FI123685B

FI123685B - Process for producing instrument parts or instrument components of composite construction comprising natural fibers, and instrument parts or instrument components of composite construction

Info

Publication number: FI123685B
Application number: FI20125248A
Authority: FI
Inventors: Juha Honkanen; Asta Luukkonen
Original assignee: Exel Composites Oyj
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2013-09-13
Also published as: FI20125248A

Description

Menetelmä luonnonkuituja käsittävän komposiittirakenteisten soitinten osien tai soitinten osien aihioiden valmistamiseksi, sekä komposiittirakenteinen soitinten osa tai soitinten osien aihio 5 Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä luonnonkuituja käsittävän komposiittirakenteisten soitinten osien tai soitinten osien aihioiden valmistamiseksi, jossa soitinten osat tai soitinten osien aihiot valmistetaan kastelemalla luonnonkuitulujitteet matriisiaineksella ja kovettamalla ne haluttuun muotoon.The present invention relates to a method of manufacturing a blank of a composite musical instrument or a blank of a composite musical instrument curing them to the desired shape.

1010

Lisäksi esillä olevan keksinnön kohteena on komposiittirakenteinen soitinten osa tai soitinten osien aihio, joka on muodostettu matriisiainekseen kastelluista luonnonkuitulujitteista, jotka on kovetettu haluttuun muotoon.In addition, the present invention relates to a composite section of musical instruments or a preform of musical instrument sections formed from natural fiber reinforcements impregnated into a matrix material and cured to the desired shape.

15 Perinteisesti monien soittimien valmistukseen käytetään puuta. Paitsi, että tietynlainen puu toimii useissa soittimissa tärkeänä osana kyseisen soittimen ominaisen äänen muodostamisessa, myös oikeanlainen puun aikaansaama tuntuma soittimeen on monelle soittajalle tärkeää. Tällaisia soittimia ovat monet kieli- ja jousisoittimet, kuten kitarat ja sen sukulaissoittimet (mandolii- 20 ni, luuttu, yms.), viulu, sello, kontrabasso. Lisäksi tällaisia soittimia ovat monet lyömäsoittimet, kuten nykyaikaiset rummut (virveli rummut, tom-tom rummut) ja tamburiini. Lisäksi puhaIIinsoittimissä on paljon perinteisesti puusta tehtyjä soittimia, kuten laadukkaat nokkahuilut.15 Traditionally, many instruments are made using wood. Not only does a certain kind of wood play an important role in many players' sound, but the right wood-like feel to a player is important to many players. Such strings include many strings and strings, such as guitars and related instruments (mandolin, lute, etc.), violin, cello, double bass. In addition, such percussion instruments include many percussion instruments, such as modern drums (drum drums, tom-tom drums) and tambourine. In addition, there are many traditionally wooden instruments, such as high quality Recorders, for brass instruments.

C\JC \ J

° 25 Nykyisin soitinrakentajat etsivät ja kokeilevat myös uusia materiaaleja kor- o vaarnaan perinteiset puumateriaalit. Tähän on osaltaan syynä perinteisten o soitinpuumateriaalien kallis hinta ja vaikea saatavuus (esimerkiksi eeben-puu, | ruusupuu) johtuen puulajien uhanalaisuudesta ja tuottajamaiden ympäristö- °° lainsäädäntöjen tiukentumisesta.° 25 Nowadays, musicians are also looking for new materials and trying out traditional wood materials for their stake. This is partly due to the high price and difficult availability of traditional instrumental wood materials (eg Eeben, rosewood) due to the threatened species of wood and the stricter legislation in the producing countries.

(M(M

m 30m 30

(M(M

^ Nykyisin on olemassa monenlaisia komposiittimateriaaleja, joita on käytetty korvaamaan edelläkin esitettyjen soittimien puuosia. Eräs tällainen sovellus 2 on esitetty patenttijulkaisuissa EP 1606790 B1 sekä FI 120167 B, jossa on esitetty menetelmä erityisesti kitaran osien (kaula, runko) valmistamiseksi luonnonkuitukomposiitista. Menetelmä on sinänsä tunnettu muottipuristus-menetelmä, jossa lyhyitä luonnonkuitupartikkeleita (1-3 mm) sekoitetaan 5 kestomuovimatriisiin. Sekoitus puristetaan kuumennuksen jälkeen muotissa muotoonsa siten, että luonnonkuitupartikkelit suuntautuvat samansuuntaisiksi. Tällainen materiaali on ominaisuuksiltaan sellainen, että se sopii sähkökitaroiden osiin, koska osilta ei vaadita suurta kestävyyttä, eikä materiaalin rakenne olennaisesti vaikuta sähköisesti voimistettuun ääneen. Lisäksi tämä 10 materiaali on verrattain tunteeton ympäristön lämpötilan ja kosteuden vaihe-luille. Yleisesti soitinmateriaalin korvaamista ajatellen tällainen materiaali poikkeaa kuitenkin puusta monella tavalla. Julkaisujen EP 1606790 B1 ja FI 120167 B mukaisista lyhyistä luonnonkuitupartikkeleista muodostettu materiaali on kuitupartikkelien suuntauksesta huolimatta tasalaatuista verrattuna 15 luonnonpuuhun, jolloin pitkänomaisten kappaleiden taivutuslujuudet ovat huomattavasti pienemmät kuin luonnonpuiden taivutuslujuudet. Luonnon-puissahan puunsyyt ovat jäykistävä tekijä. Julkaisujen EP 1606790 B1 ja FI 120167 B mukaisesta materiaalista ei voida tehdä esimerkiksi rumpukapuloita (, joka on myös soittimen osa), koska materiaalin taivutuslujuus on aivan 20 riittämätön. Akustisissa kielisoittimissä (esimerkiksi viulu, sello) tasalaatuinen komposiittimateriaali vaikuttaa yleensä epäsuotuisasti äänenlaatuun ja äänen värähtelyyn soittimen materiaalissa.^ Today, there are a variety of composite materials that have been used to replace the wood parts of the above players. One such embodiment 2 is disclosed in EP 1606790 B1 and FI 120167 B, which disclose a method for making especially guitar parts (neck, body) from natural fiber composite. The method is a per se known die-pressing method in which short natural fiber particles (1-3 mm) are mixed into 5 thermoplastic matrices. After heating, the mixture is molded into a mold so that the natural fiber particles are aligned. Such a material has such properties that it fits into the parts of electric guitars, since the parts do not require high durability and the structure of the material does not substantially affect the electro-amplified sound. Furthermore, this material is relatively insensitive to ambient temperature and humidity phases. In general, however, such material differs from wood in many ways in terms of replacing the instrument material. The material formed from the short natural fiber particles of EP 1606790 B1 and FI 120167 B is of uniform quality, despite the orientation of the fiber particles, compared to natural wood, whereby the bending strengths of the elongated bodies are considerably lower than those of natural wood. In the case of nature trees, the wood causes are a stiffening factor. For example, the material of EP 1606790 B1 and FI 120167 B cannot be made into drumsticks (which are also part of the player), because the material has a totally inadequate bending strength. In acoustic string instruments (eg, violin, cello), consistent composite material generally adversely affects the sound quality and vibration of the instrument material.

c\i Tämän lisäksi tunnetaan lukuisa määrä sovelluksia, joissa perinteinen puu- c3 25 materiaali on korvattu esimerkiksi muovilla tai muilla komposiiteilla, kuten o hiilikuitukomposiitilla. Tunnetaan esimerkiksi täysin hiilikuitukomposiitista tai o muovista valmistettuja kitaroita (kansi ja kaula), hiilikuitukomposiitista tai | muovista valmistettuja huiluja. Nämä eivät kuitenkaan tunnetusti sovellu vaara tivaan harrastelija- tai ammattikäyttöön, koska niiden ääni ja tuntuma ei ylläIn addition, numerous applications are known in which conventional wood c3 material has been replaced by, for example, plastic or other composites such as o carbon fiber composite. Known are, for example, guitars (cover and neck) made entirely of carbon fiber composite or o plastic, carbon fiber composite or | flutes made of plastic. However, these are not known to be suitable for recreational or professional use, as their sound and feel

(M(M

JQ 30 perinteisten soittimien tasolle. Tunnetaan myös hiilikuitukomposiitista valmis- ^ tettuja rumpukapuloita. Vaikka tällaiset rumpukapulat ovat kestäviä, näiden tuntuma ei vastaa tavallisen rumpukapulan tuntumaa. Voidaan mainita, että 3 ns. kantti-iskut voivat aiheuttaa hiilikuitukomposiittisella rumpukapulalla iskettäessä enemmän kämmenen ja kyynärvarren kiputiloja. Lisäksi ne ovat perinteiseen rumpukapulaan verrattuna vaikea valmistaa ja näin ollen myös huomattavan paljon kalliimpia.JQ 30 to the level of traditional players. Drum sticks made from carbon fiber composite are also known. While such drumsticks are durable, they do not feel like a regular drumstick. It can be mentioned that 3 so-called. Edge strokes can cause more palm and forearm pain when struck with a carbon fiber composite drumstick. In addition, they are difficult to manufacture and therefore considerably more expensive than a traditional drumstick.

55

Rummuissakin tunnetaan rumpujen perinteisiä runkomateriaaleja korvaavia komposiittimateriaaleja. Näistä eräs maininnan arvoinen komposiittimateriaali on vuolu kivi komposiitista tehty virvelirummun runko (tuotenimi StonEdge Kumu).There are also known composite materials replacing traditional drum body materials in drums. One of these composite materials worth mentioning is the soapstone composite snare drum body (brand name StonEdge Kumu).

1010

Kaikissa edellä mainituissa tuotteissa tällaiset korvaavat komposiittimateriaalit tuovat ongelmansa kappaletta valmistettaessa. Tarvitaan usein erikoistyö-kaluja ja -menetelmiä soittimen tai sen osan valmistusta ja työstöä varten, koska komposiittimateriaalit eivät sovellu työstettäväksi puuntyöstöön tarkoi-15 tetuilla välineillä tai puuntyöstövälineet kuluvat nopeasti. Menetelmät ovat kalliita ja useimmiten perinteisillä puuntyöstövälineillä mahdotonta toteuttaa. Korvaavat materiaalit eivät myöskään vastaa riittävästi sointi- ja tuntuma-ominaisuuksiltaan puuta.In all of the above products, such substitute composite materials bring their own problems to the production of the piece. Special tooling tools and methods are often required for the manufacture and machining of the player or a part thereof, because composite materials are not suitable for machining with woodworking tools or because woodworking tools wear out rapidly. The methods are expensive and, in most cases, impossible with traditional woodworking tools. In addition, replacement materials do not adequately match the wood in terms of sound and feel.

20 On siis noussut tarve saada aikaan soitinrakentamisessa käytetyn puun korvaavia materiaaleja, joilla edellä esitetyt haittakohdat saadaan poistettua tai olennaisesti vähennettyä.Thus, there is a growing need to provide replacement materials for the wood used in the construction of the instrument to eliminate or substantially reduce the above disadvantages.

c\i Edellä mainitun tarkoituksen saavuttamiseksi esillä olevalle keksinnön mukai- c3 25 selle menetelmälle on tunnusomaista se, että kastellaan luonnonkuiduista o muodostuva jatkuva luonnonkuitulujite kertamuovisella matriisiaineksella, o muodostetaan jatkuva komposiittiprofiili tai komposiittilaminaatti vetämällä | vetolaitteella kertamuovisella matriisiaineksella käsitelty luonnonkuitulujite °° pultruusiomuotin tai laminointivälineiden läpi jatkuvatoimisesti.To achieve the above purpose, the present process according to the present invention is characterized in that a continuous reinforcement of natural fibers is wetted with a thermosetting matrix material, o is formed by drawing a continuous composite profile or composite laminate | continuous pulling of the natural fiber reinforcement treated by a pulling device with thermosetting matrix material through a pultrusion mold or laminating means.

(M(M

m 30m 30

(M(M

^ Tämän lisäksi esillä olevan keksinnön mukaiselle komposiittirakenteiselle soi tinten osille tai soitinten osien aihioille on tunnusomaista se, että luonnonkui- 4 tulujitteet ovat muodostettu jatkuviksi luonnonkuiduista, että jatkuvat luon-nonkuitulujitteet on kasteltu kertamuovisella matriisiaineksella, jolloin kerta-muovisella matriisiaineksella käsitelty jatkuva luonnonkuitulujite on vedetty vetolaitteella pultruusiomuotin tai laminointivälineiden läpi jatkuvan kompo-5 siittiprofiilin tai komposiittilaminaatin muodostamiseksi.In addition, the composite structure of the musical instrument parts or blanks of musical instrument parts according to the present invention is characterized in that the natural fiber reinforcements are formed from continuous natural fibers, 5 through a pultrusion mold or laminating means to form a continuous composite profile or composite laminate.

Keksinnön mukaisesti muodostettu luonnonkuitukomposiitti on rakenteeltaan ja ominaisuuksiltaan huomattavasti enemmän oikean puun kaltainen kuin esimerkiksi tekniikan tason EP 1606790 B1 mukainen luonnonkuitukomposiit-10 ti. Tämä on saatu aikaan kastelemalla jatkuvat luonnonkuitulujitteet (tai jatkuvassa muodossa olevat luonnonkuituvalmisteet) kertamuoviaineksella. Tällainen keksinnön mukainen materiaali on helposti ja vähäisin kustannuksin teollisesti valmistettavissa. Lisäksi keksinnön mukaista materiaalia voidaan tarvittaessa työstää perinteisillä puuntyöstövälineillä, toisin sanoen erikois-15 työkaluja ei tarvita. Lisäksi pitkien luonnonkuitujen ominaisuuksien ja määrän muuttaminen käyttökohteen mukaan mahdollistaa keksinnön mukaisen luon-nonkuitukomposiitin käytön monenlaisissa käyttötarkoituksissa, kuten kitaran kaulojen, viulun kaulojen osina tai vastaavien käyttökohteiden lisäksi useissa lujuutta vaativissa käyttökohteissa, kuten rumpukapuloina.The natural fiber composite formed according to the invention is much more like a real wood in terms of structure and properties than, for example, the natural fiber composite according to prior art EP 1606790 B1. This is achieved by wetting the continuous natural fiber reinforcements (or continuous natural fiber products) with a thermosetting material. Such a material according to the invention is readily and industrially manufactured at low cost. In addition, the material according to the invention can be machined with conventional woodworking tools if necessary, that is, no special tools are required. In addition, modifying the properties and amount of long natural fibers according to the application enables the natural fiber composite of the invention to be used in a variety of applications, such as parts of guitar necks, violin necks, or similar applications in a variety of applications requiring strength.

2020

Seuraavaksi keksintöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa: c\i Kuvio 1 esittää kaavallisesti erään edullisen suoritusmuodon mukaista c3 25 laitetta keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiseksi, co o o Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettua kompo- | siittiprofiilia, joka on poikkileikkaukseltaan suorakaiteenmuotoi- ~ nen, jaThe invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 schematically illustrates a c3 25 device according to a preferred embodiment for applying the method of the invention, Figure 2 shows a composite made by the method of the invention. a sperm profile having a rectangular cross-section; and

(M(M

m 30m 30

(M(M

^ Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettua kompo- siittilaminaattia.Figure 3 shows a composite laminate produced by the process of the invention.

55

Kuviossa 1 on siis esitetty kaavallisesti laite 100, jolla voidaan soveltaa keksinnön mukaista menetelmää luonnonkuituja käsittävän komposiittirakenteis-ten soitinten osien tai soitinten osien aihioiden valmistamiseksi. Laite 100 on perusrakenteeltaan esimerkiksi hiilikuitukomposiittiprofiilien valmistuksesta 5 sinänsä tunnettujen pultruusiolaitteiden mukainen.Thus, Figure 1 schematically illustrates a device 100 for applying the method of the invention to the manufacture of parts of composite musical instruments or parts of musical instruments comprising composite fibers. The device 100 conforms to pultrusion devices known per se from the manufacture of, for example, carbon fiber composite profiles 5.

Laitteeseen 100 kuuluu edullisesti kuitulujitekelat 10 tai vastaavat välineet, josta kuitulujitteet voidaan syöttää eteenpäin. Kuitulujite on tässä siis luonnonkuiduista muodostettu jatkuva luonnonkuitulujite 1 (pitkittäislujite). Luon-10 nonkuitulujitteena käytetään edullisesti pellavaa, hamppua, juuttia, sisaria, kenafia, puupohjaista selluloosaa, selluloosa-pohjaisia muuntokuituja tai niiden yhdistelmiä. Nämä on muodostettu siis jatkuvaksi langaksi, jatkuviksi langoiksi tai jatkuvista langoista muodostetuksi kudokseksi. Ne voivat olla siis kudottua tai kiedottua lankaa tai narua. Tämän lisäksi luonnonkuitulujite voi 15 olla muunkinlaisessa jatkuvassa muodossa, kuten esimerkiksi rovinkina, kat-kokuitumattona tai kuitukankaana. Valmiin komposiittiprofiilin ja komposiitti-laminaatin Ib lujuusominaisuuksiin ja ääniteknisiin ominaisuuksiin, kuten kimmomoduuliin tai taivutuslujuuteen voidaan osaltaan vaikuttaa kuitulujit-teen muodon valinnalla.Preferably, the device 100 includes fiber reinforcing coils 10 or the like from which the fiber reinforcements can be fed forward. Thus, the fiber reinforcement here is a continuous natural fiber reinforcement 1 (longitudinal reinforcement) formed of natural fibers. Preferably, flax, hemp, jute, sisters, kenaf, wood-based cellulose, cellulose-based conversion fibers or combinations thereof are used as natural fiber reinforcements. Thus, these are formed as continuous yarn, continuous yarns or weft formed from continuous yarns. They may thus be woven or wound yarn or twine. In addition, the natural fiber reinforcement 15 may be in any other continuous form, such as, for example, a rovin, a non-woven mat or a non-woven fabric. The strength properties and sound technical properties of the finished composite profile and composite laminate Ib, such as elastic modulus or bending strength, may also be influenced by the choice of the fiber reinforcement shape.

2020

Edelleen ohjaimet 11 ohjaavat jatkuvat luonnonkuitulujitteet 1 edullisesti matriisialtaaseen 12, jossa luonnonkuitulujite 1 kastellaan kertamuovisella matriisiaineksella 2 sen edetessä kohti pultruusiomuottia 13. Mainittakoon, c\i että "kastella" termin sijasta alan ammattimies voi käyttää myös termiä im- ^ 25 pregnoida. Luonnonkuitulujite voidaan ohjata matriisialtaan 12 sijasta muotti-Further, the guides 11 direct the continuous natural fiber reinforcements 1 preferably into the matrix basin 12, where the natural fiber reinforcement 1 is wetted with the thermosetting matrix material 2 as it advances towards the pultrusion mold 13. It is noted that Natural fiber reinforcement can be controlled instead of matrix 12 by mold

COC/O

o tilaan (ei esitetty). Tässä tapauksessa matriisiaines 2 syötetään muottitilaan 00 o esimerkiksi injektoimalla, jolloin luonnonkuitulujitteet kastellaan matriisi- | aineksella 2 edellä mainitussa muottitilassa.o space (not shown). In this case, the matrix material 2 is fed into the mold space 00 o, for example by injection, whereby the natural fiber reinforcements are wetted with the matrix | material 2 in the aforementioned mold space.

