? ? ? ? 3D打印電吉他是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。在弦的張力下，身體會(huì)突然折斷嗎？它會(huì)隨著時(shí)間彎曲嗎？我需要使用特殊的主動(dòng)拾音器嗎？與傳統(tǒng)硬木相比，塑料機(jī)身會(huì)產(chǎn)生可怕的聲音嗎？網(wǎng)上有如此多的問題，而答案卻少得驚人。

? ? ? ? 當(dāng)然，我不是第一個(gè)嘗試這樣做的人。網(wǎng)上有一些文章和模型，其中一些設(shè)計(jì)結(jié)果非常好。然而，這些打印出來的吉他中有許多實(shí)際上不太容易演奏，一些看起來不錯(cuò)的項(xiàng)目要么沒有共享3D模型，缺乏說明，要么過于復(fù)雜，要么太昂貴。

設(shè)計(jì)

為了理解思維過程，我在設(shè)計(jì)吉他時(shí)考慮到了3D打印社區(qū)。我希望其他人能夠很容易地遵循這一建立，創(chuàng)造自己的真棒吉他。所以在我開始設(shè)計(jì)任何東西之前，我會(huì)列出一個(gè)優(yōu)先事項(xiàng)清單:

• 該項(xiàng)目應(yīng)該是簡(jiǎn)單的

• 沒有由幾十個(gè)零件組成的復(fù)雜組件，易于組裝

• 沒有用于加固的金屬桿或其他非必要的硬件

• 應(yīng)該是便宜的，如果我在吉他上花了很多錢，我會(huì)買真正的芬德或吉布森

• 硬件應(yīng)該是易于采購(gòu)，全球運(yùn)輸

• 所有的部分必須適合原始的Prusa i3 MK3S+ (25×21×21厘米)

• 這似乎是一個(gè)非常嚴(yán)格的限制，但是如果它不能在MK3大小的打印機(jī)上打印，大多數(shù)人將不能打印它

• 它實(shí)際上應(yīng)該玩得好并在整個(gè)范圍內(nèi)保持一致，我不想創(chuàng)造一個(gè)無法播放的塑料噱頭

• 它應(yīng)該看起來非?？?！

保持簡(jiǎn)單

從一開始，最大的問題就是琴弦施加在吉他琴身和琴頸上的力。雖然來源與這方面的信息略有不同，但共識(shí)似乎是大約50公斤的負(fù)載，取決于弦規(guī)(厚度)。這50斤是想把吉他折成兩半，想把琴橋從身上扯下來，想把脖子嚴(yán)重彎曲。

老實(shí)說，解決脖子問題是一個(gè)不用動(dòng)腦的決定——我將使用真正的木制琴頸。雖然你可能會(huì)認(rèn)為吉他不再是“完全3d打印”的，但琴頸是樂器中如此關(guān)鍵和微妙的部分，如果我想打印它，它會(huì)損害整個(gè)項(xiàng)目(即使這是可能的).木制琴頸非常光滑和直，有耐磨的金屬品，內(nèi)部有一個(gè)桁架桿，用于調(diào)整浮雕(凹弓或凸弓)。

盡管解決橋梁?jiǎn)栴}需要更多的思考。電吉他上的琴馬是一個(gè)固定琴弦底端的小金屬部件。它通常用幾個(gè)螺絲固定在車身上。如果我們看看最常見的吉他設(shè)計(jì)，其中一個(gè)琴橋可能會(huì)特別適合3D打印吉他。你能猜出是哪一個(gè)嗎?

除了一種常見的吉他設(shè)計(jì)之外，所有的吉他都有一個(gè)非常小的琴橋，有時(shí)只用兩個(gè)螺絲固定住。然而，電視轉(zhuǎn)播橋，那是一個(gè)不同的故事！這大型金屬板不僅將底部琴弦固定到位，還集成了底部拾音器，并具有多達(dá)5個(gè)帶有寬間距螺絲孔的安裝孔，允許在整個(gè)金屬板和底層印刷部件上更好地分布琴馬上的杠桿作用。

此外，Telecaster?只有一個(gè)額外的拾音器，這使得布線和設(shè)計(jì)更容易。最后，音量和調(diào)諧旋鈕，以及拾音器選擇開關(guān)全部安裝在另一個(gè)金屬板上并且僅用2個(gè)螺釘固定到車身上。這極大地簡(jiǎn)化了項(xiàng)目，因?yàn)槲覀儾槐貙讉€(gè)旋鈕和開關(guān)單獨(dú)集成到吉他上。

硬件

隨著選擇繼續(xù)使用Telecaster硬件，我們必須采購(gòu)所有部件。一般來說，有三種方法可以做到這一點(diǎn):

1. 買一把便宜的遙控吉他，把它拆成零件

2. 單獨(dú)購(gòu)買所有零件

3. 買一套Telecaster?硬件設(shè)備

買一把功能齊全的吉他，然后馬上把它拆開，這看起來是一種錯(cuò)誤和浪費(fèi)的做法。唯一一次，這似乎是一個(gè)好的解決方案，如果你找到一個(gè)嚴(yán)重?fù)p壞的吉他，硬件和頸部仍然完好無損。

單獨(dú)購(gòu)買所有零件絕對(duì)是一個(gè)可行的選擇。你需要:

• 帶調(diào)諧器的吉他琴頸

• 1個(gè)獨(dú)立單線圈拾音器

• 集成單線圈拾音器的電橋

• 帶有三向開關(guān)和兩個(gè)旋鈕的遠(yuǎn)程控制面板

• 輸出插孔

問題是單獨(dú)購(gòu)買組件會(huì)很貴。即使你選擇絕對(duì)最便宜的，你也可能要花幾百美元。

準(zhǔn)備好迎接這個(gè)版本的挑戰(zhàn)哈雷本頓電吉他套件T型!?這套工具只需79美元！它包括您需要的所有硬件，所有硬件都預(yù)先連接了簡(jiǎn)單的連接器，只需簡(jiǎn)單地扣在一起即可。它是由總部設(shè)在德國(guó)的托曼音樂學(xué)院，全球最大的樂器零售商之一。這為列表中的一個(gè)需求添加了一個(gè)復(fù)選標(biāo)記全球航運(yùn).

基本設(shè)計(jì)

我用Fusion 360設(shè)計(jì)了吉他的琴身。重要的起點(diǎn)是得到所有的螺絲孔，頸部安裝接口，和電子插槽的權(quán)利。

這是相當(dāng)容易的事實(shí)，該套件包括基本的木制身體。通過在身體旁邊放置一個(gè)測(cè)量?jī)x，從盡可能遠(yuǎn)的地方拍下照片，最好是用變焦鏡頭，我們得到了一個(gè)很好的模板，只有很小的透視失真。使用Fusion的“校準(zhǔn)”功能，您可以設(shè)置圖像的比例。校準(zhǔn)距離越長(zhǎng)，誤差越小。因此，我將血糖儀上的整個(gè)50厘米設(shè)為校準(zhǔn)范圍。

我已經(jīng)追蹤了2D畫作中所有洞的位置。使用數(shù)字卡尺，我測(cè)量了特征之間的距離，并在繪圖中檢查我是否得到相同的值。特別是對(duì)于相距很遠(yuǎn)的孔，小的透視變形會(huì)造成一些不準(zhǔn)確。所有的維度顯然都很重要，但我特別關(guān)注的是橋的位置。琴馬需要與吉他的琴頸完美地對(duì)齊，這樣琴弦就可以很好地沿著整個(gè)琴頸居中。其次，琴馬離琴頸的距離必須合適，這樣吉他才能調(diào)音。具體來說，第12品應(yīng)該正好在弦的中間。這就是所謂的吉他音準(zhǔn)，幸運(yùn)的是，Telecaster bridge對(duì)此有相當(dāng)寬的調(diào)節(jié)范圍。盡管如此，橋梁需要在一個(gè)好的位置進(jìn)行調(diào)整，所以這是值得仔細(xì)檢查的事情。

隨著安裝孔的到位，是時(shí)候發(fā)揮創(chuàng)意了。盡管我使用的是電視轉(zhuǎn)播硬件，但我并不打算簡(jiǎn)單地復(fù)制老式電視轉(zhuǎn)播的外形。有了3D打印，任何形狀都是可能的，所以不加以利用就太可惜了。

我一直喜歡擋泥板爵士大師和野馬吉他的形狀。因此，我使用Fusion 360中的樣條工具創(chuàng)建了一個(gè)受這些吉他啟發(fā)的大致形狀。

吉他主體的典型厚度為45 mm，該值用于擠出草圖。然后，我已經(jīng)使用之前創(chuàng)建的模板擠出了所有電子元件的孔和槽。請(qǐng)記住，所有的電子設(shè)備都必須連接在一起，我已經(jīng)從身體減去幾個(gè)圓柱體，以創(chuàng)建空腔之間的“隧道”。底部的拾音器槽將被金屬橋覆蓋，頂部的拾音器槽將被撬棍覆蓋，因此拾音器槽可以比嚴(yán)格需要的大一點(diǎn)。最后，底部邊緣上的一個(gè)較大的孔連接到控制板插槽。輸出插孔將位于那里。這樣，基本的吉他模型就完成了！

當(dāng)然，還有一個(gè)小問題。這個(gè)模型太大了，不適合大多數(shù)桌面3D打印機(jī)。見鬼，它甚至不適合原來的Prusa XL。所以是時(shí)候把它切成小塊了。

除了太大之外，這個(gè)模型還缺少一些優(yōu)雅或者有趣的設(shè)計(jì)。隨著3D打印不再受傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的限制，我嘗試添加各種剪紙。最后，你猜對(duì)了，六邊形！這一選擇背后有一個(gè)功能性的動(dòng)機(jī)。六邊形將創(chuàng)建大量的邊，沿著這些邊可以很容易地將模型分割成多個(gè)部分。并且接縫將基本上不可見，因?yàn)樗雌饋硐裨O(shè)計(jì)的預(yù)期部分。我還沿著整個(gè)頂部邊緣添加了一個(gè)大倒角。這將使手臂彈奏和休息更加舒適。

把它分成幾部分

還記得我說過繩子施加在脖子和身體上的50公斤的力嗎？這為拆分過程提出了一個(gè)關(guān)鍵要求。如果可能的話，吉他在琴頸和琴馬之間的部分應(yīng)該由一整塊材料制成。使這部分中的兩個(gè)部件之間的連接足夠牢固是不必要的復(fù)雜。

幸運(yùn)的是，通過一些想象，這變成了可能。頂部邊緣由六邊形圖案定義。另一個(gè)明顯的切口必須在安裝橋的孔的正下方。這使得器件盡可能短。左下方的巧妙切割實(shí)現(xiàn)了定向，其中模型的最長(zhǎng)邊與打印體積對(duì)角線對(duì)齊。它甚至導(dǎo)致該零件在沒有支撐的情況下可印刷。然而，我們決定使用PrusaSlicer的有機(jī)支架，以獲得更好的懸垂表面。

放置其余的切口相當(dāng)簡(jiǎn)單。沒有hegaxons的剩余底部碎片被一分為二，這樣每個(gè)部分都可以放在25×21 cm的構(gòu)建板上。出于同樣的原因，頂部最終被分成3個(gè)部分。

我們?nèi)鄙俚淖詈笠淮髩K是撬鎖裝置，它也是頂部拾音器的安裝點(diǎn)。它的形狀由周圍的邊緣很好地定義，簡(jiǎn)單地嵌入3毫米。

將車身分成幾塊還有一個(gè)額外的好處——每一塊都可以印上不同的顏色。Prusa Research的顏色主題非常明顯，黑色和橙色不會(huì)錯(cuò)。我喜歡和普魯薩橙搭配的一個(gè)額外顏色是互補(bǔ)的藍(lán)色/藍(lán)綠色。用這種顏色給右下角的小塊上色真的讓模型活了起來。

至此，Prusacaster模型就完成了！

印刷和組裝

中心部分的材料選擇

唯一承受較大機(jī)械負(fù)荷的部分是大的中間部分。用像PETG這樣的材料來打印它以增加“強(qiáng)度”可能很有誘惑力。然而，在我們的例子中，我們特別尋找一個(gè)非常堅(jiān)硬的材料(高彎曲模量)。也許令人驚訝的是，美好的過去中國(guó)人民解放軍（the People's Liberation Army）在這方面是很棒的。使用PLA也符合保持廉價(jià)和簡(jiǎn)單的主題。

使用PLA有一個(gè)缺點(diǎn)——耐低溫。由于中心部分相當(dāng)重，它仍然能夠在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)承受太陽的直射。但是如果一個(gè)人在炎熱的夏天把吉他放在盒子里，那就成問題了。如果您想消除這一限制，請(qǐng)選擇耐高溫的硬質(zhì)材料，例如Prusament PC共混碳纖維,?Prusament PA11碳纖維，或類似的。這些東西打印起來有點(diǎn)困難，而且價(jià)格也比較貴。由于布拉格氣候溫和，我從解放軍印刷了這一部分。一年后(這篇文章花了這么長(zhǎng)時(shí)間才完成)，它仍然保持著強(qiáng)勁的勢(shì)頭。

為了測(cè)試一切是否合適，我打印了一份默認(rèn)的中間部分普魯士士兵設(shè)置。因?yàn)橐磺卸己线m，我把吉他的琴頸和琴橋連上，然后把琴弦連到“吉他”上。瞧！吉他是功能性的！它看起來很奇怪，只有中心裝飾，沒有所有的電子元件。但是它播放！

材料冷流(蠕變)

不過，還有另一個(gè)問題——材料蠕變。在材料科學(xué)中，蠕變是固體材料的一種趨勢(shì)慢慢變形在...的影響下持續(xù)機(jī)械應(yīng)力。即使該應(yīng)力低于材料的屈服強(qiáng)度。這種擔(dān)憂被證明是真實(shí)的。經(jīng)過一個(gè)月的印刷部分的緊張局勢(shì)下的字符串，該部分是輕度彎曲。這并不令人驚訝，因?yàn)镻rusaSlicer中的默認(rèn)輪廓僅使用2個(gè)周長(zhǎng)，這對(duì)于大多數(shù)用例來說是好的，但對(duì)于這樣的機(jī)械負(fù)載下的零件來說有點(diǎn)太少。重新打印具有7個(gè)周長(zhǎng)和25%立方填充的部分完全解決了這個(gè)問題。

字符串選擇

吉他弦有多種規(guī)格(粗細(xì))。較輕的吉他弦通常更容易彈奏，也更容易彎音。不過它們確實(shí)更容易破碎，產(chǎn)生的體積也更小。另一方面，重吉他弦產(chǎn)生更多的音量和延音，但需要更多的手指壓力來彈奏和彎音。更重要的是，較重的弦會(huì)對(duì)吉他琴頸施加更大的張力！通過選擇非常細(xì)的弦，例如9號(hào)弦，我們可以降低施加到中心部分的應(yīng)力。

打印其余部分

除了將吉他固定在帶子上或必須握住電纜之外，其余部分不會(huì)受到任何明顯的壓力。所以材料的選擇并不重要。我已經(jīng)打印了頂部的三個(gè)六邊形部分普魯薩蒙特PETG普魯薩橙，底部裝有開關(guān)Prusament PLA銀河黑，最后是底部的一小塊普魯薩蒙解放軍天藍(lán)色。我已經(jīng)為所有這些部分使用了默認(rèn)配置文件。

連接零件

所有零件都與中心件有很大的接觸面積。使用大量的強(qiáng)力膠把所有東西粘在一起。六邊形部件上甚至有M3螺絲孔，使連接更加牢固，因?yàn)槿绻闶褂闷В麄€(gè)吉他將懸掛在這些螺絲孔上。然而，螺絲很難接近，我認(rèn)為他們的使用是可選的。

給電子設(shè)備接線；哈雷本頓T型套件中的電纜都帶有JST連接器，因此將所有東西連接在一起非常容易。只要確保將頂部拾音器的電纜連接到選擇器開關(guān)頂部的電纜即可。否則，開關(guān)將以相反的方式工作-頂部位置將選擇底部拾音器。

關(guān)于布線的一個(gè)有趣的事情是一條獨(dú)立的黑線，看起來不連接任何東西。它已經(jīng)習(xí)慣了將琴弦接地。你會(huì)在橋下的中間印刷部分找到一個(gè)通道。剝?nèi)ル娎|上的一些絕緣層，稍微松開電纜橋，將黑色電纜穿過電纜橋，并通過再次擰緊電纜橋?qū)⑵鋲航?。沒有這個(gè)基礎(chǔ)，吉他會(huì)發(fā)出很多惱人的嗡嗡聲。即使在相當(dāng)昂貴的吉他上，也會(huì)有一些嗡嗡聲(我們使用的是預(yù)算組件)，但這將大大有助于減輕它。

最終調(diào)整-設(shè)定吉他音準(zhǔn)

吉他組裝好后，你就可以給吉他上弦并調(diào)音了。調(diào)好弦后，您可以調(diào)整吉他的音準(zhǔn)，這樣它在整個(gè)指板上會(huì)非常合拍。弦調(diào)好后，打開第12品彈奏同一根弦。如果第12品上的音符與打開的音符相比走調(diào)(不僅僅是輕微的)，您需要調(diào)整音準(zhǔn)。在telecaster硬件上，這實(shí)際上非常容易做到。你可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)穿過它的螺絲來移動(dòng)推動(dòng)琴弦的那部分琴橋(它被稱為鞍座)。如果品音符是平的(音高較低)，將鞍座移向琴頸。如果品音符是尖銳的(音高較高)，首先稍微松開繩子然后把馬鞍移向橋。請(qǐng)記住，電唱機(jī)上的鞍座滑塊是由兩根琴弦共享的，所以請(qǐng)嘗試找到兩根琴弦都合拍的中間位置。

完整組裝的吉他