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Kursthemen
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Die Saiten
Unser Zither-Prototyp ist eine Anfertigung aus Holz und Metall. In das Holzbrett (52 x 15 x 1,8 cm) wurden Löcher bzw. Hohlräume gefräst, um die verschiedenen e-Gitarrenteile einzusetzen.
Wichtig ist nun die Frage, wie man am besten die Saiten an dem Holzbrett anbringt. Denkbar wären einfache Stege/Sättel, über die die Saiten gespannt werden. Wir haben uns allerdings für Hardtail-Stege entschieden, wie man sie bei e-Gitarren findet. Da wir 10 Saiten haben, brauchen wir insgesamt 4x E-Gitarrenbrücken (Hardtail-Stege). So lassen sich die einzelnen Saiten in ihrer Intonation sowie die Saitenhöhe leichter verändern. Außerdem wurden als Tonabnehmer zwei Single-Coil eingesetzt, weil sie weniger Platz verbrauchen als zum Beispiel Humbucker. Die Single-Coils mit verchromter Kappe machen den ganzen Umbau leichter. Die vom Druckkopf erreichbare Fläche (130 mm Y-Achse) bietet Platz für maximal 10 Saiten. Um damit möglichst viele Melodien abzudecken, haben wir uns für eine diatonische Tonleiter in Es-Dur entschieden (es’, f’, g’, as’, b’, c’, d’’, es’’), die sowohl noch eine kleine Sekunde (d’) als auch eine reine Quarte (b) nach unten bietet. Damit wären zum Beispiel auftaktige Melodien möglich, die mit einer Quarte beginnen (z.B. das bekannte Tedeum von Marc-Antoine Charpentier). Die Grundlage für unsere 10 Saiten bilden Gitarrensaiten. Da ein Gitarrensaitensatz gewöhnlich aus sechs Saiten besteht, haben wir davon die höheren fünf (A, d, g, h, e’) zweimal verwendet und sie wie oben beschrieben gestimmt. Da einige stärker gespannt sind als andere, (z.B. um von einem A auf ein d zu kommen) war es notwendig, Saiten mit unterschiedlicher Dicke zu verwenden (siehe Tabelle). Warum die Töne unserer Zither um eine Oktave erhöht sind, erklärt sich dadurch, dass die Saitenlängen unserer Zither nur halb so groß sind wie bei einer gewöhnlichen Gitarre. Dies bietet einen höheren Tonraum, was gerade für Melodien besser geeignet erscheint.
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Neubau Schritt für Schritt
Dauer: 60 - 120 Minuten
Schwierigkeit: schwer
Vorbereitung: Um die Zither selbst zu bauen, brauchst Du einige e-Gitarrenteile sowie Werkzeuge.
Werkzeuge
Allgemeine Werkzeuge
- Schraubendreher PH 0
- Bohrer
- Lineal oder Maßband
Werkzeuge für die Tonabnehmer
- 15 mm Forstner-Bohrer
- Flach- und Rundfeilen
- Stechbeitel
- Stichsäge
- Seitenschneider
Werkzeuge für die Mechanik
- oben: 8 mm Holzbohrer
- unten: 10 mm Holzbohrer Rundfeile
Werkzeuge für die Buchse
- 12 mm Forstner-Bohrer
- Lötstation und Lötkolben
Bauteile
- Leichtes Holzbrett (52 x 15 x 1,8 cm)
- Klinkenbuchse
- 2x Single-Coil-Tonabnehmer (am besten beide mit verchromter Kappe)
- 4x E-Gitarrenbrücken (Hardtail-Steg)
- 2x Mechaniksets
- 4x E-Gitarrensaitensätze (Ersatzteile dabei)
Sobald Du alle nötigen Bauteile und Werkzeuge hast, musst Du den verfügbaren Platz deines 3D-Druckers herausfinden. Je nach Größe und Druckbereich (X oder Y) des 3D-Druckers, wird die Zither auf dem Papier entworfen.
Wie viele Saiten passen auf den Druckbereich? Die erste Saite darf nicht am Rand des Druckbereichs sein. Das Plektrum muss mindestens 1 cm Abstand von der ersten sowie letzten Saite haben, ansonsten kann es die Saite nicht berühren.
Wie groß darf das Holzbrett sein? Da Deine Zither im 3D-Drucker bewegt wird, braucht sie mindestens 3 mm Abstand zum 3D-Drucker.
Du kannst verschiedene Muster für Deinen Entwurf nutzen: Die Zither kann auch wie eine Gitarre aussehen. Du musst aber mit mehr Zeit für das Holzbrett rechnen. Unser Muster ist ganz einfach und simpel. Sieht ja nicht sehr schick aus… Deines könnte schöner sein.
Du musst aufpassen, dass die Tonabnehmer, auf dem Drucktisch des 3D-Druckers stehen, damit wird das Gewicht der Zither besser auf den 3D-Drucker verteilt. Außerdem muss das Holzbrett in der Mitte des 3D-Druckers verteilt werden.
