного наплавления не смогли справиться с поставленной задачей в полном объеме, поэтому профессор Лундского университета приобрел 3D-Принтер компании 3D Systems, предназначенный для выборочного лазерного спекания. С новым оборудованием дела инженера-любителя стремительно пошли в гору. Вскоре его коллекция пополнилась синтезатором Ladybug, барабанами Atom и двумя электрогитарами собственного дизайна.
Услышать инструменты вживую можно было в Лундском университете в Швеции на ярмарке дизайна EuroMold, где Дигель сыграл в квартете, заручившись поддержкой студентов Академии музыки Мальмё при Лундском университете.
Примечательно, что для печати использовалось бытовое оборудование с разрешением 0,1 мм - Принтер 3D Systems sPro 230.
Далее профессор продолжил свои эксперименты и изготовил корпус гитары с использованием необычной технологии 3D-печати за авторством Forust, использующей древесные отходы и биосмолы на основе лигнина.
В 2016 году он продемонстрировал гитару с 3D-печатными алюминиевым корпусом, изготовленным по технологии селективного лазерного спекания металлических порошков. Дизайн говорит сам за себя, а инструмент вышел совсем не тяжелым — чуть выше трех с половиной килограмм.
Также есть и другие музыканты и инженеры, которые изготавливают гитары с помощью 3D-Принтера.
Одна из самых известных скрипок, изготовленных с помощью аддитивных технологий - это электроскрипка Лорана Бернадака.
Скрипка напечатанная на SLA 3D-Принтере продолжительное время разрабатывалась и испытывалась французским скрипачом и инженером. Данный проект Лоран назвал 3Dvarius.
В основу дизайна и аспектов оптимальных параметров конструкции, была взята скрипка Страдивари, - одна из самых известных скрипок в истории.
Электроскрипка 3Dvarius не похожа на классические модели. Ее конструкция была подобрана с учетом собственных предпочтении и анатомии человека, с учетом того, чтобы она была легкой, надежной и имела отличные акустические свойства. 3D-Модель представляет из себя цельную конструкци. Сама скрипка напечатана на фотополимерном (SLA) 3D-Принтере Form2.
Ее в начале работы в 2012 году Лоран решил использовать SLA технологию, ввиду ее высокого уровня точности. По словам музыканта, на изготовление одной скрипки уходит примерно 24 часа, - это печать, а затем ручная обработка.
У автора 3Dvarius есть канал на Kickstarter, где он описывает этапы изготовления инструмента: после печати удаляются поддержки, отпечаток очищается специальным раствором, продувается струей сжатого воздуха, а затем помещается в УФ-камеру на полчаса. После этого все элементы, контактирующие с телом будущего владельца, тщательно шлифуются. Далее монтируются колки, подставка и натягиваются струны.
Здесь мы не будем показывать общий вид скрипки 3Dvarius и описывать качество ее звучания. Вместо этого мы предлагаем вам посмотреть короткое видео ниже и оценить сочетание творчества и инженерной мысли самим.
Итак, сегодня мы рассмотрели как используются аддитивные технологии в музыкальной сфере. Как обычно, мы видим, что 3D-Печать и 3D-Моделирование все плотнее входят в нашу жизнь и расширяют горизонты возможностей. Сочетая инженерную мысль, современные технологии и творчество люди открывают новые поля для экспериментов и самовыражения.
Надеемся данный пост был вам интересен. Если у вас остались вопросы задавайте их в комментариях.