Piese delicate pentru armonie perfectă - tipărite rapid și livrate

• Ce a fost necesar: Componente pentru capsula ciocanului unui pian
• Procesul de fabricație: Sinterizare selectivă cu laser cu pulbere SLS
• Cerințe: Piese cu potrivire precisă, cu frecare redusă și rezistente la uzură
• Material: iglidur® i3
• Industrie: Industria muzicală
• Succes prin colaborare: producție rentabilă de piese funcționale personalizate, rezistență îmbunătățită la umiditate și intemperii, durabilitate

Aplicația la o privire de ansamblu:
În producția tradițională de piane, majoritatea componentelor sunt realizate din lemn. Pentru a contracara sensibilitatea lemnului la schimbările de umiditate sau de temperatură ambientală, Phoenix Pianos a dezvoltat sistemul de ciocănele D3D sub cablul lui Richard Dain. Acțiunea ciocanului, care este responsabilă de producerea sunetului, constă aproape exclusiv din fibră de carbon și plastic în versiunea revizuită. Pentru componentele mobile și fixe ale capsulei ciocanului a fost utilizat plasticul de înaltă performanță optimizat tribologic iglidur® i3. Ciocănelele de oprire sinterizate cu laser permit reproducerea precisă a componentelor originale, îmbunătățesc caracteristicile sonore, măresc durata de viață și reduc costurile de întreținere.

Lemnul ca material de construcție se află în centrul tradiției vechi de secole a fabricării pianelor. Acțiunea ciocanului în special, cu care sunt lovite corzile pianului, necesită un grad ridicat de precizie și, prin urmare, un nivel ridicat de întreținere. Sensibilitatea lemnului la umiditate și temperaturi ridicate a fost doar unul dintre multele motive pentru care directorul companiei britanice Phoenix Pianos a căutat o alternativă mai rezistentă. Cu toate acestea, materialele alternative trebuiau să îndeplinească cerințele existente pentru componente filigranate care să se potrivească precis în mecanică și să funcționeze cu o frecare redusă. În același timp, piesele sunt expuse la un grad ridicat de uzură din cauza unui număr infinit de apăsări de taste.

Pentru capsula ciocanului, care constă dintr-o componentă mobilă și o componentă fixată pe pian, igus® a putut produce un prototip folosind un proces aditiv. În loc de lemn, pentru piese a fost utilizat iglidur® i3 optimizat pentru alunecare, un plastic SLS rezistent la uzură care îndeplinește cerințele construcției pianului în ceea ce privește temperatura sau umiditatea. În același timp, imprimarea 3D permite producția rapidă de piese identice. Reajustarea regulată pentru a evita tonurile laterale nedorite poate fi astfel redusă la minimum. Culoarea asemănătoare fildeșului din iglidur® i3 completează piesele funcționale și nu sugerează la prima vedere plasticul în construcția clasică a pianului.

Mecanismul prin care un pianist produce sunete la pian este în principiu foarte simplu. În interiorul pianului este întinsă o coardă pentru fiecare clapă. Apăsarea unei taste declanșează un mecanism în care un ciocan atașat la un mâner lovește coarda corespunzătoare. În construcția tradițională de piane, lemnul de carpen era folosit ca material pentru componentele fixe ale acestui mecanism cu ciocan. Cu toate acestea, lemnul reacționează sensibil la schimbările de temperatură și umiditate, ceea ce are un efect asupra sunetului pianului. Ca urmare, pianul trebuie să fie reglat și întreținut în mod regulat. Pentru directorul companiei Phoenix Pianos, Richard Dain, acesta a fost un motiv bun pentru a revizui acțiunea ciocanului. În calitate de inginer și pianist amator, el și-a propus să înlocuiască piesele din lemn sensibile la intemperii cu materiale mai durabile, fără a compromite sunetul. A înlocuit mânerul mecanismului ciocanului cu o țesătură complexă din fibră de carbon, care este foarte stabilă și ușoară în același timp. Uniformitatea și greutatea redusă permit o performanță de primă clasă, rezistentă la climă. Dain a lucrat cu echipa de imprimare 3D de la igus® GmbH pentru celelalte componente ale capsulei ciocanului, care constă dintr-un element fix și unul mobil.

Colaborarea lui Richard Dain cu echipa de imprimare 3D de la igus® GmbH a avut ca rezultat sistemul de ciocan D3D, în care fiecare parte din lemn este înlocuită cu o parte din plastic. Procesul de sinterizare cu laser a făcut posibilă producerea și testarea unui prototip pentru capsula ciocanului într-un timp foarte scurt. Avantajul acestui proces este nivelul de detaliu cu care poate fi imprimată forma dorită a componentelor. Cu plasticul iglidur® i3 dezvoltat special pentru sinterizarea cu laser, Dain a găsit rapid ceea ce căuta. Noile componente iglidur® ale mecanismului ciocanului sunt deosebit de rezistente la uzură și promit un design durabil și consistent al mecanismului. Componentele capsulei sunt conectate cu un știft metalic, care are un coeficient de frecare deosebit de scăzut în combinație cu plasticul iglidur®.

Noul sistem și-a dovedit eficiența și în testele practice: pianiștii compară schimbarea cu trecerea de la un model Ford T la un Ferrari. După o perioadă inițială de familiarizare, ei sunt capabili să producă mai multă putere cu mai puțin efort și să creeze astfel o legătură complet nouă cu instrumentul.

Datorită materialului iglidur® i3 SLS, a fost posibil să se îndeplinească, dacă nu chiar să se depășească, cerințele pentru noua capsulă a ciocanului. Rezistența ridicată la uzură a plasticului este concepută exact pentru aplicațiile de alunecare, iar componentele rămân stabile datorită rezistenței materialului. În plus, piesele se potrivesc precis și sunt de până la 50 de ori mai rezistente la uzură decât alte materiale plastice, ceea ce asigură o mișcare mecanică constantă chiar și după multe mii de opriri.

iglidur® i3 are o rezistență ridicată și rezistență la intemperii și, potrivit lui Dain, ar putea chiar depăși durata de viață a pianului în sine. Deoarece plasticul iglidur® este îmbogățit cu lubrifianți solizi, componentele realizate din acesta funcționează fără lubrifiere și fără întreținere în regim uscat. La aceasta se adaugă culoarea asemănătoare fildeșului a materialului, care susține aspectul general al acțiunii ciocanului.

Producția de componente personalizate din iglidur® i3 durează între 1 și 3 zile și este economică de la lotul 1, deoarece nu există costuri de scule și de reprelucrare. Comanda este plasată rapid și ușor prin intermediul serviciului online de imprimare 3D: Modelul 3D al componentei necesare poate fi încărcat ca fișier STEP prin fereastra browserului. Modelul, prețul și scara de prețuri în funcție de material, precum și timpul de producție sunt afișate imediat. Posibilitatea de fabricare a componentei în procesul selectat este verificată imediat și sunt marcate potențialele zone cu probleme. Piesele imprimate pot fi netezite, colorate sau prelucrate mecanic, dacă este necesar.