質問:
楽器用のレゾネーターを印刷することはできますか?
Sean Duggan
2017-08-04 19:34:59 UTC
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私はカポエイラのビリンバウを演じています。最も壊れやすい(そして最も高価な)ビットの1つは、共振器として使用される中空のひょうたんであるcabaçaです。

cabaças

私は3Dプリントに使用される樹脂の品質にあまり精通していません。これを地元のMakerLabに持っていき、スキャンしてコピーを印刷してもらうとしたら、それが機能する可能性はどのくらいありますか?私の恐れは、プラスチックが消音しすぎるのではないかということです。

エキゾチックなパラレルが必要な場合は、ギターのボディを想像してみてください。それは共鳴する部屋です。

「コピーをスキャンして印刷する」-そのようには機能しません。それは「スキャン、スキャンを参照として使用して印刷可能なファイルを取得するためにパーツを改造するのに何時間も費やす、印刷」になります。
私の無知を示​​しています。プログラムでモデル化することから始めた場合はどうなりますか?私の質問は、プラスチックが共鳴するのに役立つかどうかということです。
もちろん、印刷することも可能です。しかし、誰かがそうするまで、私たちはそれがどれほどよくまたは不十分に共鳴するかを知りません。
最良のシナリオは、誰かが以前にそれを行ったことがあることです。 :)
他のさまざまな中空体の楽器と一緒に、オンラインで利用できるオカリナモデルがたくさんあります。波長と共振パワーの関係は、材料の特性、材料の断面積、空洞の形状などによっては、途方もなく複雑です。
ちなみに、私はそれ以来、公開されているモデルからレゾネーターを印刷しましたが、週末にそれを試す機会がありませんでした。今夜やってみるつもりです。
6 答え:
Laurence Payne
2017-08-07 21:10:10 UTC
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技術的な3Dプリントの角度からこれに答えることはできません。しかし、音楽的な観点から:

楽器の本体が振動する気柱を囲むという主要な機能を持っている場合、その素材はおそらく違いを生むことがしばしば実証されていますが、微妙なものにすぎません。一例として、最近の一連のプラスチックトロンボーンは、一流の楽器ではありませんが、非常に演奏しやすいことが証明されています(そして、事実上破壊できないという大きな利点があります)。

これを試してみることをお勧めします。手または布でカバサの振動を抑えながら楽器を演奏します。シェルを外部から湿らせるだけです。穴を塞いだり、中に何かを入れたりしないでください。次に、カバサにコットンウールなどを入れます。最初のものでほとんど違いがない場合は、プラスチック製のカバサを使用することをお勧めします。もちろん、2番目の方法でもほとんど違いがない場合は、カバサが主に装飾的であると疑う必要があるかもしれません!

同様のサイズと容量の代替共振器を試してみることもできます。 、化粧品の試合についてあまり心配しないでください。彼らはさらに良く聞こえるかもしれません!

プラスチックの使用は主に調性に影響を与え、楽器の演奏性にはほとんどまたはまったく影響を与えません。この音はあなたに合っていますか?
Sean Duggan
2018-06-25 07:05:49 UTC
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これに続いて、答えは、はい、これは非常にうまく機能します。 Lulzbot MiniでPLAを使用してThingiverseからこのcabaçaモデルを印刷し、今日私の berimbau に置いてテストしました。印刷されたレゾネーターは私が所有するひょうたんのものよりも小さいので直接比較することはできませんが、音は良いです。実際に安いかどうかはわかりません(おそらく0.5インチの厚さであるため、かなりの量のPLAを使用しました。また、約9時間かかり、監視が必要なため、良好な印刷を取得するのに数回の試行が必要でした。フィラメントの破損のために)、しかしそれはブラジルからひょうたんを出荷することができない人々にとってよりアクセスしやすいかもしれません。間違いなく耐久性があります。

Exterior view of *cabaça* on the printer(ク​​リックして拡大)

Interior view of *cabaça* - Note some stringing on the inside(ク​​リックして拡大)

フィラメントの破損は、フィラメントの供給方法とフィラメントの品質に関係している可能性があります。オーブンで短時間乾燥させ、適切に保管することでこれを防ぐことができます。
markshancock
2017-08-08 10:42:44 UTC
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共鳴の基礎となる物理学に対するすばらしい答えは次のとおりです。

enter image description here

「物体は、共鳴する方法でエネルギーを獲得したために鳴ります。音波を生成するのに十分な周波数と十分なエネルギーで振動します。物体に十分なエネルギーがある限り、鳴り続けます。鳴り続けることはできません。音波が物体のエネルギー量を徐々に減少させると、永遠に鳴ります。しかし、音波を生成することは、物体がエネルギーを失う唯一の方法ではありません。プラスチックが金属と異なる点の1つは、プラスチックが金属よりも優れていることです。エネルギーを内部で放散します。すべての高分子材料はゼロ以外の損失弾性率曲線を持っているため、プラスチックの物体はある程度の振動減衰を示します。金属も内部散逸メカニズムを持つことができますが、プラスチックよりもはるかに普及していません。」

つまり、プラスチック製の音楽玩具を作ることができるということは誰もが知っています。金属、ガラス、木材と同様に共鳴することはありません。しかし、彼らはしばしば働くことができます。これは ABSで作られたトランペットの例です! enter image description here

このプラスチックの雑誌もピッチを作ります楽器にプラスチックを使用するため(そのほとんどは ABS でもあります)。

とはいえ、ヤング率が鍵である場合(最初のコメントとして)と述べた)、 PLA は、そのヤング率がABSよりも少し大きいのでさらに優れているはずです。

とはいえ、すべてのプラスチック製のベルI見たことがあるのは一般的にかなり静かです。プラスチックにはエネルギーを吸収する習慣があるため、あまり良い共振器ではありません。試してみたいと思ったら、プラスチックを固める方法を見つけなければならないと思います。たぶんアセトンはPLAをそれを固めるように見えるとして扱ったのでしょう。プラスチックのベルを印刷するような簡単なことを試してみてください。それを鳴らすことができれば、あなたは元気です。

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tbm0115
2017-08-07 21:06:19 UTC
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ここで刺しますが、私の本能は、印刷された部分は元のひょうたんの共鳴器と同じようには聞こえないということです。

音響は硬度、形状に依存していると思います、および材料のサイズ。その場合、ひょうたんは硬く、しばしば薄い材料です(それを内臓した後)。典型的な3D印刷材料は、ひょうたん共振器の同じ形状を実現するのを妨げる可能性のある最小の厚さを持ち、プラスチックは通常、ひょうたんよりも硬度が柔らかくなります。

つまり、 3D印刷でレゾネーターを複製しようとしても、同じようには聞こえないと思います。探しているものによっては、それは悪いことではないかもしれません。

また、レゾネーターはそのような形状でなければならないと誰が言いますか? 3Dプリンターを使用すると、これまで製造が不可能であった部品を製造できます。現在使用している多くの機器は、数百年前に設計されたもので、それほど高度なツールは利用できません。ひょうたんのレプリカを試してから、楽器の音色に影響を与える可能性のある他の形を調べて印刷する価値があると思います。

Unslander Monica
2017-08-17 00:49:04 UTC
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もちろんです。私は7オクターブのオルガンランクを印刷したので、それは確かに可能です。オルガンパイプは、パイプの材料特性が音色に二次的な役割を果たし、パイプの長さと断面、パイプの口を囲む要素、およびその他の開口部によって主な役割を果たしているという点で非常に特別です。 (エンドオープニング、およびオーバートーンを変更するために使用されることがある追加のオープニング)。パイプの材料特性が音にどのように影響するかもよく理解されているので、木製または金属パイプのいずれか、およびその間の任意の特性を模倣するように印刷パイプを設計することができます。

の大きさに応じて楽器の音に共鳴器の剛性が果たす役割、ひょうたんシェルの機械的特性のいくつかを複製する必要があるかもしれません-例えばその剛性-印刷された形で。したがって、プリントの内側はひょうたんの内側の形になりますが、外側をもっと遠くに配置する必要がある場合は、面材の形状だけでなく、面材の割合も重要な役割を果たします。

ひょうたんの内部の形状は、いくつかの寸法を測定し、3DモデラーまたはCADで内部表面を彫刻することで概算できます。 3Dスキャンは、安価で手間をかけずに実行できない限り、おそらく必要ありません。

フルサイズの機器も印刷する必要があります。したがって、これは使用される材料とプリンター時間の点で安くはありません。印刷された機器を、0.5、1.0、1.5インチの3つのシェルの厚さ、および20%、35%、50%の3つの充填率でベンチマークします。すべて3つの周囲層と立方体の面材を備えています。高い充填材を備えた厚い1.5インチのシェルは、それらすべての中で最も硬くなります。

Trish
2017-12-20 23:10:20 UTC
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楽器が「正しく」聞こえる場合、それがどのように形作られているかと同じくらい、それがどのように作られているかと関係があります。いくつか例を見てみましょう。

金属、鋳造樹脂&硬質木材はすべて非常に密度が高く、共振を弱めるための中空スペースがほとんど含まれていません。形だけで曲が変わるので、これは楽器を作るための古典的な選択になります。

バルサ材は非常に軽くて脆く、非常に粒子が粗く、共鳴するはずの木材の内部に空洞を作ります。 、その共鳴を大きく変化させます。

ひょうたんの構成がどのようになっているのか正確にはわかりませんが、パーカッションの目的では、3Dプリントは、低インフィルの硬材側よりも中空側にあります。非常に緻密な(35%以上)プリントは、ソリッドレジンキャストと同様の特性を持つことができますが、これは使用するフィラメントとプリンターのタイプによって異なります。

妥協点を探しましょう!

から私自身の楽器の経験では、クラシックには炭素繊維強化樹脂製の楽器がたくさんあります。幅広いストロークで、これらは型に押し込まれた炭素繊維マットの上に樹脂をキャストすることによって製造され、次に研磨されて研磨されました。言い換えれば、炭素繊維フィラメントの3D印刷は、非常に研磨性が高く、印刷するためにルビーのようなノズルを必要とする場合でも、FDMシーンで使用されています。

適切なインテリアデザイン(つまり、ほぼプリント内に空洞を分離しない支柱を含むだけの中空プリント)、カーボンファイバープリントは樹脂で満たされ、3Dプリントされた複合材料になる可能性があり、非常に耐久性を提供しながら、ひょうたんにはるかに近い音を与えます。

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ただし、このようなデザインでは、最初の印刷を開始するまでに何時間もかかります。その上、炭素繊維の印刷は、多くの印刷所が定期的に行うことのできない専門的なことです。そして最後に、「ひょうたんの殻」を樹脂で満たす後処理は非常に繊細なプロセスであり、内層と外層をコーティングしてから調整します...私はそのようなものは少なくともいくつかの実際のひょうたんと同じくらい高価であると推定します。

補遺

数か月後、この質問が戻ってきた後、これの設計に使用できる可能性のあるものがいくつかあることに気付きました。

  • 装甲の薄いシェル。これについて次のように考えてください。最も内側になる2つまたは3つのシェルの厚壁を印刷します。次に、音が正しくなるまで、樹脂とカーボンファイバーマットで補強します。これにより、ひょうたんをある程度調整することができます。

  • ソリッドプリント、スライド化。モデルを取り、しっかりとプリントすることもできますが、外部からアクセスできる中空スペースのような木のようなデザインを含めることができます。注射器で。これらの穴から樹脂を押し込むと、ひょうたんの中に硬い樹脂の静脈ができ、曲が変わって強化される可能性があります。

  • 後処理。無視する少し樹脂を使用すると、PLAひょうたんをオーブンでしばらく硬化させることで、ひょうたんをより安定させることもできます。約100℃で約1時間焼くのに成功しました。これがさまざまな材料の弾性率をどのように変化させるかについての詳細は、CNCキッチンをお勧めします:薄壁&PLAアニーリングおよびアニーリングされたPLAの変化



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