Dynamiczne oświetlenie LED Shadow Box i Frame for Art:: 16 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Oświetlenie jest ważnym aspektem sztuki wizualnej. A jeśli oświetlenie może się zmieniać z czasem, może stać się znaczącym wymiarem sztuki. Ten projekt rozpoczął się od wzięcia udziału w pokazie świetlnym i doświadczenia, w jaki sposób oświetlenie może całkowicie zmienić kolor obiektu. Zaczęliśmy zgłębiać to w sztuce oświetlenia tkanin. Do tej pory zbudowaliśmy oświetlenie dynamiczne na 8 sztuk, w tym obraz i fotografię. Efekty świetlne obejmowały: symulację świtu i zachodu słońca, podwodne światło przechodzące przez falującą powierzchnię, błyskawice w chmurach oraz radykalną zmianę postrzeganych kolorów i nastroju dzieła sztuki.

Ta instrukcja buduje pudełko cieni i ramę, która utrzymuje diody LED i oświetla dzieło sztuki. Dowiesz się również o wielu problemach i ulepszeniach, które odkryliśmy po drodze.

Napisaliśmy również powiązaną instrukcję dotyczącą budowy sterownika oświetlenia. Sekcja programowania tej instrukcji zawiera filmy przedstawiające kilka dynamicznych efektów świetlnych LED. Sprawdź to na:

Na razie skupimy się na fizycznej strukturze, która utrzymuje diody LED i odbija ich światło na dzieło sztuki.

Krok 1: Przegląd oświetlenia Shadow Box:

Koncepcja jest prosta: diody LED wokół pola cieni odbijają światło od lustrzanej powierzchni z tyłu ramy obrazu, aby oświetlić dzieło sztuki. Jednak artysta musi zaplanować, aby odblaskowa ramka na zdjęcia miała od 1,5 do 2 cali szerokości. Artysta musi zapewnić szersze niż zwykle tło wokół tematu dzieła.

Wykorzystaliśmy eksperymentalnie oświetloną ramkę, aby określić głębokość pola cienia. Jeśli dzieło sztuki jest większe, pole cienia musi być głębsze, aby rzucić światło na środek. Jeśli dzieło sztuki ma dużą głębię, pole cienia również musi być głębsze. Nasze pudełka z cieniami miały głębokość od 2 do 4,5 cala. Praca plastyczna w tym projekcie miała długość od 12 do 30 cali w najdłuższym wymiarze.

Krok 2: Materiały:

• Drewno na boki skrzynki cienia: 3/4" x 5-1/2 (szerokość 3/4" szersza niż głębokość skrzynki cienia) użyliśmy topoli. Bardzo ważne, aby drewno było czyste, proste, płaskie. Kupiliśmy bardzo dobre drewno z formierni w bardzo dobrej cenie.
• Listwa do ramki odblaskowej: patrz zdjęcie powyżej. Rama musi mieć szerokość od 2 do 3 cali. Kupiliśmy nasze od Andersona McQuaida w Cambridge, MA.
• Klej do drewna: Polecamy Tightbond III z zielonym blatem.
• Cement kontaktowy: Polecamy cement uniwersalny Barge.
• Herbatniki do łączenia drewna: nr 0 Rozmiar.
• Ciąg diod WS2812 https://www.adafruit.com/product/1461 Użyliśmy 60 diod na metr, dostępne są paski o większej i mniejszej gęstości. Nasze prace wymagały ograniczonego światła otoczenia. Jeśli twój kawałek będzie oglądany przy normalnych poziomach oświetlenia otoczenia, sugerowałbym użycie 144 diod LED na metr.
• 1 "szeroka taśma klejąca z rzepem
• Mylar odblaskowy z klejem.
• Śruby maszynowe #6-32 x 2.5" z łbem płaskim Phillips
• Mosiężne wkręty do drewna #2 x 3/8" z łbem płaskim Phillips
• Mosiężne wstawki drewniane #6-32

Krok 3: Narzędzia:

Nie musisz posiadać wszystkich tych narzędzi. Skorzystałem z warsztatu mojego syna, który ma większość tych narzędzi. Prawdopodobnie możesz wymyślić alternatywne podejście, jeśli nie masz konkretnego narzędzia.

