音樂產業是一個巨大的創收龐然大物,僅樂器的年銷售額就達45億美元。這個成本是合理的,因為正如任何音樂家都知道的那樣,生產精確的電樂器和原聲樂器需要大量的專業知識和精度。
精度是數控加工的用武之地。這種制造工藝用于從實心塊上切掉材料,可用于為主要大眾市場生產商和小型企業生產優質吉他、小提琴等。
本文通過研究公司和研究人員的用例,展示了CNC給音樂桌上帶來了什么。
高品質樂器再現
在制造樂器時,數控加工比其他形式的制造具有許多優勢。它速度快且尺寸準確(因此適合大規模生產),并且可用于創建一系列形狀,包括曾經使用手工技術制造的經典、高質量樂器的形狀。
1704年斯特拉迪瓦里小提琴的再造
CNC模仿傳統工藝的一個案例是2012年由一名放射科醫生和兩名小提琴制造商承擔的一個項目,他們著手重新制作一把1704年的斯特拉迪瓦里小提琴——地球上最昂貴的樂器之一。通過使用CT掃描儀和數控機床,他們能夠重塑標志性儀器的形式和精確結構。
通過將CT掃描儀應用于原始的斯特拉迪瓦里小提琴,研究人員收集了1,000張CT圖像,并將其轉化為小提琴的數字3D模型。然后,他們使用定制的數控機床,用各種不同的木材雕刻出華麗的琴頸和琴身。然后將組件組裝并涂漆。
研究人員能夠忠實地復制這種具有數百年歷史的樂器,復制其內部結構以產生忠實的聲音。該項目表明,數控加工可以為世界各地的小提琴手提供比經典樂器更便宜的替代品。
CNC加工對于小型商店和大規模生產商來說都易于使用
CNC加工的易用性使許多儀器生產商能夠以最少的勞動力制造自己的產品,同時節省時間和資源。例如,現在愛好者和專業吉他制造商的工作室中都可以找到更小、更具成本效益的數控機床。
吉他制造商
Taylor Guitars是該領域較大的公司之一,是CNC加工方面的專家,并使用Haas立式加工中心來雕刻吉他的木材。因此,該公司的周期時間令人印象深刻:它可以在大約35分鐘內生產8個琴頸。吉他巨頭Fender(也許是業內最知名的公司)也使用VMC進行生產。
許多較小的生產商也遵循類似的路線。Thorn Guitars是一家位于加州的獨立商店,其產品的CNC加工方式與Fender大致相同,提供高端、限量生產的吉他,而不是批量生產的吉他。有些商店甚至為那些更有興趣組裝自己的斧頭的人生產定制的CNC吉他零件。例如,CNC Fretboards等商店出售預加工的指板,供吉他制造商和愛好者按需購買。
鋼琴制造商
鋼琴制造商對CNC加工也不陌生。與傳統制造相比,雅馬哈在大檀數控加工設備的幫助下能夠制造出20倍數量的鋼琴。與此不同的是,Schimmel Pianos使用CNC主要是為了提高精度,添加尺寸達百分之一毫米的精細細節。
混合方法可以節省時間和成本
并非所有制造商都擁有最大、最昂貴的數控機床,但這并沒有阻止他們通過將手動生產技術與數控技術混合和匹配來取得成果。
在吉他制造中,數控機床可以根據制造商的需求、預算和所需的自動化水平發揮多種作用。由于尺寸或能力限制,并非所有銑削設備都能夠加工整個吉他主體,但較小的設備可以幫助雕刻和雕刻設計或生產更小的部件。
事實上,制造商可能希望對樂器主體(例如吉他或小提琴的主要木質部分)采用傳統的工藝技術,同時將CNC加工技術應用于較小的部件,如品槽和調音旋鈕。更小、更便宜的數控機床可以輕松生產這些組件,而不會損害樂器的音質。
現在,新舊技術的結合在小提琴修復領域已經司空見慣。
例如,意大利的幾位修復師將手動刨削、準備和刮削與CNC銑削工藝和3D掃描相結合。混合方法使專家能夠確定小提琴的哪些部分最適合加工,從而以修復者對細節的關注和數控機床的精度來制作小提琴。
新聲音的實驗材料
CNC加工在樂器上的另一個用途是嘗試使用非正統的制造材料,包括那些傳統樂器制造商無法使用、柔韌或可切割的材料。
雖然吉他琴體傳統上是由木材制成的——這種材料易于操作并能產生豐富的音色和共鳴——但數控加工的功率和材料的多功能性使制造商能夠跳出框框思考,使用塑料和金屬來代替。
例如,Liquid Metal Guitars已成為吉他制造界外行,使用(您猜對了)Haas VMC生產機加工鋁制吉他。這些不尋常的電子樂器聽起來不像傳統吉他,而是提供了經典吉他的未來替代品。(就像數控加工本身一樣。)該公司則表示,其儀器可以產生“瘋狂”水平的延音。
音樂家的全面定制
CNC加工是生產和復制樂器的絕佳工具,而且對于根據音樂家的個人規格調整現有樂器的各個方面也非常有用。
例如,考慮一下吉他琴頸上的音品。這些細金屬線將一個音符與下一個音符分開;吉他手按下品格上方的琴弦來演奏相應的音符。一些吉他手喜歡這些音品突出,這樣他們可以很容易地感覺到一個音符和下一個音符之間的區別。然而,其他人則更喜歡不引人注目的品絲,這樣他們就可以以最小的阻力快速地在指板上上下滑動手指。
借助CNC機床,吉他技術人員可以精確調整指板和各個品格,確保每個品格升高到相同的高度,并且至關重要的是,達到適合吉他手演奏風格的高度。對于這項特定任務,甚至有一種專門用于吉他的CNC機床,稱為Plek Machine。
總體而言,數控加工和銑削技術可用于樂器的應用有很多。它們可以補充傳統的生產方式,并在某些情況下完全取代它們。它還具有重新創建舊形式并幫助實現新形式的能力。因此,數控機床在未來幾年將繼續成為樂器生產的重要組成部分。