Cryogenic im Instrumentenbau

[smartin]

Hi,

Auf der ständigen Suche nach neuen Technologien forsche ich schon seit ca. nem Jahr mit der Cryogenic.

Kurze Wiki-Erklärung:

In physics, cryogenics is the study of the production of very low temperature (below −150 °C, −238 °F or 123 K) and the behavior of materials at those temperatures. A person who studies elements that have been subjected to extremely cold temperatures is called a cryogenicist.

Witzigerweise schlage ich heute meine neue G...&B... -Fachzeitschrift auf und da ist sogar ein experimenteller Bericht dazu drin...

Als Ex-Berufsmetaller ist mir die Behandlung von Metallen zur Kristallgitterveränderung ja schon bekannt und ich arbeite schon erfolgreich an Brücken, Reitern und Bundstäben...

Auch Holzrohlinge lassen sich damit super behandeln und erzielen tolle Ergebnisse. Ich würde behaupten, dass hier auch ein zusätzlicher Feuchtigkeitsverlust durch eine Art Gefrierbrand auftritt.


Meine Frage an alle Physiker und Wissenschaftler hier im Forum ist jetzt:

Inwiefern spielen die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von lackierten oder geklebten Bauteilen eine Rolle, wenn die Abkühlung und Aufheizung langsam erfolgt? Ist mit Spannungen, Rissen oder Schichtabtrennung zu rechnen?

Bzw.: Kann ich wohl auch schadfrei einen fertigen Korpus "cryogenisieren" ? ....

 

[.Jens]

Ich würde vermuten, dass das zumindest sehr riskant ist. Die Frage ist immer, bis wohin willst du abkühlen - die Spannungen treten ja nicht nur auf, wenn du schnell abkühlst, sondern auch, wenn es gemächlich zugeht. Zwar ist ein abgekühltes und dann wieder erwärmtes Bauteil hinterher wieder spannungsfrei (wenn es keine plastische Verformung gibt oder sich das Material selbst nennenswert verändert - z.B. durch den u.U. ja gewollten Feuchteverlust). Aber eben nur, wenn im kalten Zustand keine so großen Spannungen auftreten, dass es reißt / platzt / ...

Bei nicht dafür gedachten Lacken und Klebern würde ich erstmal vom Schlimmsten ausgehen - zumal das Zeug, selbst wenn es bei Raumtemperatur einigermaßen elastisch ist, bei tiefen Temperaturen u.U. spröde wird...

 

[MOB]

...Auch Holzrohlinge lassen sich damit super behandeln und erzielen tolle Ergebnisse. Ich würde behaupten, dass hier auch ein zusätzlicher Feuchtigkeitsverlust durch eine Art Gefrierbrand auftritt...

wie äußern sich die "tollen Ergebnisse" ? finde das sehr interessant. soll auch keine unterschwelige kritik sein im sinne von "na dann erklär mir den blödsinn mal genauer...". würde mich ehrlich über eine kurze erläuterung freuen .

gruß

 

[smartin]

Es geht um -180°C dabei...

Bei Metallteilen tritt eine bleibende Veränderung der kristallinen Struktur auf, wodurch das Metall nicht nur verschleißfester, sondern vor allem schwingfreudiger wird und Spannungen abgebaut weden. Auch Kaltverfestigungen, die z.B. beim Biegen von winkelförmigen Brücken auftraten werden dadurch homogenisiert. Durchsetzt man diese Teile mit einer Schwingung, ist deren Übertragungsbild wesentlich homogener als bei unbehandelten Teilen. (Messdaten könnte ich einscannen, wenn das Copyrighttechnisch erlaubt ist aus nem Fachmagazin?)

Bei "gebogenen" Blechblasinstrumenten ist das eine gängige Praxis. Soll wohl auch schon vor mehreren 100 Jahren durch Überwinterung im Freien angewendet worden sein (wenn auch mit wesentlich schwächerer Abkühlung).

Welche praktischen Werte (Festigkeit, Härte, Zugfestigkeit) sich genau ändern habe ich nie untersucht, da ich einfach keine Labormaschinen habe um das genau zu ermitteln. Fakt ist, dass es bei Metall eine bereits nachgewiesene Homogenisierung der Metallstruktur und Schwingungsübertragung erzeugt.

Bei Holz ist der physikalische Faktor jetzt etwas schwieriger... was genau im Holz passiert ist (soweit ich weiß) noch nicht erforscht, aber ich hätte mal ne Vermutung parat:

Holz bzw. Zellulose besteht ja nicht aus Kristallen, sondern Zellen in denen Wasser und Harze gespeichert sind. Bei diesen Temperaturen gefriert das Wasser und dehnt sich aus, worduch die Zellwände aneinandergepresst und verdichtet werden. Außerdem ist dieses Wasser ja quasi Gasförmig im Holz enthalten. Dieses kondensiert und gefriert bei wieder sinkender Temperatur dann zu Wassertröpfchen und Eiskristallen auf dem Holz. Das Holz trocknet also aus.

Bei den Harzen könnte ich mir allerdings eine Kristallisierung vorstellen, die normalerweise ja über viele Jahre erfolgt - evtl. wird das durchs Gefrieren beschleunigt.

Die Ergebnisse beim Holz sind leichtere Zerpanbarkeit, höhere Festigkeit, schnellere Asprache, dynamischeres Verhalten.


Wir reden hier auch nicht von Voodoo, für den man gute Ohren und ein bisschen Fantasie braucht.... Ein einfacher Metallstab klingt schon bei einem einfachen "Pling"-Test deutlich anders, wenn er kältebehandelt wurde - für Jedermann hörbar.... ebenso beim Holzstück mit Klopftest...


Für mich ist hier natürlich interessant, ob man auch einen fertigen Serienkorpus behandeln kann.

 

[tikicaster]

Hi smartin,

dieses thema finde ich auch sehr interessant und hatte das vor einem Monat mal in nem Gitarrenbauforum zur Diskussion gestellt. Da ich die neue G & B erst am FR bekomme, vermute ich mal das du dich hierauf beziehst :

http://www.georgeforester.de/Cryo-Tuning:_:31.html

Hatte auch kurz Kontakt mit dem Jörg (George Forester ) deswegen, und hatte dabei schon geäußert, das sich der Udo Pipper vermutlich in Kürze des Themas annehmen würde.

Die Diskussion im anderen Forum war leider mehr als peinlich, weil viele sich dort für oberschlau halten ... und wurde nach einigen Beiträgen beendet.

Bin gespannt, ob es hier dann wenigstens sachlich bleibt. Einen fertigen Korpus - also lackiert - wird man zumindest nicht ohne Schaden für den Lack mit dieser Methode behandeln können.

Wird vermutlich hinterher so aussehen wie auf dem angehängten Foto, was mir persönlich aber wieder gefallen könnte. Ich steh ja auf so einen Look.



grüße
TC

 

[smartin]

ja genau dieses Verfahren meine ich...

Ich machs ja auch schon eine Weile, aber eben nicht mit lackiertem Holz.

Wenn ich mir das Foto ansehe weiß ich also bescheid....es geht nicht ohne Schäden


Wie sieht es mit Klebefugen aus bei einem mehrteiligen Korpus? Kannst Du was dazu sagen?

 

[tikicaster]

Ne, persönlich keine Erfahrung damit, hab bisher auch nur die Infos aus dem Link.

Aber neue Techniken interessieren mich immer ... käme auf nen Versuch an.

Nimm doch mal Kontakt zum Jörg auf, der müßte das doch wissen.


TC

 

[xDrAcHeNx]

Grade gesehen SD machen das ja auch mit den Zephyr Pickups (1300€/set)[h=1][/h]

 

[tikicaster]

Hi smartin, Hi @ all

Hatte gestern noch mal kurz Mail-Kontakt zum Jörg :

Poste doch mal eine schönen Gruß von mir und wer Interesse an dem Thema hat kann mich gern anrufen.

Ich bin seit einigen Monaten am Testen und wir haben inzwischen alle relevanten Materialien behandelt.
Vom Poti bis zur ganzen Gitarre. Mit verschiedenen Lackierung und ohne.
Die Ergebnisse sind absolut verblüffend. Udo hat das in seinem Bericht ja auch zum Ausdruck gebracht.
Es gab Tests, da habe ich mit offenem Mund da gesessen und das kommt echt nicht oft vor.

Bis denne

Jörg


Link zum Kontakt siehe oben.


TC

 

[smartin]

Nimm doch mal Kontakt zum Jörg auf, der müßte das doch wissen.

na ob der nem Konkurrenten Auskunft gibt?!

Versuchen wirs mal....

Herzlichen Dank

 

[tikicaster]

Konkurrent ?? Also ich hab höchstens Mitbewerber ...

Bei so einem Thema bietet sich doch ne Zusammenarbeit geradezu an. Jörg machte auf mich einen sehr netten Eindruck, siehe Antwort von Ihm.


TC

 

[Titan-Jan]

Für mich ist hier natürlich interessant, ob man auch einen fertigen Serienkorpus behandeln kann.

Interessant, von dem Verfahren habe ich so noch nie was gehört. Aber wenn das Holz doch durch diese Vorbehandlung auch besser zerspanbar wird, warum sollte man das Holz dann erst am Ende der Verarbeitung gefrieren? Nach dem, wie ich das alles verstehe, macht es doch Sinn, das Holz erst zu "cyrogenisieren" und dann zu verarbeiten... Was versprichst du dir davon, einen fertigen Serienkorpus zu behandeln?

 

[Xanadu]

Vielleicht um es als Service für Gitarren die die Kunden schon besitzen anbieten zu können? Das dürfte für den ein oder anderen durchaus interessant sein, obwohl man dafür natürlich gerade bei teuren und hochwertigen Instrumenten eine ganze Menge Mut mitbringen muss da der Prozess nicht umkehrbar ist.

 

[Titan-Jan]

okay, klar. Stimmt...

 

[Xanadu]

Ich muss auch zugeben dass ich mir -je nach Preis- durchaus vorstellen könnte so eine Behandlung mal über eine ausgewählte meiner Gitarren ergehen zu lassen. Allerdings wohl eher nicht bei meinem Custom Shop Gitarren, da wäre mir das Risiko dass es mir persönlich vorher besser gefallen hat einfach zu groß... Für den Anbieter hat das Verfahren natürlich auch den Vorteil dass dies etwas ist was wohl kein Gitarrist selbst machen kann.

Ich less mal weiter mit und überleg dann mal obs was für mich wäre, falls es denn überhaupt am Ende jemand als Service anbietet.

 

[smartin]

Vielleicht um es als Service für Gitarren die die Kunden schon besitzen anbieten zu können?

lass ich zwecks Forumregeln mal unkommentiert, aber als möglicherweise korrekte Annahme stehen

Allerdings wohl eher nicht bei meinem Custom Shop Gitarren, da wäre mir das Risiko dass es mir persönlich vorher besser gefallen hat einfach zu groß...

daher ist das Verfahren im Moment vor allem bei Hardware und Pickups gängig... zum Einen könnte man dieses Teil im (unwahrscheinlichen) Ernstfall ersetzen, zum Anderen besteht hier kein Risiko auf optische Veränderung.
Aber genau wegen diesen Kriterien hoffte ich hier Erfahrungsberichte zu ergattern und habe inzwischen die entscheidenden Hinweise (zu weiteren Informationsquellen) erhalten. Für mich ist das Thema bzw. meine Fragestellung abgehakt, aber ich gebe gern noch Erfahrungsberichte weiter, wenn sich hier noch Fragen entwickeln.

Immerhin bietet das Thema reichlich interessanten Diskussionsstoff.

falls es denn überhaupt am Ende jemand als Service anbietet.

Ja... in Deutschland sind mir noch 2 weitere Anbieter bekannt.

Ich werde in den nächsten Wochen mal einen vorher/nachher Vergleich eines Cryo-behandelten Fender American Standard-Pickguard (inkl. Elektronik) hier in den Beitrag posten - sofern es meine Mess-Software hergibt auch mit Frequenzspektrum.... alles in Anlehnung an den aktuellen Fachmagazin-Artikel.

Da die bisherigen Erfahrungen der Kollegen gut sind, opfer ich auch mal meinen Strat-Body für die Tiefkühlbehandlung.

Alles für die Wissenschaft

 

[Bassassasin187]

Ich habe zwar nicht die geringste Ahnung von dem was du da machst, bin aber sehr interessiert an dem Ganzen.
Die bessere Spanbarkeit sollte doch gerade bei Holzsorten wie Muschelahorn genial sein, oder?
Wenn meine Gitte mal soweit ist, schicke ich sie dir evtl mal zum Testen

LG Yannic

 

[Be.eM]

… vor allem schwingfreudiger …
… Übertragungsbild wesentlich homogener …

Bei "gebogenen" Blechblasinstrumenten ist das eine gängige Praxis.

Ich halte mich für jemanden, der neuen Technologien im Gitarrenbau durchaus positiv gegenübersteht. Dafür habe ich schon mehrfach - bildlich - das Carbonpaddel über die Rübe gekriegt. Jedoch bin ich mir nicht sicher, was ich aus den zitierten Eckpunkten hier herauslese. Dieses Buzzword schwingfreudig… gibt's nicht eigentlich einen (wenn auch ständig ignorierten) physikalischen Konsens, dass die Schwingfreude an einer E-Gitarre eher kontraproduktiv ist, da sie a) Schwingungsenergie aus der schwingenden Saite abzieht und b) durch Resonanz zu möglichen Auslöschungen und Dead Spots führt? Im Gegensatz zu einem akustischen Instrument (Akustikgitarre, Blechblas-Instrumentarium), das ja schwingen muss, um den Schall in den Raum abzugeben? Bei all dem ständigen Hin und Her in Diskussionen, das oft "Schwingfreude" mit "Sustain" gleichsetzt (das Gegenteil ist eigentlich der Fall), und Homogenität im Schwingverhalten generell mit "steril" klassifiziert, was genau wäre da eigentlich das gewünschte Resultat der cryogenischen Behandlung? Unabhängig davon, ob das technisch auch tatsächlich so herauskommt?

Bernd

 

[smartin]

Also ich will euch hier nicht die Cryogenic verkaufen... ob Du das jetzt für Voodoo hälst oder nicht hat ja mit meinen Untersuchungen nichts zu tun.

Die Wortwahl sollte Unverständnis vermeiden und es fiel auch so schon ein Kommentar wie "Ich hab keine Ahnung, was Du da machst..."

Aber gut... wenns dann einer GANZ genau nehmen will, erklär ich das mal anhand von Metallen... bzgl. Holz suchte ich ja nach Erfahrungswerten, denn hier ist der physikalische Hintergrund leider noch nicht wissenschaftlich belegt.

Wer also alles in Frage stellen will, möge sich durch folgendes Dokument lesen

http://www.linde-gas.de/international/web/lg/de/like35lgde.nsf/repositorybyalias/cryoflexwp/$file/27289%20WP%20Sub%20Zero_de.pdf

Hier nur für Stahl beschrieben, ist aber für alle Metalle gültig und ein gängiges und bewiesenes Verfahren in der Metallverarbeitung.

Über Begrifflichkeiten streite ich mich jetzt nicht... ob nen Klang-Fleischkäse Wurst oder Pastete ist möge jeder nach meinen noch folgenden Aufnahmen entscheiden.

Die Kristallgitterstruktur im Metall wird verfeinert, dementsprechend ändert sich das Verhalten bei der Anregung durch eine Schwingung und damit der Klang.... diese Schwingung bleibt auch länger im Material erhalten. Nenn es Sustain, "Schwingfreudig", Fleischkäse oder Wurst....

- - - Aktualisiert - - -

PS: Wir reden hier auch nicht davon, dass das Material eine eigendynamik entwickelt und gegen das Saitensystem arbeitet, sondern diese Schwingungen durch die verfeinerte kristalline Struktur DEUTLICH besser an das Material weitergibt.

Als Quelle für die physikalische Korrektheit möge Dir die oben genannte PDF-Datei dienen... als bestätigender Fachbericht der aktuelle Artikel in der G&B

 

[LoneLobo]

PS: Wir reden hier auch nicht davon, dass das Material eine eigendynamik entwickelt und gegen das Saitensystem arbeitet, sondern diese Schwingungen durch die verfeinerte kristalline Struktur DEUTLICH besser an das Material weitergibt.

Als Quelle für die physikalische Korrektheit möge Dir die oben genannte PDF-Datei dienen... als bestätigender Fachbericht der aktuelle Artikel in der G&B

Naja, er hat mit seinem Einwand irgendwo schon recht.
V.A. wenn du das auf dem Niveau machen/untersuchen willst wie dus beschreibst, grade dann solltest du dich um ein Vokabular bemühen was eben mehr Aussage hat als die üblichen Klangbeschreibungen in den Zeitungen. Das klingt zwar alles schön, v.A. weils in der Regel alles positiv konnotiert wird (schwingfreudig). Aber den tatsächlichen Aussagegehalt darf man dann mit der Lupe suchen.
In der Hinsicht geb ich Be.eM recht.
...und finds schade dass du direkt so beleidigt reagierst und mit Wurst und Pastete anfängst, wenn jemand berechtigte Fragen stellt.



Dennoch:

Dieses Buzzword schwingfreudig… gibt's nicht eigentlich einen (wenn auch ständig ignorierten) physikalischen Konsens, dass die Schwingfreude an einer E-Gitarre eher kontraproduktiv ist (...)?

Würde ich so nicht sagen bzw. so einfach ist es nicht. Die dem Material eigene Art zu schwingen, sorgt für den charakteristischen Ton der Holzsorten. Wenn man dem durch z.B. Schichtverleimung etc. entgegenwirkt, erhält man zwar ein Instrument was mehr Sustain hat, aber weniger charakteristischen Ton. Kommt wohl hauptsächlich davon, dass man die Resonanzfrequenz des schwingenden Gesamtsystems verändert und dieses eben anders "antwortet", wenn mans anregt. Der Extremfall ist dann eine Gitarre aus massivem Stein oder Metall, bei dem die Resonanzfrequenz dermassen hoch ist, dass sie sich vermutlich nicht mehr nennenswert aufs übliche/gewohnte Spektrum auswirkt. Das Ergebnis ist ein neutraler Ton/Klang.

Das hat aber alles keine wertende Aussage. Deshalb möcht ich dir da mit dem Konsens widersprechen. Eine Gitarre mit langem Sustain ist nicht besser als eine mit kurzem. Aber auch eine Gitarre mit charakteristischem Ton ist nicht besser als eine neutrale.

Bei all dem ständigen Hin und Her in Diskussionen, das oft "Schwingfreude" mit "Sustain" gleichsetzt (das Gegenteil ist eigentlich der Fall), und Homogenität im Schwingverhalten generell mit "steril" klassifiziert, was genau wäre da eigentlich das gewünschte Resultat der cryogenischen Behandlung? Unabhängig davon, ob das technisch auch tatsächlich so herauskommt?

Sehr gute Frage find ich.