Diseño y fabricación de elementos singulares de instrumentos de viento, mediante técnicas de prototipado rápido

Abstract

En este proyecto se lleva a cabo el diseño de un modelo virtual de una pieza de un instrumento musical de viento mediante escaneado 3D y posteriormente el prototipado rápido de dicha pieza mediante tecnologías de impresión 3D. Dicha pieza es la campana de un clarinete de madera. Para obtener un modelo tridimensional de la campana se escaneó una campana real mediante escaneado por luz estructurada. Posteriormente se realizó un tratamiento de la nube de puntos obtenida del escáner para poder transformar el modelo a CAD, tras lo que se puede pasar al prototipado rápido. Se imprimieron tres campanas con distintos materiales y tecnologías de prototipado rápido. Comparando el sonido y afinación que da el clarinete sustituyendo la campana original por las distintas campanas prototipadas, se obtienen resultados parecidos, lo que demuestra que la impresión 3D puede funcionar como método fiable de fabricación de partes de instrumentos de viento, consiguiendo abaratar costes y reducir el tiempo de producción de la tradicionalmente costosa fabricación de instrumentos de viento. Además, en este trabajo se llega a la conclusión de que para el sonido final la geometría de la campana juega un papel mucho más importante que el material de la que esté hecha.

This project involves the design of a virtual model of a piece of a wind instrument by means of 3D scanning and the subsequent rapid prototyping of this piece using 3D printing technologies. This piece is the bell of a wooden clarinet. To obtain a three-dimensional model of the bell, a real bell was scanned using structured light scanning. Subsequently, the point cloud obtained from the scan was treated to transform the model into CAD, after which it can be used for rapid prototyping. Three bells were printed with different materials and rapid prototyping technologies. Comparing the sound and pitch of the clarinet replacing the original bell with the different prototyped bells, similar results are obtained, which shows that 3D printing can work as a reliable method of manufacturing wind instrument parts, reducing costs and production time in the traditionally expensive manufacture of wind instruments. Furthermore, this work concludes that the geometry of the bell plays a much more important role in the final sound than the material the bell is made of.