音乐产业是一个巨大的创收庞然大物,仅乐器的年销售额就达45亿美元。这个成本是合理的,因为正如任何音乐家都知道的那样,生产精确的电乐器和原声乐器需要大量的专业知识和精度。
精度是数控加工的用武之地。这种制造工艺用于从实心块上切掉材料,可用于为主要大众市场生产商和小型企业生产优质吉他、小提琴等。
本文通过研究公司和研究人员的用例,展示了CNC给音乐桌上带来了什么。
高品质乐器再现
在制造乐器时,数控加工比其他形式的制造具有许多优势。它速度快且尺寸准确(因此适合大规模生产),并且可用于创建一系列形状,包括曾经使用手工技术制造的经典、高质量乐器的形状。
1704年斯特拉迪瓦里小提琴的再造
CNC模仿传统工艺的一个案例是2012年由一名放射科医生和两名小提琴制造商承担的一个项目,他们着手重新制作一把1704年的斯特拉迪瓦里小提琴——地球上最昂贵的乐器之一。通过使用CT扫描仪和数控机床,他们能够重塑标志性仪器的形式和精确结构。
通过将CT扫描仪应用于原始的斯特拉迪瓦里小提琴,研究人员收集了1,000张CT图像,并将其转化为小提琴的数字3D模型。然后,他们使用定制的数控机床,用各种不同的木材雕刻出华丽的琴颈和琴身。然后将组件组装并涂漆。
研究人员能够忠实地复制这种具有数百年历史的乐器,复制其内部结构以产生忠实的声音。该项目表明,数控加工可以为世界各地的小提琴手提供比经典乐器更便宜的替代品。
CNC加工对于小型商店和大规模生产商来说都易于使用
CNC加工的易用性使许多仪器生产商能够以最少的劳动力制造自己的产品,同时节省时间和资源。例如,现在爱好者和专业吉他制造商的工作室中都可以找到更小、更具成本效益的数控机床。
吉他制造商
Taylor Guitars是该领域较大的公司之一,是CNC加工方面的专家,并使用Haas立式加工中心来雕刻吉他的木材。因此,该公司的周期时间令人印象深刻:它可以在大约35分钟内生产8个琴颈。吉他巨头Fender(也许是业内最知名的公司)也使用VMC进行生产。
许多较小的生产商也遵循类似的路线。Thorn Guitars是一家位于加州的独立商店,其产品的CNC加工方式与Fender大致相同,提供高端、限量生产的吉他,而不是批量生产的吉他。有些商店甚至为那些更有兴趣组装自己的斧头的人生产定制的CNC吉他零件。例如,CNC Fretboards等商店出售预加工的指板,供吉他制造商和爱好者按需购买。
钢琴制造商
钢琴制造商对CNC加工也不陌生。与传统制造相比,雅马哈在大檀数控加工设备的帮助下能够制造出20倍数量的钢琴。与此不同的是,Schimmel Pianos使用CNC主要是为了提高精度,添加尺寸达百分之一毫米的精细细节。
混合方法可以节省时间和成本
并非所有制造商都拥有最大、最昂贵的数控机床,但这并没有阻止他们通过将手动生产技术与数控技术混合和匹配来取得成果。
在吉他制造中,数控机床可以根据制造商的需求、预算和所需的自动化水平发挥多种作用。由于尺寸或能力限制,并非所有铣削设备都能够加工整个吉他主体,但较小的设备可以帮助雕刻和雕刻设计或生产更小的部件。
事实上,制造商可能希望对乐器主体(例如吉他或小提琴的主要木质部分)采用传统的工艺技术,同时将CNC加工技术应用于较小的部件,如品槽和调音旋钮。更小、更便宜的数控机床可以轻松生产这些组件,而不会损害乐器的音质。
现在,新旧技术的结合在小提琴修复领域已经司空见惯。
例如,意大利的几位修复师将手动刨削、准备和刮削与CNC铣削工艺和3D扫描相结合。混合方法使专家能够确定小提琴的哪些部分最适合加工,从而以修复者对细节的关注和数控机床的精度来制作小提琴。
新声音的实验材料
CNC加工在乐器上的另一个用途是尝试使用非正统的制造材料,包括那些传统乐器制造商无法使用、柔韧或可切割的材料。
虽然吉他琴体传统上是由木材制成的——这种材料易于操作并能产生丰富的音色和共鸣——但数控加工的功率和材料的多功能性使制造商能够跳出框框思考,使用塑料和金属来代替。
例如,Liquid Metal Guitars已成为吉他制造界外行,使用(您猜对了)Haas VMC生产机加工铝制吉他。这些不寻常的电子乐器听起来不像传统吉他,而是提供了经典吉他的未来替代品。(就像数控加工本身一样。)该公司则表示,其仪器可以产生“疯狂”水平的延音。
音乐家的全面定制
CNC加工是生产和复制乐器的绝佳工具,而且对于根据音乐家的个人规格调整现有乐器的各个方面也非常有用。
例如,考虑一下吉他琴颈上的音品。这些细金属线将一个音符与下一个音符分开;吉他手按下品格上方的琴弦来演奏相应的音符。一些吉他手喜欢这些音品突出,这样他们可以很容易地感觉到一个音符和下一个音符之间的区别。然而,其他人则更喜欢不引人注目的品丝,这样他们就可以以最小的阻力快速地在指板上上下滑动手指。
借助CNC机床,吉他技术人员可以精确调整指板和各个品格,确保每个品格升高到相同的高度,并且至关重要的是,达到适合吉他手演奏风格的高度。对于这项特定任务,甚至有一种专门用于吉他的CNC机床,称为Plek Machine。
总体而言,数控加工和铣削技术可用于乐器的应用有很多。它们可以补充传统的生产方式,并在某些情况下完全取代它们。它还具有重新创建旧形式并帮助实现新形式的能力。因此,数控机床在未来几年将继续成为乐器生产的重要组成部分。