Dessiner les cavités électroniques et les passages de câbles

Une cavité électronique n’est pas un grand trou destiné à cacher les composants. Son contour doit permettre le montage et le démontage du circuit, tout en conservant assez de bois sous la table et autour des fixations. Sur une Stratocaster, l’accès se fait généralement par le pickguard ; sur une Les Paul, par le dos. Ces deux solutions entraînent des découpes et des séquences d’assemblage très différentes.

Cavité frontale, cavité arrière et plaque de fermeture

Avec un grand pickguard, une partie importante de l’électronique peut être installée depuis l’avant. La cavité n’a alors pas besoin de présenter un contour particulièrement esthétique puisqu’elle sera masquée.

À l’inverse, une guitare dont les contrôles traversent directement la table nécessite généralement une cavité accessible depuis l’arrière. Cette cavité doit alors posséder son propre couvercle. Lorsqu’une cavité arrière est utilisée, il faut dessiner son couvercle en même temps qu’elle.

Une simple ouverture refermée par une plaque posée sur le dos fonctionne techniquement, mais une plaque encastrée offre souvent une intégration plus propre. La cavité peut être réalisée à plusieurs niveaux :

une ouverture profonde pour l’électronique, puis une feuillure périphérique moins profonde destinée à recevoir la plaque. L’épaisseur de la plaque et la profondeur de la feuillure doivent permettre d’obtenir la finition souhaitée : affleurante ou légèrement en retrait. Les rayons intérieurs doivent, là encore, correspondre aux fraises réellement disponibles. La feuillure ne doit pas supprimer toute la matière nécessaire aux vis de fixation.

Chaque vis demande une zone suffisamment large et profonde pour assurer son maintien. Il faut aussi vérifier que les vis ne débouchent pas dans la cavité principale lorsque la profondeur disponible est faible.

Les bossages destinés aux vis peuvent être intégrés dès le dessin au lieu d’être découverts au moment de fabriquer la plaque. Une fermeture magnétique est également possible, mais elle impose elle aussi des logements précis pour les aimants et leurs contreparties. Une cavité arrière profonde rapproche son plafond de la face avant du corps. Cette épaisseur restante doit être suffisante pour maintenir les composants et conserver la rigidité locale recherchée.

Un chanfrein arrière ou un belly cut enlève précisément de la matière dans la partie du corps où une cavité électronique peut également vouloir s’étendre. Une cavité qui possède encore 8 mm de matière jusqu’au dos au centre peut se retrouver à seulement quelques millimètres de l’extérieur lorsqu’elle passe sous un grand chanfrein.

Même problème près de la tranche : un jack ou un potentiomètre peut entrer en conflit avec un arrondi important du corps. Comme nous l’avons vu dans Concevoir le corps, la vue de dessus ne suffit pas. Ces conflits apparaissent souvent uniquement en coupe ou en modélisation tridimensionnelle.

Blindage et continuité électrique

Les cavités électroniques peuvent être protégées par une peinture conductrice, une feuille métallique ou une combinaison des deux. Pour la conception, deux points sont particulièrement importants. Le premier est l’accessibilité : les surfaces doivent pouvoir recevoir correctement le revêtement choisi.

Le second est la continuité électrique. Une plaque de blindage ou un couvercle conducteur n’est utile que s’il est réellement relié au reste du blindage de manière contrôlée.

Il faut aussi éviter que les cosses d’un potentiomètre, d’un sélecteur ou d’un jack viennent accidentellement toucher une paroi conductrice. Une cavité très serrée peut fonctionner parfaitement avant blindage et créer un court-circuit une fois recouverte de cuivre. Un schéma peut montrer plusieurs connexions à la masse sans indiquer comment elles seront physiquement réalisées.

Passage des câbles et séquence de montage

Les micros, le sélecteur, les potentiomètres, le jack et éventuellement la batterie peuvent se trouver dans des zones différentes du corps. Certains canaux peuvent être percés après usinage. D’autres sont beaucoup plus faciles à réaliser avant collage d’une table ou fermeture d’une cavité.

Le passage ne doit pas traverser une vis de manche, un insert de chevalet, un pivot de vibrato ou une autre zone structurelle. Cette contrainte rejoint directement ce que nous avons vu dans Intégrer les micros et Intégrer le chevalet, le cordier et le vibrato : toutes les interfaces occupent simultanément le même corps. Un fil nu demande très peu de place. Un connecteur préassemblé peut en demander beaucoup plus.

Il faut donc décider dès la conception si les câbles seront soudés après passage ou s’ils devront pouvoir être retirés équipés de leurs connecteurs. Un câblage parfaitement ajusté sur le dessin peut devenir désagréable à maintenir.

Il faut conserver suffisamment de longueur pour sortir un potentiomètre, soulever une plaque ou retourner un pickguard sans arracher les connexions. Cette longueur supplémentaire doit néanmoins rester maîtrisée.

Un potentiomètre peut devoir être introduit par la cavité puis passé dans son trou. Un jack latéral peut nécessiter une clé ou une pince à l’intérieur. Une carte peut bloquer ensuite l’accès aux écrous d’un autre composant. Il faut donc simuler mentalement — ou physiquement — l’ordre de montage :

insérer le composant, le positionner, installer rondelle et écrou, serrer, câbler, puis éventuellement le retirer. Si une étape nécessite une pince qui n’entre pas dans la cavité, le problème appartient déjà à la conception. Un potentiomètre rond peut théoriquement être tourné dans presque n’importe quelle direction avant serrage. Dans la pratique, son orientation détermine l’endroit où se trouvent les cosses et donc le chemin des fils.

En revanche, certains voisinages mécaniques sont à éviter : contact entre cosses et blindage, fils passant dans un mécanisme de sélecteur, batterie contre des connexions fragiles, ou faisceau coincé sous une plaque.

Évolutions et circuits plus complexes

Lorsque le nombre de composants et de connexions augmente, une petite carte électronique peut simplifier considérablement l’assemblage. Elle peut recevoir résistances, condensateurs, connecteurs, commutation ou électronique active.

Cela améliore la reproductibilité mais transforme aussi la conception mécanique : la carte possède une longueur, une largeur, une hauteur et des points de fixation. Il faut également pouvoir la retirer.

Il peut être tentant de créer une immense cavité au cas où l’instrument recevrait un jour trois potentiomètres supplémentaires, une batterie, un préampli et un sélecteur exotique.

Cette approche a un coût : davantage de matière retirée, une plaque plus grande et parfois moins de liberté pour les autres éléments du corps. Une cavité suffisamment haute pour accepter un push-pull à la place d’un potentiomètre standard peut par exemple être pertinente. Prévoir un emplacement possible pour une pile sur un instrument susceptible de recevoir une électronique active peut également avoir du sens.

Les dimensions à relever avant de tracer

L’essai grandeur nature avant usinage

L’électronique est l’un des domaines où un prototype très rudimentaire peut révéler rapidement un problème. Un dessin imprimé à l’échelle 1:1 avec les véritables boutons posés dessus suffit déjà à juger l’espacement des contrôles.

Un morceau de carton, de MDF ou une chute de bois permet d’aller plus loin : monter les potentiomètres et le sélecteur à leur position réelle, puis vérifier si la main trouve naturellement les contrôles.

Le meilleur contrôle reste de présenter ensemble les composants réels, les câbles et la fermeture, puis de vérifier la possibilité d’accéder aux connexions. Pour le choix des axes et des boutons, voir Implanter potentiomètres, sélecteurs et jack ; pour les batteries, voir Intégrer une électronique active et sa batterie.