«Голова в коробке» или резьба по акрилу своими руками

  Перевел SaorY для mozgochiny.ru

Снова приветствую всех мозгочинов! Сегодня предлагаю выйти немного за рамки стандартного мышления и создать довольно оригинальную и неоднозначную самоделку.

 

golova-v-korob…-svoimi-rukami3

golova-v-korob…-svoimi-rukami1

golova-v-korob…-svoimi-rukami2

Девизом данного мозгоруководства будет «Живи вне рамок», или «Твори нестандартно». Фраза «жить вне рамок» подразумевает, что самое удивительное существует где-то вне нас, а так ли это? Мы сами представляем собой интересное и грандиозное творение, сколько только процессов происходит в наших головах…

В качестве основных компонентов самоделки используются прозрачный листовой акрил, «умные» светодиоды neopixels, 3D-принтер и несколько анатомических рисунков, показывающих наш богатый «внутренний» мир, о котором мы даже и не задумываемся.

Примечание: сам проект довольно масштабный, использует не всегда доступное оборудование, поэтому для небольших поделок по этому мозгоруководству можно использовать машинки для стрижки волос в качестве гравера по акрилу.

 

 

Шаг 1: «Внутренний мир» или изображения для резьбы

 

golova-v-korob…-svoimi-rukami5

Пролог

В 2014 году я некоторое время работала в мед.учреждении Bodyworlds Plastinarium в Германии, где отвечала за «реструктуризацию» нерво-сосудистой и других внутренних структур головы человека, которая только что прошла процесс пластинации. Результат этого процесса, несмотря на то, что выполняется на еще не расчлененном трупе, и должен быть наиболее реалистичным и соответствующим действительности, зачастую имеет тканевые повреждения, сдвиги и засоры из оторвавшихся субстанций.

Так вот, мне дали стопку учебников, сказав, чтобы обработанная голова выглядела максимально достоверной, насколько это возможно. Я сочла это ироничным: даже в науке нужно обращаться к искусству, в данном случае к медицинским иллюстрациям, чтобы получить достоверный обучающий материал. Но это я отвлеклась…

Результатом всего этого и стал этот мозгопроект, где с помощью нескольких рисунков внутренних систем головы человека я хотела показать, что «скрывает» наша собственная голова. Эти анатомические рисунки, которые мне кажутся какими-то сюрреалистическими пейзажами плавающими по бумаге, я захватила в мастерскую и стала подбирать материал, на который можно перенести эти «чертежи». Решено было вырезать их, а на чем? Конечно на акриле.

Для того чтобы начать мозгопроцесс понадобятся несколько рисунков для вырезания. Те что представлены накладываются друг на друга и каждый нужно вырезать.

 

 

Шаг 2: 3D-модель гиппокампа

 

golova-v-korob…-svoimi-rukami6

golova-v-korob…-svoimi-rukami7

golova-v-korob…-svoimi-rukami8

golova-v-korob…-svoimi-rukami9

golova-v-korob…-svoimi-rukami10
В мастерской одной из моих целей было познакомиться и научиться 3D-моделированию и 3D-печати, но я не была уверена что это пригодится в «анатомическом» проекте. За случайным разговором в мастерской я все же нашла способ совместить проект и 3D-печать. Сам разговор шел о гиппокампе, зоне мозга связанной с памятью, и было удивительно, как такая маленькая и скользкая вещь (см. фото) может иметь огромное влияние на мысли и поведение индивида. Сколько он весит? Как в нем умещаются все воспоминания? Какова его ценность?

Он то и стал объектом моей поделки — одной целостной структурой в прозрачном пространстве плавучего органического веществе в голове.

Моделирование гиппокампа
Я начала с найденной картинки, с помощью которой очень просто сделать геометрическую сетку, охватывающей гиппокамп. Для этого использовала базовый сплайн (поместила его вдоль «позвоночника» основной формы) и базовый полигон, которые затем объединила командой развертки для создания поверхности модели. После этого перенесла сетку в Mudbox для более детальной лепки. Готовую модель перенесла в Meshmixer, отзеркалила и соединила обе стороны (так как гиппокамп располагается в обоих полушариях мозга). Я решила, что обе половинки будут объединены в целостный объект с помощью акриловых штифтов, а не разделены пополам прозрачным акрилом.

 

 

Шаг 3: Короб — создание прототипов

 

golova-v-korob…-svoimi-rukami11
Изначально, по неопытности, я думала что создание короба это самый легкий шаг всего мозгопроекта, но я очень ошибалась.

Учитывая «содержимое» короба я хотела чтобы по размерам он был примерно с голову. Для этого нужно было рассчитать размеры четырех листов акрила, ширины гиппокампа и пространства между листами так, чтобы слои «дышали». Листы акрила (специального акрила Endlighten с особым светопреломлением) по задумке будут подсвечиваться снизу, поэтому нужен еще короб для скрытого размещения электронных компонентов. В качестве такого короба будет выступать деревянная рамка, в которой разместятся светодиоды и микроконтроллер Arduino, да и основной короб.

При расчетах самоделки нужно было учесть глубину прожига (то есть количество материала удаляемое лазером), толщину листа, потенциальные ошибки в измерениях, а так же тот факт, что материал прозрачный и он не скроет ошибок.

Зная все это я делала прототип за прототипом: короб из картона, из акрила толщиной 3мм, 6мм, из фанеры, в масштабе 1/2, 1/4, 1/1. И каждый раз думала, что размеры правильные. Обычно создание моделей в масштабе целесообразно: экономит и время и материал. И создаются они пока отклонение от нужного размера не снизится до 4-го знака после запятой, когда уже нельзя сказать точно 1,3456 это или 1,3475, увы, человеческий глаз такой разницы не улавливает.

Люди, для изготовления прозрачного короба требует время и практика. Создание точно вымеренного и элегантно выглядящего короба это великое чудо, которое не стоит недооценивать.

 

 

Шаг 4: Короб — разметка и резка акрила

 

golova-v-korob…-svoimi-rukami12

golova-v-korob…-svoimi-rukami13

golova-v-korob…-svoimi-rukami14
В конце концов я решила, что окружающая среда не собирается мириться с кучей акриловые и картонных прототипов, ожидающих своей учести утилизации в мусорных баках на улице. Поэтому, помня о своем желании научиться 3D-моделированию, я села за компьютер и самостоятельно училась создавать 3D-модель короба.

Основные формы и размеры достаточно просты, но вторая половина дня ушла на то, чтобы понять принципы привязки объектов в трехмерную модель (совет: нужно переместить оси на edge/face/point которые вы хотите привязать, исправить их и вернуть обратно в режиме move object ) .

Для решения этой задачи я использовала Cinema 4D: воспользовалась преимуществом четырех экранов (большинство 3D редакторов имеют такую опцию) чтобы увидеть расположение объектов по отношению друг к другу спереди, сзади, с боков, в трехмерной перспективе. Сверка только в 3D режиме может привести к недочетам, так как с данного ракурса точка может располагаться верно по отношению к оси X, но в тоже время по отношению к другим осям далека от нужного местоположения.

Моему восторгу от процесса моделирования не было конца, я чувствовала себя очень умной и разбирающейся в моделировании, а размеры получились подходящими для воплощения реальной модели. Эти размеры для каждой части короба из 3D-модели перенесла в Adobe Illustrator как плоскости, а потом вырезала их лазером, получив тем самым детали внешнего короба.

Чтобы проверить как будет выглядеть гиппокамп внутри короба, я добавила текстуры с базовым цветом и прозрачностью.

 

 

Шаг 5: Короб — склейка

 

golova-v-korob…-svoimi-rukami15

golova-v-korob…-svoimi-rukami16

golova-v-korob…-svoimi-rukami17

golova-v-korob…-svoimi-rukami18

golova-v-korob…-svoimi-rukami19

golova-v-korob…-svoimi-rukami20
Склеивание внешнего короба вызвало несколько непредвиденных соображений, очевидное из которых не совершать ошибок, так как они будут видны впоследствии, а так же наличие неровного расплавленного края от лазерной резки, который затрудняет правильную склейку.

Последняя проблема решилась надбавкой на края при лазерной резке с четырех сторон (передней, задней и двух боковых, а верх и низ будут сделаны позже) дополнительных 3мм, которые позднее будут обрезаны фрезером или циркулярной пилой. Край получается довольной грубый, но уже нормально клеится акриловым цементом.

