RAVENFORGE

Prototypen-Entwicklungsprotokoll

Vom Konzept zur fertigungstauglichen Geometrie

Superstrat / ASKR / EMBLA — CAD-Iterationen, Fehlerfälle und Konstruktionslehren

1. Was dieses Forschungsprotokoll dokumentiert

Bei den ersten Skizzen fielen zunächst vor allem die Außenkonturen von Korpus und Kopfplatte ins Auge. Mit jeder Überarbeitung der Fertigungszeichnungen verschoben sich die Prioritäten jedoch grundlegend. Bevor die Silhouette des Instruments festgelegt werden konnte, mussten Mensur, Sattel, Bundpositionen, die funktionalen Bezugspunkte der Brücke, der Saitenverlauf, die Hals-Korpus-Verbindung und der Fräsbereich definiert werden.

Die drei Projekte stellten unterschiedliche Anforderungen. Beim 24-bündigen Superstrat erarbeitete ich mir die Grundregeln von CAD und Fertigungszeichnungen; beim ASKR zeigte sich, wie eine einzelne Teileänderung durch die 37–34-Zoll-Multiscale-Geometrie und die komplexe Elektronik Folgewirkungen auf das gesamte System auslösen kann. Beim EMBLA musste ich auf einer konventionelleren 34-Zoll-Plattform Kopfplattengeometrie, Halsgefühl und Optionskompatibilität in einem gemeinsamen Konstruktionsrahmen zusammenführen.

2. Superstrat — Neuordnung des Konstruktionsprozesses beim Erlernen von CAD

Die erste Fertigungszeichnung entstand für einen Superstrat mit 25,5-Zoll-Mensur, 24 Bünden, 6-in-Line-Kopfplatte, einem Tremolo der Gotoh-510-Serie und HSH-Pickupbestückung. Anfangs setzte ich Außenkontur und Bauteilabbildungen in die Zeichnung ein. Beim Vergleich der realen Hardwaremaße mit Vorder- und Rückansicht zeigte sich jedoch wiederholt: Eine Zeichnung kann optisch plausibel wirken und dennoch fertigungstechnisch falsch sein.

2.1 Stimmmechaniken: Wickelachsen und Schrauben statt der „Form“ als Bezug

Das erste Layout für die SG381-07 MGT entstand durch Projektion der Hardwarekonturen in Vorder- und Rückansicht. Dabei waren Außenform und Ausrichtung der Flügel gut erkennbar; die tatsächlich entscheidenden Größen — Mittelpunkt der Wickelachse, Mittelpunkt der Befestigungsschraube und die Links-rechts-Spiegelung des rückseitigen Gehäuses — waren jedoch noch nicht ausreichend kontrolliert.

Abbildung 1. Frühe Projektionszeichnung der Kopfplatte. Der Versuch, Vorder- und Rückansicht gleichzeitig auszurichten, führte zu uneindeutigen Bezugspunkten für Gehäuse und Befestigungsschrauben.

Statt Vorder- und Rückansicht als getrennte Zeichnungen „sauber“ auszurichten, ordnete ich die Konstruktion neu: Beide Ansichten verwenden denselben Mittelpunkt der Wickelachse; nur das rückseitige Gehäuse wird entsprechend der Blickrichtung gespiegelt.

2.2 Deep Tenon und Hals-Pickup beanspruchten denselben Bauraum

Bei der Prüfung einer Deep-Tenon-Konstruktion entstand ein räumlicher Konflikt: Der Hals-Pickup sollte möglichst nahe an die Griffbrettkante rücken und zugleich die Verbindungsfläche des Halses vergrößert werden. Das Halsmaterial sollte bis unter den Pickup reichen, während die Pickupfräsung genau diesen Bereich wieder entfernen musste.

Abbildung 4. Prüfung der Grenze zwischen Hals-Pickup und Halstasche/Deep Tenon. Je weiter der Pickup nach vorn rückt, desto kürzer wird der wirksame Halsanteil.

RavenForge_Superstrat_24F_REV-N_front_tenon_detail.png

2.3 Freiräume und Kraftpfade waren wichtiger als die Anzahl der Schrauben

Auch eine höhere Schraubenzahl zur Verstärkung der Halsverbindung wurde geprüft. Durch rückseitige Tremolofräsung, Federkralle und Hals-Pickupfräsung waren Bereiche, die zunächst wie „freier Platz“ wirkten, jedoch häufig nicht nutzbar. Die folgende Freiraumprüfung zeigt einen Schritt, bei dem Schraubenanordnung und Hüllbereich der Halstasche getrennt überlagert wurden.

Abbildung 5. Rückseitige Freiraumprüfung. Hier wurden zunächst Korpus-/Halstaschengrenze und Bearbeitungsreserve geprüft — nicht die 6-Schrauben-Anordnung selbst.

REV-J_rear_clearance_check.png

2.4 Lässt sich die Datei nicht öffnen, ist sie keine Fertigungszeichnung — selbst bei korrekter Geometrie

Bei der Arbeit am Superstrat traten wiederholt nicht nur Geometriefehler auf; auch die DXF-Struktur selbst wurde von AutoCAD abgewiesen. In einem Fall führte ein in einer R12-Tabelle unzulässiger Group Code dazu, dass die gesamte Zeichnung verworfen wurde. Später kamen doppelte Handles und fehlerhafte Entity-Klassentrenner hinzu.

Daraufhin wurden die Regeln zur Dateierzeugung mit Priorität auf Kompatibilität bewusst konservativ gefasst: AutoCAD-R12-ASCII-Struktur, einfache LINE/CIRCLE/TEXT-Entities, explizite Layer-Registrierung sowie der Verzicht auf unnötige Handles und Polylinien.

3. ASKR — Multiscale macht die Abhängigkeiten zwischen Bauteilen sichtbar

Der ASKR wurde als 5-Saiter mit 37–34-Zoll-Multiscale, brückennahen Pickups, 18-V-Elektrik und Erweiterungsoptionen konzipiert. Probleme, die sich beim Superstrat noch entlang einer gemeinsamen Mittellinie lösen ließen, griffen beim ASKR ineinander: Mensurlinie jeder einzelnen Saite, Pickupwinkel, Brückensegment, Saitenverlauf, Elektronikfach und selbst die Unterbringung der Batterien.

Gerade das Batteriefach wirkte zwar wie ein kleines Bauteil, musste aber besonders häufig neu positioniert werden. Es durfte weder mit Halstasche, Korpuskontur, Tummy-Cut, Elektronikfach noch mit dem später vorgesehenen Sperrbereich für eine 3-Pickup-Konfiguration kollidieren.

3.1 Mit der 3-Pickup-Erweiterbarkeit wurde die Batterieposition erneut zum Problem

Abbildung 6. Prüfung der Vorderansicht nach Ergänzung des Sperrbereichs für den dritten Pickup. Es zeigte sich, dass Batterie, Schrauben, Pickups und Brücke nicht unabhängig voneinander platziert werden konnten.

RavenForge_ASKR_REV_AF_front_battery_3pickup_keepout.png

3.2 Jede neue Position des BB-04W erzeugte ein anderes Problem

Wurde das Batteriefach näher zur Korpusmitte verschoben, entstanden Konflikte mit Hals/Halsfuß und Verkabelung. Wurde es weiter nach außen gesetzt, geriet es in die Belly-/Tummy-Kontur und an die Korpusaußenlinie. Die folgende Abbildung zeigt einen Zwischenschritt, dessen Layout schließlich verworfen wurde.

Abbildung 7. REV-AH. Das Batteriefach liegt zu nahe am Hüllbereich der unteren Taille/Korpuskontur; die Bearbeitungsreserve ist unzureichend.

RavenForge_ASKR_REV_AH_rear_BB04W.png

Abbildung 8. REV-AI. Verworfener Entwurf mit Batteriefach im unteren Korpusbereich; der Abstand zwischen Außenkante des Fachs und Korpuskontur blieb zu knapp.

RavenForge_ASKR_REV_AI_rear_BB04W_lower_bout.png

Abbildung 9. REV-AJ. Vergleichsweise stabiler Kandidat: Die Komponenten wurden getrennt und so neu positioniert, dass die Tummy-Kontur frei bleibt.

RavenForge_ASKR_REV_AJ_rear_split_BB04_tummy_safe.png

3.3 Auch die Kopfplatte musste mit dem realen Gehäuse-Hüllbereich geprüft werden

Die Kopfplattenkonstruktion war mit der Ausrichtung der Achsbohrungen noch nicht abgeschlossen. Nach Einbindung der HB6-Serie und der realen Hüllkonturen von rückseitigem Gehäuse und Flügel änderten sich die Freiräume zwischen Kopfplattenrand, benachbarten Mechaniken und Saitenverlauf erneut.

Abbildung 10. HB6Y-Housing-Safe-Prüfung. In diesem Schritt werden nicht nur die Achsmittelpunkte, sondern auch reale Gehäusehüllkontur und Saitenverlauf gemeinsam positioniert.

RavenForge_ASKR_REV_HB6Y_front_head_housing_safe.png

4. EMBLA — Auch das „traditionelle 34-Zoll“-Modell war nicht einfach

Obwohl EMBLA gegenüber dem ASKR auf einer traditionelleren 34-Zoll-5-Saiter-Plattform basiert, entstand eine andere Art von Versuch und Irrtum: Gewünschtes Spielgefühl, Kopfplattendesign, reale Hardware und Erweiterungsoptionen mussten gleichzeitig zusammenpassen. Selbst wenn das Halsgefühl eines bestimmten Herstellers als Referenz diente, ließen sich dessen Maße nicht direkt übernehmen, sobald Bundzahl, Halsfußbreite, Griffbrettradius oder Verbindungsmethode abwichen.

4.1 Zuerst musste der Saitenverlauf vom Sattel zur Wickelachse festgelegt werden

Anfangs lag der Fokus darauf, ob die Mechaniken innerhalb der Kopfplattenkontur optisch ausgewogen verteilt waren. Praktisch entscheidend war jedoch der Winkel, in dem jede Saite vom Auflagepunkt am Sattel zum Mittelpunkt der Wickelachse läuft. Die dicken B- und E-Saiten konnten nicht mit derselben ästhetischen Symmetrie behandelt werden wie die dünneren D- und G-Saiten.

Abbildung 11. REV-I Sattel-/Saitenstudie. Der tatsächliche Verlauf vom Sattel zur Wickelachse ist cyan markiert, um Straight Pull und Achsposition erneut zu prüfen.

RavenForge_EMBLA_002_REV_I_nut_strings.png

4.2 Anordnung der Mechanikbänke und Spiegelproblem der Rückansicht

Abbildung 12. REV-K. In diesem Schritt wurden Geometrie jeder Wickelachse und jede Saitenlinie neu aufgebaut. Da Teile der Referenzgeometrie gespiegelt waren, wurde die Bankausrichtung in der folgenden Revision überarbeitet.

RavenForge_EMBLA_002_REV_K_head_tuner_geometry.png

Abbildung 13. REV-M Rückseitenlayout der Mechaniken. Hier wurde die „Spiegelregel“ festgehalten: Die 2+3-Bankanordnung der Spielseite erscheint in der Rückansicht auf der jeweils gegenüberliegenden Seite.

RavenForge_EMBLA_002_REV_M_rear_tuners.png

5. Wiederkehrende Fehlermuster in allen drei Projekten

Obwohl sich die Projekte unterschieden, waren die Ursachen der Fehlschläge erstaunlich ähnlich. Meist begann es mit der Annahme: „Wenn alle Bauteile einzeln passen, werden sie auch gemeinsam in ein Instrument passen.“ Tatsächlich zwang bereits die Position eines einzelnen Teils zu Änderungen an angrenzenden Fräsungen, an der Struktur der Gegenseite und mitunter sogar an der Arbeitsreihenfolge.

6. Warum Fertigungszeichnung und Arbeitsschablonen getrennt wurden

Anfangs sollte eine einzige Masterzeichnung sämtliche Informationen enthalten. Frässchablonen benötigen jedoch keinen Verdrahtungsplan, und Kopfplattenschablonen keine Angaben zum rückseitigen Elektronikfach. Eine Zeichnung wird nicht automatisch besser, weil sie mehr Informationen enthält; sicherer ist eine Zeichnung, die für den jeweiligen Arbeitsschritt nur die tatsächlich benötigten Informationen zeigt.

• Masterzeichnung — verwaltet die übergeordnete Bezugsgeometrie und die Beziehungen zwischen den Bauteilen
• Hals-/Kopfplattenschablone — Fokus auf Außenkontur, Sattel, Mechaniken sowie Zentren von Halsstab und Verstärkungen
• Korpus-Frässchablone — Fokus auf Halstasche, Pickupfräsungen und Brückenbezug
• Rückseitenschablone — Fokus auf Elektronikfach, Tremolo-/Federfräsung oder Batteriefach
• Schlagbrettschablone — enthält nur die tatsächliche Schnittkontur und Öffnungen
• 1:1-Druckschablone — Druckmaßstab, Überlappung der Seiten und Schnittmarken separat prüfen

7. Aktuelles Fazit — Eine Zeichnung ist eine Hypothese, keine Antwort

Auch wenn in CAD sämtliche Kollisionen beseitigt sind, ist damit der Erfolg der realen Fertigung nicht garantiert. Schwankungen im Holz, Toleranzen von Fräsern und Vorrichtungen, Fertigungsabweichungen der Hardware und die Zugänglichkeit bei der Montage lassen sich erst am realen Prototyp verifizieren. Die aktuelle Zeichnung ist daher keine endgültige Antwort, sondern die vor der Fertigung am weitesten verfeinerte Hypothese.

In der nächsten Verifikationsphase werden Passung der Halstasche, Brücken-/Saitenausrichtung, Freiraum der Mechaniken, Arbeitsbereich der Verstärkungen, Tiefe der Pickupfräsungen, Wandstärken der Fräsungen, Zugänglichkeit der Batterien, Schwerpunkt und Bearbeitbarkeit am realen Prototyp gemessen und anschließend in die Zeichnungsrevision zurückgeführt.

„Die Zeichnung ist nicht das Instrument.
Sie ist eine Hypothese über das Instrument.
Der Prototyp ist das Experiment.“