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台灣易格斯有限公司

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鋼琴中的3D列印琴槌

造就完美和聲的精密零件——快速列印和交貨

  • 所需產品:用於鋼琴弦槌法蘭的部件
  • 製造方法:選擇性雷射燒結
  • 要求:低摩擦且耐磨的部件,能精確匹配
  • 所用材料: iglidur i3
  • 行業:音樂
  • 為客戶帶來的益處: 經濟高效地生產客製功能部件,部件的耐濕性和耐溫性提高,且持久耐用
應用概覽:
採用傳統方式製造的鋼琴的部件大都為木製部件。因此,為了避免濕度或空氣溫度的不斷變化對木頭造成影響,由 Richard Dain 領導的 Phoenix Pianos 公司開發了 D3D 弦槌系統。他們對用於產生聲音的弦槌裝置進行了重新加工,其製作材料主要採用的是碳纖維織物和工程塑膠。其中,弦槌法蘭的移動和固定部件採用經過耐磨優化的 iglidur I3 高性能工程塑膠製成。結果,透過雷射燒結而成的弦槌精準複製原件,但是其音質更佳,使用壽命更長,且所需的維護成本和工作量更少。

 
了解更多 iglidur® I3
由複合材料iglidur I3材料製成的弦槌法蘭,帶金屬銷 由複合材料iglidur I3材料製成的弦槌法蘭,帶金屬銷

問題

幾百年來,傳統鋼琴製造使用的一直是木頭。 用於擊打鋼琴弦的弦槌裝置需要極高的精度,因此也需要經常維護。 木頭容易受到高溫和濕度的影響,這也是英國的Phoenix Pianos公司尋找抗性更大的替代品的主要原因之一。 但替代材料必須滿足現有精密零件的要求,能夠精準契合,並且摩擦較小。 這些零件也需要承受很多壓力,從而導致磨損。

解決方案

弦槌法蘭由一個移動零件和一個固定在鋼琴上的零件構成,易格斯使用增材製造為它創建了一個樣品。 其中的零件沒有使用木頭,而是使用複合材料工程塑膠iglidur I3材料。 這種雷射燒結工程塑料非常耐磨,滑動性能經過優化,能滿足鋼琴製造的溫度和濕度要求。 同時,透過3D列印可以快速生產同樣的零件。 鋼琴演奏者也不再需要為避免音符失準而定期重新調整。 iglidur I3的顏色與象牙顏色相似,功能部件也被打磨光滑,因此人們不會一眼發現鋼琴製造中使用了塑膠。

傳統鋼琴製造方法,現代化零件

鋼琴演奏者用於讓鋼琴發出聲音的裝置大致上非常簡單。 鋼琴內部為每個鍵設置了一根琴弦。 每次按鍵都會使安裝在一個小柄上的弦槌擊打相應的弦。傳統鋼琴製造中,這種弦槌的固定零件採用的材料是角樹。但木頭對溫度和濕度變化很敏感,這會影響鋼琴的音質。 因此鋼琴必須定期調音和維護。對Phoenix Pianos公司的負責人Richard Dain而言,這是弦槌裝置需要重新加工的原因。 作為一名工程師和鋼琴演奏愛好者,他為自己設定的目標是用更具抗性的材料代替敏感的木製零件,但不能有損音質。 他把弦槌裝置的小柄換成了複雜的碳纖維織物,既結實又能保持較輕的重量。 這種均勻和很輕的材料有助於獲得不受天氣影響的頂級性能。 對於弦槌法蘭的其他零件(包括一個固定元件和一個移動元件),Dain選擇與易格斯公司的3D列印團隊合作研發。
D3D弦槌系統

易格斯的多種材料選擇

Richard Dain與易格斯公司的3D列印團隊合作研發出D3D弦槌系統,其中的每個木製零件都由工程塑膠零件替代。 透過雷射燒結,弦槌法蘭的打樣可以快速生產和測試。 這種工藝的優勢在於列印出的零件形狀細節非常豐富。 Dain很快決定使用專為雷射燒結而研發的iglidur I3工程塑膠。新的iglidur弦槌組件特別耐磨損,而且持久耐用,機械性能始終如一。 法蘭組件與一個金屬銷連接,它和iglidur工程塑膠配合使用時的摩擦係數極小。
 
這一系統也在實際測試中展現出良好的效果:鋼琴演奏者把這種改變比喻成從福特T型車換成了法拉利。稍加熟悉之後,他們能夠更輕鬆地演奏出更美妙的音樂。  
D3D弦槌系統

iglidur I3——創新型3D列印工程塑膠,機械性能有保證

iglidur I3雷射燒結材料可以很好地滿足全新弦槌法蘭的要求。這種工程塑膠耐磨性能極佳,專為滑動應用而研發,它的穩定性能確保零件很堅固。 這些零件也能完美適配,耐磨性能比其他塑膠強50倍,在數千次擊打後仍能完成良好的機械運動。
 
複合材料iglidur I3的強度較大,對濕度和溫度有抗性,Dain說它的使用壽命可能比安裝它的鋼琴還要長。iglidur工程塑膠含有固體潤滑劑,因此由它們製成的零件可以乾式運行,無需潤滑、上油或維護保養。 材料的顏色與象牙相似,也滿足弦槌裝置的整體美觀要求。
 
採用iglidur I3生產客製化零件只需要一至三天,即使只生產一件也很經濟實惠,因為不涉及工具或再加工成本。 使用線上3D列印服務可以輕鬆快速地訂購:所需零件的3D模組可作為STEP檔案上傳。 每種材料的模型,價格和階梯價格以及生產時間可以即時顯示。 系統也會檢查所選工藝的可行性。如有需要,列印的零件可以進行拋光、上色和機械加工處理。  
易格斯3D列印服務資訊
Richard Dain介绍D3D弦槌系統 Richard Dain,Phoenix Pianos負責人

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