00 si-00 si-

CMCM

^ 30 Matriisiaines on edullisesti kertamuovihartsia tai niin sanottua "termoset- ^ muovia". Mainittakoon, että luonnonkuitulujitteet ja/tai kertamuovinen mat riisiaines voidaan värjätä ennen niiden vetämistä pultruusiomuotin tai la- 6 minointivälineiden läpi. Jatkuva komposiittiprofiili Ib tai komposiittilaminaatti muodostetaan vetämällä vetolaitteella 14 (kuten rullapareilla 14a) kertamuo-villa (matriisiaines) kasteltu jatkuva luonnonkuitulujite la pultruusiomuotin 13 ainakin yhden profiilin muodostavan elementin 13' läpi (tai vastaavasti 5 edellä mainitun muottitilan yhteydessä olevan vastaavanlaisen elementin 13' läpi). Vetolaitteen 14 ja pultruusiomuotin 13 (ja muottitilan) välissä kompo-siittiprofiili Ib tai -laminaatti Ib' kovettuu, jolloin vetolaitteella 14 voidaan tarttua valmiiseen kovettuneeseen komposiittiprofiiliin Ib tai -laminaattiin Ib'. Näin muodostuu siis edullisesti jatkuvatoiminen veto.The matrix material is preferably a thermosetting resin or so-called "thermoset plastic". It should be noted that natural fiber reinforcements and / or thermosetting mat rice material may be stained prior to being drawn through a pultrusion mold or laminating means. The continuous composite profile Ib or the composite laminate is formed by pulling a continuous natural fiber reinforcement la wetted with a disposable (matrix material) puller 14 (such as pairs of rolls 14a) through at least one profile forming element 13 'of pultrusion mold 13 (or similarly Between the drive device 14 and the pultrusion mold 13 (and the mold space), the composite profile Ib or laminate Ib 'is cured, whereby the drive device 14 can adhere to the finished cured composite profile Ib or laminate Ib'. Thus, a continuous draw is preferably formed.

1010

On edullista, että keksinnön mukaisesti jatkuvat luonnonkuitulujitteet esijännitetään pituussuunnassaan mainitun vedon yhteydessä. Vetoyksikön ja pultruusiomuotin välistä vetovoimaa voidaan säätää halutun esijännityksen muodostamiseksi komposiittiprofiilin tai komposiittilaminaatin jatkuviin luonnon-15 kuituIujitteisiin. Yksinkertaisimmin tämä tapahtuu muuttamalla luonnonkuitu- lujitteen 1 pitoisuutta valmiissa komposiittiprofiilissa tai komposiittilaminaatis-sa. Edullisesti luonnonkuitulujitteen pitoisuus on 30 - 75 % valmiin komposiittiprofiilin tai komposiittilaminaatin tilavuudesta, edullisemmin 55 - 70 % valmiin komposiittiprofiilin tai komposiittilaminaatin tilavuudesta. Tietyillä 20 matriisiaineksilla, joissa lisäaineilla vaikutetaan matriisiaineksen viskositeettiin, voidaan päästä 70-80% luonnonkuitupitoisuuteen. Kuitulujitteiden muodon valinnan lisäksi voidaan jossain määrin luonnonkuitulujitteiden esijännityksellä ja erityisesti luonnonkuitulujitteiden määrällä (tilavuus) myös vaikut- c\j taa valmiin komposiittiprofiilin Ib ja komposiittilaminaatin Ib'ominaisuuksiin.It is preferred that the natural fiber reinforcements continuous in accordance with the invention be biased longitudinally with said tension. The tensile force between the traction unit and the pultrusion mold can be adjusted to provide the desired bias to the continuous natural fiber reinforcements of the composite profile or composite laminate. The simplest way of doing this is by changing the concentration of the natural fiber reinforcement 1 in the finished composite profile or composite laminate. Preferably, the content of natural fiber reinforcement is 30 to 75% by volume of the finished composite profile or composite laminate, more preferably 55 to 70% by volume of the finished composite profile or composite laminate. Certain matrix materials, in which additives affect the viscosity of the matrix material, can achieve 70-80% natural fiber content. In addition to selecting the shape of the fiber reinforcements, the prestressing of the natural fiber reinforcements, and in particular the amount (volume) of the natural fiber reinforcements, can also influence the properties of the finished composite profile Ib and the composite laminate Ib.

c3 25 Tällainen ominaisuuksiin vaikuttaminen on mahdollista nimenomaan keksin- o nön mukaisella menetelmällä valmistetuissa komposiittiprofiileissa ja kompo- 0 siittilaminaateissa.Such influence on properties is possible precisely in the composite profiles and composite laminates produced by the process according to the invention.

CCCC

CLCL

a> Lopuksi valmis profiili tai laminaatti katkaistaan haluttuun pituuteen tarkoi-a> Finally, cut the finished profile or laminate to the desired length

(M(M

30 tuksenmukaisella katkaisulaitteella 15 ja tarvittaessa viimeistellään valmiiksi £3 soitintenosiksi.30 with a matching cut-off device 15 and, if necessary, finalized into complete £ 3 instrument parts.

77

Esimerkkejä menetelmällä valmistetuista soitintenosien aihioista on esitetty kuvioissa 2 ja 3. Kuviossa 2 on esitetty komposiittiprofiilista Ib muodostettu aihio 20, joka on poikkileikkaukseltaan suorakaiteen muotoinen aihio 20, josta voidaan aihion mitoista ja ominaisuuksista riippuen työstää halutulla taval-5 la, myös perinteisin puutyökaluin kieli- ja jousisoittimien osia, kuten esimerkiksi (sähkö ja akustisen) kitaran kaulan otelautoja, viulun, sellon, kontrabasson kaulaosia, rumpukapuloita, puhallinsoittimien, kuten nokkahuilujen osia, pianon koskettimia, näihin kuitenkaan rajautumatta. Profiilin poikkileikkaus voi olla periaatteessa minkälainen tahansa. Lisäksi kuviossa 2 esitettyjen 10 luonnonkuitulujitteiden 1 koko, lukumäärä, muoto ja sijainnit matriisiainek-sessa 2 ovat vain yksi lukuisista mahdollisista ja niitä voidaan varioida monella tavalla komposiittiprofiilin Ib ja niin muodoin aihion 20 haluttujen ominaisuuksien saavuttamiseksi.Examples 2 and 3 of the blank parts produced by the method are shown in Figures 2 and 3. Fig. 2 shows a blank 20 formed of a composite profile Ib which is a rectangular cross-section which can be machined according to the dimensions and properties of the blank including conventional tongue and groove tools. Strings of String Instruments, such as, but not limited to, neck (electric and acoustic) guitar neck, violin, cello, double bass, drumsticks, wind instrument parts such as recorders, piano keyboards. The profile can in principle be of any type. Further, the size, number, shape and locations of the natural fiber reinforcements 1 shown in Figure 2 in matrix material 2 are only one of a number and can be varied in many ways to achieve the desired properties of the composite profile Ib and thus the blank 20.

15 Kuviossa 3 on esitetty poikkileikkaukseltaan levymäinen komposiittilaminaa-tista Ib' muodostettu aihio 20. Tämän paksuus voi olla edullisesti 0,5-20 millimetriä, mutta voi poiketa myös tästä. Komposiittilaminaattiaihioita voidaan käyttää esimerkiksi rummun runkojen valmistuksessa korvaamaan esimerkiksi perinteiset rummun runkojen puuviilut.Figure 3 shows a sheet-shaped blank 20 of composite laminate Ib 'in cross-section, which may preferably have a thickness of 0.5 to 20 millimeters, but may also vary. Composite laminate blanks can be used, for example, in the manufacture of drum bodies to replace, for example, traditional wood veneer of drum bodies.

2020

Voidaan sanoa, että keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetuilla kom-posiittirakenteisilla soitinten osilla tai soitinten osien aihioista 20 muodostetuilla soitinten osilla voidaan korvata monia erilasia ja eri käyttökohteissa tar-oj vittavia soitinten puuosia. Tämän mahdollistaa keksinnön mukaisella mene- ° 25 telmällä saavutettu tuote, jossa jatkuvat luonnonkuitulujitteet yhdessä ker- o tamuovisen matriisiaineksien jäljittelevät tekniikan tasoon nähden huomatta- o vasti paremmin oikean puun ominaisuuksia. Lisäksi menetelmä mahdollistaa | ominaisuuksien laajan varioimisen kuten esimerkein on edelläkin esitetty.It can be said that composite player parts made by the method of the invention or player parts formed from blanks 20 of the player parts can replace many different types of wooden parts required for different applications. This is made possible by the product obtained by the method according to the invention, in which continuous natural fiber reinforcements, together with a layer of plastic matrix materials, imitate the properties of real wood significantly better than in the prior art. In addition, the method allows wide variation in properties as exemplified above.

°° Esillä oleva keksintö ei rajoitu ainoastaan esitettyihin suoritusmuotoihin vaanThe present invention is not limited to the embodiments shown, but

CMCM

30 sitä voidaan soveltaa monin tavoin oheisten patenttivaatimusten määrittä-^ män suoja-alan piirissä.It can be applied in many ways within the scope of the appended claims.

Claims

A method for manufacturing composite player parts or blanks (20) of composite instruments comprising natural fibers (1), wherein the player parts 5 or the blanks (20) of the player parts are made by wetting the natural fiber reinforcements (1) with a matrix material (2) irrigating a continuous natural fiber reinforcement (1) with a thermoplastic matrix material (2), forming a continuous composite profile (Ib) or a composite laminate (1bO pulled by a pulling device (14) once-10 plastic matrix material with a lintin pult (13) (13) continuously.

Method according to Claim 1, characterized in that the natural fiber reinforcements (1) are preferably yarn, yarns, woven fabrics, rovings, staple fibers or nonwovens.

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that flax, hemp, jute, sisters, chaff, wood-based cellulose, cellulose-based conversion fibers or combinations thereof are used as natural fiber reinforcement (1).

Method according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the natural fiber reinforcement (1) has a content of 30-75% by volume of the finished composite profile (Ib) or composite laminate (Ib0), preferably between 55-70% of the finished composite profile. (Ib) or the composite laminate o (lbO by volume. 00 o

Method according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the natural fiber reinforcements (1) and / or the thermoplastic matrix material (2) are dyed before being drawn into a pultrusion mold (13) or laminating means (13). through.

Method according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that, during said drawing, natural fiber reinforcements (1) are biased at least in the direction of said drawing.

Method according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the finished continuous composite profile (Ib) or the composite laminate (1bO) is cut to form the blanks (20) of the parts of the players or of the parts of the players.

Method according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the parts of the neck of the strings or strings, the parts of the percussion instruments, the drum-encapsulated parts of the strings or strings are machined from the composite profile (Ib) or the composite laminate (Ib '). , drumstick parts or wind instrument parts. 15

Composite structure of musical instruments or a blank (20) of musical instruments composed of natural fiber reinforcements (1) impregnated into a matrix material (2) and cured to the desired shape, characterized in that the natural fiber reinforcements (1) are formed of continuous natural fibers. - 20 non-fiber reinforcements (1) wetted with a thermoplastic matrix material (2), wherein the continuous natural fiber reinforcement (1) treated with the thermoplastic matrix material (2) is pulled by a puller (14) through a pultrusion mold (13) or laminate (13) lbO c \ i cm 25

A musical instrument part or blank (20) according to claim 9, characterized in that the natural fiber reinforcements (1) are preferably wire, | yarns, yarns, rovings, staple fibers or nonwovens. CM LO 30 CM

A musical instrument part or blank (20) for musical instrument parts according to claim 9 or 10, characterized in that the natural fiber reinforcement (1) is flax, hemp, jute, indoors, kenaf, wood-based cellulose, cellulose-based conversion fibers or combinations thereof.

Musical instrument part 5 or musical instrument component blank (20) according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the natural fiber reinforcement (1) has a content of 30-75% by volume of the finished composite profile (Ib) or composite laminate (Ib '), more preferably 55 to 70% by volume of the finished composite profile (Ib) or composite la laminate (Ib ').

A musical instrument part or preform (20) for musical instrument parts according to any one of claims 9 to 12, characterized in that the natural fiber reinforcements (1) and / or the thermoplastic (2) matrix material are fatigued prior to being pulled by a pultrusion mold (13) or through.

A musical instrument part or preform (20) for musical instrument parts according to any one of claims 9 to 13, characterized in that the fiber reinforcements (1) are biased at least in the direction of said pull in connection with said draw.

The player part 20 or the player parts blank according to any one of claims 9 to 14, characterized in that the finished continuous composite profile (Ib) or the composite laminate (1bO) can be cut off by the cutting device (15) to form the player parts or player parts blanks (20). \ j

A player part w 25 or a player part blank (20) according to any one of claims 9 to 15, characterized in that the player parts formed from the composite profile (Ib) 9 or the composite laminate (1bO) are or the workpiece parts (20) strings for strings or strings, parts for percussion, drums, parts for drums, parts for wind instruments. OO sj- (M tn (M δ (M