Звуки флейты сякухати донеслись из принтера

Актуальность

Аддитивные технологии в наше время – наиболее доступные и недорогие методы домашнего производства, и даже школьник теперь может ими воспользоваться. На современном настольном 3D-принтере можно легко изготовить необходимую деталь, сделав или скачав её модель из интернета. Это значительно упрощает жизнь и даёт некоторую независимость и творческую свободу. Но заканчиваются ли возможности его применения в искусстве только в созидании материального? Чтобы это проверить автор решил изготовить на 3D-принтере традиционную японскую продольную флейту сякухати, с помощью которой, в последствии, можно было бы сотворить музыку.

Цель

Создать модель сякухати, на которой после печати и сборки можно будет без проблем исполнять музыку.

Задачи

1. Выполнить все возможные измерения физического оригинала и другие исследования.
2. На основе измерений составить чертёж изделия.
3. Создать 3D-модель для печати.
4. Подготовить получившуюся модель к печати.
5. Выполнить печать.
6. Провести тесты.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• 3D-принтер
• Программное обеспечение для автоматизированного проектирования (CAD) через интернет Onshape
• Штангенциркуль
• Ultimaker Cura

Описание

Идея проекта возникла после неожиданного предложения FabLab НИТУ «МИСиС» принять участие в разработке 3D-модели японской флейты сякухати для печати и дальнейшего её практического применения (исполнения музыки). Автор загорелся этой идеей, ему предоставили одну из таких флейт – «1,8-сякухати» с основным тоном «ре» для проведения замеров.

Сама японская флейта представляет собой не просто прямую трубку: традиционно её делают из корневой части бамбука, выбирая из неё перегородки, придающие будущей флейте ту самую удивительную внутреннюю форму. Эта форма и стала камнем преткновения. Разницы радиусов оснований усечённых конусов в ней настолько малы, что без специального оборудования измерить их очень трудно. С другой стороны, проверить, как изменение этих параметров повлияет на звук, было бы интересно.

Модель флейты создавалась в программном обеспечении для автоматизированного проектирования (CAD), предоставляемом через интернет Onshape. Хочется отметить, что для автора самой интересной частью разработки было придание удобной и продуманной формы виртуальному мундштуку. На оригинале она была специально выполнена плавно, с закруглением, чтобы музыканту было удобнее ею пользоваться.

Впоследствии удалось создать максимально точную модель «1,8-сякухати» для печати на 3D-принтере.

Для удобства печати получившуюся модель было решено печатать четырьмя деталями. Высота принтера не позволяла сделать её сразу целиком. 3D-печать помогли осуществить представители FabLab НИТУ «МИСиС».

Также с заказчиком было заранее оговорены некоторые моменты сборки. В древней Японии традиционно флейту делали из единого ствола. Позднее от этой технологии отошли. Сборная сякухати помимо удобства в хранении стала менее сложной в изготовлении: больше не приходилось орудовать длинными напильниками для её внутренней разработки, также это решило многие проблемы с выбором материала. Но частые разборные соединения могут негативно влиять на звук. Во избежание этого её посадили на суперклей в двух местах

Первый напечатанный прототип имел недостаточно ровную поверхность внутри, что снова влияло на звук. После изменения полимера, применяемого для печати, проблема была решена. Именно этот вариант флейты заказчик, Андрей Владимирович Жилин (российский музыкант, исполнитель на традиционной японской флейте сякухати), одобрил.

Результаты работы/выводы

Тесты флейты прошли удачно. Строй держит.

Перспективы использования результатов работы

Получившуюся модель автор намерен распечатать для концерта и опубликовать её STL-файлы на платформе для бесплатного скачивания.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

FabLab НИТУ «МИСиС»

Мнение автора

«Это был очень интересный и важный для меня проект. Мой первый опыт сотрудничества с кем-то. В России немало людей увлекаются игрой на этом необычном инструменте. Надеюсь, что проделанная мною работа станет им полезна»