Динамический светодиодный светильник Shadow Box и рамка для искусства :: 16 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Освещение - важный аспект визуального искусства. И если со временем освещение может измениться, оно может стать важным аспектом искусства. Этот проект начался с посещения светового шоу и изучения того, как освещение может полностью изменить цвет объекта. Мы начали исследовать это в искусстве освещения ткани. На данный момент мы построили динамическое освещение для 8 предметов, включая картину и фотографию. Эффекты освещения включали: имитацию рассвета и заката, подводного света через волнистую поверхность, молнии в облаках и резкое изменение воспринимаемых цветов и настроения произведения искусства.

Это руководство создает теневую коробку и рамку, которая удерживает светодиоды и освещает произведение искусства. Вы также узнаете о многих проблемах и улучшениях, которые мы обнаружили в процессе.

Мы также написали соответствующее руководство по созданию контроллера освещения. Раздел программирования этого руководства содержит видеоролики, демонстрирующие несколько динамических эффектов светодиодного освещения. Проверьте это по адресу:

А пока мы сосредоточимся на физической структуре, которая удерживает светодиоды и отражает их свет на произведение искусства.

Шаг 1: Обзор освещения Shadow Box:

Концепция проста: светодиоды вокруг теневого бокса отражают свой свет от зеркальной поверхности на обратной стороне фоторамки, чтобы осветить произведение искусства. Однако художник должен спланировать, чтобы светоотражающая рамка была шириной от 1,5 до 2 дюймов. Художнику необходимо обеспечить более широкий, чем обычно, фон вокруг фокуса произведения.

Мы использовали экспериментальный освещенный кадр, чтобы определить глубину теневого бокса. Если произведение искусства больше, теневой ящик должен быть глубже, чтобы свет попадал в центр. Если произведение искусства имеет большую глубину, теневой блок также должен быть глубже. Наши теневые коробки были от 2 до 4,5 дюймов глубиной. Художественное произведение в этом проекте было от 12 до 30 дюймов в самом длинном измерении.

Шаг 2: Материалы:

• Дерево для сторон теневого ящика: 3/4 "x 5-1 / 2" (ширина на 3/4 "шире глубины теневого ящика), мы использовали тополь. Очень важно, чтобы древесина была чистой, ровной, ровной. Мы купили очень хорошую древесину на формовочной фабрике по очень хорошей цене.
• Молдинг светоотражающей рамы: см. Рисунок выше. Рама должна быть шириной от 2 до 3 дюймов. Мы купили наш у Андерсона МакКуэйда в Кембридже, Массачусетс.
• Клей для дерева: мы рекомендуем Tightbond III с зеленым верхом.
• Контактный цемент: Мы рекомендуем универсальный цемент Barge.
• Древесное печенье для соединения: № 0 Размер.
• Гирлянда из светодиодов WS2812 https://www.adafruit.com/product/1461 Мы использовали 60 светодиодов на метр, доступны полосы большей и меньшей плотности. Наши изделия требовали пониженного внешнего освещения. Если ваша работа будет просматриваться при нормальном уровне внешней освещенности, я бы посоветовал использовать 144 светодиода на метр.
• 1 дюйм широкая липучка на липкой основе
• Светоотражающий майлар на клеевой основе.
• Крепежные винты # 6-32 x 2,5 дюйма с плоской головкой и крестообразным шлицем.
• Латунные шурупы по дереву # 2 x 3/8 дюйма с плоской головкой и крестообразным шлицем
• Вставки из латуни под дерево # 6-32

Шаг 3: Инструменты:

Вам не обязательно владеть всеми этими инструментами. Я использовал мастерскую моего сына, в которой есть большинство из этих инструментов. Вероятно, вы можете предложить альтернативный подход, если у вас нет определенного инструмента.

• Митра пила
• Настольная пила
• Маршрутизатор
• Резак для печенья
• Сверлильный станок
• Инструмент Dremel
• Тяговая пила: я предлагаю: тяговая пила IRWIN Marples ласточкин хвост 7,25 дюйма, доступная в Lowes по цене около 14 долларов США.
• Шлифовальная палочка: деревянная полоса примерно 12 дюймов на 1,5 дюйма шириной и примерно 0,5 дюйма толщиной с наждачной бумагой зернистостью 100 с одной стороны и 220 с другой. Я использую контактный цемент, чтобы приклеить наждачную бумагу.
• Средние и маленькие быстрые зажимы: их много. Хомутов ни у кого не хватает!
• С-образные зажимы для глубокого горла
• Обрамляющий квадрат
• Треугольник
• Плоская поверхность, к которой можно прижиматься: я использовал очень плоскую доску размером 30 дюймов на 6 дюймов, но большая поверхность (например, станина настольной пилы) была бы намного лучше.
• Прямоугольные скобки: мой брат сделал мне их, но я думаю, что вы могли бы сделать то же самое с деревянными брусками, аккуратно обрезанными под прямым углом.
• Бритвенный нож и множество других ручных инструментов, см. Все шаги для получения подробной информации.

Шаг 4: Общие указания:

• Перед резкой проверьте размер (проверьте дважды!)
• Попробуйте подогнать перед тем, как приклеить
• Протестируйте как можно больше шагов, прежде чем использовать хорошие материалы.
• Если вы можете смоделировать тестовый кадр, чтобы изучить глубину теневого бокса, интенсивность света и ширину отражателя, который лучше всего подходит для вашего произведения искусства.
• Чтобы не рисковать, используйте небольшую дополнительную глубину теневого бокса и больше светодиодов, чем вы думаете. Если позже вы перестроите, вы можете уменьшить интенсивность света с помощью контроллера.
• Спланируйте, где все будет происходить: мы встроили контроллер в верхний центр кадра, мы начали нашу светодиодную ленту в верхнем левом углу и обошли рамку по часовой стрелке с точки зрения человека, просматривающего искусство.
• В верхней части теневого блока должен быть прорезан проводной канал от контроллера до верхнего левого угла.

Шаг 5: Вырежьте теневую рамку и рамку:

На картинке выше показаны вырезанные части для двух теневых коробок. Один имеет глубину около 4 дюймов, а другой - около 2 дюймов.

• Отрежьте ширину сторон теневого бокса до глубины теневого бокса плюс 5/8 дюйма для "шпунта" ("шпунт" - это рамка для искусства, обозначающая выемку в задней части для установки рисунка)
• Я разрезал шпунт настольной пилой. Используйте кусок дерева, чтобы проверить глубину и ширину пропила.
• Поднимите верхний внутренний край под углом 22 градуса, создав поверхность шириной 1/2 дюйма для светодиодов. Опять же, лучше всего проверить настройку пилы с помощью обрезка.
• Срежьте концы под углом 45 градусов. Сделайте длину каждой стороны равной размеру произведения искусства плюс 7/8 дюйма, что позволит оставить небольшой зазор вокруг произведения искусства, когда оно установлено в кролике.
• Используйте настольную пилу, чтобы прорезать проволочный канал в верхней части примерно от центра до верхнего левого угла.
• Используя торцовочную пилу, я вырезал рамку для картины так, чтобы внешние размеры были на 1/8 - 1/4 дюйма больше, чем теневой ящик.

ПРИМЕЧАНИЕ. Для достижения наилучших результатов с торцовочной пилой: крепко зажмите или удерживайте древесину, чтобы она не двигалась. Делайте резку медленно, так как лезвие имеет тенденцию немного сгибаться при резке под углом.

Шаг 6: Сделайте карман для контроллера:

• Обозначьте центральную линию рамы и размер кармана контроллера. У нас 2,5 "x 1,5" с утопленной губой 1/4 "для поддержки и крепления" двери "контроллера.
• Трудно получить прямой срез там, где вы хотите, с помощью маршрутизатора. Я сделал направляющую из твердого дерева, изображенную выше. Фреза диаметром 1/4 дюйма следует по внутренней стороне направляющей, что дает мне точное отверстие с прямыми сторонами. Наш карман имеет глубину 0,62 дюйма, оставляя древесину на дне кармана толщиной около 1/8 дюйма.
• «Дверь», на которой установлен контроллер, представляет собой два слоя фанеры толщиной около 0,05 дюйма.
• Я вырезал углубление шириной 1/4 дюйма вокруг кармана глубиной около 0,04 дюйма. Я зажал прямую доску над заготовкой в качестве направляющей для фрезера. Тестовый разрез на куске лома позволил мне измерить смещение между прорезью фрезера и направляющей, которое, как мне показалось, составило 2,156 дюйма в ширину.
• Фрезерный станок оставляет углы выемки закругленными, вырежьте их до квадрата с помощью бритвенного ножа и стамески.
• Описание конструкции и монтажа контроллера см. В соответствующем руководстве:
• Я прикрепил дверь двумя латунными винтами # 2 x 3/8 дюйма с плоской головкой.

Шаг 7: Нарезка печенья:

• Угловому стыку требуется больше прочности, чем может обеспечить только клей. Самый простой вариант - использовать финишные ногти. Я выбрал бисквитный стык, в который вставлен кусок дерева в форме лимона. К счастью, у моего сына есть резак для печенья, которым я пользовалась.
• Для получения хороших результатов резак для печенья прикрепляют к доске и зажимают. Угловая направляющая имеет прикрепленную к ней доску для надежного удержания обрабатываемой детали, так что карман будет вырезан под правильным углом к поверхности скоса. Карманы для печенья должны находиться на одинаковом расстоянии от края обеих частей, чтобы угол совпадал при склеивании. Зажимание всего помогает, и вам нужно постоянно удерживать ручку резака для печенья, когда толкаете ее вперед, чтобы разрезать.
• Если прорези не совпадают идеально, вы можете сделать их немного шире с помощью шлифовального диска, как показано на рисунке выше. Это даст вам некоторый люфт в стыке, чтобы вы могли зафиксировать его при склеивании.
• Для установки глубины реза резак для печенья имеет ручку с карманами фиксированной глубины для каждого размера печенья. Я обнаружил, что эти настройки были немного глубже, чем необходимо, в результате чего разрез кармана стал шире. Это было проблемой на некоторых каркасах. Поэтому я сделал клипсовое кольцо (см. Белый объект на третьем рисунке выше), чтобы уменьшить глубину кармана на 0,04 дюйма. Вы можете добиться того же результата с помощью куска проволоки соответствующего размера, согнутого вокруг ручки регулировки глубины. Снова проверьте и отрегулируйте, чтобы получить оптимальную глубину резания.
• Соединение печенья на скошенных углах - дело сложное и трудоемкое. Не стесняйтесь попробовать закончить гвозди на тестовом уголке, чтобы увидеть, работает ли это для вас.

Шаг 8: Подгонка стыков:

• Перед приклеиванием необходимо проверить стык и внести какие-либо корректировки.
• Это очень похоже на то, что вы будете делать при склеивании стыка.
• Вам нужна очень плоская поверхность, к которой можно прижаться. У меня очень плоская доска шириной 6 дюймов, и она работала нормально, но лучше было бы побольше. Это необходимо для того, чтобы две половинки рамы позже совпали.
• Боковые стороны теневого бокса или стороны рамки изображения необходимо держать ровно и под прямым углом. Используйте квадрат для обрамления, чтобы проверить угол.
• Если в стыке есть зазор, я использовал протяжную пилу, чтобы повторно разрезать стык, осторожно позволяя пиле следовать существующему пропилу. Я сделал это с зажатым шарниром. Конечно, вы делаете это без печенья в стыке. Это позволит удалить очень небольшое количество материала из труднодоступных мест, что позволит стыку лучше соединиться.

Шаг 9: Склеивание стыков:

• Этот процесс одинаков как для теневого блока, так и для рамки изображения.
• Перед приклеиванием просушите каждое соединение.
• Осмотрите и немного отшлифуйте печенье. Иногда в них торчат осколки, которые мешают сборке суставов.
• Используйте высококачественный клей для дерева, такой как Titebond III, который дает вам немного больше времени на сборку, чтобы выровнять стык и зафиксировать его на месте.
• Сделайте стык как можно более плотным, как можно более квадратным, а стороны рамы плоскими.
• Измерьте длину между кончиками несклеенных концов. Это диагональное расстояние в кадре. Нам нужно сделать так, чтобы другая сторона имела такое же диагональное расстояние.
• Затем приклейте противоположный по диагонали угол. Не забудьте вставить печенье.
• Теперь у нас есть две половинки каркаса, и последний шаг - склеить два оставшихся угла одновременно. Для этого потребуется довольно много зажимов, как показано на рисунке выше, но конечный результат будет красивым.

Шаг 10: сверление отверстий под винты в Shadow Box:

• Я хотел иметь возможность демонтировать раму из теневого ящика на случай, если освещение потребует обслуживания. Поэтому я решил прикрепить их с помощью крепежных винтов # 6-32 x 2,5 дюйма. Для этого потребовалось просверлить отверстие глубиной 4,5 дюйма в боковых сторонах теневого бокса толщиной 3/4 дюйма.
• В этом руководстве есть некоторая «сверхубийственность», не стесняйтесь прикреплять рамку к теневому блоку каким-либо другим способом. Проделать длинные отверстия в узких досках непросто. И, возможно, вам понадобятся некоторые из этих приемов для других проектов, так что читайте дальше.
• Проделайте все эти шаги с тестовым образцом, пока просверленное отверстие не выйдет достаточно равномерно на другой стороне доски.
• Делать это нужно на сверлильном станке. Последовательное закрепление доски - ключ к тому, чтобы отверстие прошло прямо сквозь него.
• Тиски, прикрепленные к станине сверлильного станка, выравнивают доску в одном направлении. Уровень, показанный выше, используется для выравнивания в другом направлении.
• Фальц представляет собой еще одну проблему, так как сторона фальца находится посередине доски именно там, где мы хотим отверстие. Если зажать кусок дерева в канавке, он образует «твердый» кусок дерева в центре, так что сверло будет двигаться прямо.
• Я использовал короткое центральное сверло, чтобы сделать стартовое отверстие.
• Затем я использовал сверло длиной 6 дюймов и 1/8 дюйма, чтобы просверлить его полностью. Для более глубоких теневых ящиков я просверливаю отверстие глубиной 4,5 дюйма с помощью сверлильного станка с ходом всего 3 дюйма. Это потребовало частичного сверления, а затем повторного зажима сверла дальше.
• В головке болта должно быть отверстие с зазором, чтобы оно находилось ниже уровня паза. Длина болта должна выходить примерно на 3/8 дюйма за пределы теневого бокса. Я просверливаю отверстие диаметром 9/32 дюйма до желаемой глубины перед перемещением детали. См. Третью картинку выше.
• Я сделал четыре отверстия для крепления в большинстве теневых ящиков.

Шаг 11: Установите вложения в фоторамку:

Резьбовые латунные вставки по дереву - отличный фиксатор, допускающий многократную разборку. Следующее - лучший способ, который я нашел для их установки.

• Тщательно скрепите коробку для теней и рамку, чтобы они точно выровнялись.
• Используя ручную дрель с длинным сверлом 1/8 дюйма, просверлите пилотные отверстия в раме. Отметьте сверло лентой, чтобы вы знали, когда отверстие в раме соответствует глубине вставки. Очевидно, что важно не просверлить все путь через раму.
• Снимите теневую коробку и просверлите отверстия до нужного размера для вставок. В моем случае это было 5/32 дюйма в диаметре. Снова отметьте сверло по глубине. Будьте особенно осторожны, чтобы удерживать сверло, потому что с пилотным отверстием сверло будет втягиваться в древесину больше, чем обычно, и вы можете потерять контроль.
• А вот и действительно крутое открытие. Вставки имеют в верхней части прорезь для отвертки для их установки. В прошлом у меня был плохой опыт со съемом паза или поломкой вставки. Теперь я использую короткий винт с головкой под ключ, который подходит к вставке, а также небольшой алюминиевый квадрат с отверстием в центре. Шестигранный ключ используется для ввинчивания вставки в раму. Я держу алюминиевую квадратную шайбу, чтобы вставка не откатилась, и снимаю винт с головкой.
• Отверстие 1/8 дюйма в теневом боксе немного затянуто крепежными винтами №6, поэтому я просверливаю его до диаметра 9/64 дюйма.

Шаг 12: Добавление отражателя к фоторамке:

• Определите ширину отражателя: соберите теневую коробку с рамкой и сделайте карандашную отметку на картинной рамке вокруг внутреннего края теневой коробки. Измерьте расстояние от отметки карандаша до внутреннего отверстия рамы.
• Снимите рамку изображения с теневого ящика.
• Отрежьте достаточное количество полос световозвращающего майлара на клейкой основе, чтобы они обошли рамку картины.
• Чтобы отражатель не выглядывал, приклейте его немного назад от внутреннего края фоторамки.

Шаг 13: Подключение светодиодной ленты:

Подробнее об электрической стороне этого проекта читайте в сопутствующем руководстве:

• Вырежьте полоски светодиодов с каждой стороны теневого бокса. Оставьте немного места в углах, чтобы светодиодные ленты были на 1,5–1 / 2 дюйма короче внутренней длины стороны теневого бокса.
• Светодиодные ленты имеют коммуникационное направление. Стрелки на полоске должны указывать в сторону от конца, к которому прикреплен провод контроллера.
• Я обнаружил, что проще всего во время пайки прижимать полоску к плате. Я также сделал выемку на конце шпажки для шашлыка, чтобы удерживать провода на месте во время пайки. Я использовал многожильный провод 26 калибра.
• Чтобы обойти углы, я отрезал куски проволоки длиной 1,75 дюйма и сформировал из них петлю, соединяющую один сегмент с другим. Обратите внимание на направление стрелок на каждом сегменте.
• В последнем сегменте между линией связи и отрицательной линией питания («землей») устанавливается резистор на 200 Ом. Я счел полезным покрыть ножки резистора силиконовой изоляцией, снятой с провода.
• Чтобы помочь с распределением мощности, я соединяю положительную и отрицательную линии электропередач от конца последнего сегмента до начала первого сегмента (к которому прикреплен контроллер).
• Пришло время проверить светодиоды. После того, как они приклеены к теневому ящику, их трудно отремонтировать. Подключите контроллер к какой-нибудь тестовой программе и убедитесь, что все светодиоды работают.

Шаг 14: Присоединение светодиодов к Shadow Box:

• Клейкая основа светодиодных лент не надежно удерживается на голой древесине. Покройте скошенный край контактным цементом. После высыхания около 15 минут нанесите светодиодную ленту. Я предлагаю делать одно ребро за раз.
• Затем вставьте провод к контроллеру в пропил «проводной канал» и закрепите его горячим клеем.
• На второй картинке должен быть отражатель на рамке, если были выполнены шаги, указанные в данном руководстве.
• В конце я вставляю маленькие петли проволоки в каждый угол.

Шаг 15: Установка художественного произведения:

• Теневая коробка должна быть выровнена. Мы использовали либо ткань цвета, подходящего для произведения искусства, либо черную матовую доску. В качестве клея мы разбавляли столярный клей Titebond водой и наносили его на теневой бокс с одной стороны. Затем мы прижали лайнер к клею и держали его на месте не менее 30 минут.
• Ткань, которую мы приклеили к деревянной обшивке толщиной 1/4 дюйма с помощью аэрозольного клея. Различные виды художественных работ потребуют разных методов крепления.
• Для законченного внешнего вида за обшивкой поместили кусок матовой доски.
• Карандашом я обозначил места вокруг теневого блока, где мне нужны вложения.
• Затем вырежьте канавку длиной 1 дюйм глубиной 1/8 дюйма, используя инструмент dremel с фрезой диаметром 3/8 дюйма. См. Фото выше.
• Из листового металла 24-го калибра я вырезал полосы шириной 3/4 дюйма и длиной 2 дюйма и, используя монету в качестве дужки, скругил концы.
• Эти язычки удерживают искусство на месте с помощью липучки на липучке шириной 1 дюйм с петлями на листе металла и крючками на коврике.
• Есть много способов удерживать произведение искусства в теневом ящике. Мне нравится этот метод, потому что он обеспечивает легкий доступ и повторную сборку.

Шаг 16: Остальная часть истории:

Это одна из двух инструкций по этому проекту. Если вы еще этого не сделали, ознакомьтесь с инструкциями по компаньону по адресу: