Die Qwistle
Das erste vollständig 3D-druckbare CC-BY-SA-Pennywhistle-Design, veröffentlicht 2014
Design und Ursprung
Die Qwistle wurde im Laufe der Monate Mai und Juni 2014 entworfen. Ursprünglich basierend auf einem früheren „Paper Whistle“-Design (ebenfalls auf dieser Website), wurde sie speziell für den Druck auf FFF-Druckern (Fused Filament Fabrication) entwickelt, die aus dem RepRap-Projekt stammten und als erschwingliche, oft selbstgebaute Desktop-3D-Drucker immer breitere Verbreitung fanden.
Der unmittelbare Anstoß war der Erfolg der Dreaming Pipes-Kickstarter-Kampagne von März bis April 2014. Ein STL-Bausatz für eine „Penny Whistle“ war eine der angebotenen Belohnungen und war zunächst als FFF-freundliche Version der bestehenden Paper Whistle gedacht. Schnell wurde jedoch klar, dass das Projekt die Chance bot, etwas Ambitionierteres zu entwickeln: eine Flöte, die an die meisten Unterstützer gehen und von diesen testgedruckt werden sollte, um wertvolles Feedback zu 3D-gedruckten Musikinstrumenten zu liefern. Die Einfachheit der Penny Whistle, kombiniert mit den musikalischen Anforderungen des traditionellen Repertoires, machte sie zu einem hervorragenden Testobjekt, und es wurde frühzeitig viel Zeit und Mühe in die Entwicklung und Prototypenerstellung eines Instruments investiert, das als Instrument in Profiqualität gedacht war.
Modulares STL-Set und Druckereinschränkungen
Wie alle Dreaming Pipes-STL-Bausätze wurde die Qwistle modular aufgebaut. Dies ermöglichte es, die Teilgrößen so zu begrenzen, dass sie selbst auf den kleinsten und günstigsten Druckern verwendet werden konnten. Der Printrbot Simple, der damals in Großbritannien komplett montiert für etwa 300 bis 400 £ erhältlich war und eine Z-Höhe von etwa 100 mm hatte, diente als Maßstab.
Die bei der Entwicklung verwendeten Orion- und Ultimaker 2-Drucker haben mehr als die doppelte Z-Kapazität, aber die Zugänglichkeit war eine Grundvoraussetzung für alle Dreaming Pipes-Bausätze, und beide waren deutlich teurere Maschinen. Die Teile wurden bei Bedarf unterteilt, nicht nur um das 100-mm-Limit einzuhalten, sondern auch um den Klang des fertigen Instruments zu verbessern. Insbesondere das Labium (Fipple) wurde unterteilt, sodass alle Komponenten ohne Stützstrukturen gedruckt werden konnten, was Oberflächenschäden durch Stützen vermied, die den Klang beeinträchtigen oder die Flöte sogar stumm machen können. Ein Stimmzug wurde hinzugefügt, um eine präzise Tonhöhenkontrolle zu ermöglichen.
Dateiset-Design, Druck und Endbearbeitung
Eine der größten Herausforderungen bei der Erstellung eines Instruments als 3D-Druck-Dateiset besteht darin, sicherzustellen, dass es auf einer möglichst breiten Palette von Druckern ein gutes Instrument ergibt. Die Dreaming Pipes-Projekte boten eine ideale Gelegenheit, damit zu experimentieren, und verschiedene Ansätze wurden getestet.
Im Fall der Qwistle wurde das Dateiset so konzipiert, dass es „direkt aus dem Drucker“ mit minimaler Nachbearbeitung funktioniert. Alle Verbindungen werden nach Art von Sackpfeifen mit PTFE-Band (im Sanitärfachhandel leicht erhältlich) abgedichtet, um eine luftdichte, erneuerbare Verbindung zu schaffen. Die Hauptausnahme ist die Verbindung zwischen Labium und Mundstück, die mit einem geeigneten spaltfüllenden Klebstoff verklebt werden muss.
Zwei Aspekte der Flöte sind besonders anfällig für Schwankungen in der Druckqualität:
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Skalentemperierung, die leidet, wenn die Grifflöcher beim Druck leicht unrund werden.
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Klang und Ansprache, die durch Rauheit oder „Grate“ im Bereich von Mundstück und Labium beeinträchtigt werden.
Beide Probleme lassen sich leicht durch bewährte Techniken zum Stimmen von Flöten beheben.
Handbearbeitung und Anpassung
Da die Qwistle auf manueller Nachbearbeitung beruht, ist das Ergebnis angenehm offen. Obwohl das ursprüngliche Ziel darin bestand, eine Flöte mit weichem, fokussiertem Klang, moderater Lautstärke (kräftiger als die Paper Whistle), einer klaren, aber sanften unteren Lage, leichtem Oktavwechsel, angenehmen hohen Tönen und einer gut temperierten Skala bereitzustellen, kann ein Spieler mit dem STL-Set, einem 3D-Drucker, feinem Schleifpapier und etwas grundlegendem Wissen über das Stimmen von Flöten das Instrument in der Praxis auf eine Vielzahl von Klangfarben abstimmen.
Für diejenigen mit CAD-Kenntnissen ermöglicht das modulare Design der Qwistle auch die direkte Anpassung jedes Teils – Mundstück, Windkanal, Korpusabschnitte –, um weitere Variationen zu erkunden.
Dieses Potenzial für Anpassungen wurde bereits effektiv genutzt. Der Dreaming Pipes-Unterstützer Bill Owens schuf ein völlig neues Instrument, eine von der Qwistle abgeleitete Einhandflöte. Kundenspezifische Qwistles wurden in verschiedenen Tonhöhen, Stimmungen und Bohrungsgrößen hergestellt; Beispiele sind B♭- und A-Qwistles mit weiter Bohrung und flötenartigem Klang sowie eine Flöte, die speziell angepasst wurde, um eine Skala zu bieten, die für Alasdair Roberts' Lied Hurricane Brown geeignet ist, das 2015 im Glad Cafe, Glasgow aufgeführt wurde.