• Piła ukośna
• Piła stołowa
• Router
• Krajalnica do ciastek
• Wiertarka pionowa
• Narzędzie Dremel
• Piła ciągnąca: Proponuję: IRWIN Marples Dovetail 7,25-in piła ciągnąca dostępna w Lowes za około 14 USD
• Sztyft szlifierski: pasek drewna o szerokości około 12 x 1,5 cala x grubości około 0,5 cala z papierem ściernym o ziarnistości 100 po jednej stronie i 220 po drugiej. Do przyklejenia papieru ściernego używam cementu kontaktowego.
• Średnie i małe zaciski Quick Clamp: wiele z nich. Nikt nie ma wystarczającej liczby zacisków!
• Zaciski C z głębokim gardłem
• Kwadrat kadrowania
• Trójkwadratowy
• Płaska powierzchnia, do której można przymocować: poradziłem sobie z bardzo płaską deską o wymiarach 30 x 6 cali, ale duża powierzchnia (jak łóżko piły stołowej) byłaby znacznie lepsza.
• Wsporniki kątowe proste: Mój brat zrobił mi trochę, ale myślę, że możesz zrobić to samo z drewnianymi klockami starannie przyciętymi pod kątem prostym.
• Nóż do golenia i wiele innych narzędzi ręcznych, zobacz wszystkie kroki, aby uzyskać szczegółowe informacje.

Krok 4: Ogólne wskazówki:

• Sprawdź swój wymiar przed cięciem (sprawdź dwa razy!)
• Wypróbuj dopasowanie przed przyklejeniem
• Przetestuj jak najwięcej kroków przed przekazaniem dobrych materiałów
• Jeśli potrafisz makiety ramki testowej, aby zbadać głębię pola cienia, intensywność światła i szerokość reflektora, które najlepiej pasują do Twojego dzieła sztuki.
• Aby grać bezpiecznie, wybierz nieco większą głębię cienia i więcej diod LED, niż uważasz, że jest to konieczne. Jeśli później przebudujesz, możesz zmniejszyć intensywność światła za pomocą kontrolera.
• Zaplanuj, gdzie wszystko pójdzie: umieściliśmy kontroler w górnej środkowej części ramy, rozpoczęliśmy naszą taśmę LED w lewym górnym rogu i obeszliśmy ramkę zgodnie z ruchem wskazówek zegara z perspektywy osoby oglądającej grafikę.
• W górnej części skrzynki cienia musi być wycięty kanał okablowania od kontrolera do lewego górnego rogu.

Krok 5: Wytnij pole cienia i ramkę:

Powyższy obrazek pokazuje wycięte fragmenty dwóch skrzynek cienia. Jedna ma około 4 cale głębokości, a druga około 2 cale.

• Przytnij szerokość boków pola cienia do równej głębokości pola cienia plus 5/8 "dla "królika" ("królik" to rama artystyczna, mówiąca o wycięciu z tyłu do montażu grafiki)
• Przeciąłem felc piłą stołową. Użyj kawałka drewna, aby sprawdzić głębokość i szerokość cięcia.
• Ukosuj górną krawędź wewnętrzną o 22 stopnie, tworząc powierzchnię o szerokości 1/2 cala dla diod LED. Ponownie najlepiej jest przetestować ustawienie piły za pomocą złomu.
• Ukosuj końce pod kątem 45 stopni. Wykonać długość każdej strony wielkości dzieła sztuki plus 7/8 ", co pozwoli na małą przerwę wokół dzieła sztuki, gdy jest on osadzony w króliku.
• Użyj piły stołowej, aby wyciąć kanał drutu w górnej części, od mniej więcej środka do lewego górnego rogu.
• Za pomocą piły ukośnej wyciąłem ramkę obrazu, aby wymiary zewnętrzne były od 1/8 "do 1/4" większe niż pole cienia.

UWAGA: Aby uzyskać najlepsze wyniki przy użyciu piły ukosowej: mocno dociśnij lub przytrzymaj drewno, aby zapobiec jego przemieszczaniu się. Wykonuj cięcie powoli, ponieważ ostrze ma tendencję do lekkiego zginania się podczas cięcia pod kątem.

Krok 6: Zrób kieszeń na kontroler:

• Zaznacz linię środkową ramy i ustaw rozmiar kieszeni kontrolera. Nasz jest 2,5 "x 1,5" z zagłębioną wargą 1/4 "do podparcia i zamocowania "drzwi" kontrolera.
• Ciężko jest uzyskać proste cięcie tam, gdzie chcesz, za pomocą routera. Zrobiłem przewodnik po twardym drewnie na zdjęciu powyżej. Frez o średnicy 1/4 cala podąża za wnętrzem prowadnicy, dając mi dokładny otwór z prostymi bokami. Nasza kieszeń ma głębokość 0,62 cala, pozostawiając drewno na dnie kieszeni o grubości około 1/8 cala.
• „Drzwi” na których montowany jest sterownik to dwie warstwy okleiny, która nawija się o grubości około 0,05”.
• Wyciąłem wgłębienie o szerokości 1/4 cala wokół kieszeni na głębokość około 0,04 cala. Zacisnąłem prostą deskę nad obrabianym przedmiotem jako prowadnicę dla routera. Próbne cięcie w kawałku złomu pozwoliło mi zmierzyć przesunięcie między cięciem frezarskim a prowadnicą, która dla mnie wyszła na 2,156 cala.
• Frezarka pozostawia zaokrąglone rogi wgłębienia, przycina je do kwadratu za pomocą noża i dłuta.
• Informacje na temat budowy i montażu kontrolera można znaleźć w odpowiedniej instrukcji:
• Przymocowałem drzwi za pomocą dwóch śrub mosiężnych #2 x 3/8" z płaskim łbem.

Krok 7: Cięcie ciastek:

• Połączenie narożne wymaga większej wytrzymałości niż tylko klej. Najłatwiejszą opcją jest użycie gwoździ wykończeniowych. Zdecydowałem się na złącze do ciastek, w którym osadzony jest kawałek drewna w kształcie cytryny. Na szczęście mój syn ma krajalnicę do ciastek, której użyłem.
• Aby uzyskać dobre wyniki, krajalnica do ciastek jest przymocowana do deski i zaciśnięta. Prowadnica kątowa ma przymocowaną do niej płytę, która bezpiecznie utrzymuje obrabiany przedmiot, dzięki czemu kieszeń zostanie przycięta pod odpowiednim kątem do powierzchni ukośnej. Kieszenie na herbatniki muszą znajdować się dokładnie w tej samej odległości od krawędzi obu kawałków, aby róg pasował do siebie po przyklejeniu. Zaciskanie wszystkiego pomaga i musisz konsekwentnie trzymać uchwyt noża do ciastek, gdy popychasz go do przodu, aby wykonać cięcie.
• Jeśli szczeliny nie pasują idealnie, możesz je nieco poszerzyć za pomocą tarczy szlifierskiej, jak na zdjęciu powyżej. Daje to trochę luzu w połączeniu, dzięki czemu można je zacisnąć podczas klejenia.
• Aby ustawić głębokość cięcia, krajalnica do ciastek posiada pokrętło z kieszeniami o stałej głębokości dla każdego rozmiaru ciastek. Odkryłem, że te ustawienia są nieco głębsze niż to konieczne, co powoduje, że wycięcie kieszeni jest szersze. Był to problem z niektórymi listwami ramowymi. Zrobiłem więc pierścień zatrzaskowy (patrz biały obiekt na trzecim zdjęciu powyżej), aby zmniejszyć głębokość kieszeni o 0,04 ". Możesz osiągnąć ten sam wynik za pomocą kawałka drutu odpowiedniej wielkości zagiętego wokół pokrętła regulacji głębokości. Ponownie przetestuj i dostosuj, aby uzyskać optymalną głębokość cięcia.
• Połączenia biszkoptowe na ściętych narożnikach są trudne i wymagają dużo pracy. Spróbuj wykończyć gwoździe na rogu testowym, aby sprawdzić, czy to działa dla Ciebie.

Krok 8: Dopasowanie stawów:

• Przed przyklejeniem należy sprawdzić połączenie i dokonać wszelkich korekt.
• Jest to bardzo podobne do tego, co zrobisz podczas klejenia połączenia.
• Potrzebujesz bardzo płaskiej powierzchni, do której możesz się przyczepić. Mam bardzo płaską deskę o szerokości 6 cali i działała dobrze, ale większa byłaby lepsza. Jest to konieczne, aby dwie połówki ramy później pasowały.
• Boki cienia lub boki ramki do zdjęć muszą być trzymane płasko i pod odpowiednim kątem. Użyj kwadratu do kadrowania, aby sprawdzić kąt.
• Jeśli złącze ma przerwę, użyłem piły do wycinania, aby ponownie przyciąć złącze, delikatnie pozwalając piłce podążać za istniejącym cięciem. Zrobiłem to z wciąż zaciśniętym przegubem. Oczywiście robisz to bez biszkoptu w stawie. Spowoduje to usunięcie bardzo małej ilości materiału z ciasnych miejsc, umożliwiając lepsze połączenie połączenia.

Krok 9: Klejenie stawów:

• Ten proces jest taki sam dla pola cienia i ramki obrazu.
• Dopasuj na sucho każde złącze przed klejeniem.
• Sprawdź i trochę przeszlifuj ciastka. Czasami mają wystające drzazgi, które przeszkadzają w montażu połączenia.
• Użyj wysokiej jakości kleju do drewna, takiego jak Titebond III, który daje trochę więcej czasu na montaż, aby wyrównać i zacisnąć złącze na swoim miejscu.
• Ułóż złącze tak mocno, jak to możliwe, tak kwadratowe, jak to możliwe, a boki ramy będą płaskie.
• Zmierz długość między końcówkami niesklejonych końcówek. Jest to odległość po przekątnej w poprzek ramy. Musimy sprawić, by druga strona miała taką samą odległość po przekątnej.
• Następnie przyklej przeciwległy po przekątnej róg. Nie zapomnij włożyć herbatników.
• Teraz mamy dwie połówki ramy, a ostatnim krokiem jest jednoczesne sklejenie dwóch pozostałych rogów. Zajmuje to sporo zacisków, jak widać na powyższym obrazku, ale efekt końcowy będzie piękny.

Krok 10: Wiercenie otworów na śruby w Shadow Box:

• Chciałem móc zdemontować ramę z pudełka cienia na wypadek, gdyby oświetlenie wymagało konserwacji. Zdecydowałem się więc przymocować je za pomocą wkrętów maszynowych #6-32 x 2,5". Wymagało to wywiercenia otworu o głębokości 4,5" przez boki skrzynki cienia o grubości 3/4".
• Ten instruktaż ma trochę „przesadnego zabijania”, aby w inny sposób przymocować ramkę do pola cienia. Przebijanie długich otworów przez wąskie deski jest trudne. I możesz chcieć niektóre z tych sztuczek dla innych projektów, więc czytaj dalej.
• Wykonaj wszystkie te czynności na próbce, aż wywiercony otwór wyjdzie wystarczająco blisko po drugiej stronie deski.
• Należy to zrobić w wiertarce. Konsekwentne mocowanie deski jest kluczem do tego, aby otwór przechodził prosto.
• Imadło, przymocowane do łoża wiertarki, wyrównuje płytę w jednym kierunku. Poziom pokazany powyżej służy do wyrównania drugiego kierunku.
• Wręg stanowi kolejne wyzwanie, gdy bok felcu znajduje się na środku planszy w miejscu, w którym chcemy wykonać dołek. Zaciśnięcie kawałka drewna w felcu tworzy „solidny” kawałek drewna pośrodku, dzięki czemu wiertło ma tendencję do prostowania.
• Do wykonania otworu początkowego użyłem krótkiego wiertła do nakiełków.
• Następnie użyłem wiertła o długości 6" 1/8", aby przewiercić całą drogę. W przypadku głębszych pól cieni wiercę otwór o głębokości 4,5 cala za pomocą wiertarki, która ma tylko 3 cale skoku. Wymagało to częściowego wiercenia, a następnie ponownego zamocowania wiertła dalej.
• Łeb śruby musi mieć otwór przelotowy, więc będzie znajdował się poniżej poziomu wręgu. Długość śruby musi wystawać około 3/8" poza pole cienia. Przed przesunięciem części wywiercę otwór o średnicy 9/32" na żądaną głębokość. Zobacz trzeci obrazek powyżej.
• W większości skrzynek z cieniami umieściłem cztery otwory mocujące.

Krok 11: Zainstaluj załączniki w ramce do zdjęć:

Gwintowane mosiężne wkładki do drewna są doskonałym łącznikiem, który umożliwia wielokrotny demontaż. Oto najlepszy sposób na ich instalację.

• Ostrożnie zaciśnij skrzynkę cienia i ramę, dokładnie ustawiając je w jednej linii.
• Za pomocą wiertarki ręcznej z długim wiertłem 1/8" wywierć otwory pilotujące w ramie. Oznacz wiertło taśmą, aby wiedzieć, kiedy otwór w ramie jest głębokością wkładki. Oczywiście ważne jest, aby nie wiercić wszystkich drogę przez ramę.
• Wyjmij skrzynkę z cieniami i wywierć otwory do odpowiedniego rozmiaru dla wkładek. W moim przypadku była to średnica 5/32". Ponownie zaznacz wiertło dla głębokości. Zachowaj szczególną ostrożność, aby przytrzymać wiertło z powrotem, ponieważ z otworem pilotowym wiertło wciągnie się w drewno bardziej niż zwykle i możesz stracić kontrolę.
• Oto naprawdę fajne odkrycie. Wkładki są dostarczane z otworem na śrubokręt w górnej części do ich instalacji. W przeszłości miałem złe doświadczenia z usuwaniem szczelin lub łamaniem wkładki. Teraz używam krótkiej śruby mocującej, która pasuje do wkładki, oraz małego kwadratu aluminium z otworem pośrodku. Do wkręcenia wkładki w ramę służy klucz imbusowy. Trzymam aluminiową podkładkę kwadratową, aby zapobiec cofnięciu się wkładki i wykręcam śrubę mocującą.
• Otwór 1/8" w skrzynce cienia jest nieco ciasny na śrubach maszynowych #6, więc wywiercę go do średnicy 9/64".

Krok 12: Dodawanie odbłyśnika do ramki na zdjęcia:

• Określ szerokość reflektora: Zamontuj pole cienia do ramy i zaznacz ołówkiem na ramie obrazu wokół wewnętrznej krawędzi pola cienia. Zmierz odległość od znaku ołówka do wewnętrznego otworu ramy.
• Zdejmij ramkę obrazu z pola cienia.
• Wytnij wystarczającą ilość pasków odblaskowego mylaru z podkładką samoprzylepną, aby obejść ramkę obrazu.
• Aby odbłyśnik nie wyświetlał się, przyklej go trochę do tyłu od wewnętrznej krawędzi ramki.

Krok 13: Okablowanie taśmy LED:

Więcej na temat elektrycznej strony tego projektu w instrukcji towarzyszącej:

• Wytnij paski diod LED z każdej strony skrzynki cienia. Pozostaw trochę miejsca w rogach, aby paski LED były od 1,5 "do 1/2" krótsze niż wewnętrzna długość boku skrzynki z cieniami.
• Taśmy LED mają kierunek komunikacji. Strzałki na pasku powinny być skierowane w stronę przeciwną do końca, do którego podłączony jest przewód sterownika.
• Najłatwiej przymocować listwę do płytki podczas lutowania. Wyciąłem również nacięcie na końcu szaszłyka do szaszłyków, aby utrzymać przewody na miejscu podczas lutowania. Użyłem skręconego drutu o grubości 26 mm.
• Aby obejść rogi, wyciąłem kawałki drutu o długości 1,75 cala i uformowałem z nich pętlę łączącą jeden segment z drugim. Zwróć uwagę na kierunek strzałek na każdym segmencie.
• Ostatni segment otrzymuje rezystor 200 omów między linią komunikacyjną a ujemną linią zasilania („masa”). Uznałem za pomocne pokrycie nóg rezystora silikonową izolacją zdjętą z jakiegoś drutu.
• Aby pomóc w dystrybucji zasilania, podłączam linie zasilania dodatniego i ujemnego od końca ostatniego segmentu do początku pierwszego segmentu (gdzie jest podłączony kontroler).
• To właściwy czas na przetestowanie diod LED. Po przyklejeniu do pudełka cienia trudno je naprawić. Podłącz do kontrolera jakiś program testowy i zobacz, czy wszystkie diody LED działają.

Krok 14: Mocowanie diod LED do Shadow Box:

• Samoprzylepne podłoże na taśmach LED nie trzyma się niezawodnie surowego drewna. Pokryj fazowaną krawędź cementem kontaktowym. Po wyschnięciu przez około 15 minut nałóż pasek LED. Proponuję robić jedną krawędź na raz.
• Następnie wepchnij przewód do sterownika w piłę „kanał okablowania” i przymocuj go gorącym klejem.
• Drugie zdjęcie powinno mieć odbłyśnik na ramie obrazu, jeśli wykonano kroki opisane w tej instrukcji.
• Na koniec wciskam małe pętle drutu w każdy róg.

Krok 15: Instalacja dzieła sztuki:

• Pudełko cieni musi być wyłożone. Użyliśmy tkaniny w kolorze, który współtworzy dzieło sztuki, lub czarnej matowej tablicy. W celu uzyskania kleju rozcieńczyliśmy klej do drewna Titebond wodą i pomalowaliśmy go po jednej stronie na szkatułce. Następnie przycisnęliśmy wkładkę do kleju i utrzymywaliśmy ją na miejscu przez co najmniej 30 minut.
• Tkanina, którą przykleiliśmy do kawałka drewnianej boazerii o grubości 1/4 cala za pomocą kleju w sprayu. Różne rodzaje prac artystycznych będą wymagały różnych metod montażu.
• Aby uzyskać skończony wygląd, za boazerią umieściliśmy kawałek maty.
• Za pomocą ołówka zaznaczyłem miejsca wokół pola cienia, w których chcę mieć załączniki.
• Następnie wytnij rowek o długości 1 cala i głębokości 1/8 cala za pomocą narzędzia dremel z frezem o średnicy 3/8 cala. Zobacz zdjęcie powyżej.
• Z blachy o grubości 24 mm wyciąłem paski o szerokości 3/4" o długości 2" i używając monety jako szablonu zaokrągliłem końce.
• Te zakładki utrzymują sztukę na miejscu za pomocą rzepa o szerokości 1 cala z klejem z pętelkami na blasze i haczykami na płycie maty.
• Istnieje wiele metod trzymania dzieła sztuki w polu cienia. Podoba mi się ta metoda, ponieważ umożliwia łatwy dostęp i ponowny montaż.

Krok 16: Reszta historii:

To jedna z dwóch instrukcji dotyczących tego projektu. Jeśli jeszcze tego nie zrobiłeś, zapoznaj się z instrukcją towarzyszącą pod adresem: