WOOD PINHOLE SUNGLASSES / Anteojos De Sol Reticulares De Madera

Cualquier anteojo, ya sea para el sol u óptico es un artefacto altamente complejo, con materiales y producciones bastante sofisticadas.

El desarrollo tecnológico ha permitido al usuario común generar a través de máquinas de producción básicas (CNC / láser / 3D) soluciones ingeniosas para alcanzar los estándares de un producto industrial, pero con menores recursos e inversiones. En este caso, se aborda la producción de unos anteojos de sol sin lentes, es decir, 100% mono material, disminuyendo el grado de manufactura y complejidad al mínimo. La manera de lograrlo es mediante una tecnología descubierta hace varios siglos, y que es la misma empleada en cámaras fotográficas para capturar imágenes con una gran profundidad de campo: Pinhole effect / efecto estenopeico. Al tratarse de pequeños orificios dispuestos uniformemente sobre una lámina opaca, se genera una barrera que filtra los rayos de luz que viajan en infinitas direcciones, permitiendo el ingreso de una minoría que se encuentra alineada con la pupila. De este modo los rayos que alcanzan la retina disminuyen, y con ello, el diámetro del círculo de confusión.

Existe una gran controversia sobre el real efecto de los lentes reticulares en la visión humana, ya que se le atribuyen mejoras en la claridad y nitidez de la imagen, así como la disminución en los síntomas relacionados a la miopía e hipermetropía, sin embargo no hay estudios que lo avalen. Por otro lado; la pérdida de iluminación en la imagen y la reducción de la visión periférica serían los resultados adversos al usarlos, razón por la cual no se recomiendan durante trabajos forzados.

Step 1: DISEÑO

Es por esta controversia que el propósito de este estudio no apunta a fines médicos, sino funcionales; buscando una solución económica y simple que emule los lentes convencionales usados para este fin. Se trata finalmente de un filtro mecánico compuesto por 472 orificios de ≈ 0.8mm. Ø, distribuidos uniformemente en un área de ≈ 20.8cm2; generando así un 55% de protección ante rayos UV.

El diseño se define mediante operaciones de ruteado 2D, eliminando la doble curvatura presente en la mayoría de los anteojos comerciales. Si bien esto repercute en la ergonométrica del modelo, se simplifica la producción del mismo, sin atentar contra su función primordial: Proteger del sol.

El boceto inicial se toma de la marca RETROSUPERFUTURE / Flat Top; el cual se acerca a un diseño plano, sin serlo. Se escoge la madera como material, al ser un producto económico, sustentable y versátil.

El mayor desafío siempre se encuentra en la unión entre el cuerpo de los anteojos y el soporte, resolviéndose generalmente mediante bisagras metálicas. Al intentar general algo de fácil confección, y que cumpla la función de unir, se emplean imanes de neodimio, tanto en los soportes como el cuerpo de los anteojos para mantener ambas piezas en lugar. Esto permite, además, el armado y desarmado del modelo, evitando la rotura accidental del mismo.

Step 2: NECESITAS

Materiales

- Madera: Idealmente madera dura: Caoba africana / Mara / Roble americano / Alerce / etc.

- Imanes de neodimio: Son imanes de gran potencia. Dimensiones: 4 ø x 8mm.

- Cola: Pegamento para maderas.

- Lija: De grano fino (320 / 400).

- Cinta adhesiva: Making Tape.

Herramientas

- Las únicas herramientas empleadas son 5 fresas para router CNC de diversas tomas, diámetros y terminaciones. Cada una realiza una operación específica, generando finalmente la pieza del cuerpo.

Dependiendo del diseño que se quiera hacer, se pueden usar otras a las detalladas en la tabla.

Máquinas

- CNC: Si bien, este proyecto se realizó en un router CNC de gran dimensión (3 x 1.5m. / Flexicam), al tratarse de una pieza tan pequeña, sería ideal trabajarlo en una de menores dimensiones (0.6 x 0.45), ya que en ocasiones ofrecen un menor margen de error.

- Láser: El láser se usó para hacer los soportes y articulación de los anteojos (80 x 45cm. / Universal).

Step 3: CUERPO

En este paso se muestra la producción del cuerpo de los anteojos. Como la máquina CNC usada para este fin funciona únicamente con mesa al vacío (vaccum) como medio de sujeción de la pieza, fue necesario realizar una matriz en MDF para fijar la pieza de madera a trabajar. Las dimensiones del bloque bruto son 150 x 70 x 5mm. Como los espesores del cuerpo son tan específicos, puede ser necesario calibrar la pieza para lograr los 5mm. de espesor exactos. Para ello se puede usar cualquier fresa de terminación plana a la profundidad requerida, idealmente de 12mm.ø, para evitar que demore mucho. La primera operación es perforar la pieza a una profundidad de 4mm. con una fresa de terminación cónica. La separación entre cada orificio es de 2mm. dispuestos radialmente. Luego, con una fresa de terminación redonda (6mm. ø) se realizan tanto la recepción del soporte (2.5mm. de profundidad), como la terminación del borde de cada visor (2mm. de profundidad). Con otra fresa de terminación plana (4mm. ø) se desbaste el área de cada visor comprendida dentro del eje del recorrido anterior (a la misma profundidad) y se extiende la zona de recepción del soporte (2.5mm. de profundidad). Para terminar el reverso del cuerpo de los anteojos se rebaja con una fresa de terminación redonda (12mm. ø / 2.5mm. de profundidad) la zona central del cuerpo; generando así la muesca de apoyo sobre la nariz. Una vez terminado el reverso del cuerpo, el bloque se da vuelta para trabajar el anverso del mismo. Se repiten las operaciones dos y tres obviando la recepción de los soportes (a mismas profundidades). Finalmente, con la fresa de terminación plana (4mm. ø), se hacen tanto los orificios para recibir los imanes (2mm. de profundidad), como el corte final de la pieza (4.5mm. de profundidad). Como la pieza es pequeña, el corte no llega a tocar la sufridera; para mantenerla en su lugar durante todo el proceso. Luego se extrae manualmente.

Step 4: SOPORTE

Para realizar los soportes de los anteojos se necesitan dos piezas de madera dura de 200 x 20 x 3mm. Y se trabaja con la máquina de corte láser. A / B: Se cortan las maderas en ángulo para luego pegarlas (cola) giradas y generar la curvatura de apoyo sobre las orejas. C: Una vez encoladas y secas, se les adhiere una capa de cinta adhesiva, para evitar el quemado por exposición de la madera al láser. D: Se cortan los soportes según el diseño. E: Finalmente se remueve la cinta y se graba el logo o diseño personal a cada soporte.

Step 5: ARTICULACIÓN

Para generar la pieza de unión se necesitan dos bloques de 30 x 20 x 10mm. Y se corta todo con la máquina de corte láser. A: Como la pieza es tan pequeña se ve totalmente quemada una vez retirada del corte; sin embargo con una lija se remueve el excedente. Es importarte calcular el margen de pérdida que genera el rayo de luz, para que una vez montada la articulación con el soporte y el imán, todo calce bien. Por ejemplo, siendo el diámetro del imán de 4mm; al círculo del archivo de corte se le agregan 2mm. B: Una vez lijada, la articulación es adherida al soporte usando cola para madera. C: Se introduce el imán de neodimio al interior del orificio. D: Se cubre el orificio con restos de aserrín y cola. E: Opcionalmente se protege la pieza con algún barniz o sellante.

Step 6: RESULTADO

Los
anteojos cumplen la función de proteger del sol y se puede ver claramente a través de los visores. La unión funciona parcialmente bien; aunque los imanes mantienes ambas piezas unidas, sigue existiendo un margen de movimiento no deseado con el esfuerzo. Los soportes debieran ser más cortos y el cuerpo de los anteojos incorporar alguna pieza extra para el apoyo sobre la nariz, ya que inevitablemente se deslizan con el movimiento. Por último, la unión entre el terminal y la varilla del soporte es una unión muy débil, especialmente siendo en madera.

Como conclusión, el sistema de filtro empleado (pinole / retícula) funciona bien, pero habría que dedicar más tiempo en el diseño de anteojo en sí: uniones, dimensiones, etc. Así como en la caja o case para transportarlos.

Espero les guste!