Ein Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der Aufarbeitung zur anatomischen und chemischen strukturellen Zusammensetzung von vorrangig einheimischen Hölzern, um schließlich die physikalischen Eigenschaften bzw. deren Differenzen, auch im Unterschied zwischen Laub- und Nadelholz phänomenologisch im Sinne der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen zu verstehen.
Die Verbesserung von holzphysikalischen Defiziten wird im Rahmen der Arbeit hauptsächlich mithilfe von physikalischen Verfahren erläutert. Dazu erfolgen ausführliche Beschreibungen zum mechanischen Verdichten quer zur Faserrichtung des Holzes, der thermischen Modifikation sowie der Kombination aus beiden Verfahren. Dazu werden sowohl jeweils die verfahrenstechnischen Parameter und Vorgehensweisen als auch die resultierenden anatomischen, chemischen und den damit verbundenen physikalischen Eigenschaftsänderungen erläutert, insbesondere in Abhängigkeit der Parameteranwendung sowie im Unterschied zwischen Laub- und Nadelholz.
Darüber hinaus werden bereits durchgeführte Studien zur physikalischen, chemischen und biologischen Holzmodifikation zur Verbesserung der akustischen Eigenschaften von Hölzern und deren möglicher Eignung für den Musikinstrumentenbau vorgestellt, zusammengefasst und jeweils bewertet.
Schließlich werden zwei ausgewählte Fallbeispiele beschrieben, welche die Zielsetzung verfolgten, einheimische Holzarten mithilfe der physikalischen Holzmodifikation als Tropenholzersatz in Konzertgitarren und Elektro-Bassgitarren bauteilspezifisch zu verwenden. Der jeweilige Lösungsansatz wurde einerseits durch Einsatz der thermischen Modifikation und andererseits mithilfe einer Kombination aus dem Plastifizieren, mechanischen Verdichten quer zur Faserrichtung und der anschließenden thermischen Modifikation verfolgt. Zur Material- und Instrumentencharakterisierung wurden hierbei verschiedene Testmethoden verwendet und bewertet.:1 Einleitung 1
1.1 Hintergrund und Motivation 1
1.2 Aufbau und Vorgehensweise 5
2 Struktureller Aufbau und relevante Eigenschaften von Holz 6
2.1 Anatomie des Holzes 6
2.2 Chemie des Holzes 18
2.3 Physik des Holzes 39
3 Holzmodifikation 91
3.1 Allgemeines 91
3.2 Verdichten quer zur Faserrichtung 95
3.3 Thermische Modifikation 119
3.4 Kombination: Querverdichten und thermische Behandlung 167
4 Holzmodifikation im Musikinstrumentenbau 185
5 Thermische Modifikation am Beispiel von Klassikgitarren 221
5.1 Grundlagen und Erwartungen 221
5.2 Technologische Umsetzung 230
5.3 Prüfmethoden und Bewertungskriterien 233
5.4 Ergebnisse und Diskussion 247
5.4.1 Allgemeines 247
5.4.2 Optik, Rohdichte und Sorption 248
5.4.3 Mechanische Kennwerte 254
5.4.4 Akustische Kennwerte 262
5.4.5 Objektives Klangverhalten (Anzupftests) 271
5.4.6 Subjektives Klangverhalten (Spieltests) 276
6 Kombination von Querverdichten und thermische Behandlung am Beispiel des Griffbrettbaus für Elektro-Bassgitarren 285
6.1 Grundlagen und Erwartungen 285
6.2 Technologische Umsetzung 291
6.3 Prüfmethoden und Bewertungskriterien 294
6.4 Ergebnisse und Diskussion 296
6.4.1 Allgemeines 296
6.4.2 Optik, Rohdichte, Sorption 298
6.4.3 Mechanische Kennwerte 312
6.4.4 Akustische Kennwerte 315
6.4.5 Objektives Klangverhalten (Anzupftests) 323
6.4.6 Subjektives Klangverhalten (Spieltests) 327
7 Zusammenfassung 330
8 Ausblick 338
Literaturverzeichnis 340
Abbildungsverzeichnis 379
Tabellenverzeichnis 394 / One part of the thesis deals with the processing of the anatomical and chemical structural composition of primarily native woods in order to finally understand the physical properties and their differences, also in the difference between hardwood and softwood phenomenologically in the sense of structure-property relationships.
The improvement of wood-physical deficits is mainly explained within the scope of the work with the help of physical methods. Detailed descriptions are given of mechanical densification across the grain direction of the wood, thermal modification and the combination of both methods. The process parameters and procedures as well as the resulting anatomical, chemical and associated physical property changes are explained, in particular depending on the parameter application and the difference between hardwood and softwood.
Furthermore, the work is dedicated to studies that have already taken place on physical, chemical and biological wood modification to improve the acoustic properties of woods and their possible suitability in musical instrument making, summarized and evaluated in each case.
Finally, two selected case studies are described which pursued the objective of using native wood species as a component-specific substitute for tropical wood in concert guitars and electric bass guitars with the aid of physical wood modification. The respective solution approach was pursued on the one hand by using thermal modification and on the other hand by using a combination of plasticizing, mechanical densification across the grain direction and subsequent thermal modification. Various test methods were used and evaluated for both material and instrument characterization.:1 Einleitung 1
1.1 Hintergrund und Motivation 1
1.2 Aufbau und Vorgehensweise 5
2 Struktureller Aufbau und relevante Eigenschaften von Holz 6
2.1 Anatomie des Holzes 6
2.2 Chemie des Holzes 18
2.3 Physik des Holzes 39
3 Holzmodifikation 91
3.1 Allgemeines 91
3.2 Verdichten quer zur Faserrichtung 95
3.3 Thermische Modifikation 119
3.4 Kombination: Querverdichten und thermische Behandlung 167
4 Holzmodifikation im Musikinstrumentenbau 185
5 Thermische Modifikation am Beispiel von Klassikgitarren 221
5.1 Grundlagen und Erwartungen 221
5.2 Technologische Umsetzung 230
5.3 Prüfmethoden und Bewertungskriterien 233
5.4 Ergebnisse und Diskussion 247
5.4.1 Allgemeines 247
5.4.2 Optik, Rohdichte und Sorption 248
5.4.3 Mechanische Kennwerte 254
5.4.4 Akustische Kennwerte 262
5.4.5 Objektives Klangverhalten (Anzupftests) 271
5.4.6 Subjektives Klangverhalten (Spieltests) 276
6 Kombination von Querverdichten und thermische Behandlung am Beispiel des Griffbrettbaus für Elektro-Bassgitarren 285
6.1 Grundlagen und Erwartungen 285
6.2 Technologische Umsetzung 291
6.3 Prüfmethoden und Bewertungskriterien 294
6.4 Ergebnisse und Diskussion 296
6.4.1 Allgemeines 296
6.4.2 Optik, Rohdichte, Sorption 298
6.4.3 Mechanische Kennwerte 312
6.4.4 Akustische Kennwerte 315
6.4.5 Objektives Klangverhalten (Anzupftests) 323
6.4.6 Subjektives Klangverhalten (Spieltests) 327
7 Zusammenfassung 330
8 Ausblick 338
Literaturverzeichnis 340
Abbildungsverzeichnis 379
Tabellenverzeichnis 394
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:91136 |
| Date | 07 May 2024 |
| Creators | Zauer, Mario |
| Contributors | Wagenführ, André, Fischer, Steffen, Pfriem, Alexander, Technische Universität Dresden |
| Publisher | Selbstverlag TU Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | info:eu-repo/grantAgreement/Bundesministerium für Wirtschaft und Energie/Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)/16KN035325//Prozessparameter zur thermischen Behandlung von einheimischen Holzarten für den Einsatz im Musikinstrumentenbau/iBaum - Konzertgitarre, info:eu-repo/grantAgreement/Bundesministerium für Wirtschaft und Energie/Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)/16KN035336//Experimentelle Herstellung hochverdichteter, dimensionsstabiler Vollholzplatten/iBaum - SubstHolz |
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