Sandvik Additive CoroMill: Die unzerstörbare Gitarre

„Diese Gitarre ist ein Biest!“, sagte Malmsteen, als er seine Bemühungen aufgegeben hatte, sie zu zertrümmern. Wird das nächste Sandvik-Projekt ein unzerstörbarer Verstärker?

Henrik Loikkanen
Zerspanungsprozessentwickler bei Sandvik Coromant

„Sandvik Coromant ist bekannt dafür, seinen Kunden bei komplexen Aufgaben zu helfen – nicht nur mit der Bereitstellung von Werkzeugen, sondern auch bei der Entwicklung bestmöglicher Methoden, um unsere Werkzeuge einzusetzen.“

Sandvik holte Experten aus dem ganzen Unternehmen an einen Tisch, um zu beweisen, dass man mit nachhaltigen, innovativen Verfahren etwas schaffen kann, das gleichzeitig hochpräzise und unglaublich stabil ist. „Fortschrittliche Werkstoffe, Präzisionszerspanung, Additive Fertigung, datengesteuerte Produktion – all das ist notwendig, um etwas so Kompliziertes und Schönes wie eine Gitarre für einen genialen Ausnahmemusiker herzustellen“, erklärt Klas Forsström, Präsident von Sandvik Machining Solutions. „Aber wir wollten auch zeigen, dass wir sie unzerstörbar machen können, ganz gleich, wie sehr sich Yngwie auch bemühte, sie zu demolieren. Dieses Projekt war perfekt, um unsere Fähigkeiten und Möglichkeiten zu demonstrieren – und seine auch.“

Die Ingenieure von Sandvik arbeiteten mit dem renommierten Gitarrentechniker Andy Holt von Drewman Guitars zusammen, um Malmsteens anspruchsvollem musikalischen Standard und seiner blitzschnellen Spielweise gerecht zu werden.

Zusammenarbeit von Anfang an

Schon Monate vor einem Konzert in Florida holte Sandvik Experten für Werkstoffe, Zerspanungsprozesse und Additive Fertigung aus dem ganzen Unternehmen an einen Tisch, um zu überlegen, wie die Herausforderung gemeistert werden könnte. Da bei Sandvik noch niemand eine Gitarre gebaut hatte, arbeitete das Unternehmen mit dem renommierten Gitarrenbauer Drewman Guitars aus Großbritannien zusammen. „Wir mussten im Grunde alles neu erfinden“, sagt Drewman-Designer Andy Holt. „Wir wollten, dass Musiker sagen: ‚Ich habe noch nie eine Gitarre gesehen, die so gemacht ist.‘ “ Holt erinnert sich, dass es im Entwicklungsprozess eine Zeit gab, in der er den Ingenieuren bei Sandvik jeden Tag eine neue Digitaldesign-Datei schickte. So wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Gitarrenbauer etwas geschaffen, das beide Seiten als ein Meisterwerk technologischer Kreativität bezeichnen.

Yngwie Malmsteen im Gespräch mit Mitgliedern des Sandvik-Teams über Konstruktionsdetails einiger Gitarrenteile.

Die erste unzerstörbare Gitarre der Welt

Henrik Loikkanen, Zerspanungsprozessentwickler bei Sandvik Coromant, spielte schon als Jugendlicher Gitarre und war schon damals Fan von Yngwie Malmsteen. Aber er hat noch nie eine zerschlagen – „zu teuer“, wie er sagt. Um zu verstehen, was passiert, wenn Malmsteen ein Instrument zerstört, machte sich Loikkanen deshalb bei YouTube schlau.

„Wir mussten eine Gitarre entwickeln, die unzerstörbar ist – egal auf welche Weise man versucht, sie zu zerschlagen“, erklärt Loikkanen. „Die technische Herausforderung war die Verbindung zwischen Hals und Korpus, die meist als erstes bricht.“ Deshalb entschieden sich die Ingenieure bei Sandvik Coromant dafür, einfach auf diese Verbindung zu verzichten. Stattdessen wurden Hals und Griffbrett auf einer einzigen Maschine aus recyceltem Edelstahl gefräst – eine Gitarrenbauweise, die noch nie zuvor ausprobiert wurde. Sowohl der Hals als auch das Griffbrett laufen in einem rechteckigen Mittelstück aus, das weit in den Korpus der Gitarre hineinreicht.

Da Yngwie auf vertieften Bünden spielt, um die Töne noch besser kontrollieren zu können, mussten die Ingenieure zwischen den Bundstäbchen Material in langen, glatten Bögen herausfräsen. Um die Gitarre so leicht wie möglich zu machen, höhlten die Techniker den Hals und das Griffbrett aus.

Sowohl der Hals als auch das Griffbrett laufen in einem rechteckigen Mittelstück aus, das weit in den Korpus der Gitarre hineinreicht.

Daten auf dem neuesten Stand

Lange, schlanke Komponenten wie das Griffbrett und der Hals sind besonders anfällig für Verzug im Zerspanungsprozess. Deshalb hat man bei Sandvik Coromant den Fräsvorgang digital simuliert, bevor der erste Schnitt gemacht wurde. Dies ermöglichte eine optimale Werkzeugwahl, sparte Fertigungszeit und sorgte für effiziente Prozesse. „Präzision war das A und O“, erklärt Henrik Loikkanen. „Unsere Software basiert auf jahrelanger Erfahrung. Sie liefert Empfehlungen zum Werkzeug und zu den Schnittdaten, mit deren Hilfe wir den Gitarrenhals an einigen Stellen bis auf eine Dicke von nur einem Millimeter fräsen konnten.“

Dank des automatisierten Prozesses konnte das Griffbrett außerdem auf einer einzigen Maschine gefräst werden. Der Prozess erforderte insgesamt 90 separate Arbeitsschritte.

Yngwie Malmsteen begutachtet die Arbeit der Sandvik-Spezialisten.

Korpus Schicht für Schicht im 3D-Drucker hergestellt

Währenddessen wurde eine weitere Herausforderung angegangen: die Herstellung des Gitarrenkorpus, eines komplexen Bauteils, das äußerst stabil und gleichzeitig leicht sein muss. Sandvik nutzte seine Kompetenz bei Metallpulver und der Additiven Fertigung: Die Ingenieure entschieden sich, den Korpus im SLM-Verfahren aus Titan herzustellen. „Mithilfe der Additiven Fertigung können wir leichtere, festere und flexiblere Bauteile mit inneren Strukturen herstellen, die unmöglich auf herkömmliche Weise gefräst werden könnten“, erläutert Amelie Norrby, Ingenieurin für Additive Fertigung, die am Gitarrenprojekt beteiligt war. „Und sie ist nachhaltiger, weil wir nur das Material verwenden, das für die Komponente benötigt wird und so jeglichen Abfall vermeiden.“

Die Ingenieure von Sandvik konnten jeden neuen Prototyp leichter machen als seinen Vorgänger – bis schließlich die endgültige Gitarre produziert wurde. Feine CoroMill® Zerspanungswerkzeuge sorgten schließlich für eine schöne glatte und glänzende Oberfläche des Metalls.

Einer der Sandvik-Ingenieure beim Prüfen der Festigkeit der Gitarre.

Die Welt der Werkstoffe

Tomas Forsman, Forschungs- und Entwicklungsspezialist bei Sandvik, erkannte, dass für die Gitarre eine spezielle Struktur notwendig ist, die fest, steif und leicht zugleich ist. Sein Vorschlag: eine isotrope Leichtbaustruktur (Isotropic Lightweight Structure, ILS) – die stabilste Struktur im Verhältnis zum Gewicht, die jemals entwickelt wurde. „Sie sieht eigentlich wie jede andere Rahmenstruktur aus“, so Forsman, „aber sie ist steifer und leichter als alles, was vorher entwickelt wurde.“ Forsman wusste auch genau, aus welchem Werkstoff die ILS hergestellt werden sollte: Hyper-Duplexstahl. Er wollte die Hyper-Duplex-ILS zwischen dem Hals und dem Griffbrett in Sandwichbauweise unterbringen. Allerdings musste das Griffbrett absolut verwindungsfrei bleiben – ein Problem, das beim Verschweißen langer, dünner Komponenten häufig auftritt. Darum wurde der Schweißprozess durch Untersuchungen und Tests so weit verfeinert, dass die ILS am Ende erfolgreich integriert werden konnte.

Zusammenarbeit vervielfacht Know-how

Laut Loikkanen war die Zusammenarbeit mit anderen Sandvik Geschäftsbereichen bei der Herstellung der unzerstörbaren Gitarre ein Schlüsselfaktor für den Erfolg. Beispielsweise konnte er Sandvik Additive Manufacturing beim Fräsen der Oberflächen für den Gitarrenkorpus und die kleinen Bauteile helfen, die alle im 3D-Druck aus Titan gefertigt wurden. Loikannen ist davon überzeugt, dass die Teamarbeit der eigentliche Zweck dieses Gitarrenprojekts war. „Die Anforderungen unserer Auftraggeber werden immer komplexer. Wir müssen unser geballtes Know-how einbringen, um gemeinsam mit Partnern und Kunden neue Wege zu finden, um diesen Anforderungen gerecht zu werden.“

Live, in Concert

Als die Gitarre fertig war, übergab Sandvik sie an Malmsteen. Dieser spielte damit in einem Club in Florida zunächst einige Songs und begann dann, die Gitarre gegen Verstärker, Bühnenaufbauten und auf den Fußboden zu schlagen, um sie zu zerstören. „Diese Gitarre ist ein Biest!“, sagte Malmsteen, als er seine Bemühungen aufgegeben hatte, sie zu zertrümmern. „Die Jungs von Sandvik sind offensichtlich ganz weit vorne bei dem, was sie tun. Sie haben hart gearbeitet und ihre Hausaufgaben gemacht. Das passt zu mir. Das Ergebnis ist einfach großartig. Ich habe wirklich alles gegeben, aber sie ist nicht kaputt zu kriegen.“