3d gedruckte Geige, 3d printed violin

Musikinstrumente aus dem 3D-Drucker:
Die 4/4 Geige đŸŽ»

Vor einigen Wochen haben wir eine 4/4 Geige đŸŽ» von Thingiverse (Thing: 3183148) gedruckt.
Laut Maker soll die Geige auch spielbar sein. Wir sind gespannt, wie dann der Klang wohl sein wird.

Violin-parts

Original-Bild: Pixabay.com / HeungSoon 
Beschreibung: 3DFilstore

Filamentwahl fĂŒr die einzelnen Teile 🧐

Decke und Boden:
Die Decke sowie den Boden haben wir mit «Modern Oak» gedruckt. Modern Oak hat eine helle Holzfarbe und sieht schnell sehr elegant aus.

Zarge, Hals, Schnecke und Steg:
HierfĂŒr haben wir das «Wild Bamboo» verwendet, um ein wenig Kontrast hinein zu bringen.

Griffbrett:
FĂŒr das Griffbrett haben wir PETG in der Farbe «Coal Black» gewĂ€hlt. Das Schwarz bringt visuell einen eleganten Kontrast in unser Projekt.

Wir versprechen uns durch das Verwenden der Holzfilamente eine Verbesserung des Klangs gegenĂŒber normalem PLA.

Kinnhalter, Wirbel, Saitenhalter, Feinstimmer sowie die Saiten haben wir nicht selbst gedruckt.

Prozess

Um etwas Zeit zu sparen haben wir einzelne Teile, die mit dem selben Filament gedruckt werden sollten, gleichzeitig gedruckt. Ob die deshalb gedrehten Teile allerdings der Spannung der Saiten standhalten können, bleibt noch ab zu warten.

WĂ€hrend des Druckes der Decken- und Bodenteile hat sich ein Fehler eingeschlichen. Nach den ersten Zentimetern sind nun im fertigen Objekt Wellen zu sehen. GlĂŒcklicherweise rufen diese Wellen einen noch lebendigeren Ausdruck des Filamentes hervor. Nun sieht es aus, als wĂ€re das Holz sogar echt gemasert. Daher lassen wir dies gleich so und drucken die Teile nicht nochmals neu.
Den Fehler mĂŒssen wir allerdings fĂŒr kĂŒnftige Prints ausfindig machen und beheben.

Die Teile sind nun fertig gedruckt.

Nun geht es darum, die erste Nachbearbeitung in Angriff zu nehmen. ZunĂ€chst entfernen wir einmal alle ungewollten, groben Elemente wie beispielsweise die StĂŒtzstrukturen. Da die Geigenteile sehr viele Rundungen und Verwinkelungen hat, gibt dies einiges zu Tun.

Hals und Schnecke aus PLA Wild Bamboo, fertig

Nach diesem ersten Schritt der Nachbearbeitung legen wir die Teile einmal etwas zusammen. Das gewĂŒnschte Endergebnis ist zwar noch weit entfernt, aber bereits erkennbar.

Im nĂ€chsten Schritt werden wir die Einzelteile der Decke zusammenschweissen. Dies machen wir mit einem handelsĂŒblichen 3D-Pen und dem entsprechenden Filament. Das selbe machen wir darauf hin mit den beiden Elementen der Seiten (Zarge) und den beiden Boden-Teilen.

Danach heisst es erst einmal, alle Teile grob schleifen, um die durch das Verschweissen entstandenen Unebenheiten auszugleichen. Das Schleifen benötigt einige Zeit, kann aber ganz gemĂŒtlich beim Netflix schauen gemacht werden.
(Pro-Tipp: Ein Tuch ĂŒbers Sofa legen, damit nicht der ganze Holz-PLA-Staub darauf gelangt. 😉)

Zusammenbau

Wenn alle Teile erst einmal von allen StĂŒtzstrukturen befreit sind, Makel ausgebessert wurden und die OberflĂ€che ein wenig rein geschliffen wurde, kann der erste Teil des Zusammenbaus begonnen werden.

Hierzu muss zunÀchst die Zarge auf dem Boden der Violine platziert und festgemacht werden. Wir nutzen dazu wieder der 3D-Pen um eine schöne Schweissnaht zu erhalten (auch wenn man die auf der inneren Seite nicht sehen kann).

Als nĂ€chstes folgt das HalsstĂŒck. FĂŒr die Erstplatzierung haben wir die entsprechenden Kontaktpunkte der Zarge sowie des Bodens mit Sekundenkleber in Gel-Form bestrichen. Der Gel-Kleber hĂ€rtet nicht sofort aus und Du kannst das HalsstĂŒck perfekt platzieren und dann mit einer Schraubzwinge fixieren. Nachdem der Kleber ausgehĂ€rtet ist, haben wir die Kanten wiederum mit dem 3D-Pen versiegelt.

Nachdem alles verschweisst ist, heisst es, die NÀhte zu verschönern.

ZunĂ€chst haben wir die heisse Keramik-Nozzle des Stiftes zum verschönern der SchweissnĂ€hte auf der Seite verwendet. Die ĂŒberstehenden NĂ€hte auf der Decke und dem Boden haben wir mit einem Seitenschneider zunĂ€chst abgeflacht. Danach hiess es, das ganze Instrument nochmals schleifen.

Eine weitere Möglichkeit, eine solche Naht zu verschönern wĂ€re ein schaufelförmiges ManikĂŒre-Tool, welches man erhitzt.

 

Problem beim Verbinden von einzelnen Elementen

Generell ist das Verschweissen die beste Option, um die einzelnen Teile formstabil zusammen zu setzen. Zwei minimale Nachteile hat dies allerdings. Zum einen wiegt das so zusĂ€tzlich hinzu gefĂŒgte Filament natĂŒrlich etwas mehr als ein Sekundenkleber. Die Geige ist jetzt bereits etwas schwerer, als eine Klassische aus echtem Holz.

Zum Anderen sind einige SchweissnĂ€hte sehr gut sichtbar (z.B. Verbindung Zarge mit Decke), wĂ€hrend an anderen Positionen das zusĂ€tzliche Material die feinen Rillen auffĂŒllt (z.B: Verbindung zwischen den beiden Decken-Elementen).

Das Verwenden von Sekundenklebern hat allerdings auch nicht nur Vorteile. Ganz im Gegenteil:
Leicht falsch positionierte Elemente sind nahezu nicht mehr korrigierbar, wenn sie erst einmal gesetzt sind. Beim Verschweissen hingegen setzt und fixiert man die Elemente, bevor sie festgemacht werden. Hinzu kommt, dass sehr viele Schnellkleber nicht mit allen Kunststoffen kompatibel sind. Unser Griffbrett besteht aus PETG wĂ€hrend der darunter liegende Hals mit PLA gedruckt wurde. Wir wĂŒrden also einen Kleber benötigen, der sowohl mit PETG als auch mit PLA kompatibel ist. Dies hat sich als etwas schwierig entpuppt.

War die Material-Wahl korrekt? 

Da nun die meisten Teile zusammengebaut sind, steht fest, dass wir einen kleinen Fehler gemacht haben. Das Griffbrett hat die Funktion, dass wĂ€hrend des Geigenspiels die Saiten darauf abgedrĂŒckt werden, um die Tonhöhe zu verĂ€ndern. Daher muss das Griffbrett einer gewissen Belastung Stand halten und sollte nicht nachgeben. PETG ist somit wohl nicht das optimale Material fĂŒr ein Griffbrett, denn PETG ist leicht biegbar.

Aktuell sind wir uns noch immer nicht sicher, ob die gedruckten Teile der Spannung der Saiten standhalten können. Damit wir sicher ein Andenken an unser Projekt haben, haben wir die Saiten zunÀchst nur locker aufgezogen und nicht ganz gespannt. Die Geige sieht nun sehr echt aus.

NĂ€chster Schritt: Fotos machen

Voila: Die Geige ist fertig

Klangtest

Nun, ein Instrument einfach einmal zu drucken und zusammen zu bauen ist ja schon einmal ganz cool. Aber, wie klingt die Geige im Vergleich zu einer «echten», klassischen Geige?

In den kommenden Tagen machen wir einen Vergleichstest. Das Ergebnis kannst Du dir dann in diesem Beitrag anhören!