Stínový box a rámeček pro dynamické LED osvětlení pro umění :: 16 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Osvětlení je důležitým aspektem výtvarného umění. A pokud se osvětlení může časem měnit, může se stát významnou dimenzí umění. Tento projekt začal návštěvou světelné show a zkušeností, jak osvětlení může zcela změnit barvu předmětu. Začali jsme to zkoumat v umění světelných tkanin. Dosud jsme vybudovali dynamické osvětlení pro 8 kusů včetně malby a fotografie. Světelné efekty zahrnovaly: simulace úsvitu a západu slunce, podvodní světlo vlnící se hladinou, blesky v oblacích a dramatická změna vnímaných barev a nálad uměleckého díla.

Tento návod staví stínítko a rámeček, který drží LED diody a osvětluje umělecké dílo. Dozvíte se také o mnoha problémech a vylepšeních, která jsme cestou objevili.

Rovněž jsme napsali související instrukce k sestavení ovladače osvětlení. Programovací část této instrukce obsahuje videa ukazující několik dynamických světelných efektů LED. Podívejte se na:

Prozatím se zaměříme na fyzickou strukturu, která drží LED diody a odráží jejich světlo na kresbu.

Krok 1: Shadow Box Lighting Přehled:

Koncept je jednoduchý: LED diody kolem stínítka odrážejí své světlo od zrcadlového povrchu na zadní straně rámečku obrazu a osvětlují umělecké dílo. Umělec však musí naplánovat, aby rámeček reflexního obrázku byl široký od 1,5 do 2 palců. Umělec musí poskytnout širší než normální pozadí kolem ohniska díla.

K určení hloubky stínového pole jsme použili experimentální osvětlený rámeček. Pokud je umělecké dílo větší, stínová skříňka musí být hlubší, aby vrhala světlo do středu. Pokud má umělecké dílo velkou hloubku, musí být stínové pole také hlubší. Naše stínové boxy byly hluboké mezi 2 a 4,5 palce. Umělecké dílo v tomto projektu bylo mezi 12 "a 30" v nejdelší dimenzi.

Krok 2: Materiály:

• Dřevo pro strany stínových boxů: 3/4 "x 5-1/2 (šířka 3/4" širší než hloubka stínového boxu) použili jsme topol. Je velmi důležité, aby bylo dřevo čisté, rovné a ploché. Koupili jsme velmi dobré dřevo z formovacího mlýna za velmi dobrou cenu.
• Výlisky pro reflexní rámeček: Viz obrázek výše. Rám by měl být široký 2 až 3 palce. Koupili jsme ten náš od Andersona McQuaida v Cambridge, MA.
• Lepidlo na dřevo: Doporučujeme Tightbond III se zeleným vrcholem.
• Kontaktní cement: Doporučujeme univerzální cement Barge.
• Sušenky na spojování dřeva: č. 0 Velikost.
• Řetězec LED WS2812 https://www.adafruit.com/product/1461 Použili jsme 60 LED na metr, k dispozici jsou pásy s vyšší a nižší hustotou. Naše kousky vyžadovaly snížené okolní světlo. Pokud bude váš kousek viděn při normálních úrovních okolního osvětlení, doporučil bych použít 144 LED na metr.
• 1 "široký lepicí pásek se suchým zipem
• Lepicí podložený reflexní mylar.
• Strojní šrouby #6-32 x 2,5 "Phillips s plochou hlavou
• Šrouby do mosazi do dřeva #2 x 3/8 "Phillips s plochou hlavou
• Vložky z mosazného dřeva #6-32

Krok 3: Nástroje:

Všechny tyto nástroje nemusíte vlastnit. Použil jsem dílnu svého syna, která má většinu těchto nástrojů. Pravděpodobně můžete přijít s alternativním přístupem, pokud nemáte konkrétní nástroj.

• pokosová pila
• Stolní pila
• Router
• Vykrajovátko na sušenky
• Vrtačka
• Nástroj Dremel
• Tahová pila: Navrhuji: IRWIN Marples Dovetail 7,25 palcová tažná pila k dispozici na Lowes za zhruba 14 $
• Brusná tyčinka: dřevěný pruh o šířce přibližně 12 palců x 1,5 palců x tloušťce asi 0,5 palce s brusným papírem o zrnitosti 100 na jedné straně a 220 na druhé straně. Na lepení brusného papíru používám kontaktní cement.
• Střední a malé rychloupínače: Spousta z nich. Nikdo nemá dost svorek!
• Hluboké hrdlo C-svorky
• Rámovací náměstí
• Tri-square
• Rovný povrch, na který se můžete upnout: Vystačil jsem si s velmi rovnou deskou 30 "x 6", ale velká plocha (jako postel stolní pily) by byla mnohem lepší.
• Pravoúhlé závorky: Můj bratr mi nějaké udělal, ale myslím, že byste mohli udělat to samé s dřevěnými bloky pečlivě řezanými do pravého úhlu.
• Žiletka a řada dalších ručních nástrojů, podrobnosti najdete ve všech krocích.

Krok 4: Obecné pokyny:

• Před řezáním zkontrolujte své měření (zkontrolujte dvakrát!)
• Před lepením vyzkoušejte lícování
• Vyzkoušejte co nejvíce kroků, než se pustíte do dobrých materiálů
• Pokud můžete modelovat testovací rámeček a prozkoumat hloubku stínového pole, intenzitu světla a šířku reflektoru, která nejlépe vyhovuje vašemu uměleckému dílu.
• Chcete -li hrát bezpečně, jděte s malou hloubkou stínového pole a více LED, než si myslíte, že jsou nutné. Pokud budete později příliš stavět, můžete pomocí ovladače snížit intenzitu světla.
• Plánujte, kam půjdou věci: Vložili jsme ovladač do horního středu rámu, spustili jsme náš LED pásek v levém horním rohu a obcházeli rámeček ve směru hodinových ručiček z pohledu někoho, kdo si prohlížel umění.
• V horní části stínovacího pole od ovladače k levému hornímu rohu musí být vyříznut kabelážní kanál.

Krok 5: Vystřihněte stínovací rámeček a rámeček:

Na výše uvedeném obrázku jsou vyřezány kusy pro dvě stínová pole. Jeden je hluboký asi 4 palce a druhý asi 2 palce.

• Ořízněte šířku stran stínového boxu na stejnou hloubku stínového boxu plus 5/8 "pro" rabbet "(" Rabbet "je umělecký rámeček hovoří o zářezu na zádech pro montáž umění)
• Kráječ jsem rozřezal stolní pilou. Pomocí kousku dřeva zkontrolujte hloubku a šířku řezu.
• Zkoste horní vnitřní hranu o 22 stupňů a vytvořte 1/2 "široký povrch pro LED diody. Opět je nejlepší vyzkoušet nastavení pily pomocí šrotu.
• Zkoste konce na 45 stupňů. Přizpůsobení délky každé strany velikosti uměleckého díla plus 7/8 ", což umožní malou mezeru kolem uměleckého díla, když je zasazeno do králíka.
• Pomocí stolní pily odřízněte drátěný kanál v horním dílu, zhruba od středu do levého horního rohu.
• Pomocí pokosové pily jsem ořízl rám obrazu, takže vnější rozměry jsou o 1/8 "až 1/4" větší než stínovací pole.

POZNÁMKA: Nejlepších výsledků s pokosovou pilou: sevřete nebo pevně držte dřevo, aby se nepohybovalo. Řez provádějte pomalu, protože čepel má tendenci se při řezání pod úhlem trochu ohýbat.

Krok 6: Vytvořte kapsu pro ovladač:

• Označte středovou čáru rámu a rozvrhněte velikost kapsy ovladače. Náš je 2,5 "x 1,5" se zapuštěným okrajem 1/4 "pro podporu a připevnění" dveří "ovladače.
• Je těžké dosáhnout přímého řezu tam, kde chcete, pomocí routeru. Vytvořil jsem průvodce z tvrdého dřeva na obrázku výše. Frézovací bit o průměru 1/4 "sleduje vnitřek vodítka a dává mi přesný otvor s rovnými stranami. Naše kapsa je hluboká 0,62", takže dřevo na dně kapsy je silné asi 1/8 ".
• „Dveře“, na které je ovladač namontován, jsou dvě vrstvy dýhy, která se navine na tloušťku asi 0,05 palce.
• Vyřízl jsem 1/4 "široké vybrání kolem kapsy asi 0,04" hluboké. Upnul jsem rovnou desku přes obrobek jako vodítko pro router. Zkušební řez ve šrotu mi umožnil změřit posun mezi řezem routeru a vodítkem, který pro mě vyšel na šířku 2,156 ".
• Router ponechá rohy vybrání zaoblené, vyřízněte je na hrany pomocí žiletky a dláta.
• Konstrukci a montáž ovladače naleznete v příslušném návodu:
• Dveře jsem připevnil dvěma mosaznými šrouby s plochou hlavou #2 x 3/8 ".

Krok 7: Řezání sušenek:

• Rohový spoj potřebuje větší pevnost, než jakou může poskytnout jen lepidlo. Nejjednodušší možností je použít dokončovací nehty. Rozhodl jsem se pro sušenkový spoj, kde je do spoje vložen kus dřeva ve tvaru citronu. Naštěstí má můj syn vykrajovátko na sušenky, které jsem použil.
• Aby bylo dosaženo dobrých výsledků, je řezačka sušenek připevněna k desce a upnuta. Úhlové vodítko má k sobě připevněnou desku, která bezpečně drží obrobek, takže kapsa bude řezána ve správném úhlu k povrchu pokosu. Aby byly rohy při lepení stejné, musí mít kapsy na sušenky na obou kusech přesně stejnou vzdálenost od okraje. Upnutí všeho pomáhá a při tlačení dopředu musíte při řezání důsledně držet rukojeť sušenky.
• Pokud se sloty neshodují dokonale, můžete je trochu rozšířit pomocí brusného kotouče, jak je znázorněno výše. To vám poskytne určitou vůli ve spoji, abyste jej mohli při lepení upnout do zákrytu.
• Pro nastavení hloubky řezu má řezačka sušenek knoflík s pevnými hloubkovými kapsami pro každou velikost sušenky. Zjistil jsem, že tato nastavení jsou o něco hlubší, než je nutné, což má za následek, že kapesní řez je širší. To byl problém u některých výlisků rámu. Vytvořil jsem tedy nasazovací prsten (viz bílý předmět na třetím obrázku výše), abych snížil hloubku kapsy o 0,04 ". Stejného výsledku můžete dosáhnout kouskem drátu příslušné velikosti ohnutého kolem knoflíku pro nastavení hloubky. Znovu vyzkoušejte a upravte, abyste získali optimální hloubku řezu.
• Sušenky na pokosových rozích jsou ošidné a hodně práce. Neváhejte a zkuste dokončit nehty na testovacím rohu, abyste zjistili, zda vám to funguje.

Krok 8: Montáž spojů:

• Před lepením je třeba spoj zkontrolovat a provést jakékoli úpravy.
• To je velmi podobné tomu, co budete dělat při lepení spoje.
• Potřebujete velmi rovný povrch, na který se můžete upnout. Mám velmi plochý 6 "široký prkno a fungovalo to dobře, ale větší by bylo lepší. To je nutné, aby se obě poloviny rámu později shodovaly.
• Strany stínového rámečku nebo strany rámečku obrázku musí být drženy naplocho a v pravém úhlu. Pomocí rámečku zkontrolujte úhel.
• Pokud má spoj mezeru, použil jsem tažnou pilu k přeříznutí spoje jemným ponecháním pily sledovat stávající řez. Udělal jsem to s kloubem stále upnutým. Samozřejmě to děláte bez sušenky v kloubu. To odstraní velmi malé množství materiálu z těsných míst, což umožní lepší spojení spoje.

Krok 9: Lepení spojů:

• Tento proces je stejný pro stínové pole i pro rámeček obrázku.
• Před lepením každý spoj spojte nasucho.
• Sušenky trochu prohlédněte a obrouste. Někdy jim trčí třísky, které narušují montáž kloubů.
• Použijte vysoce kvalitní lepidlo na dřevo, jako je Titebond III, které vám poskytne trochu více času na montáž, aby byl spoj vyrovnán a upnut na místo.
• Spojte co nejtěsněji, co nejvíce hranatě a po stranách rámu.
• Změřte délku mezi špičkami nelepených konců. Toto je diagonální vzdálenost napříč rámem. Budeme muset zajistit, aby druhá strana měla stejnou diagonální vzdálenost.
• Dále přilepte diagonálně protilehlý roh. Nezapomeňte vložit sušenky.
• Nyní máme dvě poloviny rámu a posledním krokem je slepení dvou zbývajících rohů současně. To vyžaduje docela dost svorek, jak je vidět na obrázku výše, ale konečný výsledek bude nádherný.

Krok 10: Vrtání otvorů pro šrouby ve stínítku:

• Chtěl jsem mít možnost rozebrat rámeček ze stínového boxu pro případ, že by osvětlení vyžadovalo údržbu. Rozhodl jsem se je tedy připevnit pomocí strojních šroubů č. 6-32 x 2,5 ". To vyžadovalo vyvrtání otvoru o šířce 4,5 palce skrz 3/4" tlusté strany stínové krabice.
• Tento instruktáž má nějaké „over kill“, klidně připojte rámeček ke stínovému poli jiným způsobem. Provádět dlouhé otvory přes úzké desky je ošemetné. A možná budete chtít některé z těchto triků pro jiné projekty, takže čtěte dále.
• Všechny tyto kroky provádějte se zkušebním kusem, dokud se vyvrtaný otvor nedostane dostatečně blízko na druhou stranu desky.
• To je třeba provést pomocí vrtačky. Důsledné upnutí desky je klíčem k tomu, aby díra mohla projít rovně.
• Svěrák upnutý k loži vrtačky lisuje desku v jednom směru. K zarovnání druhého směru se používá výše uvedená úroveň.
• Rabbet představuje další výzvu se stranou rabbetu uprostřed desky, přesně tam, kde chceme díru. Upnutím kusu šrotu dřeva v rabbetu se ve středu vytvoří „pevný“kus dřeva, takže vrtačka bude mít tendenci jít rovně.
• Krátkým středovým vrtákem jsem vytvořil startovací otvor.
• Dále jsem použil 6 "dlouhý 1/8" vrták, abych provrtal celou cestu. Pro hlubší stínové boxy vrtám 4,5 “hlubokou díru vrtacím lisem, který má pouze 3“zdvih. To vyžadovalo částečné vrtání a následné opětovné upnutí vrtáku ven.
• Hlava šroubu potřebuje volný prostor, takže bude pod úrovní rabetu. A délka šroubu musí přesahovat asi 3/8 "za stínovou skříňku. Před přesunem součásti vyvrtám volný prostor o průměru 9/32" do požadované hloubky. Viz třetí obrázek výše.
• Do většiny stínových boxů jsem dal čtyři upevňovací otvory.

Krok 11: Nainstalujte přílohy do rámečku obrázku:

Závitové mosazné vložky do dřeva jsou skvělým spojovacím prvkem, než umožňuje opakovanou demontáž. Následující je nejlepší způsob, jakým jsem je nainstaloval.

• Upevněte stínící rámeček a rámeček opatrně, aby byly přesně zarovnány.
• Ruční vrtačku s dlouhým vrtákem 1/8 "vyvrtejte pilotní otvory v rámu. Vrtačku označte páskou, abyste věděli, kdy je otvor v rámu hloubka vložky. Zjevně je důležité nevyvrtat všechny cesta skrz rám.
• Vyjměte krabici stínů a vyvrtejte otvory na správnou velikost pro vložky. V mém případě to bylo o průměru 5/32 ". Znovu označte bit pro hloubku. Dávejte pozor, abyste drželi vrták zpět, protože s pilotním otvorem se vrták vtáhne do dřeva více než obvykle a můžete ztratit kontrolu.
• Nyní je zde opravdu skvělý objev. Vložky jsou dodávány s otvorem pro šroubovák v horní části pro jejich instalaci. V minulosti jsem měl špatné zkušenosti s odizolováním štěrbiny nebo zlomením vložky. Nyní používám šroub s krátkou hlavou, který zapadá do vložky, spolu s malým čtvercem hliníku s otvorem uprostřed. K zašroubování vložky do rámu se používá šestihranný klíč. Držím hliníkovou čtvercovou podložku, aby vložka nevycouvala a vyšrouboval šroub s hlavou.
• Díra 1/8 "skrz stínovou skříňku je trochu utažená na strojních šroubech č. 6, takže jsem ji vyvrtal na průměr 9/64".

Krok 12: Přidání reflektoru do rámečku obrázku:

• Určete šířku reflektoru: Sestavte stínovací rámeček k rámu a na rámeček obrázku kolem vnitřního okraje stínovacího rámečku vytvořte značku tužky. Změřte vzdálenost od značky tužky k vnitřnímu otvoru rámu.
• Vyjměte rámeček obrázku ze stínového pole.
• Odřízněte dostatek proužků lepicí podložené reflexní mylary, abyste obešli rámeček obrázku.
• Abyste zabránili zobrazování reflektoru, přilepte ho trochu zpět od vnitřního okraje rámečku obrázku.

Krok 13: Zapojení LED pásky:

Více o elektrické stránce tohoto projektu v doprovodném pokynu:

• Vystřihněte pásy LED diod pro každou stranu stínítka. V rozích ponechte určitý prostor, aby pásky LED byly o 1,5 "až 1/2" kratší než vnitřní délka strany stínovacího pole.
• LED pásky mají komunikační směr. Šipky na pásku by měly směřovat od konce, kde je připojen vodič ovladače.
• Přišlo mi nejjednodušší upnout pásek k desce při pájení. Také jsem vyřízl zářez na konci ražni kabobové špejle, aby držel dráty na místě při pájení. Použil jsem lanko o průměru 26.
• Abych obešel rohy, nastříhal jsem kousky drátu o délce 1,75 "a vytvaroval je do smyčky spojující jeden segment s druhým. Dávejte pozor na směr šipek na každém segmentu.
• Poslední segment dostane odpor 200 ohmů mezi komunikačním vedením a záporným napájecím vedením („uzemnění“). Zjistil jsem, že je užitečné zakrýt nohy rezistoru silikonovou izolací zbavenou nějakého drátu.
• Abych pomohl s rozvodem energie, připojuji kladné a záporné elektrické vedení od konce posledního segmentu k začátku prvního segmentu (kde je připojen regulátor).
• Toto je ten správný čas na testování LED diod. Jakmile jsou nalepeny na stínítko, je těžké je opravit. Připojte ovladač pomocí testovacího programu a zjistěte, že všechny LED diody fungují.

Krok 14: Připevnění LED diod ke stínovému boxu:

• Lepicí podložka na LED pásech spolehlivě nedrží na holém dřevu. Zkosenou hranu natřete kontaktním cementem. Poté, co asi 15 minut zaschne, naneste LED pásek. Doporučuji provést jednu hranu najednou.
• Poté nastrčte drát k ovladači v řezané pile „kabelového kanálu“a přidržte jej na místě horkým lepidlem.
• Pokud by byly dodrženy kroky v tomto pokynu, druhý obrázek by měl mít reflektor.
• Nakonec zatlačím malé smyčky drátu do každého rohu.

Krok 15: Instalace uměleckého díla:

• Stínovou krabici je třeba obložit. Použili jsme buď látku barvy, která přispívá k uměleckému dílu, nebo černou podložku. Pro lepidlo jsme ředili lepidlo na dřevo Titebond vodou a natírali ho na stínovací pole po jedné straně. Poté jsme vložku přitlačili na lepidlo a drželi ji na místě alespoň 30 minut.
• Textilie, které jsme nalepili na dřevěný obklad tlustý 1/4 "pomocí lepidla ve spreji. Různé druhy uměleckých prací budou vyžadovat různé způsoby montáže.
• Pro hotový vzhled jsme za obložení položili kus rohože.
• Tužkou jsem označil místa kolem stínového pole, kde chci přílohy.
• Dále vyřízněte 1 "dlouhý lesík 1/8" hluboký pomocí nástroje dremel s frézou o průměru 3/8 ". Viz foto výše.
• Z plechu o rozměru 24 jsem nařezal 3/4 "široké pásy o délce 2" a pomocí mince jako tempetu zaoblil konce.
• Tyto záložky drží umění na svém místě pomocí 1 "širokého lepicího podloženého suchého zipu se smyčkami na plechu a háčky na podložce.
• Existuje mnoho způsobů, jak držet umělecké dílo ve stínu. Líbí se mi tato metoda, protože umožňuje snadný přístup a opětovné sestavení.

Krok 16: Zbytek příběhu:

Toto je jeden ze dvou pokynů k tomuto projektu. Pokud jste to ještě neučinili, podívejte se na doprovodné instrukce na: