Werkstoffe
Holz als Werkstoff
Holz ist ein orthoroper Werkstoff. Um die Materialkennwerte in der jeweiligen Orientierung zu ermitteln, untersuchen wir entsprechnd herausgeschnittene Probestäbe in einer Messapparatur in Anlehnung an EN ISO 6721-3. Anhand von Übertragungskurven werden Elastizitätsmodul und Dämpfung in verschiedenen Frequenzbereichen bestimmt.
Diese Technik verwenden wir im IfM bereits seit Mitte der 1950er Jahre und entwickelten dafür verschiedene Apparaturen. Zeitwiese wurde unter Vakuum gemessen, um die Belastung der Probestäbe durch die Umgebungsluft zu eleminieren. Die dünnen Holzstäbe trocknen jedoch unter Vakuum sehr schnell nach und verändern damit ihre Eigenschaften. Deshalb wurde diese Methodik Mitte der 1970er Jahre wieder fallen gelassen.
Für die Werkstoffuntersuchungen stehen gut ausgestattete Labors zur Verfügung. Darüber hinaus betreiben wir eine kleine Bewitterungsanlage.
Das Fachgebiet der Werkstoffforschung umfasst Untersuchungen und Prüfungen von Roh- und Werkstoffen für den Musikinstrumentenbau mit dem Schwerpunkt Holzwerkstoffe. Gearbeitet wird aber auch zu Filzen, Kunststoffen, Leder, Klebstoffen, Lacken und Metallen. Lagerung, Trocknung, Konditionierung und technologische Probleme gehören ebenso zum Arbeitsgebiet wie die Fragen der natürlichen Alterung (auch unter Dauerspannung) und der Beständigkeit bei Einwirkung unterschiedlicher Klimate, insbesondere solcher mit hoher, extrem niedriger oder wechselnder Luftfeuchtigkeit. Die Erfassung wesentlicher Materialkennwerte mit Bezug zur realen Beanspruchung z.B. im Musikinstrument führt zu Vorschlägen für den optimalen Werkstoffeinsatz einschließlich Vor- und Nachbehandlung und technologischer Beachtung besonderer Eigenschaften. Grundlage hierfür sind jahrzehntelange Erfahrungen bei der Untersuchung und Einstufung geeigneter Materialien, beginnend z.B. mit der Rohholzauswahl für Resonanzholz am stehenden Stamm und dem optimalen Einschnitt bis hin zur Oberflächenvergütung im fast fertigen Instrument.
Der Werkstoff Holz hat außer im Musikinstrumentenbau in vielen anderen Branchen, denken wir nur an das Bauwesen, eine grundlegende Bedeutung. Wir beraten Sie bzgl. des Einsatzes geeigneter Holzarten insbesondere zum Einsatz einheimischer Hölzer und zur Verwendung und Substitution von Importen aus tropischen Regionen.
Forschung am Werkstoff
Um hochwertige Instrumente mit den bestmöglichen Eigenschaften herstellen zu können, sind hochwertige Werkstoffe eine grundlegende Vorrausetzung. In der Vergangenheit wurden tropische Hölzer, sowie bestimmte Metalllegierungen aufgrund ihrer einmaligen Eigenschaftsprofile bevorzugt verwendet.
Seit geraumer Zeit gibt es vermehrt Forschungsbemühungen einheimische Hölzer zu modifizieren, um gleichwertige Eigenschaften hinsichtlich der Tropenhölzer zu erreichen. So werden einheimische Holzarten durch technologische Verfahren modifiziert und ihre Eigenschaftsprofile verbessert.
Hinsichtlich der Metalllegierungen gibt es Bemühungen gesundheitsbedenkliche Bestandteile, welche aufgrund von Fertigungsnotwendigkeiten bis dato in Legierungen enthalten sind, zu ersetzen. Durch neue Zusatzstoffe und geänderte Werkstoffkombinationen werden somit neue Möglichkeiten aufgezeigt und gesundheitsbedenkliche Stoffe aus den Legierungen eliminiert.
