Проектирование и изготовление музыкальных инструментов с 3D печатью

Об аддитивном производстве для искусства.

Разработка и изготовление музыкальных инструментов – это место, где технологии и искусство могут по-настоящему объединиться, создавая нечто прекрасное. В S-Mute Натан Собиральски объединил 3D печать со своим обширным опытом в мире классической трубы, создав успешную, быстрорастущую производственную компанию, состоящую из одного человека.

С помощью экосистемы селективного лазерного спекания (SLS), Собиральски разработал новые инновационные сурдины для труб и тромбонов и начал их серийное производство. Он создал обширную клиентскую базу и гибкую производственную платформу, работая под руководством единой команды дизайнера, оператора и исполнителя.

О проекте

Собиральски играет на трубе с детства и имеет докторскую степень, подтверждающую это. Освоение этого искусства и расширение доступа к нему — две его главные страсти. Он является профессором трубы в Калифорнийском государственном университете во Фресно и играет в филармонии Фресно и симфоническом оркестре Sequoia.

Хотя его интересы и карьера были сосредоточены на искусстве музыкального исполнения, его всегда интересовало, как устроены инструменты, как они соединяются и как улучшить существующие конструкции. Как и многие гениальные инженерные идеи, S-Mute начинался как неэффективное решение, которое улучшало повседневную жизнь Собиральски.

При игре на духовом инструменте иногда приходится использовать сурдину — устройство, вставляемое в раструб, которое изменяет звук, но также может нежелательным образом изменить настройку или высоту звука. Чтобы решить эту проблему настройки, музыканты, играющие на духовых инструментах, вручную изменяли толщину пробок на сурдине, изменяя глубину ее расположения в раструбе инструмента и, следовательно, высоту звука. До появления S-Mute музыканты подпиливали пробку, надеясь, что более глубокое расположение сурдины даст нужный эффект. Слишком часто они оказывались неправы в своих расчётах и вынуждены были начинать процесс заново с новыми пробками.

«Итак, долгое время у меня была идея: „Было бы здорово, если бы мы могли просто снимать эти пробки и вставлять пробки разной толщины, чтобы можно было точно регулировать толщину пробок по мере необходимости, не обтачивая новые“», — говорит Собиральски. Так родился новый продукт и инженер по его разработке.

Ранняя разработка дизайна

У Собиральски был опыт работы с системами автоматизированного проектирования (САПР), поэтому он начал тестировать первые модели на принтере для послойного наплавления (FDM), который изначально купил сыну во время пандемии. Другие представители индустрии духовых инструментов уже пробовали печатать сурдины на 3D принтере, в подавляющем большинстве — на недорогих FDM принтерах, но никто не предложил модульный, инновационный подход, который мог себе представить Собиральски.

«Я придумал систему, которая, казалось, работала довольно хорошо, и через год после запуска получил патент. С тех пор мы начали производить сурдины для конечного использования, сначала используя FDM принтер начального уровня, затем — мощную систему Core XY FDM, а теперь — SLS», — говорит Собиральски.

Недорогой и хорошо известный даже среди новичков в 3D печати, FDM стал для Собиральски простым способом создания прототипов и представления своих первых концепций другим музыкантам. Но вскоре отсутствие единообразия стало препятствием, поскольку S-Mute быстро росла, и возникла необходимость в увеличении объемов производства.

«Мне пришлось много настраивать прошивку, чтобы все настроить. Я знаю, что FDM можно заставить работать, но я потратил много времени на самостоятельную работу и постобработку, даже с более дорогим оборудованием», — говорит Собиральски.

Сурдины — это профессиональные инструменты, используемые музыкантами во время выступлений в самых разных условиях, включая симфонические концерты и другие очень официальные мероприятия. Каждая деталь инструмента должна выглядеть профессионально и вписываться в симфоническую атмосферу. Сурдины, напечатанные методом FDM, справлялись со своей задачей, но Собиральски потратил слишком много времени на то, чтобы они работали и выглядели хорошо, несмотря на различия в филаменте или производителе.

SLS и свобода инноваций

Изучая другие решения для 3D печати, он обратил внимание на одно преимущество технологии SLS: самоподдерживающаяся природа порошкового слоя позволяла печатать органические изогнутые формы, например внутреннюю часть раструба трубы.

«Я узнал о SLS — и о том, что с помощью этого материала можно печатать любую форму, любую геометрию. Я увидел, как это работает, и какие материалы нужно использовать… Что меня поразило в Formlabs, так это то, насколько хорошо продуман рабочий процесс. Одной из моих проблем была работа с порошком, но с ситом для просеивания порошка это показалось наиболее логичным решением».

Масштабирование до производственных объемов

По мере того как дизайн Собиральски становился всё более известным в его сообществе и в мировой индустрии духовых инструментов, он научился оптимизировать свой рабочий процесс. Печать как корпуса сурдины, так и пробковых деталей означает, что его изделия представляют собой функционально подобранные узлы, которые должны легко подходить друг к другу. «Когда я продаю сурдину, они могут купить до 10 пробок разной толщины, и на каждую толщину приходится по три пробки, поэтому именно отсюда и поступает значительная часть моего объёма. Я печатаю 1600 таких пробок одновременно», — говорит Собиральски.

В 2024 году объемы и растущий спрос потребовали дополнительных инвестиций — он купил второй принтер. Собиральски также расширил производство сурдин для тромбонов.

«Это начинает набирать обороты, и я делаю много сурдин для тромбонов. Что касается серьезных объемов, я могу изготовить 40 таких сурдин в двух полноценных печатных камерах».

Автоматизированный рабочий процесс на выбранном оборудовании позволяет одному человеку совмещать производство, фулфилмент, рекламную группу и отдел продаж.

Пример изготовления гитары от нашего подписчика

Наш подписчик по имени Илья из города Москва (родом с Иркутска) создает уникальные музыкальные инструменты на 3D принтере собственного производства!

Подробнее о его гитарах можно посмотреть и почитать здесь! (кликабельно)

Итог

3D печать открывает новые горизонты в проектировании и изготовлении музыкальных инструментов, сочетая инновационные технологии с традиционным звучанием. Этот метод позволяет создавать инструменты с уникальными акустическими свойствами, а также дает возможность музыкантам и мастерам экспериментировать с дизайном и материалами.

В будущем 3D печать может стать стандартом в производстве инструментов, делая их более персонализированными, экологичными и доступными для широкой аудитории.

Всем спасибо, материал подготовила команда специалистов компании LIDER-3D, будем рады вашим вопросам в комментариях.

Если вы хотите приобрести оборудование, расходные материалы для аддитивного производства и многое другое - вы можете получить детальную консультацию специалиста обратившись к нам в LIDER-3D, а также приобрести данную продукцию у нас на сайте.

Подписывайтесь на нас в социальных сетях: Telegram, ВКонтакте, RuTube, YouTube, Одноклассники, Дзен чтобы первыми получать самые интересные материалы!

Реклама. ООО "ДВИГАТЕЛЬ ПРОГРЕССА". ИНН: 6230114074