Je zult vast wel eens gehoord hebben van het 3D-printen van onderdelen, zoals telefoonhoesjes, maar misschien heb je ook wel eens gehoord van huizen of bruggen die ze printen! Je weet misschien ook dat de eerste trombones en saxofoons nu geprint worden, spelend en wel! Daarbij is het je misschien ook opgevallen dat die instrumenten vaak van geen meter klinken. Sommige andere, wat nieuwere exemplaren dan weer wel misschien, maar ze kunnen de eigenschappen van een echt metalen (meestal messing) instrument toch niet wegnemen, zeker niet daar waar het ventielen of andere luchtdichte delen of mechanisch vitale delen betreft. Er zijn  wat dat betreft nog geen geprinte exemplaren die zich kunnen meten met het oude vertrouwde materiaal (meestal messing). Maar de ontwikkelingen gaan hard. Heel hard. Er wordt al een tijdje met metaal geprint, en de uiterlijke kenmerken en eigenschappen komen steeds dichter bij het originele materiaal te liggen.

Tot zover even over het printen van hele instrumenten. Daar beginnen we voorlopig niet aan. Maar het printen van onderdelen van muziekinstrumenten is wel al interessant. Je kan namelijk iets maken wat niet meer te krijgen is of niet meer gemaakt wordt. We printen al een paar jaar mondstukken, en zijn al sinds een paar jaar bezig met de ontwikkeling daarvan. Nu zul je je misschien afvragen; ‘waarom zoiets lastigs als een mondstuk? Waarom begin je niet gewoon met een klep of een keyguard’? Goeie vraag. Mondstukken lenen zich heel goed voor 3D printen door hun klankeigenschappen en zijn relatief klein. Een klep of een key-guard vraagt veel meer van de materiaalsterkte.

Laten we eens kijken hoe mondstukken al tientallen jaren gemaakt worden: men neme een blok messing, en een beetje een leuke freesmachine, met allerlei opzetstukken zoals boortjes en beiteltjes en schaafjes van verschillende gootte en met verschillende vormen. Hieronder zie je hoe Lebayle z’n mondstukken maakt met behulp van zo’n machine, met de hand.

Waarom is er zoveel belangstelling voor 3D printen?

Je ziet, daar gaat heel veel arbeid en expertise zitten in het bedienen van zo’n apparaat. Bovendien vliegen de metaalsnippers je om de oren. wat je misschien ook opvalt is de beperking die zo’n machine heeft. Er zijn alleen rechtlijnige en rotatie-bewegingen mogelijk. Je hebt tegenwoordig wel hele slimme freesmachines die meer-assig zijn (tot wel vijf assen), maar de bewegingen van de arm met zo’n beitel er op blijven enigszins beperkt.

Dus, twee belangrijke dingen om te onthouden bij de traditionele methode: je haalt materiaal weg uit een blok, en je bent afhankelijk van de mogelijkheden van zo’n (hele dure!) freesmachine.

3D printen is een heel andere techniek dan fresen of draaien. Bij 3D-printen komt er materiaal bij. Een printer maakt bewegingen en laat daarbij een gesmolten stukje kunststof achter. Deze methode wordt ook wel een additieve techniek genoemd, terwijl fresen of draaien een verspanende techniek is; er gaat materiaal af, zoals je in het filmpje van Lebayle ziet.

Dan komen we nu op het grote voordeel van 3D printen ten opzichte van fresen of draaien (op een draaibank); je kunt vormen maken die je met een frees of draaibank niet kunt maken. Vooral subtiele interne vormen zijn met een freesje of boortje some gewoon niet mogelijk. De 3D printers van tegenwoordig halen een laagresolutie van 0,1mm en kunnen deze vormen vaak wel aan (binnen bepaalde grenzen).

Het mooie van 3D printen is; als je het kan bedenken en ontwerpen, dan kan je het waarschijnlijk eerder printen dan fresen! Ookal gaat in het ontwerpen ook enorm veel tijd zitten, of je het nu print of freest.

Het ontwerpen van complexe modellen is heel specialistisch werk. Wij doen dit zelf, omdat we een jarenlange ervaring hebben in het ontwerpen met 3D-software. Zo hebben we alles in de hand; van idee tot schets, naar ontwerp, naar prototype en vervolgens naar productie.

Net als bij metalen versies, is er wel nog veel nabewerking nodig bij 3D printen. Zeker bij mondstukken is het zaak zeer nauwkeurig de curve op te zetten en te controleren of de tafel horizontaal is en goed afsluit. Wij werken alle mondstukken af met de hand volgens de wensen van de klant. Het idee dat je zomaar een mondstuk van een printer af kan halen en er op kan spelen is echt een illusie. Zulke sites die zo verkopen zijn er wel, maar we horen ook negatieve verhalen van klanten dat de afwerking maar matig is. Wij geloven daar daarom niet in. Zeker bij muziekinstrumenten moet je de klant goed kunnen begrijpen en het product afstemmen op de wensen van de klant.

Ook het materiaal is van belang. Het filament (het kunststof draadje) moet een constante diameter hebben. Daarnaast is de grondstof cruciaal; ga niet zomaar een 3D geprint of plastic mondstuk in je mond stoppen. Er kunnen schadelijke stoffen in de grondstof zitten. Wij maken daarom uitsluitend gebruik van natuurlijke grondstoffen zoals PLA, wat gebaseerd is op zetmeel van maïs; een recyclebaar natuurlijk product dus.

Een bijkomend voordeel is dat er snel ingespeeld kan worden op afwijkende vormen. Ook het testen van een afwijkende vorm is vrij snel te implementeren en uit te proberen.

Mensen vragen ons vaak: ‘Waarom is er zo’n gedoe om 3D-printen? En waarom heet het trouwens een 3D-printer? Het is toch gewoon een printer die in plaats van 2D (een tekening), in 3D print’?  Nou da’s wel erg kort door de bocht. En bovendien, wij hebben de naam 3D-printer ook niet gekozen, zo heet dat ding nou eenmaal.

Lees ook even ons vier-delige artikel over hoe we zijn gekomen tot een optimalisatie van ons whistle mondstuk met 3D-printen: HIER.

Een voorbeeld van hoe je met 3D print en onderdelen van metaal tot een geheel kunt komen. Ook de rietbinder is met een 3D printer geprint.

Hierboven een voorbeeld van ons laatste project; klarinet-tonnetjes. Ook hierbij zijn we bezig om allerlei variaties te testen, om zo tot een product te komen.

Okee leuk, hoor ik je denken, maar zijn er dan helemaal geen nadelen? Ja, die zijn er wel. Het duurt echt een uur of 7 voordat je een mondstuk geprint hebt. Verder kan je niet alle materialen gebruiken. Bovendien heb je, ook bij een geprint mondstuk, alle tijd nodig om de facing nauwkeurig op te zetten. Dit bepaald namelijk de bespeelbaarheid in grote mate. De modellen die we nu hebben zijn fantastisch en spelen en klinken net zo goed als een hard rubberen model. Maar de ontwikkelingen gaan zo snel, dat het eerste geprinte metalen mondstuk niet lang meer op zich laat wachten, en de overige materialen ontwikkelen zich ook in razend tempo. En wij gaan er bij  zijn!

This post is also available in: Engels