L'industrie musicale est un géant générateur de revenus colossaux, les ventes d' instruments de musique à elles seules atteignant 4.5 milliards de dollars par an. Ce coût se justifie car, comme tout musicien le sait, la fabrication d'instruments électriques et acoustiques de précision exige un savoir-faire et une précision considérables.
C’est là que l’usinage CNC entre en jeu, garantissant une précision optimale. Ce procédé de fabrication, qui consiste à enlever de la matière d’un bloc massif, permet de produire des guitares, des violons et bien d’autres instruments haut de gamme, aussi bien pour les grands fabricants grand public que pour les petites entreprises.
Cet article montre ce que le CNC apporte à la musique, en examinant des cas d'utilisation provenant d'entreprises et de chercheurs.
Reproduction d'instruments de haute qualité
Pour la fabrication d'instruments de musique, l'usinage CNC présente de nombreux avantages par rapport aux autres procédés de fabrication. Rapide et précis dimensionnellement (il convient donc à la production en série), il permet de créer une grande variété de formes, y compris celles d'instruments classiques de haute qualité autrefois fabriqués manuellement.
Recréation d'une Violon Stradivarius de 1704
Un exemple d'utilisation de la commande numérique pour imiter l'artisanat traditionnel est un projet mené en 2012 par un radiologue et deux luthiers, qui se sont attelés à recréer un violon Stradivarius de 1704, l'un des instruments les plus chers au monde. Grâce à un scanner et une machine à commande numérique, ils ont pu reproduire la forme et la structure précise de cet instrument emblématique.
En appliquant un scanner CT à un Stradivarius original, les chercheurs ont recueilli 1 000 images CT, transformées en un modèle numérique 3D du violon. Ensuite, à l’aide d’une machine CNC conçue sur mesure, ils ont sculpté le manche et la caisse de l’instrument dans différentes essences de bois. Les pièces ont ensuite été assemblées et vernies.
Les chercheurs sont parvenus à créer une réplique fidèle de cet instrument vieux de plusieurs siècles, en copiant sa structure interne pour en reproduire un son authentique. Ce projet suggère que l'usinage CNC pourrait offrir aux violonistes du monde entier une alternative plus abordable aux instruments classiques.
L'usinage CNC est facile à utiliser aussi bien pour les petits ateliers que pour les producteurs de masse.
La facilité d'utilisation des machines à commande numérique (CNC) a permis à de nombreux fabricants d'instruments de produire leurs propres produits avec un minimum d'efforts, tout en économisant du temps et des ressources. Par exemple, on trouve désormais des machines CNC compactes et économiques dans les ateliers d'amateurs comme de luthiers professionnels.
Fabricants de guitares
Taylor Guitars, l'une des plus grandes entreprises du secteur, maîtrise l'usinage CNC et utilise un centre d'usinage vertical Haas pour travailler le bois de ses guitares. Grâce à cela, l'entreprise affiche des temps de cycle impressionnants : elle peut fabriquer huit manches en environ 35 minutes. Fender, géant de la guitare et sans doute la marque la plus prestigieuse du marché, utilise également un centre d'usinage vertical pour sa production.
De nombreux petits fabricants suivent une voie similaire. Thorn Guitars, un atelier californien indépendant, usine ses produits par commande numérique (CNC) de façon comparable à Fender, proposant des guitares haut de gamme en édition limitée, contrairement aux modèles produits en masse. Certains ateliers fabriquent même des pièces de guitare CNC sur mesure pour ceux qui souhaitent assembler leur propre instrument. Des magasins comme CNC Fretboards, par exemple, vendent des touches pré-usinées que les fabricants de guitares et les amateurs peuvent commander à la demande.
Fabricants de pianos
Les fabricants de pianos maîtrisent parfaitement l'usinage CNC. Grâce aux machines CNC Datan, Yamaha produit vingt fois plus de pianos qu'avec les méthodes de fabrication traditionnelles. De son côté, Schimmel Pianos utilise le CNC principalement pour sa précision, permettant d'ajouter des détails d'une finesse extrême, de l'ordre du centième de millimètre.
Les approches mixtes peuvent permettre de gagner du temps et de réduire les coûts.
Tous les fabricants n'ont pas accès aux machines CNC les plus grandes et les plus coûteuses, mais cela ne les a pas empêchés d'obtenir des résultats en combinant des techniques de production manuelles et des technologies CNC.
Dans la fabrication de guitares, une machine CNC peut servir à diverses fins selon les besoins du fabricant, son budget et le niveau d'automatisation souhaité. Toutes les fraiseuses ne sont pas capables d'usiner un corps de guitare entier, que ce soit en raison de leur taille ou de leurs limitations techniques. Cependant, les machines plus petites peuvent permettre de graver et de sculpter des motifs ou de produire des composants de petite taille.
En effet, un luthier peut souhaiter employer des techniques artisanales traditionnelles pour le corps de l'instrument — la partie principale en bois d'une guitare ou d'un violon, par exemple — tout en appliquant des techniques d'usinage CNC aux composants plus petits tels que les frettes et les mécaniques. Des machines CNC plus petites et moins coûteuses peuvent facilement produire ces composants sans nuire à la qualité sonore de l'instrument.
L'association des techniques anciennes et nouvelles est désormais monnaie courante dans le monde de la restauration des violons.
En Italie, par exemple, plusieurs restaurateurs combinent le gougeage, la préparation et le grattage manuels avec des procédés d'usinage CNC et de numérisation 3D. Cette approche mixte permet aux experts de déterminer les parties du violon les mieux adaptées à l'usinage, et ainsi de restaurer les violons avec le souci du détail d'un restaurateur et la précision d'une machine CNC.
Matériaux expérimentaux pour de nouveaux sons
Une autre application de l'usinage CNC pour les instruments de musique consiste à expérimenter avec des matériaux de fabrication non conventionnels, notamment ceux qui n'auraient pas été accessibles, malléables ou coupables pour les fabricants d'instruments traditionnels.
Alors que les corps de guitare ont traditionnellement été fabriqués en bois — un matériau facile à travailler qui produit une sonorité riche et une bonne résonance —, la puissance et la polyvalence des matériaux offertes par l'usinage CNC ont permis aux fabricants de sortir des sentiers battus, en utilisant à la place du plastique et des métaux.
Liquid Metal Guitars, par exemple, s'est forgé une réputation de fabricant de guitares atypique, produisant des guitares en aluminium usiné à l'aide – vous l'aurez deviné – d'une machine Haas VMC. Ces instruments électriques atypiques n'offrent pas le son des guitares traditionnelles, mais proposent plutôt une alternative futuriste aux modèles classiques (à l'image de l'usinage CNC lui-même). L'entreprise affirme quant à elle que ses instruments produisent un sustain « incroyable ».
Personnalisation totale pour les musiciens
L'usinage CNC est un excellent outil pour la production et la reproduction d'instruments de musique, mais il est également très utile pour adapter certains aspects d'un instrument existant aux spécifications personnelles d'un musicien.
Prenons l'exemple des frettes sur le manche d'une guitare. Ce sont les fines lignes métalliques qui séparent les notes ; le guitariste appuie sur la corde juste au-dessus de la frette pour jouer la note correspondante. Certains guitaristes préfèrent des frettes saillantes pour mieux sentir la différence entre les notes. D'autres, en revanche, les préfèrent plus discrètes, afin de pouvoir glisser facilement leurs doigts le long du manche avec un minimum de résistance.
Grâce à une machine CNC, un technicien de guitare peut ajuster avec précision la touche et chaque frette, en veillant à ce que chaque frette soit à la même hauteur et, surtout, à une hauteur adaptée au style de jeu du guitariste. Pour cette tâche spécifique, il existe même une machine CNC spécialisée pour guitares, appelée machine Plek.
De manière générale, les technologies d'usinage et de fraisage à commande numérique (CNC) offrent de nombreuses applications pour la fabrication d'instruments de musique. Elles peuvent compléter les méthodes de production traditionnelles et, dans certains cas, les remplacer complètement. Elles permettent également de recréer des formes anciennes et de contribuer à la conception de nouvelles. Les machines CNC resteront donc un élément essentiel de la production d'instruments de musique pour les années à venir.
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