Caixa de sombra e moldura de iluminação LED dinâmica para arte :: 16 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

A iluminação é um aspecto importante da arte visual. E se a iluminação pode mudar com o tempo, pode se tornar uma dimensão significativa da arte. Este projeto começou assistindo a um show de luzes e experimentando como a iluminação poderia mudar totalmente a cor de um objeto. Começamos a explorar isso na arte do tecido de iluminação. Até agora, construímos iluminação dinâmica para 8 peças, incluindo uma pintura e uma fotografia. Os efeitos de iluminação incluem: simulação do amanhecer e do pôr-do-sol, luz subaquática através de uma superfície ondulante, relâmpagos nas nuvens e mudança dramática nas cores percebidas e no clima da obra de arte.

Este instrutível constrói a caixa de sombra e a moldura que contém os LEDs e ilumina a obra de arte. Você também aprenderá sobre muitos problemas e melhorias que descobrimos ao longo do caminho.

Também escrevemos um instrutível associado na construção do controlador de iluminação. A seção de programação desse instrutível contém vídeos mostrando vários efeitos dinâmicos de iluminação LED. Confira em:

Por enquanto, vamos nos concentrar na estrutura física que contém os LEDs e reflete sua luz na obra de arte.

Etapa 1: Visão geral da iluminação da caixa de sombra:

O conceito é simples: LEDs ao redor da caixa de sombra refletem sua luz em uma superfície espelhada na parte de trás do porta-retratos para iluminar a obra de arte. No entanto, o artista deve planejar que a moldura reflexiva da imagem tenha de 1,5 a 2 polegadas de largura. O artista precisa fornecer um fundo mais amplo do que o normal em torno do foco da peça.

Usamos uma moldura iluminada experimental para determinar a profundidade da caixa de sombra. Se a obra de arte for maior, a caixa de sombra precisa ser mais profunda para lançar a luz no centro. Se a obra de arte tiver muita profundidade, a caixa de sombra também precisa ser mais profunda. Nossas caixas de sombra tinham entre 2 "e 4,5" de profundidade. A obra de arte neste projeto tinha entre 12 "e 30" na dimensão mais longa.

Etapa 2: Materiais:

• Madeira para os lados da caixa de sombra: 3/4 "x 5-1 / 2 (largura 3/4" mais larga que a profundidade da caixa de sombra), usamos choupo. É muito importante que a madeira esteja limpa, reta, plana. Compramos madeira muito boa em uma usina de moldagem por um preço muito bom.
• Moldagem para moldura reflexiva: Veja a imagem acima. O quadro deve ter 2 "a 3" de largura. Compramos o nosso de Anderson McQuaid em Cambridge, MA.
• Cola para madeira: Recomendamos o Tightbond III com a parte superior verde.
• Cimento de contato: Recomendamos cimento multiuso Barge.
• Biscoitos para unir madeira: Não. 0 Tamanho.
• Série de LEDs WS2812 https://www.adafruit.com/product/1461 Usamos 60 LEDs por metro, tiras de maior e menor densidade estão disponíveis. Nossas peças exigiam luz ambiente reduzida. Se sua peça for visualizada em níveis normais de luz ambiente, eu sugeriria ir com 144 LEDs por metro.
• 1 "Velcro com parte posterior adesiva larga
• Mylar reflexivo com respaldo adesivo.
• Parafusos de máquina # 6-32 x 2,5 "Phillips de cabeça chata
• Parafusos de madeira de latão # 2 x 3/8 "Phillips de cabeça chata
• Inserções de madeira de latão # 6-32

Etapa 3: Ferramentas:

Você não precisa ter todas essas ferramentas. Usei a oficina do meu filho que tem a maioria dessas ferramentas. Você provavelmente pode propor uma abordagem alternativa se não tiver uma ferramenta específica.

• Serra de esquadria
• Serra de mesa
• Roteador
• Cortador de biscoito
• Furadeira
• Ferramenta Dremel
• Serra manual: sugiro: serra manual IRWIN Marples Dovetail 7,25 pol. Disponível na Lowes por cerca de US $ 14
• Palito de lixar: tira de madeira com cerca de 12 "x 1,5" de largura x cerca de 0,5 "de espessura com lixa 100 de um lado e 220 do outro. Eu uso cimento de contato para colar a lixa.
• Grampos rápidos médios e pequenos: Muitos deles. Ninguém tem braçadeiras suficientes!
• Grampos C para garganta profunda
• Quadrado de enquadramento
• Tri-quadrado
• Uma superfície plana que você pode fixar: Eu consegui com uma placa muito plana de 30 "x 6", mas uma superfície grande (como a base de uma serra de mesa) seria muito melhor.
• Colchetes angulares retos: Meu irmão fez alguns para mim, mas acho que você poderia fazer o mesmo com blocos de madeira cuidadosamente cortados em um ângulo reto.
• Faca de barbear e várias outras ferramentas manuais, consulte todas as etapas para obter detalhes.

Etapa 4: Orientação Geral:

• Verifique sua medição antes de cortar (verifique duas vezes!)
• Experimente o ajuste antes de colar
• Teste o máximo de etapas que puder antes de comprometer os bons materiais
• Se você puder fazer a simulação de um quadro de teste para explorar a profundidade da caixa de sombra, intensidade da luz e largura do refletor que funciona melhor para sua obra de arte.
• Para jogar pelo seguro, use um pouco mais de profundidade da caixa de sombra e mais LEDs do que você acha que são necessários. Se você construir demais mais tarde, pode diminuir a intensidade da luz com o controlador.
• Planeje para onde as coisas vão: incorporamos o controlador na parte superior central do quadro, começamos nossa faixa de LED no canto superior esquerdo e giramos o quadro no sentido horário da perspectiva de alguém que está visualizando a arte.
• Deve haver um canal de fiação cortado na parte superior da caixa de sombra do controlador até o canto superior esquerdo.

Etapa 5: corte a caixa de sombra e a moldura:

A imagem acima mostra as peças de duas caixas de sombra recortadas. Um tem cerca de 4 "de profundidade e o outro cerca de 2" de profundidade.

• Corte a largura dos lados da caixa de sombra para igualar a profundidade da caixa de sombra mais 5/8 "para o" encaixe "(o" encaixe "é uma moldura de arte falando para o corte de entalhe na parte de trás para montar a arte)
• Cortei o rabbet com a serra de mesa. Use um pedaço de madeira para verificar a profundidade e a largura do corte.
• Chanfre a borda interna superior em 22 graus, criando uma superfície de 1/2 "de largura para os LEDs. Mais uma vez, é melhor testar o ajuste da serra com um retalho.
• Esquadrar as extremidades em 45 graus. Tornando o comprimento de cada lado do tamanho da peça de arte mais 7/8 ", o que permitirá uma pequena lacuna ao redor da peça de arte quando for colocada no coelho.
• Use a serra de mesa para cortar um canal de arame na peça superior, do centro ao canto superior esquerdo.
• Usando a serra de esquadria, cortei a moldura da imagem para que as dimensões externas fossem 1/8 "a 1/4" maiores do que a caixa de sombra.

NOTA: Para obter melhores resultados com uma serra de esquadria: prenda ou segure a madeira com firmeza para evitar que se mova. Faça o corte lentamente, pois a lâmina tende a dobrar um pouco ao cortar em ângulo.

Etapa 6: Faça um bolso para o controlador:

• Marque a linha central da estrutura e defina o tamanho do compartimento do controlador. O nosso é 2,5 "x 1,5" com uma borda rebaixada de 1/4 "para suporte e fixação da" porta "do controlador.
• É difícil obter um corte reto onde você deseja com um roteador. Eu fiz um guia de madeira dura na foto acima. A fresa de roteador de 1/4 "de diâmetro segue o interior da guia, dando-me um orifício preciso com lados retos. Nosso bolso tem 0,62" de profundidade, deixando a madeira no fundo do bolso com cerca de 1/8 "de espessura.
• A "porta" na qual o controlador é montado é composta por duas camadas de verniz que tem cerca de 0,05 "de espessura.
• Cortei o recesso de 1/4 "de largura em torno do bolso com cerca de 0,04" de profundidade. Prendi uma placa reta sobre a peça de trabalho como guia para o roteador. Um corte de teste em um pedaço de sucata me permitiu medir o deslocamento entre o corte da tupia e a guia, que para mim ficou com 2,156 pol. De largura.
• A tupia deixa os cantos da reentrância arredondados, corte-os em esquadria usando uma navalha e um formão.
• Para construção e montagem do controlador, consulte as instruções relacionadas:
• Fixei a porta com dois parafusos de latão # 2 x 3/8 "de cabeça chata.

Etapa 7: Corte do biscoito:

• A junta de canto precisa de mais resistência do que apenas cola. A opção mais fácil é usar pregos de acabamento. Optei por uma junta de biscoito onde um pedaço de madeira em forma de limão é embutido na junta. Felizmente, meu filho tem um cortador de biscoitos que usei.
• Para obter bons resultados, o cortador de biscoito é preso a uma placa e preso. A guia de ângulo tem uma placa presa a ela para segurar com segurança a peça de trabalho para que o bolso seja cortado no ângulo correto com a superfície da esquadria. Os bolsos do biscoito devem estar exatamente à mesma distância da borda em ambas as peças para que o canto coincida quando colado. Prender tudo ajuda e você precisa segurar a alça do cortador de biscoitos para baixo de forma consistente ao empurrá-lo para frente para fazer o corte.
• Se as ranhuras não encaixarem perfeitamente, você pode torná-las um pouco mais largas usando um disco de lixa conforme a figura acima. Isso dará a você um pouco de folga na junta para que você possa prendê-la no alinhamento ao colar.
• Para definir a profundidade de corte, o cortador de biscoitos possui um botão com bolsos de profundidade fixa para cada tamanho de biscoito. Eu descobri que essas configurações são um pouco mais profundas do que o necessário, o que resulta em um corte de bolso mais largo. Este foi um problema em algumas das molduras da moldura. Então fiz um anel clipado (veja o objeto branco na terceira imagem acima) para reduzir a profundidade do bolsão em 0,04 ". Você pode obter o mesmo resultado com um pedaço de arame de tamanho apropriado dobrado em torno do botão de ajuste de profundidade. Novamente teste e ajuste para obter o corte de profundidade ideal.
• Biscoitos em cantos com meia-esquadria são complicados e dão muito trabalho. Sinta-se à vontade para tentar terminar as unhas em um canto de teste para ver se isso funciona para você.

Etapa 8: Ajustando as juntas:

• Você precisa verificar a junta e fazer quaisquer ajustes antes de colar.
• Isso é muito semelhante ao que você fará ao colar a junta.
• Você precisa de uma superfície muito plana à qual possa se prender. Eu tenho uma placa muito plana de 6 "de largura e funcionou bem, mas quanto maior seria melhor. Isso é necessário para que as duas metades do quadro se encaixem mais tarde.
• Os lados da caixa de sombra ou os lados da moldura da imagem devem ser mantidos planos e em ângulo reto. Use um quadrado de enquadramento para verificar o ângulo.
• Se a junta tiver uma lacuna, usei uma serra manual para recortar a junta, deixando que a serra acompanhe o corte existente. Fiz isso com a junta ainda presa. Claro que você faz isso sem o biscoito na junta. Isso retirará uma quantidade muito pequena de material dos pontos apertados, permitindo que a junta se encaixe melhor.

Etapa 9: colar as juntas:

• Este processo é o mesmo para a caixa de sombra e a moldura da imagem.
• Ajuste a seco cada junta antes de colar.
• Inspecione e lixe um pouco os biscoitos. Às vezes, eles apresentam lascas que interferem na montagem da junta.
• Use uma cola para madeira de alta qualidade como a Titebond III, que dá a você um pouco mais de tempo de montagem para alinhar a junta e fixá-la no lugar.
• Faça a junta ficar o mais apertada possível, o mais quadrada possível, e os lados da moldura planos.
• Meça o comprimento entre as pontas das pontas não coladas. Esta é a distância diagonal ao longo do quadro. Precisamos fazer com que o outro lado tenha a mesma distância diagonal.
• Em seguida, cole o canto diagonalmente oposto. Não se esqueça de inserir os biscoitos.
• Agora temos duas metades da moldura e a etapa final é colar os dois cantos restantes ao mesmo tempo. Isso requer alguns grampos, como visto na imagem acima, mas o resultado final será lindo.

Etapa 10: Perfuração de furos para parafusos na caixa de sombra:

• Queria poder desmontar a moldura da caixa de sombra caso a iluminação precisasse de manutenção. Portanto, optei por prendê-los com parafusos de máquina # 6-32 x 2,5 ". Isso exigiu a perfuração de um orifício de 4,5" de profundidade nas laterais da caixa de sombra de 3/4 "de espessura.
• Este instrutível tem algum "over kill", sinta-se à vontade para anexar o quadro à caixa de sombra de alguma outra maneira. Fazer furos longos em placas estreitas é complicado. E você pode querer alguns desses truques para outros projetos, então continue lendo.
• Execute todas essas etapas com uma peça de teste até que o orifício saia perto o suficiente de forma consistente no outro lado da placa.
• Isso precisa ser feito em uma furadeira. Prender a placa de maneira consistente é a chave para fazer o orifício passar reto.
• Uma morsa, presa ao leito da furadeira, alinha a placa em uma direção. Um nível como mostrado acima é usado para alinhar a outra direção.
• O rabbet apresenta outro desafio com o lado do rabbet no meio do tabuleiro exatamente onde queremos o buraco. Prender um pedaço de madeira no encaixe cria um pedaço "sólido" de madeira no centro, de modo que a broca tende a ir em linha reta.
• Usei uma broca central curta para fazer um orifício inicial.
• Em seguida, usei uma broca de 6 "de 1/8" de comprimento para perfurar todo o caminho. Para as caixas de sombra mais profundas, estou fazendo um furo de 4,5 "de profundidade com uma furadeira de apenas 3" de curso. Isso exigia uma perfuração parcial e, em seguida, recolocando a broca ainda mais para fora.
• A cabeça do parafuso precisa de um orifício de folga para que fique abaixo do nível do encaixe. E o comprimento do parafuso precisa se estender cerca de 3/8 "além da caixa de sombra. Eu faço o orifício de folga com 9/32" de diâmetro até a profundidade desejada antes de mover a peça. Veja a terceira foto acima.
• Eu coloquei quatro orifícios de fixação na maioria das caixas de sombra.

Etapa 11: Instale os anexos no porta-retratos:

As inserções roscadas de latão para madeira são um grande fixador que permite desmontagens repetidas. A seguir está a melhor maneira que encontrei para instalá-los.

• Prenda a caixa de sombra e a moldura com cuidado, alinhando-as com exatidão.
• Usando uma furadeira manual com a broca longa de 1/8 "para fazer os furos piloto na estrutura. Marque a broca com fita para saber quando o furo na estrutura está na profundidade da inserção. Obviamente, é importante não perfurar todos os caminho através do quadro.
• Retire a caixa de sombra e faça os furos com o tamanho correto para as inserções. No meu caso, isso tinha 5/32 "de diâmetro. Marque novamente a broca para a profundidade. Tome cuidado extra para segurar a broca porque com um orifício piloto a broca vai entrar na madeira mais do que o normal e você pode perder o controle.
• Agora, aqui está uma descoberta muito legal. As inserções vêm com um slot para chave de fenda na parte superior para instalá-las. Tive experiências ruins no passado com a remoção da ranhura ou a quebra da pastilha. Agora uso um parafuso de cabeça curto que se encaixa na inserção junto com um pequeno quadrado de alumínio com um orifício no centro. Uma chave hexagonal é usada para aparafusar a inserção na estrutura. Eu seguro a arruela quadrada de alumínio para evitar que a inserção recue e removo o parafuso da tampa.
• O orifício de 1/8 "através da caixa de sombra é um pouco apertado nos parafusos de máquina # 6, então eu o perfuro até 9/64" de diâmetro.

Etapa 12: Adicionar o refletor ao porta-retratos:

• Determine a largura do refletor: Monte a caixa de sombra na moldura e faça uma marca a lápis na moldura ao redor da borda interna da caixa de sombra. Meça a distância da marca do lápis até a abertura interna da moldura.
• Retire o porta-retratos da caixa de sombra.
• Corte tiras suficientes de mylar reflexivo com adesivo para contornar a moldura da imagem.
• Para evitar que o refletor apareça, afaste-o um pouco da borda interna do porta-retratos.

Etapa 13: Fiação da faixa de LED:

Mais sobre o lado elétrico deste projeto no acompanhante instrutível:

• Corte tiras de LEDs para cada lado da caixa de sombra. Deixe algum espaço nos cantos para que as faixas de LED sejam entre 1,5 "e 1/2" mais curtas do que o comprimento interno do lado da caixa de sombra.
• As faixas de LED possuem uma direção de comunicação. As setas na tira devem apontar para longe da extremidade onde o fio do controlador está conectado.
• Achei mais fácil prender a tira em uma placa durante a soldagem. Também cortei um entalhe na ponta de um espeto de espetinho para segurar os fios no lugar durante a soldagem. Usei fio trançado de calibre 26.
• Para contornar os cantos, cortei pedaços de arame de 1,75 "de comprimento e os formei em um laço conectando um segmento ao outro. Preste atenção na direção das setas em cada segmento.
• O último segmento obtém um resistor de 200 ohms entre a linha de comunicações e a linha de alimentação negativa ("terra"). Achei útil cobrir as pernas do resistor com isolamento de silicone retirado de algum fio.
• Para ajudar na distribuição de energia, eu conecto as linhas de energia positiva e negativa do final do último segmento ao início do primeiro segmento (onde o controlador está conectado).
• Este é o momento certo para testar os LEDs. Uma vez colados na caixa de sombra, são difíceis de consertar. Conecte o controlador com algum programa de teste e veja se todos os LEDs funcionam.

Etapa 14: Conectando os LEDs à caixa de sombra:

• O adesivo nas fitas de LED não se segura de maneira confiável em madeira virgem. Cubra a borda chanfrada com cimento de contato. Depois de secar por cerca de 15 minutos, aplique a faixa de LED. Eu sugiro fazer uma vantagem de cada vez.
• Em seguida, coloque o fio para o controlador no corte de serra "canal de fiação" e segure-o no lugar com cola quente.
• A segunda imagem deve ter um refletor no porta-retratos se as etapas neste instrutível forem seguidas.
• Por último, empurro os pequenos laços de arame em cada canto.

Etapa 15: Instalando a obra de arte:

• A caixa de sombra precisa ser alinhada. Usamos um pano de uma cor que contribui para a obra de arte ou um tapete preto. Para o adesivo, diluímos a cola para madeira Titebond com água e pintamos na caixa de sombra, um lado de cada vez. Em seguida, pressionamos o liner na cola e o seguramos no lugar por pelo menos 30 minutos.
• A arte em tecido que colamos a um pedaço de painel de madeira de 1/4 "de espessura usando um adesivo em spray. Diferentes tipos de trabalhos de arte exigirão diferentes métodos de montagem.
• Para uma aparência final, colocamos um pedaço de placa de esteira atrás do painel.
• Usando um lápis, marquei os lugares ao redor da caixa de sombra onde desejo os anexos.
• Em seguida, corte um sulco de 1 "de comprimento com 1/8" de profundidade usando uma ferramenta dremel com um cortador de 3/8 "de diâmetro. Veja a foto acima.
• De uma folha de metal de calibre 24, cortei tiras de 3/4 "de largura de 2" de comprimento e, usando uma moeda como modelo, arredondado as pontas.
• Essas abas prendem a arte no lugar usando Velcro adesivo de 1 "de largura com os laços na folha de metal e os ganchos na placa do tapete.
• Existem muitos métodos para manter a obra de arte na caixa de sombra. Gosto desse método porque permite fácil acesso e remontagem.

Etapa 16: O resto da história:

Este é um dos dois instructables neste projeto. Se ainda não o fez, verifique o complementar instrutível em: