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钢琴中的3D打印弦槌

造就完美和声的精密零件——快速打印和交付

  • 需求:用于钢琴弦槌法兰的部件
  • 制造方法: 使用激光烧结粉末选择性激光烧结
  • 要求: 低摩擦和耐磨的零件,能精确匹配
  • 材料:iglidur I3
  • 行业:音乐
  • 为客户带来成功: 经济高效地生产定制功能部件,提升耐湿性和耐温性,耐用
应用一览:
采用传统方式制造钢琴时,大部分零件都是木制的。 为了避免不断变化的湿度或温度对木头的影响,Richard Dain领导的Phoenix Pianos公司研发了D3D弦槌系统。 弦槌装置主要用于产生声音,重新加工的弦槌装置几乎完全由碳纤维织物和工程塑料制成。 摩擦优化的iglidur I3高性能工程塑料被用于弦槌法兰的移动零件和固定零件。 激光烧结的弦槌能够精准复制原件,改善音质,延长使用寿命,并减少维护成本和工作量。
 
 

iglidur l3详情
由iglidur I3制成的弦槌法兰,带金属销 由iglidur I3制成的弦槌法兰,带金属销

问题

几百年来,传统钢琴制造使用的一直是木头。 用于击打钢琴弦的弦槌装置需要极高的精度,因此也需要经常维护。 木头容易受到高温和湿度的影响,这也是英国的Phoenix Pianos公司寻找抗性更大的替代品的主要原因之一。 但替代材料必须满足现有精密零件的要求,能够精准契合,并且摩擦较小。 这些零件也需要承受很多压力,从而导致磨损。

解决方案

弦槌法兰由一个移动零件和一个固定在钢琴上的零件构成,易格斯使用增材制造为它创建了一个原型。 其中的零件没有使用木头,而是iglidur I3。 这种激光烧结工程塑料非常耐磨,滑动性能经过优化,能满足钢琴制造的温度和湿度要求。 同时,通过3D打印可以快速生产同样的零件。 钢琴演奏者也不再需要为避免音符失准而定期重新调整。 iglidur I3的颜色与象牙颜色相似,功能部件也被打磨光滑,因此人们不会一眼发现钢琴制造中使用了塑料。


传统钢琴制造方法,现代化部件

钢琴演奏者用于让钢琴发出声音的装置大体上非常简单。 钢琴内部为每个键设置了一根琴弦。 每次按键都会使安装在一个小柄上的弦槌击打相应的弦。传统钢琴制造中,这种弦槌的固定零件采用的材料是角树。但木头对温度和湿度变化很敏感,这会影响钢琴的音质。 因此钢琴必须定期调音和维护。对Phoenix Pianos公司的负责人Richard Dain而言,这是弦槌装置需要重新加工的一佧原因。 作为一名工程师和钢琴演奏爱好者,他为自己设定的目标是用更具抗性的材料代替敏感的木制部件,但不能有损音质。 他把弦槌装置的小柄换成了复杂的碳纤维织物,既结实又能保持较轻的重量。 这种均匀和很轻的材料有助于获得不受天气影响的顶级性能。 对于弦槌法兰的其他零件(包括一个固定元件和一个移动元件),Dain选择与易格斯公司的3D打印团队合作研发。

D3D弦槌系统

易格斯的多种材料选择

Richard Dain与易格斯公司的3D打印团队合作研发出D3D弦槌系统,其中的每个木制零件都由工程塑料零件替代。 通过激光烧结,弦槌法兰的原型可以快速生产和测试。 这种工艺的优势在于打印出的部件形状细节非常丰富。 Dain很快决定使用专为激光烧结而研发的iglidur I3工程塑料。新的iglidur弦槌组件特别耐磨损,而且持久耐用,机械性能始终如一。 法兰组件与一个金属销连接,它和iglidur工程塑料配合使用时的摩擦系数极小。
 
这一系统也在实际测试中展现出良好的效果:钢琴演奏者把这种改变比喻成从福特T型车换成了法拉利。稍加熟悉之后,他们能够更轻松地演奏出更美妙的音乐,并与钢琴建立起全新的联系。  

D3D弦槌系统

iglidur I3——创新型3D打印工程塑料,机械性能有保证

iglidur I3激光烧结材料可以很好地满足全新弦槌法兰的要求。这种工程塑料耐磨性能极佳,专为滑动应用而研发,它的稳定性能确保部件很坚固。 这些零件也能完美适配,耐磨性能比其他塑料强50倍,在数千次击打后仍能完成良好的机械运动。
 
iglidur I3的强度较大,对湿度和温度有抗性,Dain说它的使用寿命可能比安装它的钢琴还要长。iglidur工程塑料含有固体润滑剂,因此由它们制成的部件可以干运行,无需润滑或维护。 材料的颜色与象牙相似,也满足弦槌装置的整体美观要求。
 
采用iglidur I3生产定制零件只需要一至三天,即使只生产一件也很经济实惠,因为不涉及工具或再加工成本。 使用在线3D打印服务可以轻松快速地订购:所需零件的3D模型可作为STEP文件通过浏览器窗口上传。 每种材料的模型、价格和阶梯价格以及生产时间可以实时显示。 系统也会检查所选工艺是否可以生产相关组件,潜在问题领域会被标出。如有需要,打印的零件可以进行抛光、上色和机加工处理。  

易格斯3D打印服务详情
Richard Dain介绍D3D弦槌系统 Richard Dain,Phoenix Pianos负责人

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