24 février 2020

Scarf joint et autres considérations sur le manche...

Il y a plusieurs types de manches de guitare, selon que l'on considère le mode de fixation du manche sur le corps et/ou la liaison tête-manche, avec ou sans inclinaison.

* Fixation du manche sur le corps :
  •  Manche collé

    Le manche est emboîté et collé dans une défonce réalisée dans le corps de la guitare (en anglais, cette défonce est appelée "neck pocket"). C'est le type de fixation que l'on retrouve sur la plupart des guitares Gibson. Les manches collés transmettent très bien les vibrations, ce qui procure à la guitare un excellent sustain. Ils sont par contre assez difficiles à démonter en cas de problème.
    • Manche vissé

      Le manche est emboîté dans le "neck pocket" et fixé au corps par 3 ou 4 vis, avec ou sans plaque métallique de renfort. Ce type de fixation, associé aux guitares Fender, est très répandu et permet un remplacement facile du manche en cas d'usure ou de casse. Les manches vissés transmettent  un peu moins bien les vibrations, d'où un son généralement plus claquant.

    • Manche traversant

      Le manche traverse le corps de la guitare sur toute sa longueur et est flanqué de deux "ailes" qui donnent sa forme à la guitare. Ce type de manche permet une transmission des vibrations optimale et donc un sustain qui défie toute concurrence. En revanche, en cas de problème il est impossible de remplacer le manche... On trouve des manches traversants sur les Gibson Firebird et sur de nombreux modèles de guitares basses (entre autre Rickenbacker).


    * Inclinaison de la tête par rapport au reste du manche et liaison tête-manche :

    • Tête et manche d'une seule pièce, sans inclinaison
      On trouve ce type de manches par exemple sur les modèles Fender (Telecaster, Stratocaster, ...).

      Le manche est réalisé dans une pièce de bois d'assez faible épaisseur, limitant ainsi au maximum les pertes de matière. Le fil du bois est dans la continuité sur toute la longueur du manche et de la tête, d'où une plus grande solidité. Seul inconvénient, le faible angle des cordes une fois passées sur le sillet de tête ; les cordes appuient moins fort sur le sillet, d'où une moindre transmission des vibrations de la corde et un risque de "sortie de sillet" de la corde si on tire trop dessus (bends furieux sur 1,5 voire 2 tons...).


    • tête et manche d'une seule pièce, avec inclinaison

      On trouve ce type de manche sur les modèles Gibson (Les Paul, SG, Firebird, ...) mais aussi chez Ibanez, ESP, Schecter, ...

      Le manche est réalisé d'une seule pièce, ce qui nécessite une pièce de bois d'une certaine épaisseur et entraîne une importante perte de matière. Autre inconvénient, majeur, le fil du bois est coupé dans la partie qui constitue la tête (pointillés bleus sur la photo), ce qui constitue un point faible, bien connu, hélas, de nombreux possesseurs de Gibson qui ont dû faire réparer une tête cassée sur leur guitare... Par contre, l'angle formé par les cordes après être passées sur le sillet assure une bonne transmission des vibrations et évite aux cordes de "sauter" (si en plus, comme sur cette photo, il y a un sillet bloquant...). La faiblesse au niveau de la jonction entre la tête et le manche peut être compensée par la présence d'une volute à cet endroit, qui vient ajouter de la matière sans forcément gêner le jeu de la main gauche (photo du bas).



    • tête et manche en deux parties, avec inclinaison

      Ce dernier cas nécessite de réaliser ce que l'on appelle un "scarf joint", littéralement un "joint en écharpe", mais le terme français est plutôt joint en sifflet, en flûte ou en biseau (voir à ce propos l'article de Wikipedia). La particularité du scarf joint utilisé en lutherie pour assembler la tête et le manche de la guitare est que la pièce qui constitue la tête est renversée après la coupe en biseau, ce qui donne l'inclinaison. Le manche peut donc être réalisé dans une pièce de bois d'assez faible épaisseur, tout en obtenant un renversement de la tête, en conservant le fil du bois et donc la solidité et en assurant une bonne transmission des vibrations. Sur les photos suivantes, on voit le biseau au niveau de la jonction (les deux vis ne servent pas à fixer la tête sur le manche, mais à fixer le sillet bloquant).

     
    Un petit schéma pour visualiser tout ça :


    L'angle de coupe correspond à l'angle d'inclinaison de la tête. Après la coupe, la pièce située à droite sur le schéma est renversée et collée sur (méthode 1) ou sous (méthode 2) le manche. On a coutume de dire que la colle une fois sèche est plus résistante que le bois autour, le joint en lui-même ne constitue donc pas une faiblesse ; si ça doit casser, ça cassera ailleurs, mais pas au niveau de la jonction !

    La méthode 1 présente l'avantage de cacher le joint sous la touche, alors que la méthode 2 nécessite de poser un placage sur la tête pour cacher le joint. Selon que l'on emploie la méthode 1 ou la méthode 2, l'endroit où est réalisé la coupe est bien sûr différent, pour aboutir au final à une tête ayant une longueur donnée. Un des seuls inconvénient de la technique du scarf joint est le temps nécessaire à la réalisation de l'assemblage, par rapport à un manche d'une seule pièce. Pour en savoir plus, internet regorge d'articles (beaucoup en anglais) sur le sujet.

    Ce qui précède est inspiré des infos (et des photos qui vont avec) trouvées sur le site Glued to Music.

    Dans mon cas, je vais réaliser un scarf joint en utilisant la méthode 1, alors que sur le modèle d'origine, le manche est d'une seule pièce (Gibson oblige...). L'angle de la tête avec le manche est de 17° et il n'y a pas de volute. Voici la pièce destinée à devenir le manche, avec le tracé des coupes à réaliser :


    Comme c'est petit, voici le détail des parties gauche (talon du manche) et droite (tête) :




    Sur toutes les photos, les astérisques indiquent les chutes.

    La base du talon n'est pas parallèle à la surface du manche, mais forme un angle de 3°. Le manche se trouve donc légèrement incliné par rapport au corps de la guitare. Cette inclinaison est nécessaire du fait de la hauteur du chevalet wraparound par rapport à la surface du corps de la guitare. Le petit schéma suivant illustre les différentes situations possibles :


    1. avec un chevalet-cordier "plat", les cordes sont parallèles à la touche et au corps de la guitare, aucune inclinaison du manche n'est nécessaire
    2. avec un chevalet-cordier type wraparound ou Tune-O-Matic, si le manche n'est pas incliné, les cordes ne sont plus parallèles à la touche ce qui rend la guitare impossible à jouer (et fausse)
    3. il faut donc incliner le manche vers l'arrière pour rétablir le parallélisme entre les cordes et la touche
    L'angle de 3° correspond au plan d'origine, mais il faut vérifier qu'il convient bien en fonction de la hauteur réelle du chevalet-cordier, de la longueur de corde à vide. Quelle que soit sa valeur, j'ai choisi de donner cet angle en coupant (ou plutôt en ponçant) en biais la base du talon plutôt que de réaliser une défonce inclinée pour accueillir le talon du manche, ce qui est plus difficile à réaliser correctement.

    Après collage de la tête, puis de la touche sur la surface du manche, il restera à réaliser le contour du manche à l'aide du gabarit en MDF, puis à sculpter le profil du manche.

    12 février 2020

    Quelques explications techniques...

    Voici un article qui donne quelques explications sur les micros de type P90, le chevalet-cordier wraparound et le trussrod.

    Le trussrod (barre de réglage en français) est un dispositif qui se place dans une gouttière creusée dans le manche, qui est ensuite recouvert par la touche et qui permet de corriger une éventuelle déformation du manche sous l'effet de la tension des cordes ou des conditions de température et d'hygrométrie. Un article de wikipedia décrit cela très bien.

    Sur le modèle d'origine de la Les Paul Special DC, la gouttière qui abrite le trussrod est concave et le trussrod est maintenu au fond de la gouttière à l'aide d'une pièce de bois qui est rabotée pour affleurer la partie supérieure du manche, là où va être collée la touche. On voit ça très bien sur le plan, dans cette vue en coupe longitudinale :


    Ce type de trussrod est dit "simple action" car il permet essentiellement de redresser un manche devenu concave du fait de la tension des cordes. J'ai choisi d'utiliser un trussrod dit "double action", qui permet de corriger la concavité ou la convexité du manche (même s'il est plus rare de rencontrer un manche convexe). Mais la raison principale est que ce type de trussrod se place dans une gouttière dont le fond est plat et dont la profondeur permet au trussrod de juste affleurer la surface du manche, comme on le voit sur cette photo :


    Il suffit donc de creuser à la défonceuse une gouttière à fond plat et il est inutile de rajouter une pièce de bois par dessus. Au moment de coller la touche, il faut juste éviter de coller le trussrod sous la touche, en le recouvrant de scotch de masquage avant d'encoller la surface du manche. Autre avantage, l'épaisseur du bois sous la gouttière est plus importante qu'avec une gouttière concave.

    Le réglage du trussrod se fait à l'aide d'une clé allen ; l'écrou est accessible au niveau de la tête (à gauche sur la photo).

    Les micros de type P90 sont ceux qui équipent le modèle d'origine. Là aussi, un article de wikipedia explique les aspects techniques de ce type de micros à simple bobinage, ainsi que leur histoire et les principaux modèles de guitare qui en sont équipées. Plusieurs fabricants produisent des micros de type P90, à tous les prix ; pour une première, j'ai choisi un jeu de micros assez peu chers, qu'il sera toujours temps de remplacer s'il s'avère qu'ils ne rendent pas justice à la lutherie qui ne manquera pas d'être exceptionnelle...

    Selon qu'ils sont destinés à être placés en position "manche" ou "chevalet", les micros ont une résistance différente, en raison du nombre de tours de fil du bobinage. Sur le jeu de micros que j'ai acheté, le micro en position "manche" (fil rouge) a une résistance de 7,5 kΩ, l'autre en position "chevalet" (fil bleu) a une résistance de 9,5 kΩ :



    Le chevalet-cordier qui équipe le modèle d'origine est de type "wraparound" ("enveloppé autour"), ce qui traduit le fait que les cordes sont introduites par l'avant et font un tour autour du chevalet avant de reposer sur les pontets et de filer vers les mécaniques. Cet article explique ça très bien, ainsi que la différence avec les Tune-O-Matic qui sont apparus sur les modèles Gibson à partir de 1955. Comme il est expliqué aussi dans cet article, les premiers modèles de "wraparound" ne permettaient pas de régler individuellement la justesse de chaque corde en jouant sur la position du pontet sur lequel repose la corde. Plus tard, des modèles plus élaborés comportaient des pontets moulés qui réduisaient cet inconvénient mais restaient fixes. Ce n'est qu'avec l'apparition des Tune-O-Matic que l'on a pu régler individuellement la position des pontets de chaque corde.

    Mais il existe aussi des modèles de chevalet-cordier "wraparound" sur lesquels les pontets sont réglables individuellement, c'est le cas de celui que j'ai acheté :


    C'est tout pour aujourd'hui, je ferai peut-être d'autres points techniques, par exemple sur la technique du "scarf joint" pour la réalisation du manche, qui limite les risques de casse au niveau de la tête de la guitare, une maladie chronique des Gibson...

    28 janvier 2020

    FabLab

    Il y a à Tunis un FabLab, dans les locaux de l'Association Jeune Science de Tunisie. Comme la plupart des structures de ce type, il dispose d'imprimantes 3D, d'une découpeuse laser, d'une fraiseuse à commande numérique et d'autres outils utilisés dans les projets du FabLab mais aussi pour des projets extérieurs, pour des organismes publics ou privés ou pour des particuliers.

    J'ai fait appel à eux pour réaliser les gabarits qui restaient à faire et pour certaines petites pièces en plastique que je n'avais pas commandées (oubli...).

    La découpe au laser sur du plexiglas ou sur du medium de faible épaisseur ne pose pas de problème à partir d'un fichier vectoriel (.svg) converti en fichier AutoCad (.dxf) compréhensible par la machine. Les pièces réalisées ainsi sont le cache du trussrod, la plaque du sélecteur de micro, la plaque de la prise jack et les gabarits de profil du manche au niveau des frettes 1 et 12, lorsque viendra le temps de sculpter le manche.


     On ne voit pas très bien sur la photo, mais la la plaque du sélecteur de micro porte les inscriptions "RHYTHM" et "TREBLE", qui ont été aussi gravées au laser. Il faut que je trouve un moyen de faire ressortir ces deux mots pour que la plaque ressemble aux plaques de chez Gibson :

    Également avec la découpe laser, j'ai fait réaliser la plaque de protection (pickguard) et le couvercle de la cavité électronique :



    Pour réaliser les gabarits de la cavité électronique, des micros et du manche, je voulais du MDF de 10 mm. Il fallait donc faire ça à la fraiseuse numérique (trop épais pour le découpe laser). Le processus est normalement le même que pour la découpe laser, on convertit un fichier vectoriel (.svg) en fichier AutoCad (.dxf) compréhensible par la machine. Pour je ne sais quelle raison, les dimensions des fichiers AutoCad ne correspondaient pas à celles des fichiers d'origine, il a fallu refaire certains gabarits. Au final, voici le résultat :






    Pour le manche, j'ai opté pour un talon plus large que sur le modèle d'origine.

    La cavité électronique nécessite deux gabarits. Un pour la cavité elle-même et un pour le logement du couvercle qui la recouvre. Même chose pour les micros, mais là il s'agit de laisser passer le câble vers la cavité électronique, comme le montre cet extrait du plan :



    Je vais maintenant pouvoir jouer de la défonceuse sur le corps de la guitare, en enlevant au préalable le maximum de matière à la perceuse pour limiter le travail de la fraise.

    Le corps

    J'en étais resté avec trois morceaux de bois bruts (plus un pour le manche) qu'il fallait planer, raboter et assembler pour obtenir le bloc dans lequel le corps allait être découpé.

    Pour planer tout ça ne disposant pas d'une raboteuse/dégauchisseuse, j'ai utilisé une technique que j'avais évoqué dans l'article de février 2018 (putain, deux ans !!!).

    On pose la pièce à planer entre les deux rails qui sont parallèles au fond, puis on déplace la défonceuse sur toute la longueur en faisant des allers et retours sur le chariot qui coulisse sur les rails. La pièce est maintenue par du scotch double-face et éventuellement calée si elle est vraiment très gauche. Une fois la face supérieure planée, on retourne la pièce et on procède de la même manière de l'autre côté. Un coup de papier de verre pour éliminer les quelques traces laissées par la fraise et on obtient une pièce dont les deux faces sont plates et parallèles.

     


     



    Une fois les pièces planées, j'ai fait appel à un menuisier de la Marsa qui a raboté les côtés afin de pouvoir réaliser des collages propres. Au moment du serrage des pièces à coller, elles ont tendance à glisser l'une par rapport à l'autre. J'ai donc procédé en deux fois pour simplifier les choses.

    D'abord deux morceaux :



    Puis le troisième, après séchage du premier collage :


    Après séchage complet, le bloc de base du corps est prêt :


    J'ai tracé le contour à partir du gabarit (on aperçoit vaguement le trait de crayon sur la partir basse), et là, petit problème (il en faut bien un pour commencer), le rabotage a été un peu trop généreux et il va me manquer 1 ou 2 mm de chaque côté ! On va quand même découper comme ça et on remédiera au problème dans un deuxième temps.

    Finalement, j'ai utilisé la scie sauteuse pour faire la découpe, en restant à quelques millimètres du trait, et voilà le résultat :



    Sur les parties plates de chaque côté, j'ai collé deux pièces qui combleront le manque :



    On peut maintenant réaliser le contour final, à l'aide d'une fraise à roulement montée sur la défonceuse, qui va suivre le gabarit collé au double-face sur le bloc :


    On procède en deux fois car la fraise n'est pas assez longue. Pour la deuxième passe, on s'appuie sur la partie déjà fraisée pour guider le roulement :




    Reste à poncer le tour pour éliminer entre autre les traces laissées par la fraise (ça chauffe !) et pour rattraper certaines transitions de courbes qui ne sont pas parfaites. En effet, deuxième problème, j'ai fait mon gabarit à la main, et les bords ne sont pas parfaitement perpendiculaires à la surface, d'où quelques petits loupés. Pour les autres gabarits, je vais devoir trouver une autre solution... dans un autre post.

    27 janvier 2020

    Pièces détachées

    J'ai profité de mon passage en France pour les fêtes de fin d'année pour commander quelques pièces détachées. J'avais repéré sur le net quelques fournisseurs de matériel de lutherie et mon choix s'est arrêté sur Emma Music (https://www.emma-music.com/index.cfm). Plusieurs raisons à ce choix : ils sont moins chers (surtout sur les micros), ils avaient tout en stock et pouvaient me livrer avant que je ne rentre en Tunisie.

    Voilà ce que le Père Noël m'a apporté :




    Sur la photo, de gauche à droite et de bas en haut (comme sur les photos d'école) :

    • 6 mécaniques Kluson "vintage" (le modèle original date du début des années 60)
    • 2 micros type P90 (un en position "manche" (fil rouge), l'autre en position "chevalet" (fil bleu))
    • 1 chevalet cordier "wraparound"
    • 1 rouleau de cuivre auto-collant pour blinder la cavité électronique
    • des repères de touches imitation nacre pour le dessus et le côté de la touche (10 de chaque)
    • un sillet en os pré-rainuré
    • 4 boutons pour manœuvrer les potentiomètres de volume et de tonalité (un volume et une tonalité pour chaque micro)
    • 1 trussrod

    Pour la partie électronique, une prise jack mono, quatre potentiomètres et un sélecteur de micro, que j'ai monté en place sur un gabarit aux dimensions réelles pour faciliter l'opération de soudure avant implantation de l'ensemble au fond de la cavité électronique (sans le gabarit...).


    La même chose vue du côté dos de la guitare :
     


    Et deux condensateurs de 0,47 nF pour le réglage de la tonalité :

     

    La prochaine fois, quelques explications sur le trussrod, le chevalier cordier et les micros P90.

    Décidément, ça n'avance pas vite... et pourtant...

    C'est vrai, mais en fait, c'est juste que je n'ai rien publié alors qu'en fait les choses ont un peu progressé.

    Pour résumer :

    • le corps est maintenant prêt à être poncé, et les cavités (électronique, micros) à être creusées
    • j'ai commandé et reçu différentes pièces détachées (micros, mécaniques, chevalet-cordier, repères de touche, composants électroniques, trussrod, sillet)
    • j'ai fait faire par un FabLab de Tunis les gabarits qui manquaient (cavité des micros, cavité électronique, contour du manche) ainsi que diverses pièces (plaque de support du jack, cache pour l'extrémité du trussrod, plaque du sélecteur de micro) que j'aurais aussi pu commander, mais bon...
    • le manche est prêt à être découpé

    Je vais détailler ça dans plusieurs posts, avec les photos qui vont avec.

    26 février 2019

    Un an déjà...

    J'en connais qui trouvent qu'il ne se passe pas grand-chose sur ce blog. Ils ont bien raison, aussi je vais faire progresser les choses un petit peu, car j'ai un peu de temps disponible...

    Tout d'abord, après avoir testé, j'ai abandonné l'idée d'assembler le plan à partir de feuilles A4 et je l'ai fait imprimer directement, à taille réelle (5 € pour deux plans, pourquoi s'emm... ?). Une fois le plan imprimé, j'ai découpé le corps en prenant une petite marge et je l'ai collé sur une plaque de medium (MDF) de 10 mm d'épaisseur pour réaliser le modèle (template, in english).


    Un petit coup de scie sauteuse en restant à quelques millimètres du trait définitif et voilà le résultat :


    La même chose pour le contour de la défonce de la cavité électronique :


    On termine au papier de verre, et on obtient ça :



    Une fois les trois parties du corps assemblées, on collera ce modèle dessus au scotch double-face, pour pouvoir tracer le contour, découper en restant à quelques millimètres du tracé (à la scie à ruban, car là, je pense que la sauteuse sera un peu légère), puis terminer à la défonceuse avec une fraise à copier.

    Pour la cavité électronique, le modèle sera collé sur  l'arrière du corps, le plus gros sera évidé à la perceuse, avec finition à la fraise à copier.

    J'entend déjà : "Et les emplacements des micros ?" et là je dis on verra plus tard car le profil est un peu plus complexe et il faudra faire un modèle à part.