Sobald alle Gedanken auf dem Papier sind, kannst Du das Holzbrett mit der Stichsäge schneiden. Danach kannst Du auf das Holzbrett alle Teile in der richtigen Position platzieren und die Positionen markieren (Tonabnehmer in der Mitte, E-Gitarrenbrücken und die Mechanik an die Saiten und die Klinkenbuchse in der Nähe der Tonabnehmer).
Holzbrett durchbohren
Am besten mit den Mikrofonlöchern anfangen. Um diese Löcher zu erzeugen, musst du erstmal mit Hilfe des Forstner-Bohrers zwei Löcher an die Ecken bohren. Der 15 mm Forstner-Bohrer passt perfekt für die Single-Coil-Tonabnehmer. Wenn die beiden Löcher fertig sind, kannst du mit der Stichsäge den Job zu Ende bringen. Da die Tonabnehmer im unteren Teil größer sind, musst du mit Hilfe des Stechbeitels und der Feilen das Loch erweitern, damit das Mikrofon im Holzbrett hineingesteckt werden kann. Der oberen Teil des Tonabnehmers darf bis zu 3 mm über dem Holzbrett sein. Sobald die Tonabnehmer in beide Löcher passen, kannst du zum nächsten Schritt übergehen. Die Tonabnehmer wirst du später einbauen und fixieren.
Die Mechanik-Löcher sind im Vergleich zu den Mikrofon-Löchern eine leichtere Aufgabe. Mit Hilfe eines 8 mm Holzbohrers kannst du das Loch bohren. Da die Stimmpfosten der Mechanik zwei verschiedene Größen haben, muss das Loch auf dem hinteren Teil des Holzbrettes etwas breiter sein. Wir haben mit dem 10 mm Holzbohrer ca. 5 mm durchbohrt. Jetzt kannst du ausprobieren, ob die Mechanik ins Loch reinpasst. Mit der Feile kann das Loch vergrößert werden. Je nachdem wie viele Saiten deine Zither hat, musst du entsprechend viele Mechanik-Löcher bohren. Die Mechanik wirst du auch später einbauen und fixieren.
Dein letztes Loch ist für die Klinkenbuchse. Damit kannst du die Zither an Deinen Verstärker anschließen. Hier werden wir ein Loch in Form eines “L” bohren. Wir fangen von einer Seite des Holzbretts an und das Loch endet auf dem hinteren Teil des Holzbretts. Mit Hilfe eines 12mm Forstner-Bohrers (bzw. mit der Größe deiner Klinkenbuchse), musst du ein Loch mit 7 cm Tiefe (bzw. der Länge deiner Klinkenbuchse) in die Seite der Zither bohren. Dieses Loch sollte in der Nähe des Tonabnehmers sein. Da dein Holzbrett sehr dünn ist (ca. 18 mm), musst du sehr präzise sein. Mit einer minimalen Neigung kann der Forstner-Bohrer das Holzbrett schnell zerbrechen. Hat alles gut geklappt? Nun musst du das Holzbrett von hinten ca. 10 mm durchbohren bis du das erste Loch triffst. Nun ist das “L”-Loch Fertig.
Zwischen dem Tonabnehmer und der Klinkenbuchse muss das Holzbrett mit dem Stechbeitel ca. 2 mm abgetragen werden. Hier wird später das Tonabnehmer-Kabel gelegt.
Nun bist du mit den Löchern fertig. Um deine Zither schicker zu machen, könntest du sie jetzt anmalen und lackieren. Das wird in dieser Anleitung aber nicht dokumentiert.
Bauteile befestigen
Da die Tonabnehmerlöcher kompliziert sind, solltest du am besten erst die Tonabnehmer befestigen. Die Tonabnehmer müssen von hinten hineingesteckt werden. Der obere Teil der Tonabnehmer kann bis zu 3 mm über dem Holzbrett sein. Die mit dem Tonabnehmer mitgelieferten Schrauben kannst du nun mit einem PH-0-Schraubenzieher fixieren. Um die Elektronik kümmerst du dich gleich.
Wenn die Tonabnehmer fixiert sind, musst du alle E-Gitarren-Brücken mit den mitgelieferten Schrauben und dem PH-0-Schraubenzieher fixieren. Sind die Brücken im Zusammenhang mit dem Tonabnehmer auf der richtigen Position? Wenn nicht, musst du die Brücken auf ihre korrekten Positionen platzieren und dann fixieren. Du kannst auch einen 3 mm Holzbohrer nutzen, um das Loch für die Brückenschrauben zu bohren.
Danach die Mechanik ins Loch einstecken und fixieren.
Zuletzt wirst du Dich mit der Klinkenbuchse beschäftigen. Klinkenbuchse von der Seite einstecken und befestigen. Sobald die Klinkenbuchse fest ist, musst Du die Tonabnehmerkabel an die Klinkenbuchse anschließen und löten. Bitte auf das Diagramm in der Animation achten.
Nun musst Du die Unterseite des Holzbretts mit einer Pappe zudecken und zuletzt die Gitarrensaiten aufziehen, die Zither stimmen und selbstverständlich Deine selbstgebastelte Zither testen.
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