Bau einer Sopran-Ukulele

1. Übersicht der einzelnen Arbeitsschritte
2. Planung und Materialbeschaffung 1
3. Planung und Materialbeschaffung 2
   
4. Bau eines Behälters zum Holzdämpfen
5. Herstellen der Biegeform
6. Umbau des Heißluftföns zum Biegen von Hölzern
7. Form zum Leimen des gewölbten Bodens
8. Hilfswerkzeug zum Fräsen von Falzen an unebenen Kanten
9. Tiefenbegrenzung für die Bundstäbe-Säge
10. Herstellen der Zargen
11. Herstellen des Hals- und Endblocks
12. Jetzt wird daraus eine „runde Sache“ - Herstellen des Zargenkranzes
13. Herstellen der Beleistung „Gitarrenbalken“
14. Herstellung der „Bridge“
15. Das Schalllochfutter
16. Die Decke
    
17. Der Boden
18. Der Korpus
19. Die Randeinlage (Bindings)
20. Der Hals und der Kopf
21. Die Kopfplatte
22. Die Hochzeit – Korpus- und Hals-Montage
23. Das Griffbrett
24. Steg-Saitenhalter
25. Oberflächenbehandlung
26. Montage
27. Meine Fauxpas und das Fazit

Um bei Zupf- und Streichinstrumenten einen guten Klang zu erzeugen, wird eine möglichst dünne Wandstärke des Resonanzkörpers, dem Korpus angestrebt. Das steht aber im Widerspruch zur erforderlichen Stabilität, da der Zug auf den Saiten beachtlich sein kann. Heraus kommt also ein Kompromiss, der beiden Anforderungen Rechnung tragen soll. Eine umfangreiche Recherche im Netz, bzw. in entsprechenden Foren brachte mir die Bauweise und die Materialstärke einer Ukulele näher.
Eine technische Zeichnung einer Sopran-Ukulele fand ich ebenfalls im Netz. Diese war allerdings nicht maßstäblich auszudrucken. In meinem CAD-Programm konstruierte ich ein Referenzmaß, an welchem ich die Zeichnung so lange skalierte, bis die Referenz mit dem auf der Zeichnung deckungsgleich war. So konnte ich mit einer Spline-Kurve die Kontur der Zargen nachkonstruieren und schlussendlich den größten Teil der Ukulele am Bildschirm entstehen lassen. Dieser Schritt an dem PC war notwendig, da für die Fertigung auch diverse Hilfsmittel angefertigt werden mussten. Des Weiteren konnte ich nun Anhand der CAD-Daten eine Stückliste der benötigten Materialien erstellen.

Günstige Ukulelen, die es bereits für unter 20 EUR gibt, sind ausnahmslos aus Sperrholz und zumeist in Asien gefertigt. Nicht alle sind bundrein, wenn sie bespielt werden. Dagegen können hochwertige Ukulelen durchaus Preise weit oberhalb von 5000 EUR erzielen. Diese sind dann selbstverständlich aus edlen Vollhölzern und von Hand gefertigt. Mein Anspruch war es, wenn ich schon sehr viel Zeit in den Bau investiere, dass auch die Materialwahl dem Aufwand gerecht werden soll.
In Bad Vilbel (bei Frankfurt a. M.) habe ich eine spezielle Holzhandlung entdeckt, die auch sogenannte Tonhölzer für den Instrumentenbau führt. In etlichen Regalreihen lagern hier die edelsten Tonhölzer, die allesamt nicht günstig sind. Wer bisher über Holzpreise in Baumärkten klagte, hat noch keine Tonhölzer für den Instrumentenbau erworben… Gute Tonhölzer haben durchaus ihren Preis und sind mit Baumarktqualitäten in keiner Weise vergleichbar. Sehr begehrt sind hierbei z. B. Fichten oder Bergahörner, die in sehr hohen Höhen wie in den Alpen wachsen. Da die Vegetationszeit dort sehr kurz ist, können diese Bäume nur ein sehr geringes jährliches Dickenwachstum aufweisen, was sich in sehr dünnen Jahresringen widerspiegelt. In einem Jahresring ist also der Frühholzanteil im Verhältnis zum Spätholzanteil nicht sehr stark ausgeprägt. Das Spätholz ist Aufgrund der dickeren Zellwände fester, was den Klang positiv beeinflusst. Wenn die stehenden Jahresringe im Brett einen gleichmäßigen, geringen Abstand aufweisen, keine Richtungsänderungen durch Äste oder alten Verletzungen aufweisen, können sehr hohe Preise erzielt werden. Ähnlich verhält es sich z. B. bei dem Makassar-Ebenholz, welches wohl nicht in großen Mengen vorkommt und dieser Mangel drückt sich letztendlich im Preis aus. Der m³ liegt hier bei rund 30000 EUR.
Alle Tonhölzer haben vom Holzzuschnitt eins gemeinsam. – Sie haben stehende Jahresringe, sodass der Verzug des Holzes durch Schwindung so gering wie irgend möglich gehalten wird. Diese Anforderung macht den Holzzuschnitt aus einem Baumstamm zusätzlich sehr aufwändig, was die „Ausbeute“ an nutzbarem Holz einschränkt.
Ich entschied mich für ostindischen Palisander für die Zargen, den Hals und den Boden. Für die Decke wählte ich Sitkafichte, die einen leicht rötlichen Farbton aufweist. Für das Griffbrett bestellte ich bei einem Onlinehändler Makassar-Ebenholz, welches eine schöne Maserung hat.
Aber bevor der Bau so richtig los gehen konnte, mussten zuerst einige Hilfsmittel und Vorrichtungen hergestellt werden.

Für diejenigen, die es nicht interessiert, wie die Vorrichtungen und Hilfsmittel zum Bau der Ukulele erstellt wurden, können gleich unter Punkt 10 der Beschreibung einsteigen…

Alle Instrumentenbauer bedienen sich einer Vielzahl an Schablonen und Vorrichtungen die zum Bau eines Instrumentes unerlässlich sind. Auch ich habe mich zunächst einmal mit dem Bau dieser Hilfsmittel beschäftigt.
Eine der allergrößten Herausforderungen beim Bau der Ukulele, sind die gebogenen Hölzer für die Zargen und des Bodens. Auch wenn die Hölzer 2 mm stark sind, würden sie bei dem Versuch, sie in die gewünschte Form zu biegen brechen. Um dies zu verhindern, werden die zu biegenden Hölzer eine Zeitlang in einem Behälter dem Wasserdampf ausgesetzt. Bei vielen Holzarten haben die Holzzellen im Splintholzbereich die Aufgabe Wasser im Baum zu transportieren. Mit der Entstehung neuer Holzzellen „sterben“ die Holzzellen im Innern des Baumes ab und es wird der Stoff LIGNIN eingelagert. Es bewirkt, dass die Zelle verholzt und stützt den Baum von innen wie ein Skelett. Deshalb ist das Kernholz bei vielen Holzarten das gefragtere, wie z. B. bei der Eiche, da es härter ist.
Um nun das Holz biegen zu können, muss das Holz durch Wasserdampf biegbar gemacht werden, indem das Lignin elastisch wird.
Nachdem nun ein paar Hintergrundinformationen eingeflossen sind, komme ich nun zum Bau des Dämpfungsbehälters. Zuerst hatte ich die Idee eine Kiste aus Siebdruckplatten zu bauen. Diese Idee verwarf ich jedoch, da ich eine 0,5 m lange Kunststoffröhre aus einem HAT-Rohr für zweckmäßiger hielt. Einen passenden Boden in Form eines Verschlussdeckels kaufte ich gleich mit.
Die entscheidende Frage bestand nun darin, wie ich den Dampf erzeuge und wie ich ihn in den Behälter leite. Bei ebay Kleinanzeigen erstand ich günstig einen Dampfreiniger von Kärcher. Den Anschluss vermaß ich mit dem digitalen Messschieber, konstruierte eine Aufnahme, die ich mit dem 3D-Drucker herstellte. Mit einem 40 mm Forstnerbohrer bohrte ich ein Loch in die Röhre und klebte den Anschluss mit Epoxid-Harz ein. So lässt sich der Dampfreiniger ganz leicht dort anschließen und auch wieder lösen.
Den abnehmbaren Deckel stellte ich aus zwei 12 mm starken Siebdruckplatten her. Diese riss ich je mit dem Innen- und Außendurchmesser der Röhre mit einem Zirkel an und sägte sie mit der Stichsäge aus. Den Zirkeleinstichpunkt (Mittelpunkt) durchbohrte ich mit einem Ø 3 mm Bohrer als Aufnahme für meine Rundschleifeinrichtung an der Tellerschleifmaschine. Damit schliff ich die beiden Scheiben auf das Maß.
Die kleine Scheibe erhielt mit der Tischfräse eine Fase, damit sich der Deckel gut auf die Röhre stecken lässt und die große Scheibe eine Abrundung von einem R6. Beide Scheiben verschraubte ich mit drei Holzschrauben.
Um die Verschlüsse montieren zu können, schraubte ich zwei Spanner-Halter mit M4er Flanschkopfschrauben in M4er Einschlagmuttern an den Deckel.
Da das Holzbiegen mit Wasserdampf für mich absolutes Neuland darstellt, war das Ganze für mich auch experimentell zu betrachten.

Nachdem das Holz gedämpft an dem beheizten Alu-Rohr in Form gebogen wurde, wird es in die Pressform zum Trocknen eingespannt. Diese stellte ich aus MDF-Platten her, die ich miteinander mit Zylinderpassstiften fixierte. Zuvor hatte ich ein Zeichnung im Maßstab 1 : 1 mit Sprühkleber auf eines der Platten geklebt. Mit der Dekupiersäge sägte ich die Zargenkontur der obersten Platte aus und schliff die Konturen an der Teller- und der oszillierenden Schleifmaschine.
Die zwei anderen MDF-Platten riss ich über die fertige erste Platte an und sägte sie ebenfalls aus. Zudem fungierte die bereits fertige Platte als Frässchablone für den Bündigfräser.
Die MDF-Form diente nicht nur zur Herstellung der Zargen, sondern durch den Umbau mit 50 mm Beschnitt auch zum Ablängen der Zargen, und zum Verleimen des Zargenkranzes.
Da die Zarge aus einer Freiformfläche besteht, also kein regelgeometrischer Körper ist, habe ich mir Gedanken gemacht, wie ich die Kontur der Innen-MDF-Platte ausarbeite. Die Zargenstärke soll 2 mm betragen. Im Baumarkt erstand ich einige Nägel mit 2 mm Durchmesser, die ich entlang der bereits fertigen, äußeren Zargenkontur einließ, um nun die Innenkontur an der Teller- und oszillierenden Schleifmaschine anzupassen.

Gitarrenbauer verwenden zum Biegen speziell beheizte Biegeeisen. Da ich für ein einmaliges Projekt keine 639 EUR für ein solches Gerät ausgeben wollte, musste ich mir eine Alternative einfallen lassen.
Hierzu verwendete ich meinen Heißluftfön. Für den Umbau bestellte ich mir ein Alurohr mit 40 mm Durchmesser. Dieses ließ sich auf den Fön stecken und mit zwei Schellen fixieren. An die Schellen schraubte ich zwei Blechwinkel, die eine Aluplatte als rechtwinkelige Auflage zum Rohr trägt. Zuvor bohrte ich in das Blech ein 44 mm-Loch und entgratete die Kanten.
Da ja beide Zargen symmetrisch sein sollen, dürfen diese nicht im Free-style gebogen werden. Deshalb ist die Aluplatte als Auflagefläche gedacht, da sie rechtwinkelig zum Rohr ist.

Die Herstellung des gewölbten Bodens hat mir auch viel Kopfzerbrechen bereitet. Schließlich wird der Boden auf den Zargenkranz geleimt, nachdem bereits die Decke angeleimt ist. Für das nachträgliche Einleimen der Gitarrenbalken (Verstärkungsrippen) ist dann keine Möglichkeit mehr gegeben.
Es musste also eine Vorrichtung her, die es mir erlaubt, das Holz für den Boden so zu verformen, dass dieser schlussendlich bauchig ist. Ebenso sollten die beiden Verstärkungsrippen mit eingeleimt werden können.
Meine ursprüngliche Planung ging davon aus, mehrere Schnitte der Wölbung anzufertigen, auf denen der Boden mit den Gitarrenbalken verleimt wird. Irgendwie kam ich dann auf die Idee die Pressform mit dem 3D-Drucker herzustellen. Das geht schneller, exakter und der Vorteil besteht darin, dass der Leim die Verstärkungsrippen nicht mit der Pressform versehentlich verleimt, da die Vorrichtung aus dem PLA-Kunststoff ist. Ein weiterer Nebeneffekt besteht darin, dass das Oberteil der Pressform als Zulage beim Verleimen des Bodens an den Zargenkranz verwendet werden kann.
Von der Druckfläche her, konnte der Drucker die Teile gerade so drucken. Gesamtdruckzeit für das untere Teil knapp 26 Stunden, für das obere Teil fast 17 Stunden.

So wie viele Gitarren oder Ukulelen auch, wollte ich die Kanten am Korpus, also zwischen Zarge und Decke, sowie zwischen Zarge und Boden mit einer Zierleiste, einem Binding versehen. Dies setzt voraus, dass zuvor jeweils ein Falz in die Kante gefräst wird, in die eine gebogene Leiste (dem Binding) geleimt wird. An der Decke mag dies noch gehen, da sie eben ist und man darauf eine Oberfräse entlangführen könnte.
Gänzlich anders sieht dies an der Kante zwischen Zarge und Boden aus. Der Boden ist leicht gewölbt und eine Oberfräse würde darauf „herumeiern“. Also benötigte ich eine Vorrichtung um eine solche Fräsung vornehmen zu können.
Ich habe lange herumgetüftelt bis ich von einem Plan überzeugt war, dass diese Vorrichtung zum gewünschten Ergebnis führen würde. Und zwar baute ich ein höhenverstellbares Podest („Hubtisch“), welches mit vier Druckfedern nach oben gedrückt wird, sowie durch Linearführungen geführt wird. Die Oberfräse befindet sich auf meinem Fräsportal, sodass das Werkstück sich auf dem Podest darunter befindet und zur Fräse gedrückt wird. Ein Kunststoffring, der über den Kopierring der Fräse gesteckt wird, fungiert als Auflagefläche auf dem Werkstück. Der Abstand zwischen dem Kunststoffring und dem herausragenden Fräser muss genau eingestellt sein, da dies die Falztiefe bestimmt.
Die Werkstückauflage stellte ich mit einem Ø 17 mm Forstnerbohrer her. Die Außenkontur des Rings, dessen Maßhaltigkeit nicht wichtig ist, schliff ich an der Tellerschleifmaschine. Der Kunststoffring ließ sich so auf den Ø 17 mm Kopierring der Fräse stecken.
Eine einstellbare Vorrichtung, die als Seitenführung dient, besitzt als Anlage zwei Kugellager, die an dem Werkstück seitlich anliegen. Der seitliche Abstand zwischen Fräserdurchmesser und Werkstück definiert die seitliche Tiefe des Falzes.
So lässt sich ein gleichmäßiger Falz an eine Werkstückkante anfräsen, welche unterschiedliche Höhen aufweist.

Um saubere Töne erzeugen zu können ist die Mensur an einem Saiteninstrument sehr wichtig. Dies ist die Länge der freischwingenden Saiten. Im Gegensatz zu einer Geige haben Ukulelen und Gitarren Bundstäbe, die in Sägeschnitte im Griffbrett eingelassen werden. Die Abstände zueinander nimmt vom Kopf in Richtung Schallloch ab. Hierzu gibt es eine komplizierte Berechnungsformel, für die es spezielle Excel-Berechnungen gibt. Die Grundlage für die Berechnung stellt die Mensur dar.
Um die dünnen Einschnitte nicht zu tief auszuführen, besorgte ich mir eine kleine japanische Douzuki-Säge an die ich eine Tiefenbegrenzung aus Polycarbonat (PC) baute. Die Ganze Tiefenbegrenzung wird niemals einen Schönheitspreis gewinnen, weshalb wohl das Reststück PC seinen Teil dazu beiträgt. Die 6 mm starke PC-Platte schraubte ich einfach an die Säge und ließ die Zähne 1,6 mm herausstehen, sodass die Schnitttiefe um den Betrag begrenzt wird.

Vielleicht stellt das Biegen der Zargen die allergrößte Herausforderung an dem Projekt dar. Nicht nur, dass sie exakt die Konturen der Vorlagen wiedergeben sollen, sondern auch, dass beide Zargen symmetrisch zueinander und rechtwinkelig zur Decke sein sollen.
Die beiden Palisanderbrettchen mit 2 mm Materialstärke wiesen noch eine sägeraue Kante auf, die ich mit meiner provisorisch erstellten Vorrichtung mit zwei Kniehebelspannern an der Tischfräse begradigte. Anschließend schnitt ich die beiden, mit Doppelklebeband fixierten Brettchen auf die erforderliche Breite und fräste sie aufs Maß von 57 mm.
Beim Biegen der Zargen musste meine Küche herhalten, die zur erweiterten Werkstatt wurde. In die mobile Werkbank (Workmate von B&B) spannte ich den modifizierten Heißluftfön. Obwohl ich ihn auf 650°C stellte konnte ich außen am Alurohr „nur“ ca. 80°C messen.

Beim Bedampfen der Leiste zeigte sich sehr schnell, dass der 3D-gedruckte Adapter der Hitze nicht gewachsen war und sich verbog. Auch das Epoxidharz, mit dem ich den Adapter in das Kunststoffrohr geklebt hatte löste sich auf.
Nach einer Stunde bedampfen holte ich die Leiste heraus und bog an dem erhitzten Alurohr ein U-Profil in die Leiste. Auf der Innenseite zeigten sich einige Brandspuren am Holz. Das Erstaunliche war, dass das Holz im heißen Zustand wenig Widerstand beim Biegen bot. Beim Erkalten wird das Holz wieder fest. – Das geht allerdings extrem schnell.
Nachdem nun der Test soweit geklappt hat, ohne dass mir dabei das Teststück zerbrach, wollte ich es nun an meinem Zargenholz aus Palisander ausprobieren. Den Adapter fixierte ich mit Kabelbindern und nun ging es los. Wie zuvor bedampfte ich das Holz eine Stunde lang. Das Thermometer zeigte zumeist 99°C an. Anschließend nahm ich das Holz heraus und bog die „Taille“ der Ukulelen-Zarge. Anschließend die anderen Konturen. An dem heißen Alurohr lassen sich die Rundungen gut biegen. Allerdings muss das Holz dabei ständig mit einer Blumendusche angefeuchtet werden, damit es nicht verbrennt. Als die Kontur einigermaßen stimmte, habe ich die Zarge mit Zwingen an meiner Form fixiert. So festgespannt ließ ich das Holz erst einmal trocknen. Entschuldigt, dass es vom Biegeprozess keine Bilder gibt, aber dafür bestand keine Zeit.
Die zweite Zarge wurde dann in einem zweiten Stepp gebogen. Auch wenn hier die Anspannung ebenfalls sehr hoch war, ging die zweite Zarge noch besser von der Hand. Wohl auch, weil ich mir die entsprechenden Zwingen und Zulagen schon bereit gelegt hatte…

Um nun eine Verbindung zwischen den beiden Zargen und später auch für den Hals zu schaffen, benötigt man zwei Holzklötze. Man nennt sie Hals- und Endblock. Diese fertigte ich anhand meiner erstellten Zeichnungen aus Alpenfichte. Von oben betrachtet, arbeitete ich jeweils die Kontur der beiden Blöcke heraus. Hierbei war die Tellerschleifmaschine sehr nützlich. Die Seite, auf die der Boden kommt, ließ ich noch etwas länger, um sie an dem Boden anpassen zu können.
Bei den fertigen Ukulelen-Bausätzen sah ich, dass der Korpus und der Hals stumpf aneinander geleimt werden soll. Dies kann bei der Belastung einfach nicht richtig halten. Eine weitere Variante, die ich häufig gesehen habe, war am Hals einen Zapfen anzuarbeiten, der in einen Schlitz am Halsblock eingeleimt wird. Hierbei entsteht schon ein gewisser Formschluss und die Leimfläche vergrößert sich. Ich habe nun noch einen draufsetzen wollen, indem ich diese Verbindung mit einer Schwalbenschwanzführung herstellte. Da ich keinen Schwalbenschwanzfräser besitze, musste ein Plan-B her. Ich fräste mit einem 10 mm Spiralnutfräser und einem 17 mm Kopierring den 8 mm tiefen Grund der Führung an. Auf einem Hilfsklotz, an dem ich die 10°-Schräge angearbeitet hatte, konnte ich die Stechbeitel führen und den Rest händisch herausarbeiten.

Auf dem Weg zu einem Ukulelen-Korpus ist es notwendig die beiden Zargenteile zu einem Kranz zusammenzuleimen. Da das Biegen der Teile nicht auf den Millimeter genau in der Länge erfolgen kann, ließ ich die Zargenbrettchen insgesamt 100 mm länger als benötigt. Diese Überstände mussten nun nach dem Biegen auf das richtige Maß eingekürzt werden. Hierzu kürzte ich zunächst meine Biegevorrichtung, die ich 50 mm breiter gelassen hatte. Grob sägte ich diese an der Kappsäge ab und fräste mit einem Bündigfräser drei Vorrichtungsteile auf Maß, da ich ein viertes Teil schon auf die fertige Breite hergestellt hatte und diese mir nun als Kopierschablone beim Fräsen diente.
Die beiden Zargen zwingte ich jeweils in die Form und sägte die Überstände mit meiner japanischen Dozuki-Säge, die ich an meiner Form entlangführte ab.
Nachdem ich die Form umgebaute hatte, indem ich jeweils links und rechts zwei Formhälften steckte und dazwischen ein paar Distanzklötze legte, legte ich beide Zargenhälften in die Form und schliff die Kontur der Leimfläche an dem Hals- und Endblock so an, dass sie der Kontur der Zargen entsprachen. Mit vielen Zulagen und Zwingen leimte ich die beiden Blöcke an die Zargen.
Da sowohl die Zargen, als auch die Decke und der Boden aus 2 mm starkem Holz gefertigt sind, wäre die Leimfläche zueinander zu gering. Um die Leimfläche zu vergrößern, werden an die Zargeninnenseiten Leisten, sogenannte „Reifchen“ geleimt. Sie haben sehr viele Einschnitte, damit sie biegbar sind, um sich der Zargen-Kontur anzupassen.
Damit die Zargen beim Leimen der Reifchen die richtige Form beibehalten und weil Zwingen bei der Tätigkeit hinderlich wären, baute ich zuvor drei Spanner mit M8er Gewindestangen und der Kontur angepassten Holzklötzen.
Die Leisten für die Reifchen erhält man schon fertig mit den Einschnitten. Da die dünnen „Stege“ der Einschnitte nur 0,6 mm stark sind und diese ebenfalls leicht brechen, wenn man versucht sie zu biegen, dämpfte ich auch die Reifchen bevor ich sie an den Zargen anpasste und mit Klammern fixierte. Nach dem Trocknen leimte ich sie dann an die Zargen.
Die Seite, auf die die Decke geleimt wird, habe ich auf einer ebenen MDF-Platte, die ich mit Schleifpapier beklebt habe abgerichtet, sodass der Zargenring absolut plan war.
Auf die Seite für den Boden klebte ich den Ring mit Kreppband ab und zeichnete mir die Punkte an, die ich alle 50 mm ermittelt hatte, da der Boden gewölbt ist und die Zargen nicht parallel verlaufen. Die Punkte verband ich mit einer Linie, an der ich die Zargen auf Höhe sägte. Die Zargenkante arbeitete ich durch Feilen und Schleifen an die Linie heran. Anschließend passte ich auch hier die Reifchen an und leimte sie an die Zargen.

Eingangs hatte ich bereits erwähnt, dass die Materialstärken eines Zupf- und Streichinstrumentes ein Kompromiss zwischen einem optimalen Resonanzkörper aus dünnen Wandungen und der nötigen Stabilität darstellt. Um die Materialstärke so gering wie möglich zu halten, werden Verstärkungsrippen auf der Innenseite der Decke und des Bodens geleimt. Diese Beleistungen sind aus Alpenfichte gefertigt.
An der Tischfräse fräste ich die Leisten auf das exakte Maß von 6 mm Breite, damit diese sich auch in die gedruckte Form einlegen ließen. Die Kanten an den Leisten des Ukulele-Bodens rundete ich ab. Die Leisten für die Ukulelen-Decke erhielten ein Leistenprofil, welches einer Parabel gleicht. Das stellte ich mit einem Minihobel und mit einer Feile her.

Da die Spannung der Saiten auf die Instrumentendecke immens ist, wird auf der Unterseite der Decke in dem Bereich, an dem sich der Steg/Saitenhalter befindet, eine Verstärkung geleimt. Diese stellte ich nach Zeichnung aus 2 mm starkem und 20 mm breitem Palisanderholz her. Die Oberfläche rundete ich mit einem Radius von 50 mm ab, welche ich mit einer kleinen Raspel und einer Feile herstellte und mit einer Radienlehre kontrollierte.

Da bei einer Gitarre oder einer Ukulele durch das Anschlagen der Saiten, die Decke in Schwingungen versetzt wird, wird die Luft im Korpus bewegt und tritt aus dem Schallloch aus. Das Schwingen der Decke ist also durchaus erwünscht, wogegen dies am Schallloch nicht der Fall ist. Deshalb erhält die Ukulele auf der Unterseite der Decke eine Verstärkung um das Schallloch. Rechtwinkelig zur Maserrichtung der Decke, leimte ich ein 2 mm starkes Fichtenbrettchen, das Schalllochfutter auf. Da ich die Rosette um das Schallloch aus 1,2 mm Furnier in die 2 mm starke Decke einließ, hätte dies die Decke zudem zu sehr geschwächt. Also wirkt sich das Futter als Verstärkung auch in diesem Bereich positiv aus.
Ursprünglich habe ich vorgehabt, die abgerundete Oberfläche des Rings von Hand herzustellen, bis mir meine selbstgebaute Drechselbank einfiel, die durch eine Handbohrmaschine angetrieben wird. Zuerst klebte ich die Holzscheibe, die ich mit der Dekupiersäge ausgeschnitten hatte, mit doppelseitigem Klebeband auf die Planscheibe. Dies tat ich mit Hilfe eines 3 mm Zylinderstiftes zur Zentrierung auf der Planscheibe. Als erstes drechselte ich den Außendurchmesser und anschließend den Innendurchmesser auf Maß. Zum Schluss verrundete ich das Ganze.

Die 2 mm starken Sitka-Fichten-Brettchen für die Decke mussten zuerst einmal je eine gerade Kante erhalten, die ich übereinander gespannt an meiner Fräsvorrichtung vornahm. An der Kappsäge sägte ich mir acht Holzkeile, von denen ich die äußeren auf eine beschichtete Platte schraubte. Mit den restlichen Keilen spannte ich beim Verleimen die beiden Deckenbrettchen zusammen. Auch wenn hier der Verschnitt immens ist, so werden immer zwei Teile zusammengeleimt, dass von der Maserung ein linkes und ein rechtes Teil zusammenkommt, um ein schönes Bild der Maserung zu erhalten.
Die Rosette um das Schallloch wird bei günstigeren Instrumenten aufgeklebt. Da ich die Herausforderung liebe, habe ich eine Echtholz-Rosette, die es schon fertig mit einer Stärke von 1,2 mm zu kaufen gibt, vorgezogen. Diese musste in eine kreisrunde Nut, die zuvor in das Deckenholz gefräst wurde eingeleimt werden. Bei einer Materialstärke der Decke von zwei Millimetern durchaus eine Herausforderung. Leider stellte sich heraus, dass mein Fräsenzirkel für diesen kleinen Durchmesser zu groß war. Also hieß es mal wieder umzudisponieren und ein Brettchen zu verwenden in dem sich der Ø 17 mm Kopierring der Fräse in einem Ø 17 mm Loch im Brett führt. Eine Ø 3 mm Bohrung für die Aufnahme eines Zylinderstiftes stellte den Drehpunkt her. – Blöd nur, dass mit diesem Behelfszirkel eine Verstellung des Durchmessers nicht möglich ist. Die Nutbreite sollte aber 5,5 mm breit werden, sodass ich hierfür extra einen Fräser bestellen musste.
Mit Doppelklebeband fixierte ich das Deckenholz und fräste die Nut. Anschließend leimte ich die Rosette ein und schliff nach abbinden des Leims die Oberfläche bündig.
Die gleiche Prozedur wiederholte ich mit einem Behelfszirkel um das Schallloch herauszufräsen.
Nun konnte ich auf die Innenseite der Decke meinen bereits gefertigten Korpus auflegen und die Konturen anzeichnen. Vom Schallloch ausgehend zeichnete ich die Positionen für die Beleistungen und der Bridge ein, die ich aufleimte. Zwischen die Beleistungen passte ich das Schalllochfutter ein und leimte es ebenfalls fest.
Nun konnte an der Dekupiersäge die Form der Decke mit deutlicher Materialzugabe ausgesägt werden.
Mit einem Stechbeitel schrägte ich die Beleistungen zum Deckenrand hin ab. Dadurch kann die Decke besser schwingen.

Den Boden habe ich genauso wie die Decke aus zwei Teilen, nun aus ostindischem Palisander, mit Hilfe von Keilen zusammengeleimt. Anschließend habe ich mit einer Ziehklinge den leichten Versatz zwischen den beiden Teilen abgezogen. Mit der Biegeschablone zeichnete ich mir die Umrisse des Bodens auf und parallel hierzu eine weitere Linie, an der ich den Boden an der Dekupiersäge aussägte. Die Materialzugabe ist wichtig, da der Boden noch gebogen werden soll. – Abschneiden geht immer, mit dem „Dranschneiden“ tue ich mir allerdings immer schwer…
Da der Boden dieser Ukulele gewölbt ist und dies nicht nur von der Längsseite, sondern auch mit unterschiedlichen Biegungen im Querschnitt betrachtet erfolgt, habe ich eine Vorrichtung konstruiert und mit dem 3D-Drucker hergestellt, um in einer Spindelpresse das Bodenholz zu verformen und gleichzeitig die Verstärkungsrippen (Beleistung) anzuleimen.
Die Führungsstifte der zweiteiligen Form führte ich auch in die untenliegende MDF-Platte. Zur Führung beim Einlegen der Bodenplatte leimte ich vier Klötze an die MDF-Platte.
Nachdem die Verstärkungsrippen eingelegt, Leim aufgetragen und die Bodenplatte eingelegt war, schob ich das Ganze in die Spindelpresse.
Die Beleistungen wurden mit einem Stechbeitel zum Bodenrand hin ebenfalls abgeschrägt um den Boden besser schwingen zu lassen.

Nachdem ich den Zargenring in meine MDF-Form gespannt hatte, leimte ich den Boden auf den Ring. Nach dem Leimen schnitt ich den Überstand des Bodens mit der Japansäge grob in Form und arbeitete den Rest mit dem Stechbeitel nach und schliff das Ganze.
Genauso verfuhr ich beim Aufleimen der Decke auf dem Korpus.

Im Grunde wäre der Korpus so bereits funktionsfähig. Um nun auch etwas für die Optik zu tun, hatte ich mir überlegt die Kanten mit sogenannten Randeinlagen (Bindings) zu versehen. Hierzu muss sowohl an den Kanten zwischen Decke und Zargen, sowie zwischen Boden und Zargen ein Falz herausgearbeitet werden, der mit einer gebogenen Leiste wieder aufgefüllt wird. Der Falz zwischen Decke und Zarge würde an sich schon eine Herausforderung darstellen, obwohl die Decke als Auflagefläche eben ist.
Eine weitaus größere Herausforderung stellt der Falz zwischen Boden und Zarge da, da der Boden gewölbt ist und keine ebene Auflagefläche zum Fräsen bietet. Des Weiteren variiert die Zargenhöhe, sodass sie zur Decke nicht parallel verläuft.

Um dies dennoch bewerkstelligen zu können, nahm ich mein „Fräsportal“, mit dem ich normaler Weise Werkstücke von Höhe fräse und adaptierte eine verstellbare Vorrichtung daran. Mit dieser fräste ich den notwendigen Falz umlaufen in die Kanten des Korpusses. Glücklicher Weise hatte alles so funktioniert, wie ich es mir mit der Vorrichtung vorgestellt hatte. – Bei der Gelegenheit alles zu verpfuschen hätte bedeutet, viel Zeit und Geld für nichts investiert zu haben!
Der Nächste Schritt bestand darin, den ausgefrästen Falz mit einer umlaufenden Palisanderleiste aufzufüllen. Hierzu habe ich meinen Dämpfungs-Behälter etwas modifizieren müssen und ein HT40 Rohr oben in den Deckel eingelassen, sodass nun eine komplette Leiste in dem Behälter Platz fand. Leider habe ich vom Biegen und Fixieren am Korpus keine Bilder machen können, da ich zu sehr in Action war. Dafür mutete die zum Trocknen zuvor gedämpfte und gebogene Leiste mit dem Klebeband zum Fixieren an, als hätten sich die Künstler Christo und Jeanne-Claude verewigt.
Nach einem Tag Trocknung entfernte ich die Klebebänder und leimte die Leiste als Randeinlage in den Falz. Auch hier bediente ich mich wieder der Klebebänder, um die Randeinlage zu fixieren.
Die Decke erhielt ebenfalls einen Falz für eine Randeinlage. Des Weiteren fräste ich einen, kleineren Falz für eine Zierleiste. Diese besteht aus drei Lagen Furnier; schwarz-weiß-schwarz und kann fertig gekauft werden.
Auch diese Randeinlage habe ich ca. 30 Minuten gedämpft. An dem Biegeeisen aus dem umgebauten Heißluftfön und einer Blumendusche, mit der ich das zu biegende Holz feucht hielt, bog ich die Randleiste entsprechend des Ukulelen-Korpusses. Die Zierstreifen legte ich beim Fixieren mit dem Klebeband zwischen Randleiste und Decke.
Nach einem Tag Trocknung, entfernte ich die Klebebänder und leimte die Zier- und die Randleiste an den Korpus. Auch hier setzte ich zur Fixierung Klebebänder ein. Im Bereich der „Taille“, bei dem der Zug an den Leisten am größten ist, setzte ich Klemmen an.
Nach einem weiteren Tag entfernte ich die Klebebänder und feilte und schliff die seitlichen Überstände der Zier- und Randleiste bündig mit dem Korpus.

Den Hals der Ukulele stellte ich aus ostindischem Palisander her. Hierzu war es erforderlich, dass die Holzstücke an der Kappsäge zugeschnitten und miteinander verleimt werden. Um einige schräge Flächen sauber herstellen zu können, fertigte ich mir mit Hilfe der Kappsäge entsprechende Keilauflagen, auf denen ich mein Holz mit doppelseitigem Klebeband fixierte. Die Flächen fräste ich nun an meinem Fräsportal entsprechend mit der Oberfräse an. Ebenso fräste ich die schräge Fläche an, auf die anschließend das Kopfstück geleimt wurde, da der Kopf zu dem Halsstück abgewinkelt ist. Zunächst hatte ich die Stärke des Kopfes auf 8 mm gearbeitet. Die Konturen des Kopfes riss ich an und schliff an der Tellerschleifmaschine die schräg verlaufenden Seitenflächen an. Die Löcher für die Mechaniken bohrte ich mit einem 8 mm-Bohrer vor. Sie wurden später auf 8,2 mm aufgebohrt.
Der Hals, der sich zum Kopf hin verjüngt, habe ich mit der Mini-Akku-Handkreissäge und der Japansäge grob vorgeschnitten. Ein Kopiermodell aus MDF versah ich mit 3 mm Passstiftlöcher, die ich auf den Hals übertrug. Anschließend fixierte ich mit Zylinderstiften und doppelseitigem Klebeband das Kopiermodell am Hals und fräste mit einem Bündigfräser die Kontur des Halses von oben betrachtet. Die gleichen Löcher zur Aufnahme des Kopiermodells nahmen später das Griffbrett auf.
Am CAD habe ich die Konturen des Halses konstruiert. Da sich der Querschnitt des Halses zum Kopf hin verringert, verändert sich auch die Verrundung kontinuierlich. Am CAD habe ich mir die Tangenten konstruiert, um beim Verrunden zuvor eine maximale Fase herzustellen. So ist es einfacher mit einer Fase die runde Oberfläche herzustellen.
Anschließend arbeitete ich den Übergang vom Hals zum Korpus aus. Mit einem scharfen Stechbeitel brachte ich das Ganze so in Form, dass die Oberfläche mit Raspel, Feile und Schleifleinen geglättet werden konnte.
Der Übergang zwischen Hals und Kopf musste noch etwas warten, bis die Kopfplatte bearbeitet und auf den Kopf geleimt war.
Die Verbindung zu dem Korpus stellte ich mit einer Schwalbenschwanzverbindung sicher, die ich mit der Dekupiersäge heraussägte und mit Feilen und Schleifpapier an dem Korpus anpasste.

Das Kopfbrett wird in der Regel mit einem dünnen, aufgeleimten Brettchen, der Kopfplatte abgedeckt. Neben der Mechanik, die die Saiten des Instrumentes spannt, befindet sich auf der Kopfplatte sehr häufig auch das Logo oder der Schriftzug des Herstellers.
Wenn schon, denn schon, habe ich mir gedacht, versuche ich mich an einer Intarsie aus Perlmutt, welches meinen Spitznamen beinhaltet. Hierzu habe ich mir bei einem Onlinehändler für Goldschmiede und Juwelierbedarf Perlmutt-Blättchen bestellt.
Da ich bislang noch nie Perlmutt bearbeitet habe, kramte ich meine Laubsäge aus Kindheitstagen hervor und fing an mit einem ganz feinen Laubsägeblatt die zuvor mit Sprühkleber aufgeklebten Buchstaben auszusägen. Das funktionierte auch ganz gut so. Auf das Holz klebte ich ebenfalls mit ablösbarem Sprühkleber den gleichen Schriftzug. Dieser ließ sich problemlos mit der Laubsäge heraussägen. Schwieriger war es, die winzigen Perlmutt-Teilchen mit feinen Feilen und Schleifpapier an den Holzausschnitt anzupassen. Ein kleiner Schönheitsfehler entstand, als mir ein Buchstabe beim hineinpressen in das Holz zweimal brach. Perlmutt ist leider sehr spröde.
Da die Perlmutt-Blättchen 0,6 mm dünner als die Kopfplatte sind, richtete ich den Schriftzug bündig mit der Holzoberfläche aus und füllte auf der Rückseite die vertiefte Schrift mit Epoxidharz auf. Nach dem Aushärten des Harzes, schliff ich beide Seiten der Kopfplatte eben.
Nach dem Anzeichnen der Kopfkonturen sägte ich diese an der Dekupiersäge aus und leimte die Kopfplatte auf den Kopf. Beim Sägen ließ ich noch etwas Holz stehen, da es einfacher ist den Überstand nach dem Leimen mit einem Bündigfräser fertig zu fräsen.
Nach dem Aufleimen der Kopfplatte bohrte ich die Löcher für die Mechanik durch. Die Löcher waren ja bereits im Kopf vorhanden.
Abschließend musste ich noch eine Fläche für den Sattel an dem Übergang zwischen Hals und Kopf anfräsen. Der Sattel ist der Auflagepunkt und die Führung für die Saiten. Von dort laufen die Saiten in die Mechaniken, von wo sie zum Spannen aufgewickelt werden. Bei günstigen Instrumenten kommen Sättel aus Kunststoff zur Anwendung. Diese haben entgegen den Sätteln aus Rinderknochen den Nachteil, dass sie nicht selbstfettend sind und die Saite sich beim Stimmen ruckartig verstellen kann. Ich habe mich hier für einen Sattel aus Knochen entschieden.
Häufig sind diese Auflagen nur durch den Druck der gespannten Saiten gehalten. Ausgesprochen wichtig ist die richtige Höhe des Sattels. Ist er zu niedrig, schnarren die Saiten auf dem Griffbrett. Sind sie zu hoch, muss der Musiker zu viel Kraft beim Herunterdrücken der Saiten auf das Griffbrett ausüben.
Mit einer kleinen Fräsvorrichtung, in der sich eine Ø 13 mm Kopierhülse führte, fräste ich mit einem Ø 5 mm Fräser eine Nut von 0,4 mm Tiefe an, in der sich der Steg führt.

So, der große Augenblick war gekommen, den Korpus und den Hals miteinander zu verbinden. Ein Gitarrenbauer hatte mir noch den Tipp gegeben darauf zu achten, dass der Hals exakt mittig zum Korpus angeleimt wird.
Um sowohl den Korpus, als auch den Hals vor überschüssigem Leim zu schützen, klebte ich die betroffenen Bereiche mit Krepp- und Paketband ab. Ebenso die MDF-Unterlage, auf der ich beide Teile zum Leimen aufspannte.

Das Griffbrett stellte ich aus Makassar-Ebenholz her. In dieses wurden sehr dünne Einschnitte von ca. 0,6 mm Breite vorgenommen, um die Bundstege aus Messing in das Holz einschlagen zu können. Erst mit Hilfe dieser Bundstege lassen sich auf der Ukulele unterschiedliche Töne spielen.
Entscheidend für den Abstand der Stege zueinander ist zum einen die Länge der Mensur. Das ist die Länge der frei schwingenden Saiten zwischen Sattel und Steg. Dieses Längenmaß ist die Grundlage für eine komplizierte Berechnung, für die es online Exceltabellen zum Herunterladen gibt, welche die Abstände berechnet. Das macht die Berechnung zu einem Kinderspiel. Nach Eingabe der Mensurlänge, in meinem Fall 349 mm, spuckte mir das Programm sämtlich Abstände der Stege zueinander aus. Hierbei ist zu beachten, dass der 12. Bund, der exakt die halbe Mensurlänge beträgt sich direkt über der Zarge befindet.
Die Maße der Bundsteg-Abstände stellte ich mit dem digitalen Messschieber ein und spannte mir rechtwinkelig ein Holzklötzchen auf das Griffbrett. Das Holzklötzchen diente jeweils als Führung für die Säge.
Nachdem alle Einschnitte fertig waren, fixierte ich mit Doppelklebeband die Frässchablone für den Hals auf dem Griffbrett und bohrte die beiden Ø 3 mm Passbohrungen ab. So konnte ich die Schablone mit zwei Zylinderstiften auf das Griffbrett stecken und die Überstände an der Dekupiersäge weg sägen. Anschließend fräste ich die Kontur mit dem Bündigfräser nach.
Die Bundstege längte ich grob mit einem Seitenschneider ab und schlug die Abschnitte mit einem Kunststoffhammer ein. Die Überstände feilte ich bündig mit dem Holz.
Das zum Korpus zeigende Ende des Griffstücks erhielt noch eine Abschrägung, die ich mit einer Feile und Schleifleinen herstellt.
Zur Orientierung, welchen Bund beim Spielen der Ukulele zu greifen ist, habe ich mir sogenannte Perlmutt-Dots besorgt. Die auf dem Griffbrett haben einen Durchmesser von 4 mm und die seitlich am Griffbrett haben 2 mm im Durchmesser und werden mit Hilfe eines Bohrers eingelassen und mit Sekundenkleber eingeklebt.
Anschließend feilte ich mit einer Metallfeile leichte Überstände der Perlmutt-Dots bündig.
Das mit Tungöl eingeölte Griffbrett leimte ich mit einer Zulage an dem Hals fest. Austretende Leimreste müssen sofort mit einem feuchten Lappen entfernt werden!

Den Steg, der ebenfalls aus Büffelknochen besteht, stellte ich sowohl an der Dekupiersäge und an der Tellerschleifmaschine her. Die Abrundungen an den Kanten feilte und schliff ich von Hand, sodass er in die zuvor hergestellte Nut im Steghalter passte. Das knifflige war, dass der Abstand der Saiten zum ersten Bund ca. 0,5 mm und am 12. Bund ca. 2 mm beträgt. Diese Angaben fand ich in einem entsprechenden Forum für Ukulelen.
Für den Steghalter aus Makassar-Ebenholz wurde eine 3 mm breite Nut in das Holz gefräst, die den Steg aufnimmt. Die Saiten werden an dem Steghalter befestigt, die zugleich auf dem Steg aufliegen.
Die 3 mm breite Nut stellte ich mit einer Frässchablone, einer Ø 13 mm Kopierhülse und einem Ø 3 mm Fräser, sowie mit der Handoberfräse her. Auf der Außenseite des Halters wurden vier Ø 5 mm Löcher gebohrt und mit kleinen Einschnitten versehen. Die beiden äußeren Einschnitte mit einer Breite von 0,7 mm für die G und A-Saite stellte ich mit meiner kleinen Douzuki-Säge her. Die mittleren Schlitze für die C- und E-Saite stellte ich mit meiner großen Douzuki-Säge her.
Um den Steg-Halter etwas gefälliger aussehen zu lassen, erhielt die Oberseite eine Abrundung mit einem Radius von 50 mm. An den vier Ecken kamen Verrundungen von R5 und die obere Kante erhielt einen umlaufenden Radius von 1,5 mm.

Wie ich bereits schon erwähnte, habe ich das Griffbrett und den Steg mit Tungöl behandelt. Da das Tungöl, welches aus einer chinesischen Nuss gewonnen wird sehr zähflüssig ist, wird es sowohl mit Kamelienöl und Orangenöl dünnflüssiger gemacht, damit es besser in die Holzfasern eindringt. Die Maserung des behandelten Makassar-Ebenholzes wird so angefeuert und behält seine natürliche Haptik.
Nach dem Aufleimen des Griffbretts, wurde sowohl dieses, als auch die Leimfläche für den Steg auf der Korpus-Decke mit Kreppband abgeklebt, um das Instrument mit CLOU-Schnellschleiffgrund streichen zu können. Der Schleifgrund dient als Grundierung, der die Poren des Holzes füllt und leicht überschleifbar macht.
Nach dem Trocknen des Schnellschleiffgrundes, schliff ich die Oberflächen mit einer Körnung von 240. Die zweimalige Lackierung erfolgte mit einem AQUA CLOU Holzlack in seidenmatt. Der Zwischenschliff erfolgte mit einer 1000er Körnung.

Der Sattel der aus Knochen besteht, fixierte ich mit zwei Punkten Sekundenkleber am Hals. Die Stegeinlage, die ebenfalls aus Knochen besteht führt sich in der Nut des Steges und muss nicht zusätzlich fixiert werden. Durch den Druck der gespannten Saiten auf die Stegeinlage wird diese in den Steg gedrückt.
Den Steg leimte ich mit Hilfe eines Distanzstückes, welches den Abstand zwischen Steg und Sattel definiert auf die Decke.
Um die Mechaniken zu montieren, wurden zuerst die mitgelieferten Führungshülsen in die bereits in den Kopf gebohrten Löcher gepresst. In diese wurden die Mechaniken gesteckt und an den Kopf geschraubt.
Die Saiten erhielten an ihren Enden Knoten, welche sich in den Einschnitten halten. Deshalb sind die Einschnitts-Breiten so knapp wie möglich zu bemessen, um ein Durchrutschen der Saiten zu vermeiden.
Die anderen Enden der Saiten werden mit den Mechaniken aufgewickelt.

Bei einem solchen Projekt bleibt es leider nicht aus, dass einem auch der ein oder andere Fehler passiert. Einen gravierenden Fehler beging ich, als ich einige Flächen am Hals anfräste. Hier habe ich mich zuerst in einem Maß um 2 mm vertan, indem ich zu viel abfräste und als ich zur Krönung noch ein Stück Palisander zum Ausbessern anleimte, welches nicht dem Farbton entspricht, war das Desaster perfekt. – Von nun an arbeitete ich nach einem langen Arbeitstag nur noch an der Ukulele, wenn ich mich fit genug fühlte…

Ebenso wie die Ukulele selbst, so stellten mich auch die unzähligen Vorrichtungen, die den Bau erst ermöglichten, vor immer neue Herausforderungen. Aber da bekanntlich der Weg, das Ziel ist, bedurfte es u. a. eine Portion Hartnäckigkeit und ebenso viel Zeit…
In meinen Recherchen und bei einigen Arbeitsschritten habe ich viel über den Ukulelenbau gelernt. – Hier sei das Dämpfen und Biegen von Holz besonders erwähnt! Aber auch die Herstellung der Intarsie aus Perlmutt, sowie das Griffbrett haben mir neue Erkenntnisse in der Bearbeitung von mir bislang unbekannten Materialien und Fertigungsverfahren gewährt.
Auch wenn die Beschreibung in ihrer Länge auszuufern droht, so habe ich im Netz nur einen Baubericht gefunden der etwas detaillierter ausgeführt war. Für jemanden, der sich ein solches Projekt antut, kann jede Information hilfreich sein.
So manch ein Instrumentenbauer wird möglicher Weise über das Ergebnis oder die Vorgehensweise die Hände über dem Kopf zusammenschlagen. – Aber mir gefällt’s…