Werkstoffe
Jedes Musikinstrument besteht aus einem Werkstoff. Werkstoffe haben einen entscheidenden Einfluss auf Klang, Funktion, Fertigung und Lebensdauer der jeweiligen Musikinstrumente. Am IfM werden die Materialien hinsichtlich ihrer mechanischen, akustischen und technologischen Eigenschaften untersucht und bewertet.
Die wichtigsten Werkstoffe im Musikinstrumentenbau sind Holz und Metall. Neben der Charakterisierung etablierter Materialien gelangen alternative Werkstoffe, Modifikationsverfahren und die Substitution traditionell eingesetzter Materialien immermehr in den Fokus.
Holz als Werkstoff
Holz ist aufgrund seiner besonderen mechanischen und akustischen Eigenschaften einer der wichtigsten Werkstoffe im Musikinstrumentenbau. Da seine Eigenschaften von der Faserrichtung, Holzart, Feuchte und Behandlung abhängen, ist eine gezielte Charakterisierung für viele Anwendungen von großer Bedeutung.
Am IfM werden wichtige Materialkennwerte wie Elastizitätsmodul und Dämpfung an speziell angefertigten Probestäben bestimmt. Die Untersuchungen ermöglichen es, verschiedene Holzarten, Qualitäten und Behandlungsverfahren miteinander zu vergleichen und deren Eignung für den Musikinstrumentenbau zu bewerten.
Neben der Materialcharakterisierung werden Einflüsse von Lagerung, Trocknung, Konditionierung, Alterung und unterschiedlichen klimatischen Bedingungen untersucht. Dafür stehen entsprechende Labor- und Prüfeinrichtungen zur Verfügung.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Auswahl geeigneter Holzarten und der Substitution traditionell verwendeter Tropenhölzer. Dabei wird insbesondere das Potenzial einheimischer und alternativ verfügbarer Hölzer untersucht, sowie verschiedene Verfahren und Technologien, um Eigenschaften für die jeweilige Verwendung zu optimieren.
Metallische Werkstoffe
Metallische Werkstoffe und Legierungen sind für den Musikinstrumentenbau von großer Bedeutung. Neben ihren akustischen und mechanischen Eigenschaften müssen auch die Anforderungen der Fertigung erfüllt werden. Bestimmte Legierungen haben sich aufgrund ihrer besonderen Eigenschaftsprofile über viele Jahrzehnte bewährt.
Durch zunehmende regulatorische und gesundheitliche Anforderungen wird der Einsatz einzelner Legierungsbestandteile jedoch immer stärker eingeschränkt. Dadurch entsteht die Notwendigkeit, geeignete Alternativen zu entwickeln, ohne die für den Instrumentenbau wichtigen Eigenschaften zu beeinträchtigen.
Gemeinsam mit Instrumentenherstellern, Forschungseinrichtungen und weiteren Partnern beschäftigt sich das IfM deshalb mit der Entwicklung und Untersuchung alternativer Legierungen. Durch neue Legierungsbestandteile und angepasste Werkstoffkombinationen sollen Werkstoffe entstehen, die zukünftige Anforderungen erfüllen und gleichzeitig Fertigung, Funktion und akustische Eigenschaften berücksichtigen.
Neben der Werkstoffentwicklung werden auch die praktische Anwendung neuer Materialien und Fertigungsverfahren im Instrumentenbau untersucht. Ein Beispiel dafür ist die dargestellte Kupfertrompete, an der alternative Werkstoffkonzepte unmittelbar am Instrument erprobt und bewertet werden können.
Dienstleistungen
Für die Untersuchung und Bewertung von Werkstoffen stehen am IfM verschiedene Prüf- und Messverfahren zur Verfügung. Dazu gehören Prüfmaschinen zur Bestimmung mechanischer Materialkennwerte, Langzeituntersuchungen in Klimaschränken sowie Korrosionsversuche unter definierten Bedingungen. Ergänzend können Werkstoffe und Bauteile mit unseren akustischen Messverfahren untersucht und deren Einfluss auf das Schwingungs- und Klangverhalten bewertet werden. Auf dieser Grundlage werden unsere Kunden bei der Werkstoffauswahl, Entwicklung und Bewertung neuer Materialien und Anwendungen umfangreich unterstützt.
