Így készül egy kompozit gitár

Így készül egy kompozit gitár

Nemrég írtam egy cikket a Gitárshop-on a Flaxwood kompozit gitárokról. Élénk vita alakult ki az írás nyomán (1960 olvasás és 57 komment), akadt, aki a környezetbarát mivoltát kérdőjelezte meg, illetve az „akusztikailag rezonáns műgyanta” kifejezésemen fanyalgot, mivel ezt találtam a legjobb fordításnak a gitár anyagát jellemző angol cikkekből.
Elhatároztam hát, hogy utánajárok a dolognak és írok bővebben magáról az anyagról és a gyártási eljárásról.
Nem vagyok szakértője a műanyagoknak, teljesen laikusként a témában csak arra támaszkodhatok, amit angol nyelven találtam a neten, nézzétek el nekem, ha a szakmailag nem mindig helytállóak a kifejezések.

A fában rendkívül gazdag (bár nem kimondottan olyan fákról van szól, melyeket gyakran használnak gitárokhoz) Finnország Észak-Karéliai területén elindult egy projekt a kilencvenes években. Az Európai Szociális Alap által finanszírozott kutatás-fejlesztés arra irányult, hogy a környezetvédelemre mindig adó skandinávoknál kifejlesszenek olyan alapanyagot, mely a fenntartható fejlődés nevében helyettesítheti a fát, mint hangszer anyagot.
Joensuu városa 30 km-re található az orosz határtól, itt alapították 2001-ben a Kareline Oy nevű céget, mely a várostól és a helyi egyetemtől kapott támogatást arra, hogy természetes rostokkal erősített hőre lágyuló műanyag kompozitot fejlesszen ki, ahol a természetes rostok 20-55 tömegszázalékát teszik ki az anyagnak.

Heikki Koivurova, A Flaxwood fejlesztés feje

Heikki Koivurova, A Flaxwood fejlesztés feje

Két-három év munka után az egyetemmel együttműködve, Heikki Koivurova ipari designer vezetésével sikerült kidolgozni az eljárást, melynek során a cellulózmasszából kiválasztják a farostokat és kémiai-mechanikus kötésbe hozzák a műanyaggal.

A felhasznált műanyag többnyire ABS és polipropilén, de polietilént, polisztirolt és biológiailag lebomló műanyagokat is alkalmaznak. 2005-től már bejegyzett szabadalmuk és piacképes kompozitjaik voltak, melyek 210 °C alatti gyártási technológiával hagyományos műanyagipari szerszámokkal feldolgozhatók. A Kareline elsősorban a présöntésre koncentrált a fejlesztés során.

Koivurova vizsgálta a természetes rostokkal , konkrétan „flax”, azaz lenrostokkal erősített műanyag akusztikai tulajdonságait és azt találta, hogy azok rendkívül jók és a fáéhoz hasonlóak, sőt, annál egyenletes hangzásképet nyújtanak, hiszen a természetes fákban a rostszerkezet véletlenszerűen változó struktúrája, a benne lévő hibák és egyenetlenségek mind a hangterjedés romlását okozzák és a rezonancia spektrumban egyenletlen kiugrásokat eredményeznek, ezzel szemben a homogén szerkezetű kompozit sokkal kiegyensúlyozottabb spektrumot mutatott.

Itt került a képbe egy ismert helyi hangszerészmester, Veijo Rauta, több évtizedes gitárkészítési tapasztalattal, aki megvizsgálva az anyagot meggyőzte arról a designert, hogy érdemes tovább finomítani a dolgon. Az első prototípus 2003-ban készült el. Egy helyi iparmágnás Antti Vilenius bocsátotta a rendelkezésre a kockázati tőkét, amivel 2005-ben megalapították a Flaxwood céget (az eredeti használt „flax”, azaz len rostokból kiindulva), hogy a gitárkészítési eljárást kidolgozzák.

A Kareline feladata volt az alapanyag létrehozása, mely Kareline® FLX néven készült el végül, ha lehet hinni az egyetlen fellelhető prezentációnak. Túl sokat nem tudni sajnos róla, nyilván ipari titoknak számít az összetétele. Egyes kommentelők – akiknek a hitelessége ellenőrizhetetlen, viszont GV Guitars-os Vamp barátomhoz hasonlóan végtelenül gyanakvóak mindenféle céges állítással kapcsolatban- azt terjesztik, hogy csupán egyike azoknak, amelyek eleve megtalálhatóak a Kareline honlapján, csak épp átnevezve. Amit sikerült összeszednem, azt mutatja, hogy nagyjából 50 tömegszázalékban tartalmaz fenyőrostokat, melyek 1-3 mm méretűek. A műgyanta egyfajta HIPS, azaz ütésálló polisztirol valamivel kevert változata lehet talán – bár más források szerint inkább valami biológiailag lebomló műanyag.
A fenyőrostok igazoltan fenntartható, telepített, nem vadon növő fák felhasználásából származnak, a fát megőrlik és a parányi rostokat keverik a műanyaggal, majd a félfolyós masszát rendkívül nagy nyomással préselik az öntőformába (tulajdonképpen bármilyen cellulózforrás felhasználható, legalábbis a szabadalom nem köti kizárólag fenyőhöz, bár nyilván ott törekedtek a minél általánosabb megfogalmazásra, hogy minél több alkalmazási területet lefedjenek vele).
A felhasznált rostok természetesen befolyásolják a hangzást – de nem egészen úgy, ahogy várnánk. A fenyőrostokból nem tömör fenyőlapból készült gitár hangzása lett, ugyanis az elkészült anyag sűrűsége 1,2 g/cm3, ami valamivel nagyobb, mint az ébenfáé (0,96-1,2 g/cm3). Tehát nem egy hungarocellről van szó. A karbonszál-erősítésű kompozitok például 1,7-1,8 g/cm3 sűrűségűek.

Így hangzásban az FLX kompozit az ébenfa környékén lehet.

Hogy miért lesz akusztikailag ez az anyag a Flaxwood szerint jobb, mint a fa, arra több interjút és cikket átolvasva azt az indoklást találtam, hogy a farostok véletlenszerű, de egyenletes elhelyezkedése és konkrét irány nélküli, szintén véletlenszerű irányultsága a hangterjedés szempontjából teljesen homogén, egyenletes belső szerkezetet alakít ki, amitől az anyag nagyon nyitottan és kiegyenlítetten zeng.

Egy nyers Flaxwood test

Egy nyers Flaxwood test

Flaxwood nyak és test illesztés

Flaxwood nyak és test illesztés

 

A nyak öntési eljárása a szabadalomból

A nyak öntési eljárása a szabadalomból

Érdekes módon ennek ellentmondani látszik a Flaxwood hangszerkészítési technológia szabadalmi leírása: itt ugyanis konkrétan úgy definiálják az eljárást, hogy „műanyag kompozitot, mely hőre lágyuló polimer és természetes rostok keveréke présöntéssel úgy használnak fel hangszer vagy hangszeralkatrész gyártására, hogy a műanyagban elhelyezkedő természetes rostok a hangszer vagy alkatrész szempontjából adott és kívánatos irányultsággal rendelkeznek.”
Ez persze csak az első olvasatra ellentmondás, bár még nem vagyok abszolút biztos benne, hogy mi a teljes tudományos igazság, de a szabadalmat továbbolvasva már sokat finomodnak a részletek.

Előbb azonban egy kicsit térjünk vissza a hanghullámok terjedésére a fában. Az tudott és bizonyított tény, hogy a rostirányban illetve rostirányra merőlegesen a hanghullámok terjedési sebessége jelentősen különbözik, rostokra merőlegesen lényegesen lassabb.
Nyilván ezért a Flaxwood szabadalom nem csak az anyagra terjed ki, hanem épp ilyen fontos része a présöntés olyan irányítottsága, hogy a rostokat egy adott irányba lehessen beállítani. Ez a nyak esetében kifejezetten a hossztengely mentén történik, míg a testben a nyakfészektől – ahol az öntési „befecskendési pont” van – legyezőszerűen szétterülve. Ezzel mintegy a nyakból érkező hanghullámok a lehető leggyorsabban „terelődnek” át a testbe, ahol aztán az egészben szétterjednek.

A nyak öntőformájában helyet kap egy hosszú, kúpos rész is, ami a nyakpálca helyét „hagyja ki”. A forma úgy van elkészítve, hogy a tartók a fogólap jelölő berakásai alatt vannak, így mikor aztán kiszedik a formából, azokat a részeket úgyis eltakarja majd a berakás. Ügyes, nem?

A nyak persze így egy darabból kiönthető, ami szintén jó hatással lehet a hangzásra.

A test öntése a szabadalom alapján

A test öntése a szabadalom alapján

A test öntése a nyakfészeknél kezdődödik, itt található a befecskendezési pont, az irányultság innen viszont már sugaras a test öntőformájának szélei felé, így érhető el a közel egyenletes rostszerkezet, ami biztosítja a fához hasonló hangzást.

A fenti technológia – amennyiben valóban így működik, de miért ne működne, engem meggyőzött a hangszer, mivel van belőle nekem is – számos előnnyel jár.

  • Az elkészült hangszereknek sorozatgyártás során is folyamatosan egyenletesen tartható a minősége
  • A gyártás logisztikailag is jobban tervezhető, könnyebb kisebb készletezéssel dolgozni
  • Kapacitásbővítés viszonylag egyszerűen megoldható
  • Az elkészítés megoldható 2-3 alkatrésszel, melyeket nagyon pontos tűrésekkel lehet előállítani
  • Bizonyos rögzítési megoldásokat (előre elkészített csavarhelyek) már az öntés során beleintegrálhatnak
  • A forma gyakorlatilag végleges, minimális utólagos felületkezelést igényel

Maga az alapanyag újrafelhasználható, illetve szemétégetőben megsemmisíthető.

 

Van még egy érdekessége a gitárnak: ez pedig a hátsó rezonátorlemez. A név tulajdonképpen félrevezető, hiszen – ellentétben a Dobro és National gitárok rezonátoraival – ez a lemez valójában nem rezonál. Ez egy festés nélküli, a gitár alakját követő vékony Flaxwood anyagból készült borítólap, melyen a körvonalat követő apró légnyílások vannak. Mi szükség volt erre? A fejlesztők szerint a prototípusokon a gitár háta teljesen egybe volt öntve a test többi részével és tömör volt, de a gitár „lefojtottan” szólt. Miután kikísérletezték a jelenleg is használt megoldást, a hangszernek sokkal nyitottabb lett a hang, mind akusztikusan, mind kierősítve.

A hátsó rezonátorlap, ami nem is rezonál

A hátsó rezonátorlap, ami nem is rezonál

Végül is miért lesz ez a gitár környezetbarát, hiszen műanyag van benne és fát is felhasználnak? Ezzel kapcsolatban eszembe jut egy nemrég hallott interjú egy műanyag-szakértő professzorral, aki azt mondta, kár a műanyagokat hibáztatni és bűnbakká tenni, pedig sajnos napjainkban a műanyag szinonimája lett a “vacak, gagyi, eldobható, szemétbe való, káros” fogalmaknak. Lehetne ugyanis kiváló minőségű, esztétikailag is versenyképes, hosszú élettartamú és később újrafelhasználható műanyagokat is gyártani – csak éppen se nekünk, vásárlóknak nincs meg igazán az igényünk, hogy erre rászorítsuk a gyártókat, se a gyártók nem próbálnak errefelé indulni, hiszen a vackot olcsóbban és nagyobb haszonnal adhatják el.

A Flaxwood alapvető környezeti előnye az, hogy nem igényel semmilyen veszélyeztetett, egzotikus fafajtát, nem kell miatta esőerdőkben évtizedek óta növő fákat kivágni, hanem ültetvényes jelleggel, fenntartható telepítésű erdőkkel megoldható az alapanyagigény. Úgy rendelkezik az ébenfa tulajdonságaival, hogy közben egyetlen ébenfának se kell pusztulnia.
Ez különösen manapság, hogy az USA-ban a Lacie Act által korlátozott veszélyeztetett fajok behozatala már a Gibsonnál is komoly probléma volt, egyre fontosabb szempont lesz.

 

One Responseto “Így készül egy kompozit gitár”

  1. Tom Szájer szerint:

    A Magyarok is kikísérleteztek egy eljárást , amivel a papírgyártásnál megmaradt farostokat(lignin) amiből kivonták a cellulózt,lehetett műanyagként felhasználni. Fröccs önthető térhálós fát hoztak létre ligninből. Gyönyörű tálakat meg mindenféle edényeket tudtak készíteni belőle. De mint oly sok dolog itt nálunk, nem kellett senkinek. És már csak azok emlékeznek rá akiknek az átlagtól jobb a hosszútávú memóriájuk.

Hozzászólás a(z) Tom Szájer bejegyzéshez Kilépés a válaszból

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.