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Lautsprecher-Gehäuse aus Polyurethan: PURistisches Design

Veröffentlicht am 09.01.2020

Die High-End-Aktivboxen „ZERO 1“ des renommierten Herstellers Avantgarde Acoustic überzeugen nicht nur mit ausgefeilter Technik, sondern auch mit einem für den Audiobereich (noch) ungewöhnlichen Gehäusematerial: Die formschönen, akustisch optimierten Lautsprechergehäuse werden nämlich nicht wie üblich aus Holz gefertigt, sondern beim Kunststoffspezialisten THIEME aus Polyurethan (PUR) geschäumt.

In der Regel werden Gehäuse hochwertiger Lautsprecher aus unterschiedlichen Hölzern und Holzwerkstoffen in Handarbeit hergestellt. Die manuelle Fertigung mit zahlreichen Arbeitsschritten hat ihren Preis, zugleich sind die Designmöglichkeiten einschränkt. Ein nahezu beliebig formbarer Werkstoff wie PUR bietet hier eine interessante Alternative, sowohl hinsichtlich der Designfreiheit als auch hinsichtlich der Herstellungskosten. Denn die geringere Anzahl von Einzelteilen und der höhere Automatisierungsgrad bei der Fertigung ermöglichen im Vergleich zur Holzbauweise nicht nur deutliche Kosteneinsparungen, sondern auch einen Zeitvorteil: „Die gesamte Entwicklungszeit eines Serienformteils inklusive Prototypenherstellung beträgt nur sechs bis zehn Monate“, erklärt Hartmut Bührer, Vertriebsleiter des Thieme-Geschäftsbereichs Kunststoffe.

Bei den gestalterischen Möglichkeiten sind mit PUR kaum Grenzen gesetzt; selbst komplex gekrümmte Flächen sind mit geringem Aufwand herstellbar. Ein weiterer, praktischer Vorteil des PUR Prozesses ist die sogenannte Funktionsintegration: Gewindeeinsätze oder sonstige Montageteile können bereits während des Schäumprozesses integriert werden, wodurch sich die Endmontage vereinfacht.

Holzähnliche Eigenschaften
Eine wesentliche Voraussetzung für die Substitution von Holz waren die günstigen Materialeigenschaften des Polyurethan-Werkstoffs, die denen von Holz in vielerlei Hinsicht ähneln. So weist PUR eine von 0,4 kg/dm³ bis 1,15 kg/dm³ einstellbare Dichte auf, die im Bereich üblicher Weich- bis Harthölzer liegt. Auch die Oberfläche hat keinerlei Plastikanmutung, sondern fühlt sich warm und natürlich an. Ein Vorteil gegenüber Holzwerkstoffen ist, dass PUR praktisch kein Wasser aufnimmt, ein Quellen in feuchter Umgebung ist somit ausgeschlossen.

Für die Lautsprecheranwendung essentiell war zudem die hohe akustische Qualität des Gehäusematerials. Der gewählte, sandwichartig aufgebaute PUR-Integralhartschaum mit einer durchschnittlichen Wandstärke von 10 bis 16 mm weist eine über den gesamten Tonfrequenzbereich nahezu konstante mechanische Dämpfung auf. Dies bedeutet, dass das einteilige Gehäuse aus PUR sogar bessere akustische Eigenschaften besitzt als ein aus verschiedenen Multiplex- und Holzteilen zusammengesetztes Holzgehäuse.

Eine Aufgabe für Spezialisten
Die Firma Avantgarde hatte mit Thieme bewusst einen sehr erfahrenen Partner für die Entwicklung des Kunststoffgehäuses gewählt, denn die hohen Anforderungen hinsichtlich Design und Akustik konnten nicht mit einem PUR-Standardprozess realisiert werden. In intensiven Materialversuchen wurde die ideale PUR Rezeptur ermittelt; in Zusammenarbeit mit Tobias Adami (ADAMIDESIGN, München), dem von Avantgarde beauftragten Produktdesigner, wurden die 3D-Designdaten bei Thieme verfahrenstechnisch für die PUR-Konstruktion optimiert. „Mit dem PUR Prozess ließen sich unsere Designvorstellungen 1:1 umsetzen“, so das positive Fazit von Tobias Adami. „Die Zusammenarbeit mit Thieme war sehr gut und effektiv.“

Um die Eignung des Gehäuses hinsichtlich der akustischen Eigenschaften zuverlässig bewerten zu können, waren im Vorfeld außerdem umfangreiche Berechnungen mittels FEM durchgeführt worden. Die aus der Theorie entwickelten und von einem Thieme-Konstruktionspartner finalisierten 3D-Daten des Gehäuses bildeten dann die Basis für den Werkzeugbau. Das erste so entstandene Gehäuse wurde schließlich in etlichen Mess- und Testreihen für den Hoch-, Mittel- und Tieftonbereich optimiert, auch die Werkstoffcharakteristik wurde nochmals feinjustiert. Der Aufwand hat sich gelohnt, wie Holger Fromme, Managing Director bei Avantgarde Acoustic, bestätigt: „Das Ergebnis ist ein fantastisch klingender Lautsprecher, der hinsichtlich Design, Klang und Funktion begeistert.“

Preisgekröntes Design
Bei einer High-End-Lautsprecherbox wie der Zero 1 ist aber nicht nur ein hervorragender Klang gefordert, auch die Optik spielt eine wichtige Rolle. Hinsichtlich der Wertigkeit steht das PUR-Gehäuse einer sorgfältig gefertigten Holzbox in nichts nach – im Gegenteil: Die Avantgarde-Lautsprecher erhielten ein sehr gefälliges, minimalistisches Frontdesign mit Freiformflächen. Da die Front und alle vier Seiten ein einziges Formteil bilden, ist die Oberfläche absolut homogen, ohne Stoßkanten oder Montagefugen. Separat eingesetzt sind nur die Rückseite mit Funktionsrippen innen (ebenfalls aus PUR) sowie der Deckel über der Elektronik (im Spritzguss hergestellt). Ein spezieller, widerstandsfähiger PUR-Strukturlack verleiht den Boxen eine absolut gleichmäßige „Soft-Touch“- Oberfläche mit lederartiger Haptik. „Die Verarbeitung ist von allen Seiten hervorragend“, befand auch die Jury des renommierten iFDesignpreises und verlieh dem Zero 1 als herausragendem Beispiel zeitgemäßen Designs den begehrten „iF gold award“.

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Ihr Ansprechpartner

HartmutBührer

Hartmut Bührer

Leiter Geschäftsbereich Vertrieb

+49 (0) 76 41 / 5 83-323

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