Еще один интересный момент: акриловый цемент на самом деле не является клеем (это вообще кто-то знает? В моей мастерской это на счастье знают). Это растворитель, который фактически делает акриловый сплав. И значит это, что у вас есть около 3 секунд от момента нанесения цемента на правильное расположение склеиваемых деталей, к тому же все капли на акриловой поверхности будут видны. Чтобы избежать повреждений акрила от случайных капель я потратила довольно много пластиковой пленки.

Процесс приклеивания одного листа требует времени, очень медленный и сознательный (два последних слова мои любимые, и пишу я их лишь с легким налетом сарказма), с помощью струбцин и зажимов склеиваемые детали удерживаются неподвижно все время высыхания. Когда стороны прочно склеены отрезается 3мм-й припуск, сначала грубо на циркулярной пиле, а затем начисто фрезером (это кстати одна из любимых машинок в мастерской).

 

 

Шаг 6: Деревянная рама

 

golova-v-korob…-svoimi-rukami21

golova-v-korob…-svoimi-rukami22

golova-v-korob…-svoimi-rukami23

golova-v-korob…-svoimi-rukami24

golova-v-korob…-svoimi-rukami25

golova-v-korob…-svoimi-rukami26

golova-v-korob…-svoimi-rukami27

golova-v-korob…-svoimi-rukami28
Раму нижнего короба я решила сделать из дерева, так как очень хотела научиться и столярному делу.
Дерево это удивительный материал. Если бы я гладила свое собственное эго так часто, как я гладила только что отшлифованный орех, я думаю была бы не в состоянии сделать свою поделку.

Сделать раму казалось тоже просто — четыре стороны, две подставки, чтобы удержать основной короб, а так ли это?

Поэтапно процесс создания рамы выглядит следующим образом:

— грубая нарезка заготовок
— торцевание заготовок (создание прямого угла плоскость-кромка)
— пропуск заготовок через рейсмус (придание заготовкам нужной толщины)
— нарезка заготовок по нужным размерам
— нарезка пазов (в боковых рейках) для монтажа двух подставок
— сборка и склейка рамы
— финишный штрих: деревянные колпачки скрывающие винты

Кажется так по-обывательски, неприглядно, так по-любительски тратить много времени на четыре дощечки, а потом просто скрепить их винтами как дешевую вещь, поэтому я решила усложнить процесс и скрыть винты небольшими деревянными заглушками, которые после вклейки и шлифовки полностью «сольются» с поверхностью рамы.

Моя коллега из мастерской показала интересный способ, как с помощью специальной насадки можно легко сделать небольшие деревянные пробки, вынуть их отверткой и вклеить их в раму в качестве заглушек.

Один из моих винтов встал немного криво, но не бойтесь использовать в таком случае дремель! Им то и насадкой по металлу к нему я сточила упрямый винт, освободив место для заглушки, которую затем успешно вклеила. После высыхания клея, я зашлифовала раму, включая заглушки (которые контрастируют с древесиной ореха), и она стала выглядеть монолитной поделкой.

Довольна безмерно…

 

Шаг 7: Прожиг узоров

 

golova-v-korob…-svoimi-rukami29

golova-v-korob…-svoimi-rukami30

golova-v-korob…-svoimi-rukami31

golova-v-korob…-svoimi-rukami32

golova-v-korob…-svoimi-rukami33
22 часа (включая пробы). Высшие силы, я могла бы прочертить лазером линию вокруг всего земного шара, если было бы на чем совершить полет.

Контуры
Оригинальные изображения (см. Шаг 1 этого мозгоруководства) в Фотошопе сделала ч/б, поместила в Иллюстратор, где по ним сделала след и растровый файл. Каждую систему головы проработала отдельно, а затем выгравировала их на специальном акриле, причем процесс гравировки одного рисунка повторялся пять раз, для того чтобы получить хороший и глубокий паз, который затем будет подсвечиваться снизу и светиться.

Лазерный прожиг
Перед чистовыми работами я сделала несколько тестов для получения наилучшего результата. Я пробовала разную скорость, мощность, расстояния фокуса чтобы увидеть все возможные варианты лазерной гравировки. Интересно отметить, что медленная скорость с высокой мощностью дают ровный результат с эффектом плавления в пределах растрового изображения, что подходило мне для получения кромки близкой к 90° через которую будет проходить свет и освещать выгравированную область.

Мне понравилась текстура получаемая на медленной скорости и меньшей мощности, но с такими параметрами прожиг, естественно, будет длится дольше. И еще я не догадывалась, что если оставить защитный слой (в данном случае синий пластик) он растечется по всему контуру. Чтобы в последствие избежать подобного я удаляла его и наклеивала пленку frisket для защиты акрила от царапин.

После нескольких часов проб, неожиданно пришло в голову что все это хлопотно; небольшие стяжки в акриле (от многократного повторного нагревания) вызывали изменение уровня фокуса прожига, и как результат, неоднородность текстуры в различных частях контура. Решилась эта проблема периодической остановкой процесса прожига и проверки фокусировки, а так же пришлось поработать дремелем.

Дремель был первым инструментом, используя который я почувствовала себя в своей стихии, ведь он как «карандаш», а у меня имеется опыт рисования. И места с пропущенным контуром я просто доработала дремелем. Получилось хорошо.

 

 

Шаг 8: Мыслим позитивно

 

golova-v-korob…-svoimi-rukami34
Этот шаг относится к этому, да и любому другому мозгопроекту который вы может воплотите вдохновившись этим руководством.

Творите, дерзайте. Даже если листы акрила склеились немного криво, или вы думаете, что уже поздно и можно продолжить завтра, или в акриле образовались пузырьки воздуха и это уже не исправишь, или может быть стоило сделать все по-другому, но вы не знали этого потому что ВЫ НИКОГДА НЕ ДЕЛАЛИ ЭТОГО ПРЕЖДЕ, и почему вы выбрали именно этот проект, и что нужно иметь терпение для того чтобы сделать 22 картонных макета, и куда подевались карандаш и этюдник…

Мыслите позитивно. Вы творец. Вы многому научились и ваша поделка выглядит действительно здорово, и это лучшее, что вы могли сделать здесь и сейчас в этом мире.

 

Шаг 9: Короб — вклейка листов с узором

 

golova-v-korob…-svoimi-rukami35

golova-v-korob…-svoimi-rukami36

golova-v-korob…-svoimi-rukami37

golova-v-korob…-svoimi-rukami38

golova-v-korob…-svoimi-rukami39
Листы с выгравированными на них узорами нужно приклеить к днищу короба, сам короб затем просто надеть на конструкцию узорных панелей и также склеить с листом-днищем.

Для этого требуется терпение и распорки (они удерживают листы во время высыхания). На этом этапе, постфактум, я поняла: это тот самый момент,когда необходимо снять защитную пленку с акриловых листов, если пространство между листами не позволяет протиснуться туда руке для удаления пленки. Защитные пленки каждого листа я протерла от отпечатков пальцев, потому что они могли оказаться на них, а затем и на самих листах. Такое возможно и в будущем я могу брать самоделку в путешествия, чтобы на таможне удостоверять свою личность.

Итак, удаляем защитную пленку, приклеиваем лист, добавляем распорку, при этом действуем аккуратно. И не забываем установить гиппокамп или другой ваш 3D-объект перед тем как вклеить все листы.

 

 

Шаг 10: Электроника подсветки

 

golova-v-korob…-svoimi-rukami40

golova-v-korob…-svoimi-rukami41

golova-v-korob…-svoimi-rukami42

golova-v-korob…-svoimi-rukami43

golova-v-korob…-svoimi-rukami44

golova-v-korob…-svoimi-rukami45

golova-v-korob…-svoimi-rukami46

golova-v-korob…-svoimi-rukami47

golova-v-korob…-svoimi-rukami48

golova-v-korob…-svoimi-rukami49
Еще один из любимых моментов мозгопроекта — изучение электроники.

Я взяла несколько вводных уроков по электронике и Arduino, для того чтобы подсветить самоделку «умными» светодиодами. Эти уроки включали и пайку, которая осуществляется паяльником, а он подозрительно напоминает карандаш, и к тому же необходима твердая рука. Оба этих компонента, на мое счастье, знакомая территория!

После полученных мной знаний, сборка цепи была относительно легкой задачей; просто спаять ряды светодиодов в нужном месте и правильном направлении, подключить Arduino с установленной программой и все! Но сама пайка требовала навыков. Я разрезала светодиодную ленту на одиночные светодиоды и стала припаивать их один к другому, около 20 штук, пока не получила пайку хорошего качества, достаточной для нормального прохождения тока.

Когда это случилось, было здорово! По-моему только через час я добилась свечения и сделала после этого окончательную пайку, но, наконец, все работало и словно парило.

Светодиоды я нарезала рядами, той же длины, что и листы с узорами, тем самым гарантировав, что свечение светодиодов будет распределяться правильно, а еще в подложке выбрала отверстие для питающего провода, идущего от Arduino и аккумулятора. Подсветку установила в деревянную раму и самоделка была готова засветиться. К основанию подсветки я приклеила полосы из 3мм-го акрила, получив таким образом пазы для отвода вырабатываемого светодиодами тепла.

 

Шаг 11: Финальные штрихи

 

golova-v-korob…-svoimi-rukami50

golova-v-korob…-svoimi-rukami51

golova-v-korob…-svoimi-rukami52

golova-v-korob…-svoimi-rukami53
Можно постоянно повторять, и это не утратит актуальности, что когда вы создаете что-то совершенно новое, это занимает больше времени, чем вы рассчитывали, это сложнее, чем вы полагали, и возможно будут совершены ошибки, которые могут расстроить вас на мгновение. Дорогие Мозгочины, это жизнь, а еще искусство…

Моя поделка была сделана, все было склеено, деревянная рама и электроника ожидали установки короба когда я подошла к почитаемому мной фрезеру для обработки кромок всех поверхностей короба, и даже днища.

Но не вышло, фрезер «предал» меня (мне просто хочется так думать). На самом деле я, скорее всего, слишком надавила коробом на фрезу при обработке кромки, у меня такое бывает. И как итог, неприглядная «рана» на кромке передней поверхности.

Шлифовкой и полировкой я пыталась вывести оплошность, я просто знала, за три часа или около того, можно вывести повреждение, но вместо этого поверхность покрылась крапинками и царапинами, и это выглядело еще хуже.

Точно могу сказать, что было не весело.

Спасение пришло от коллеги по мастерской, который показал мне как пользоваться восстановителем акрила и шлифовальным станком. «Рана» исчезла, короб был снова прозрачен.

Я упомянула об этом по двум причинам: во-первых, вы могли поцарапать акриловые поверхности и это нужно исправить, и во-вторых, возможно вы склонны забывать, что с мозгопроектами (да и с собой) нужно быть аккуратным, особенно если для его реализации требуется много времени. Когда вы делаете что-то новое, то планируйте время на мозгореализацию вдвое больше, чем вы думаете, а потом еще умножайте его на два. Это позволит вам и хорошо высыпаться, и решать неожиданно выплывающие моменты вашего проекта, которые случаются так же, как и в обычной жизни.

 

 

Шаг 12: Мой (ваш) шедевр — «голова в коробке»

 

golova-v-korob…-svoimi-rukami54

golova-v-korob…-svoimi-rukami55

golova-v-korob…-svoimi-rukami56

golova-v-korob…-svoimi-rukami57

golova-v-korob…-svoimi-rukami58

golova-v-korob…-svoimi-rukami59
Мой шедевр. «Голова в коробке», с небольшим гиппокампом, затаившимся в глубине…

В дальнейшем «мою голову» можно демонстрировать за деньги. Я так думаю…

Ну вот и все, необычная самоделка сделана, благодарю за внимание!

 

(A-z Source)

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!


3 Replies to “«Голова в коробке» или резьба по акрилу своими руками”

  1. делая подобные «лампы», я заметил, что меньшая глубина гравировки даёт равномерное свечение рисунка. При глубокой гравировке, свет почти не доходит до верхней части рисунка.

  2. мне понравилось. акрил можно клеить 501 клеем , он продается в рекламных магазинах. Высыхает и не оставляет следов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *