Projekti nimi (ELU veebilehel): “3D printimise ja käsitöövahendite kasutamine muusikainstrumentide loomisel”
Rühma nimi/nr: Sarvepill
Juhendaja(d): Kalle Kivi, Jaagup Kippar, Tanel Toova
Liikmed: Rain Erik Elias, Rasmus Kaldma, Kadri Kesküla, Maarja Saarsoo ja Tatevik Meliksetyan.
Projekti taust ja kirjeldus
Projekti eesmärgiks on selgitada välja 3D printimise ning käsitöövahendite kombineeritud kasutamise võimaluste piirid muusikainstrumentide loomisel.
Meie rühma projektiks on proovida luua 3D tehnoloogiat kasutades sarvepill. Meie eesmärgiks on luua võimalikult hea heli ja kasutamise omadustega pill, mida pilliõpetaja saaks kasutada oma tunnis lastega ja 3D printida pillid tervele oma klassile. Kuna pillid on tihtipeale raskesti kättesaadavad ja kallid saab 3D printimise tehnoloogiat kasutades lahendada probleem ja teha seda odava hinnaga.
Selleks, et luua sarvepill on mitu võimalust. Kõigepealt alustasime puidust sarvepilli loomisega, mille otsa plaanime modelleerida 3D printeriga huuliku (ühendades nii käsitöövahendite kasutamine ja 3D printimine).
Projekti käigus saavad osalejad tutvuda 3D võimaluste ja piiridega ning saavad pillide valmistamise ja parandamise praktilise kogemuse. Osalejad saavad võimaluse õppida modelleerima Solid Edge tarkvaraga. Proovitakse mooduseid, kuidas 3D printimine ja käsitöövahendid saavad teineteist täiendada.
Projekt on eriti oluline, sest pakub võimalust tutvuda uudse 3D tehnoloogia võimalustega. Pakub mitmekülgseid meisterdamise võimalusi õpilastele ning kasutades uudseid vahendeid ja võtete kombinatsioone koolides ja mujal läbi viidavate töötubade juures.
ELU projekti tulemusi kajastame Eesti meedias, ülikooli sotsiaalmeedias ja teistes meediakanalites.
2. Tegevuste rakendamine
Oma eesmärkide saavutamiseks järgime mitmeid tegevusi.
Esmalt koostasime plaani, milles määratlesime projekti eesmärgi ja tegevuskava. Meeskonnatöö paremaks sujumiseks jagasime omavahel vastutuse ja rollid.
Meeskonnatöö toimimiseks peame blogi kuhu paneme kirja saadud kogemused, muljed ja soovitused. Igal nädalastel kohtumisel koolis saame juhendajatelt tagasisidet ja soovitused kuhu suunas edasi liikuda, millele tähelepanu pöörata.
Projekt hõlmab järgmisi tegevusi:
Sarvepilli ajalooga tutvumine ja iseseisev juurde uurimine. Sellele järgneb modelleerima õppimine Solid Edge tarkvaraga ja printimine võimalustega tutvumine. Selleks, et pilli modelleerida on vaja määrata pilli mõõdud, pilli kuju ja toru otsa suurus. Mudeli modelleerimine iseseisvalt Solid Edge tarkvaraga ja valmis faili saadame juhendajate kontrolliks, et saaks juba jätkata printimisega. Mudelite printimiseks kasutame ülikooli printereid (Original Prusa Mini+ ja Original Prusa i3 MK3S+). Pillide heli võimekuse katsetamine ja vajadusel modelleerimise paranduste, muudatuste tegemine. Arvestame, et peame tegema mitmeid korduvad printimis ja lisa parandused, et saavutada hea heli ja kasutatav pill.
Puidust sarvepilli loomine käsitöövahenditega ja sinna lisaks huuliku modelleerimine. Kõrrepilli ühine valmistamine ja Kullo pillitoa külastus, kus tutvume mitmesuguste pillidega.
Kõiki protsesse kirjeldame blogis ja sinna lisame ka pilte ja faile. Blogi pidamine aitab pidada järge projekti näha selget töö edasiminekut.
Lõpptulemusena peaks valmima 3D prinditud sarvepill, mis on kasutuskindel ja hea heliga.
Projekti kajastame nii ülikoolis kui ka väljaspool, et tutvustada tehtud tööd laiemale publikule.
Plaani koostamine aitab meil selgelt määratleda eesmärgid, tegevused ja ajakava, tagades nii selguse rühmatöös. Selged rollid ja vastutuse jagamine aitavad tagada projekti õigeaegse valmimise.
3D printimiseks modelleeritud sarvepill võimaldab odava omahinnaga teha mitu koopiat, mille kõla ja kuju on ette teada. Seega saab näiteks pillid kätte anda kogu klassitäiele mängijatele.
3. Projektiga seotud sidusrühmad
Tehnoloogiavaldkond - Projekt uurib ja rakendab 3D printimist, tuues kokku tehnoloogia ja käsitöövahendid. See võib innustada informaatika tudengeid (Digitehnoloogiate instituudis ja mitte ainult) katsetama uusi meetodeid loometegevusteks, avades tee uutele innovatsioonidele ja kasutusvõimalustele.
Muusikaõpe ja -ringid - Projekt pakub alternatiivset lähenemist muusikaõppele, integreerides tehnoloogia ja käsitöövahendid muusikalise loomeprotsessi. Valmivad pillid, mida saab muusikaõpetaja kasutada oma klassis.
Pedagoogika - Projekt pakub osalejate koostöö ja kogemuste jagamist.
Käsitöövaldkond - Projekt laiendab vahendite ja võimaluste ringi, kuidas luua ja kasutada muusikariistu.
Sidusrühmad - Muusikaõpetajad ja -spetsialistid, käsitöölised, pillimeistrid.
4. Teaduspõhisus
Projekti teoreetiline raamistik on eelkõige piiratud 3D printerite tööpõhimõtetega, ehk mida on või ei ole võimalik printida ning kasutatava programmi piirangutega. Samuti lähtume konkreetse pilli valmistamise metoodikast, ehk mis kõik peab pilli töötamiseks olemas olema.
Eelnevad uuringud näitavad, et algupäraste muusikariistade purunenud osi on võimalik 3D printimise abil asendada ning muusikud hindavad tulemust kasutatavaks (Cottrell, Stephen; Howell, Jocelyn. 2019. Reproducing musical instrument components from manufacturers´ technical drawings using 3D printing. Journal of New Music Research, lk 449-457). Seega pikendab osade asendamine pilli eluiga ning on jätkusuutlik ja loodushoidlik.
Meie rühma poolt modelleeritava sarve üks algupärane kasutus on teada juba 7. sajandist viikingite ajast, mil sarvepilliga anti lahingusignaale, hiljem ka pidustuste hüüde (Alm, Torbjorn. 2015. Birch Bark Horns and Similar Instruments in Norway. Journal of the Botanical Research Institute of Texas, lk 433-448)
5. Interdistsiplinaarsus
Probleemipüstitusest lähtuvalt kirjeldage, milliste erialade teadmisi kasutate ja selgitage, kuidas erinevate erialade teadmisi oma projekti (rühma) eesmärkide saavutamiseks kasutate ning kuidas lõimite need ühtseks tervikuks.
Erinevate erialade teadmised: Arvutikasutus/programmeerimise oskust läheb vaja töötamiseks/modelleerimiseks Solid Edge tarkvaraga ning Blogi pidamiseks. Akustilisteks arvutusteks on vaja füüsika teadmisi, et mõista pilli töö põhimõtteid, mis on seotud muusikainstrumentide helide tekkimisega. Käsitöö oskuseid on vaja puidust sarve valmistamiseks ja kõrrepilli valmistamiseks. Koostöö ja suhtlusoskusi, et töötada koos meeskonnaga, küsida küsimusi, koguda tagasisidet ja olla avatud koostööle. Kommunikatsiooni oskusi, et dokumentatsioon oleks selge ja arusaadav. Esinemisoskusi on vaja projekti esitluseks grupi ees.
Alusharidus - suhtelmisoskus ja meeskonnatöö: tuleb luua positiivne suhtluskeskkond see aitab kaasa heale meeskonnatööle, et teha projekti edukalt.
Ajakirjandus ja Turundus - informatsiooni jagamine ja info kanalite loomine.
Informaatika - modelleerimine ja mudeli viimine arvutist printerisse. Mudeli muutmise mõjud prinditavale tootele
Kunstiteraapia - loomise rõõm ja võimaluste laiendamine unustamata algupära. Maailmatunnetuse avardamine läbi erinevate materjalide ning helide.
Integreeritud loodusteadused - akustikaga saab selgitada hääle tegemise põhimõtet pillil ja kuidas peaks pilli osad olema ehitatud. Lisaks aitab reaalaineline taust kaasa modelleerimise mõistmisele ja katsetamise huvile
6. Projekti tegevuskava
Kuna Rasmus ja Rain Erik on kõige tugevamate arvuti kasutamise oskustega tegelevad nemad pilli modelleerimisega Solid Edge tarkvaraga. Ühtlasi proovib Rasmus, kas on võimalik välja arvutada vajalikud avad, et saavutada sobiv hääl juba esimesel printimisel. Kadrile meeldib puiduvestmine seega tema proovib teha puidust sarvepilli, mille otsa proovime modelleerida 3D printida huuliku, et paradada heli.
Tatevik tegeleb ettekannetega, blogi loomise ja haldamisega, kuhu lisame pildid, töökäigu pilli loomisest ja ka ELU projekti dokumendid. Ta koostab turundusstrateegiat, mis sisaldab sotsiaalmedias turundustegevsute plaane, meedia kajastuse plaane ning muud tegevused, mis aitaksid projekti kohta infot levitada. Projektiga seotud turundustegevused hakkavad alates aprillist, siis, kui sarvepilli lõplik mudel on juba enam-vähem valmis.
Blogi link: https://elutlu.wixsite.com/elusarvepill
Maarja tegeleb projekti dokumentatsiooniga ja järgib projekti ülesannete õigeaegset täitmist ning dokumentide esitamisega ELU koordinaatoritele.
Projekt sünnib rühma koostöös, kus kõik saavad kasutada oma tugevusi ja saavad omandada uusi teadmisi ja oskusi, mida saab kasutada projekti käigus.
Juhendajatega kohtumised toimuvad ülikoolis igal neljapäeval, kus saame tagasisidet ja edasiseid juhiseid. Grupi kohtumised on Zoomi vahendusel igal teisipäeval, et arutada tekkinud küsimusi.
Grupil on ühine Google docs fail, kuhu kõik liikmed sisestavad oma tegevusi ja materjale Blogi täitmiseks.
7. Projektirühma (vahe)tulemused
Puidust sarvepill
Kadri leidis puidust sarvepilli jaoks tuulemurrust umbes 10 cm läbimõõduga 1 m pikkuse männioksa, laasis ja eemaldas koore, ajas noaga pooleks ning õõnestas peitliga, kogu protsess võttis aega 3 päeva. Järgnevaks liimis kokku õõnestatud pooled ning jättis pitskruvide surve alla kuivama kolmeks päevaks. Liimimiseks kasutas B3 puiduliimi ning pigistusjälgede vältimiseks pani pitskruvi ja puidu vahele kanga. Sarvepilli jättis kuivama õue, et niiske õhu käes ära hoida pragunemist.
Rainil tekkis ka hea mõte rakendada juba valmis olevat toorikut ja muuta ta pilli lisades lihtsalt huuliku. Selline lahendus võimaldaks ilmselt keskenduda rohkem huuliku disaini mugavuse ja ühendus meetodile. Pilli katsetades aga selgus, et pill tegi nii head häält, et me ei näinud, kuidas seda kuidagi edasi arendada, kuid see andis väga hea näite helist, mida proovime saavutada ka 3D tehnoloogiaga prinditud pillil.
Järgmiseks tegevuseks on pilli viimistlemine - eemaldades vestmisnoa ja liivapaberiga üleliigsed liimilaigud ning töötlemisjäljed.
3D sarvepill
Alustuseks modellerisime kaks taskupasunat, et katsetada, kas hääl üldse tuleb, et esimeseks printimiseks oleks võimalikult lihtne ja kiire variant. Printisime välja kaks eriva suurusega taskupasuna mudelit. Printimine võttis aega ühel 3 ja teisel 7 tundi. Pillid tegi häält, kuid edasi on vaja saada pillile puhtam kõla ja teha ta kasutamiseks mugavamaks.
Järgmiseks katsetasime sarvepilli modelleerimist ja valmis variant 1 disain. Selleks, et edasi minna pidime otsustama, kas jääda väiksema ühes tükis disaini juurde või teha suurem pill aga mitmest tükist kokku pandev. Saime ka aru, et peame pilli disainides arvestama ka tugede vajadusega kui prinditav objekt on väga eksootilise kujuga. Jätsime selle variandi kõrvale, kuna pill ei pea olema sarve kujuline see heli ei muuda.
Kuna soovime luua pilli, mis on võimalikult madala heliga tuleb suur pill ja seda peab printima mitmes tükis. Pilli hääl oleks ideaalne juhul kui saaksime selleks alla 220 Hz, mis vastaks helistikus A3 noodile. See muidugi oleneb sellest kui pikaks oleme pilliga nõus minema, seega säilima peaks ka kasutamismugavus.
Tegime suurema mitmeosalise mudeli (variant 2). Jagasime selle printimispiirangute tõttu neljaks osaks, mis idee poolest ühenduvad lihtsalt kokku kasutades kattuvat materjali mille saab vajadusel kinni liimida. Saatsime uue mudeli faili juhendajale ja tagasiside saamiseks. Saime teada, et seda mudelit printida ei saa kuna ilmnesid vead modelleerimisel. Jätsime selle kõrvale.
Alustasime variant 3 modelleerimist otsast peale.
Rasmus proovis, kas on võimalik välja arvutada vajalikud augud, et saavutada sobiv hääl juba esimesel printimisel. Jõudis järeldusele, et hetkel tundub, et ei ole võimalik kahjuks, praeguste teadmiste juures.
Tegime video ja pildid pilli printimise ajal, et tutvustada oma tööd ja protsessi. Lisasime nädala tegevused, vahekokkuvõtte ja materiale blogisse. Kirjutasime vahekokkuvõtte.
Järgmiseks sammuks on uue parandatud pilli printimine ja projekti vahekokkuvõtte esitamine.
8. Tagasiside fookusküsimus
Praegu ootame uue suure sarvepilli mudeli kohta tagasisidet.
Comments