Madera Curvada Con Un Cortador Láser

Este instructable cubrirá mis propios experimentos con crear hojas de madera curvada mediante cortes paramétricos, o sea bisagras flexibles, con el fin de crear superficies onduladas al partir de un plano.

Hay un montón de buena información acerca de bisagras flexibles (lattice hinges en inglés) aquí: http://www.deferredprocrastination.co.uk/blog/cate ..., lo que explica el concepto y la física detrás de ellas.

No soy ingeniero, así que todo lo que he descubierto, descubrí mediante ensayos y errores.

Step 1: Patrones

Ensayé muchos patrones distintos con el fin de conseguir resultados distintos; la mayoría de ellos fueron intentos fallidos de crear superficies curvadas en dos sentidos. Unos salieron más flexibles que se esperaba, y otros mucho menos.

Explicaré cada patrón en los siguientes pasos.

He adjuntado los archivos de los patrones de las muestras de arriba. Si los haces click y se te presenta una página en blanco, intenta hacerlo click y 'guardar enlace como...' Parece que algunos usuarios están teniendo problemas con descargar los archivos.

Step 2: Patrón Recto

Esta es la bisagra flexible más común y fiable. Las bisagras flexibles dependen de la torsión de la material para doblarse, y esto se puede ver fácilmente en la foto de arriba. El radius de la curva depende del largo de los cortes, la distancia entre ellos, y el grosor del material.

Step 3: Patrón Ondulado

Esta es una que salió más flexible que se había esperado. El objetivo fue tener una superficie que podría doblarse en dos sentidos, lo que esto no pudo, pero sí se puede doblar bastante bien en un sentido, a pesar de tener cortes muy cortos.

Step 4: Patrón Cruzado

Este diseño es lo más flexible y fiable que he encontrado hasta ahora. Con materiales de poco grosor, incluso se puede doblar en sentido diagonal. Las últimas dos fotos de arriba muestran una variación que no funcionó, pero que mostró un potencial de poder doblarse en dos sentidos.

Step 5: Cortes 'blandos'

La idea detrás de este patrón fue distribuir el estrés de la torsión de manera más igual. Esquinas duras tienden a ser puntos de debilidad cuando un material se dobla. Cortes curvados distribuyen el estrés más igualmente sobre el resorte.

En la última foto, estuve experimentado con variar la densidad del patrón para crear una curva gradual.

Step 6: Patrón De Panal

Al principio pensé que este patrón resolvió la cuestión de la curva en dos sentidos, pero salió lo menos flexible de todos. La razón queda bastante clara--los resortes son muy cortos.

Step 7: Patrón Bastian

Este modelo fue inspirado por las estructuras de Andreas Bastian, http://www.andreasbastian.com/blog/3d-printed-meso ..., lo que es exactamente lo que llevo un tiempo intentando hacer con el cortador láser.

Todavía no es muy flexible, pero muestra un potencial alentador. El patrón en la foto de arriba está invertido y por eso es muy rígido. El patrón en el archivo adjuntado está bien.

Step 8: Doblar a Lo Largo De Una Curva

Se me han ocurrido dos maneras de crear curvas. La primera: manipular a mano un patrón en Illustrator or Photoshop. La segunda: generar un patrón paramétrico en una superficie.

Primero, explicaré la técnica con Photoshop, y luego la técnica más complicada usando Grasshopper.

Step 9: Deformar Con Photoshop

Empieza con un dibujo 2D de la superficie que quieres doblar. Esto se hace por aplanar o desenrollar una superficie desarrollable (lo que se puede hacer en la mayoría de los programas de diseño, como Inventor). Para más información acerca de superficies desarrollables, puedes leer esto: http://es.wikipedia.org/wiki/Superficie_desarrollable . Es importante entender este concepto al diseñar con el fin de fabricar con hojas de material.

Con el dibujo abierto en Illustrator, copia y pégalo en una nueva ventana de Photoshop. Pégalo como trazado. Dale un trazo para que sea visible al hacer click en el anillo sólido en la parte inferior del menú de trazos.

Haz lo mismo con los cortes. Idealmente, medirías el largo de la curva y el diámetro del radius para determinar el número adecuado de cortes antes de deformarlos. Pero si eres como yo, estímalo y ponlo a prueba.

Para deformar los cortes, selecciónalos y oprime ctrl+t, y haz click en deformar. Se aparece un cuadrícula con 4 puntos y sus puntos de control. Experimenta con esta herramienta para conseguir un buen diseño.

Step 10: Curvas Paramétricas

He estado utilizando herramientas de paneles de saltamontes para generar patrones en superficies curvas. Las herramientas de paneles "se transforman en 2D" herramienta le permite morphing una curva 2D sobre una superficie 3D. Esto se hace dividiendo una superficie por su dominio UV para crear una cuadrícula. A continuación, se extiende un patrón en los marcos creados por la red. En este caso estoy Morphing sobre una superficie plana en 2D, pero parece que el patrón no cambia cuando se aplana. Supongo que el dominio de la superficie es igual a la superficie aplanada (por favor, corríjanme si me equivoco). El patrón en las fotos es creado por una cuadrícula con 1 división en la dirección U y X número de divisiones en la dirección V. Este proceso generalmente funciona bien para las superficies con forma de cinta simple, pero no es una forma precisa para generar la curva correcta para cada superficie.

Las fotos de arriba son una prueba de los conceptos utilizados por mi instructable la Lámpara Bloom y otra lámpara que todavía es un trabajo en progreso.

El siguiente paso será calcular algorítmicamente la densidad del patrón basado en la curvatura de la superficie y la dirección de la curva. Una idea sería encontrar los puntos con mayor curvatura en la superficie y el uso de los puntos como atractores de cuadrícula.

Si tienes alguna idea, por favor, a partir de donde lo he dejado fuera y recordar a compartirlo con el resto de nosotros.

Disfrute de su madera curvas!