Stínový box a rámček pre dynamické LED osvetlenie :: 16 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Osvetlenie je dôležitým aspektom výtvarného umenia. A ak sa osvetlenie môže časom meniť, môže sa stať významným rozmerom umenia. Tento projekt sa začal účasťou na svetelnej šou a zážitkom, ako osvetlenie môže úplne zmeniť farbu objektu. Začali sme to skúmať v umení svetelných tkanín. Doteraz sme vybudovali dynamické osvetlenie pre 8 kusov vrátane obrazu a fotografie. Medzi svetelné efekty patrí: simulácia úsvitu a západu slnka, podvodné svetlo cez vlniacu sa hladinu, blesky v oblakoch a dramatická zmena vnímaných farieb a nálady umeleckého diela.

Tento návod stavia tieňovú skrinku a rám, ktorý drží diódy LED a osvetľuje umelecké dielo. Dozviete sa tiež o mnohých problémoch a vylepšeniach, ktoré sme cestou objavili.

Tiež sme spísali súvisiaci návod na zostrojenie ovládača osvetlenia. Programová časť tohto návodu obsahuje videá ukazujúce niekoľko dynamických svetelných efektov LED. Pozrite sa na to:

Teraz sa zameriame na fyzickú štruktúru, ktorá drží diódy LED a odráža ich svetlo na umelecké dielo.

Krok 1: Prehľad osvetlenia Shadow Box:

Koncept je jednoduchý: LED diódy okolo tieňového boxu odrážajú svoje svetlo od zrkadlového povrchu na zadnej strane rámu obrazu, aby osvetlili umelecké dielo. Umelec však musí naplánovať, aby bol reflexný rám obrazu široký 1,5 až 2 palce. Umelec musí okolo ohniska diela poskytnúť širšie než normálne pozadie.

Na stanovenie hĺbky tieňového poľa sme použili experimentálny osvetlený rám. Ak je umelecké dielo väčšie, tieňová skrinka musí byť hlbšia, aby vrhala svetlo do stredu. Ak má umelecké dielo veľkú hĺbku, tieňové pole musí byť tiež hlbšie. Naše tieňové boxy boli hlboké 2 až 4,5 palca. Umelecké dielo v tomto projekte bolo medzi 12 "a 30" v najdlhšom rozmere.

Krok 2: Materiály:

• Drevo pre strany tieňových boxov: 3/4 palcov x 5-1/2 (šírka 3/4 palca širší ako hĺbka tieňového boxu) použili sme topoľ. Je veľmi dôležité, aby bolo drevo čisté, rovné a ploché. Kúpili sme veľmi dobré drevo z formovacej mlyny za veľmi dobrú cenu.
• Výlisky pre reflexný rám: Pozri obrázok vyššie. Rám by mal byť široký 2 až 3 palce. Kúpili sme ten náš od Andersona McQuaida v Cambridge, MA.
• Lepidlo na drevo: Odporúčame Tightbond III so zeleným vrchom.
• Kontaktný cement: Odporúčame univerzálny cement Barge.
• Sušienky na spájanie dreva: č. 0 Veľkosť.
• Reťazec LED WS2812 https://www.adafruit.com/product/1461 Použili sme 60 LED na meter, k dispozícii sú pásy s vyššou a nižšou hustotou. Naše kúsky vyžadovali znížené okolité svetlo. Ak sa na váš kus budete pozerať pri normálnych úrovniach okolitého osvetlenia, navrhujem použiť 144 LED na meter.
• 1 "široký suchý zips s lepiacou podložkou
• Reflexný mylar s podložkou.
• Strojné skrutky Phillips č. 6-32 x 2,5 palcov s plochou hlavou
• Skrutky do mosadze do dreva #2 x 3/8 "Phillips
• Vložky z mosadzného dreva #6-32

Krok 3: Nástroje:

Nie je potrebné vlastniť všetky tieto nástroje. Použil som synovu dielňu, ktorá má väčšinu týchto nástrojov. Pravdepodobne môžete prísť s alternatívnym prístupom, ak nemáte konkrétny nástroj.

• Pokosová píla
• Stolová píla
• Router
• Vykrajovátko na sušienky
• Vŕtačka
• Nástroj Dremel
• Ťahacia píla: Navrhujem: IRWIN Marples Dovetail 7,25-palcová ťažná píla k dispozícii na Lowes za približne 14 dolárov
• Brúsna tyčinka: pás dreva široký asi 12 palcov x 1,5 palcov x hrubý asi 0,5 palca s brúsnym papierom so zrnitosťou 100 na jednej a 220 na druhej strane. Na lepenie brúsneho papiera používam kontaktný cement.
• Stredné a malé rýchle svorky: Veľa z nich. Nikto nemá dostatok svoriek!
• Hrdlové C-svorky
• Rámovacie námestie
• Tri-námestie
• Rovný povrch, na ktorý sa môžete upnúť: Vystačil som si s veľmi rovnou doskou 30 x 6 palcov, ale veľký povrch (ako posteľ stolovej píly) by bol oveľa lepší.
• Pravé uhlové zátvorky: Môj brat mi urobil niekoľko, ale myslím, že to isté môžete urobiť s drevenými blokmi starostlivo narezanými do pravého uhla.
• Žiletka a množstvo ďalších ručných nástrojov, podrobnosti nájdete vo všetkých krokoch.

Krok 4: Všeobecné pokyny:

• Pred rezaním skontrolujte svoje meranie (dvakrát skontrolujte!)
• Pred lepením vyskúšajte lícovanie
• Pred použitím dobrých materiálov vyskúšajte čo najviac krokov
• Ak môžete modelovať testovací rámček, aby ste preskúmali hĺbku tieňa, intenzitu svetla a šírku reflektora, ktorá najlepšie vyhovuje vášmu umeleckému dielu.
• Aby ste to hrali bezpečne, choďte s trochou dodatočnej hĺbky tieňového boxu a viac diód LED, ako si myslíte, že sú potrebné. Ak budete neskôr príliš unavení, môžete intenzitu svetla znížiť pomocou ovládača.
• Plánujte, kam pôjdu veci: Ovládač sme vložili do horného stredu rámu, spustili sme náš pás LED v ľavom hornom rohu a obišli sme rám v smere hodinových ručičiek z pohľadu niekoho, kto sa pozerá na umenie.
• Do hornej časti tieňovej skrinky od ovládača do ľavého horného rohu musí byť vyrezaný káblový kanál.

Krok 5: Vystrihnite tieňové pole a rám:

Na obrázku vyššie sú vyrezané figúrky pre dve tieňové skrinky. Jeden je hlboký asi 4 palce a druhý asi 2 palce.

• Orezajte šírku strán tieňových boxov na rovnakú hĺbku tieňového boxu plus 5/8 "pre" rabbet "(" Rabbet "je umelecký rám, ktorý hovorí o záreze na zadnej strane pre montáž umenia)
• Stolnou pílou som krájal rabbet. Pomocou kúska dreva skontrolujte hĺbku a šírku rezu.
• Skoste horný vnútorný okraj o 22 stupňov, čím vytvoríte 1/2 "široký povrch pre diódy LED. Opäť je najlepšie otestovať nastavenie píly pomocou šrotu.
• Konce pokoste na 45 stupňov. Dĺžka každej strany by mala zodpovedať veľkosti umeleckého diela plus 7/8 palcov, čo umožní malú medzeru okolo umeleckého diela, keď je zasadené do králika.
• Stolovou pílou odrežte drôtený kanál v hornom diele, zhruba od stredu do ľavého horného rohu.
• Pomocou pokosovej píly som narezal rám obrazu tak, aby vonkajšie rozmery boli o 1/8 "až 1/4" väčšie ako tieňové pole.

POZNÁMKA: Najlepšie výsledky dosiahnete pri pokosovej píle: drevo upnite alebo držte pevne, aby sa nepohybovalo. Rez robte pomaly, pretože pílový kotúč má pri šikmom reze tendenciu sa trochu ohýbať.

Krok 6: Vytvorte vrecko pre ovládač:

• Označte stredovú čiaru rámu a rozložte veľkosť vrecka ovládača. Náš je 2,5 "x 1,5" so zapusteným okrajom 1/4 "na podporu a pripevnenie" dverí "ovládača.
• Je ťažké dosiahnuť rovný strih tam, kde ho chcete mať, pomocou smerovača. Vytvoril som sprievodcu z tvrdého dreva, ktorý je zobrazený vyššie. Frézovací bit s priemerom 1/4 "sleduje vnútornú stranu vodítka a vytvára mi presný otvor s rovnými stranami. Naše vrecko je hlboké 0,62 palca a v spodnej časti vrecka je drevo hrubé asi 1/8 palca.
• „Dvere“, na ktoré je namontovaný ovládač, sú dve vrstvy dyhy, ktorá sa navíja asi na 0,05 palca.
• Vyrezal som 1/4 "široké vybranie okolo vrecka hlboké asi 0,04". Upevnil som rovnú dosku cez obrobok ako vodidlo pre router. Testovací rez v šrote mi umožnil zmerať posun medzi rezom routera a vodítkom, ktorý mi vyšiel široký 2,156 palca.
• Router ponechá rohy vybrania zaoblené, vyrežte ich pomocou žiletky a dláta na hrany.
• Konštrukciu a montáž ovládača nájdete v príslušnom návode:
• Dvere som pripevnil dvoma mosadznými skrutkami č. 2 x 3/8 "s plochou hlavou.

Krok 7: Rezanie sušienok:

• Rohový spoj potrebuje väčšiu pevnosť, ako môže poskytnúť iba lepidlo. Najjednoduchšou možnosťou je použiť dokončovacie nechty. Rozhodol som sa pre sušienkový spoj, kde je do spoja vložený kus dreva v tvare citrónu. Našťastie môj syn má sušienku, ktorú som použil.
• Na dosiahnutie dobrých výsledkov je rezačka sušienok pripevnená k doske a upnutá. Uhlové vodidlo má k sebe pripevnenú dosku, ktorá bezpečne drží obrobok, takže vrecko bude rezané v správnom uhle k povrchu pokosu. Vrecká na sušienky musia mať na oboch kusoch presne rovnakú vzdialenosť od okraja, aby sa roh pri lepení zhodoval. Upnutie všetkého pomáha a pri rezaní musíte pri zatláčaní dopredu dôsledne držať rúčku sušičky na pečenie.
• Ak sa sloty nezhodujú úplne, môžete ich trochu rozšíriť pomocou brúsneho kotúča, ako je to znázornené na obrázku vyššie. To vám poskytne určitú vôľu v spoji, aby ste ho pri lepení mohli upnúť zarovnane.
• Na nastavenie hĺbky rezu má rezačka sušienok gombík s pevnými hĺbkovými vreckami pre každú veľkosť sušienky. Zistil som, že tieto nastavenia sú o niečo hlbšie, ako je potrebné, čo má za následok, že strih vrecka je širší. To bol problém niektorých rámových líšt. Vytvoril som teda pripínací krúžok (pozri biely predmet na treťom obrázku vyššie), aby sa hĺbka vrecka zmenšila o 0,04 ". Rovnaký výsledok dosiahnete kúskom drôtu vhodnej veľkosti ohnutého okolo gombíka nastavenia hĺbky. Znova vyskúšajte a upravte tak, aby ste dosiahli optimálnu hĺbku rezu.
• Sušienkové spoje na šikmých rohoch sú náročné a veľa práce. Neváhajte a vyskúšajte si nechty v testovacom rohu, aby ste zistili, či vám to vyhovuje.

Krok 8: Montáž spojov:

• Pred lepením musíte spoj skontrolovať a vykonať všetky úpravy.
• Je to veľmi podobné tomu, čo budete robiť pri lepení spoja.
• Potrebujete veľmi rovný povrch, na ktorý sa môžete upnúť. Mám veľmi plochú 6 "širokú dosku a toto fungovalo v poriadku, ale väčšia by bola lepšia. To je nevyhnutné, aby sa dve polovice rámu neskôr zhodovali.
• Strany tieňového boxu alebo strany rámčeka obrázku musia byť držané naplocho a v pravom uhle. Na kontrolu uhla použite rámovací štvorec.
• Ak má spoj medzeru, použil som ťahovú pílu na prebrúsenie spoja jemným nechaním píly sledovať existujúci rez. Urobil som to s kĺbom stále upnutým. Samozrejme to robíte bez sušienky v kĺbe. To z tesných miest odoberie veľmi malé množstvo materiálu, čo umožní lepšiemu spojeniu spoja.

Krok 9: Lepenie spojov:

• Tento proces je rovnaký pre tieňové pole aj pre rám obrazu.
• Pred lepením každý spoj osušte.
• Sušienky trochu skontrolujte a posypte. Niekedy im trčia triesky, ktoré zasahujú do montáže kĺbov.
• Použite vysokokvalitné lepidlo na drevo, ako je Titebond III, ktoré vám poskytne trochu viac času na montáž, aby bol spoj zarovnaný a zovretý na svojom mieste.
• Spoj urobte tak tesný, ako len môžete, pokiaľ možno štvorcový a boky rámu ploché.
• Zmerajte dĺžku medzi hrotmi nelepených koncov. Toto je diagonálna vzdialenosť v celom ráme. Budeme potrebovať, aby mala druhá strana rovnakú uhlopriečku.
• Ďalej prilepte diagonálne protiľahlý roh. Nezabudnite vložiť sušienky.
• Teraz máme dve polovice rámu a posledným krokom je prilepenie dvoch zostávajúcich rohov súčasne. Na to je potrebné niekoľko svoriek, ako je vidieť na obrázku vyššie, ale konečný výsledok bude krásny.

Krok 10: Vŕtanie otvorov pre skrutky v tieňovom boxe:

• Chcel som byť schopný rozobrať rám z tieňovej skrinky v prípade, že by osvetlenie potrebovalo údržbu. Rozhodol som sa ich teda pripevniť strojnými skrutkami č. 6-32 x 2,5 ". To si vyžiadalo vyvŕtanie otvoru hlbokého 4,5 palca cez 3/4" hrubé strany tieňovej skrinky.
• Tento návod má nejaké „prebité“, pokojne pripevnite rám k tieňovému boxu iným spôsobom. Vložiť dlhé otvory cez úzke dosky je náročné. A možno budete chcieť niektoré z týchto trikov aj pre iné projekty, takže čítajte ďalej.
• Vykonajte všetky tieto kroky so skúšobným kusom, kým sa vyvŕtaný otvor dostatočne konzistentne nevysunie na druhú stranu dosky.
• To sa musí vykonať pomocou vŕtačky. Dôsledné upnutie dosky je kľúčom k tomu, aby ste cez dieru mohli prejsť priamo.
• Zverák, upnutý k lôžku vŕtačky, zarovnáva dosku v jednom smere. Na zarovnanie druhého smeru sa používa úroveň, ako je znázornené vyššie.
• Rabbet predstavuje ďalšiu výzvu, keď je strana rabeta v strede dosky presne tam, kde chceme dieru. Upnutím kusu šrotu v rabete sa v strede vytvorí „pevný“kus dreva, takže vŕtačka bude mať tendenciu ísť rovno.
• Na vytvorenie štartovacej diery som použil krátky stredový vrták.
• Ďalej som použil 6 "dlhú 1/8" vŕtačku, aby som vŕtal celú cestu. Do hlbších tieňových boxov vŕtam 4,5 -palcovú hlbokú dieru vŕtacím lisom, ktorý má iba 3 “zdvih. To si vyžiadalo čiastočné vyvŕtanie a následné opätovné upnutie vrtáka von.
• Hlava skrutky potrebuje voľný priestor, takže bude pod úrovňou rabetu. A dĺžka skrutky musí presahovať asi 3/8 "za tieňovú skrinku. Pred pohybom súčiastky vyvŕtam voľný priestor s priemerom 9/32" do požadovanej hĺbky. Pozrite sa na tretí obrázok vyššie.
• Do väčšiny tieňových boxov som vložil štyri upevňovacie otvory.

Krok 11: Nainštalujte prílohy do rámu obrazu:

Závitové mosadzné vložky do dreva sú skvelým spojovacím prvkom, než umožňuje opakovanú demontáž. Nasleduje najlepší spôsob, akým som ich nainštaloval.

• Tienidlo a rám pripevnite k sebe opatrne, aby boli presne zarovnané.
• Na vyvŕtanie pilotných otvorov v ráme použite ručnú vŕtačku s dlhým bitom 1/8 ". Vrták označte páskou, aby ste vedeli, kedy je diera v ráme hĺbkou vložky. Je zrejmé, že nie je potrebné vyvŕtať všetky cesta cez rám.
• Vyberte tieňovú škatuľu a vyvŕtajte otvory na správnu veľkosť vložiek. V mojom prípade to bolo 5/32 "priemer. Opäť označte vrták pre hĺbku. Dávajte si obzvlášť pozor, aby ste vrták držali vzadu, pretože pomocou pilotného otvoru sa vrták vtiahne sám do dreva viac ako obvykle a môžete stratiť kontrolu.
• Teraz je tu skutočne úžasný objav. Vložky sa dodávajú s otvorom pre skrutkovač v hornej časti, ktorý je možné nainštalovať. V minulosti som mal zlé skúsenosti s odstraňovaním štrbín alebo zlomením vložky. Teraz používam krátku skrutku s hlavou, ktorá zapadá do vložky, spolu s malým štvorcom z hliníka s otvorom v strede. Na zaskrutkovanie vložky do rámu sa používa šesťhranný kľúč. Držím hliníkovú štvorcovú podložku, aby vložka nevycúvala a odstránila skrutku s hlavou.
• Otvor 1/8 "v skrinke tieňa je na skrutkách č. 6 trochu utiahnutý, takže ho vyvŕtam na priemer 9/64".

Krok 12: Pridanie reflektora do rámu obrazu:

• Určte šírku reflektora: Zostavte rámček s tieňom k rámu a urobte značku ceruzky na ráme obrazu okolo vnútorného okraja tieňa. Zmerajte vzdialenosť od značky ceruzky k vnútornému otvoru rámu.
• Vyberte rám obrazu z tieňového poľa.
• Vystrihnite dostatok prúžkov adhézneho podloženého reflexného mylaru, aby ste obišli rám obrazu.
• Aby sa reflektor nezobrazoval, prilepte ho trochu dozadu od vnútorného okraja rámu obrazu.

Krok 13: Zapojenie pásika LED:

Viac o elektrickej stránke tohto projektu v sprievodnom návode:

• Vystrihnite pásy LED diód pre každú stranu tieňového boxu. V rohoch ponechajte určitý priestor, aby pásy LED boli o 1,5 "až 1/2" kratšie ako vnútorná dĺžka strany tieňového boxu.
• LED pásy majú smer komunikácie. Šípky na páse by mali smerovať preč od konca, kde je pripevnený drôt ovládača.
• Prišlo mi najľahšie upnúť pásik na dosku pri spájkovaní. Tiež som vyrezal zárez na konci ražnicového kabobového špajle, aby držal drôty na mieste pri spájkovaní. Použil som lanko s priemerom 26 mm.
• Aby som obišiel rohy, nastrihal som kúsky drôtu dlhé 1,75 "a vytvaroval ich do slučky spájajúcej jeden segment s druhým. Dávajte pozor na smer šípok na každom segmente.
• Posledný segment dostane odpor 200 ohmov medzi komunikačnou linkou a záporným silovým vedením („uzemnenie“). Mne pomohlo prikryť nohy rezistora silikónovou izoláciou odizolovanou z nejakého drôtu.
• Aby som pomohol s distribúciou energie, pripájam kladné a záporné elektrické vedenie od konca posledného segmentu k začiatku prvého segmentu (kde je pripojený regulátor).
• Toto je správny čas na testovanie diód LED. Akonáhle sú prilepené k tieňovému boxu, je ťažké ich opraviť. Pripojte ovládač k testovaciemu programu a presvedčte sa, že všetky diódy LED fungujú.

Krok 14: Pripojenie diód LED k tieňovému boxu:

• Lepiaca podložka na pásoch LED nedrží spoľahlivo na holom dreve. Skosenú hranu natrieme kontaktným cementom. Potom, čo asi 15 minút zaschne, naneste LED pásik. Navrhujem vykonať jednu hranu naraz.
• Potom zasuňte drôt do ovládača v píle „káblového kanála“a zaistite ho horúcim lepidlom.
• Druhý obrázok by mal mať na ráme obrazu reflektor, ak boli dodržané kroky v tomto návode.
• Napokon zatlačím malé očká drôtu do každého rohu.

Krok 15: Inštalácia umeleckého diela:

• Tieňovú skrinku je potrebné vyložiť. Použili sme buď tkaninu farby, ktorá prispieva k umeleckému dielu, alebo čiernu matnú dosku. Na lepidlo sme zriedili lepidlo na drevo Titebond vodou a namaľovali sme ho na tieňové políčko po jednej strane. Potom sme vložku pritlačili na lepidlo a držali sme ju na mieste najmenej 30 minút.
• Textílie, ktoré sme prilepili na kus dreva obložením hrubým 1/4 "pomocou sprejového lepidla. Rôzne druhy výtvarných prác budú vyžadovať rôzne spôsoby montáže.
• Aby sme dosiahli konečný vzhľad, položili sme za obloženie kus rohože.
• Ceruzkou som označil miesta okolo tieňového boxu, kde chcem prílohy.
• Potom vyrežte 1 "dlhý hájik 1/8" hlboký pomocou dremel nástroja s frézou s priemerom 3/8 ". Pozri fotografiu vyššie.
• Z plechu s rozmerom 24 som odrezal 3/4 "široké pásy 2" dlhé a pomocou mince ako templá zaoblil konce.
• Tieto úchytky držia umenie na mieste pomocou 1 palcového širokého lepeného suchého zipsu so slučkami na plechu a háčikmi na podložke.
• Existuje mnoho spôsobov, ako držať umelecké dielo v tieňovom boxe. Páči sa mi táto metóda, pretože umožňuje ľahký prístup a opätovné zostavenie.

Krok 16: Zvyšok príbehu:

Toto je jeden z dvoch pokynov pre tento projekt. Ak ste to ešte neurobili, pozrite sa na sprievodcu s pokynmi na: