ციფრული წარმოება

ხის ყუთი ლაზერით: როგორ დავაპროექტოთ „თითებიანი“ სახსრები (finger joints)

თითებიანი ფანერის ყუთი ნაბიჯ-ნაბიჯ: სისქის გაზომვა, თითის სიგანე, კერფის კომპენსაცია რიცხვებით, უფასო ყუთის გენერატორები, წებო და ვარიაციები სახურავით და გამყოფებით.

ლაზერით ამოჭრილი ალუბლის ხის ყუთი თითებიანი სახსრებით და გრავირებული ორნამენტით

ფოტო: Jared Tarbell / Wikimedia Commons · CC BY 2.0

ხის ყუთი ლაზერით ექვსი ფანერის პანელისგან იწყობა, რომელთა კიდეებზე „თითები“ და ღარები მონაცვლეობს და ერთმანეთში ზუსტად ჯდება. თითის სიგანე ჩვეულებრივ მასალის სისქის 2–3-ჯერადია. მთავარი საიდუმლო ორია: ფურცლის რეალური სისქის გაზომვა და კერფის კომპენსაცია, ანუ კონტურის ნახევარი კერფით გადაწევა. უმარტივესი გზა უფასო ყუთის გენერატორია: boxes.py ან MakerCase.

ლაზერით ამოჭრილი ყუთი ბევრისთვის პირველი სერიოზული პროექტია, და კარგი მიზეზით. ის გასწავლით ყველაფერს, რაც ზუსტ ნაკეთობას სჭირდება: ზომებს, მასალის სისქეს, კერფს, ფენების რიგს და აწყობას. თან ბოლოს რჩება ნივთი, რომელიც გამოიყენება და ლამაზად გამოიყურება.

ქვემოთ ჯერ ავხსნით, როგორ არის აგებული სახსარი, შემდეგ რიცხვებით ვაჩვენებთ კერფის კომპენსაციას, ბოლოს კი გენერატორიდან მზა ყუთამდე მივალთ.

რა არის „თითებიანი“ სახსარი (finger joint)?

თითებიანი სახსარი (finger joint ან box joint) ხის დურგლობიდან მოდის: ორი დაფის ბოლოზე მონაცვლე შვერილები და ღარები იჭრება, რომლებიც ერთმანეთში შედის. ლაზერზე იგივე პრინციპი ბრტყელ პანელებზე მუშაობს: თითოეული კიდე დაყოფილია თითებად და ღარებად, თითის სიღრმე კი ზუსტად მასალის სისქის ტოლია. ასე, როცა ორი პანელი კუთხეში ხვდება, ერთის თითები მეორის ღარებს ავსებს და კუთხე ბრტყელი და მყარი გამოდის.

კარგად მორგებული სახსარი წებოს გარეშეც ჭერს, მაგრამ წებო ყუთს ბევრად უფრო გამძლეს ხდის. ცუდად მორგებული სახსარი ან თავისუფალია და ყუთი ირყევა, ან ზედმეტად მჭიდროა და ფანერა აწყობისას სკდება.

მოსწავლეს ხელში უჭირავს ლაზერით მოჭრილი ხის ყუთი, რომელსაც USB კაბელი აქვს მიერთებული
ხელებში ლაზერით ამოჭრილი ხის ყუთი თითებიანი სახსრებით და USB კაბელით

ყუთის ზომები: შიდა, გარე და მასალის სისქე

სანამ ხაზვას დაიწყებთ, გადაწყვიტეთ, რომელი ზომა გაინტერესებთ:

  • შიდა ზომა მნიშვნელოვანია, როცა ყუთში კონკრეტული საგანი უნდა ჩაეტიოს: ტელეფონი, დაფა, ბარათების დასტა.
  • გარე ზომა მნიშვნელოვანია, როცა ყუთი თაროზე ან უჯრაში უნდა ჩაჯდეს.

მათ შორის სხვაობა ორი კედლის სისქეა. მაგალითად, 3 მმ ფანერისგან 100×80×60 მმ გარე ზომის დახურულ ყუთს შიგნით 94×74×54 მმ აქვს. boxes.py გენერატორში ზომების უმეტესობა შიდაა, მაგრამ შეგიძლიათ მიუთითოთ, რომ გარე ზომებით ითვალოს.

ფანერის სისქე ეტიკეტის მიხედვით არასოდეს აიღოთ. „3 მმ“ ფანერა სინამდვილეში შეიძლება ოდნავ თხელი ან სქელი იყოს, და ეს სხვაობა ყველა თითზე მეორდება. boxes.py-ის სახელმძღვანელოც გირჩევთ, სისქე ყოველ ფურცელზე გაზომოთ: ფანერაში მილიმეტრის მეასედიც კი შესამჩნევ სხვაობას იძლევა. გაზომეთ კალიპერით, რამდენიმე ადგილას.

თითის სიგანე და რაოდენობა

boxes.py-ში თითის და ღარის სიგანე მასალის სისქის ჯერადად იწერება, და ეს კარგი წესია ნებისმიერი ყუთისთვის:

  • თითი და ღარი 2–3-ჯერ სისქის: 3 მმ ფანერისთვის 6–9 მმ. ასეთი თითი მყარია და იოლად იწყობა.
  • ძალიან ვიწრო თითი (სისქის ტოლი ან ნაკლები) ფანერაში ადვილად ტყდება.
  • ძალიან განიერი თითი სახსარს ასუსტებს და ყუთი ირყევა.
  • კიდის ბოლოებში ცოტა მეტი ადგილი დატოვეთ, რომ კუთხეები არ დასუსტდეს; boxes.py-ში ამას surroundingspaces პარამეტრი აკონტროლებს.

ხელით ხაზვისას კიდეზე თითების კენტი რაოდენობა გამოიყენეთ: ასე კიდე ორივე ბოლოში ერთნაირად სრულდება და მოპირდაპირე პანელი სიმეტრიული გამოდის.

კერფის კომპენსაცია რიცხვებით

კერფი არის ხაზის სიგანე, რომელსაც ლაზერის სხივი ამოწვავს. თუ ფაილს კომპენსაციის გარეშე გაჭრით, ყოველი თითი კერფის ნახევრით დავიწროვდება თითოეულ მხარეს, ყოველი ღარი კი იმდენივეთი გაფართოვდება.

როგორ გავზომოთ: ამოჭერით 20 მმ-იანი კვადრატი და კალიპერით გაზომეთ. თუ 19,8 მმ გამოვიდა, კერფი 0,2 მმ-ია, კომპენსაცია კი მისი ნახევარი, 0,1 მმ (boxes.py-ში ამ მნიშვნელობას burn ჰქვია).

ნახეთ, რა ემართება 6 მმ თითს და 6 მმ ღარს 0,2 მმ კერფის შემთხვევაში:

კომპენსაციათითი ჭრის შემდეგღარი ჭრის შემდეგშედეგი
05,8 მმ6,2 მმ0,4 მმ ღრეჩო, ყუთი ირყევა
0,05 მმ5,9 მმ6,1 მმთავისუფალი, მხოლოდ წებოთი
0,10 მმ6,0 მმ6,0 მმმჭიდრო, ხელით იწყობა
0,12 მმ6,04 მმ5,96 მმძალიან მჭიდრო, ფანერა შეიძლება გასკდეს

მეტი კომპენსაცია მჭიდრო მორგებას ნიშნავს, ნაკლები თავისუფალს. boxes.py-ის სახელმძღვანელოს მიხედვით, მნიშვნელობას ჩვეულებრივ 0,01 ან 0,005 მმ ბიჯით არეგულირებენ, ხოლო BurnTest გენერატორი რამდენიმე მნიშვნელობას ერთ ფურცელზე ამოწმებს. ხე ოდნავ იკუმშება, ამიტომ მასზე მჭიდრო მორგება კარგად მუშაობს; აკრილი არ იკუმშება და წებოსთვის ოდნავ თავისუფალი მორგება სჭირდება.

თუ ფაილი კომპენსაციის გარეშეა, LightBurn-ში Line რეჟიმის პარამეტრებში არის Kerf Offset: ის ჭრის ტრაექტორიას დახურული ფორმის გარეთ წევს. თითებიანი პანელისთვის ეს ზუსტად ის არის, რაც გჭირდებათ, მაგრამ პანელის შიგნით ცალკე ღარებზე და ხვრელებზე შედეგი ცალკე შეამოწმეთ. LightBurn-ის საფუძვლები ახსნილია სტატიაში LightBurn დამწყებთათვის.

ყუთის გენერატორი: boxes.py და MakerCase

ყუთის ხელით დახაზვა კარგი ვარჯიშია, მაგრამ ორი უფასო ონლაინ გენერატორი საათებს ზოგავს:

პარამეტრიboxes.pyMakerCase
სადboxes.hackerspace-bamberg.demakercase.com
ფასი და ლიცენზიაუფასო, ღია კოდი (GPL v3)უფასო ონლაინ ხელსაწყო
ყუთის ტიპებიათობით: დახურული, ანჯამიანი, გამყოფებიანი უჯრა, თაროები და სხვაძირითადი ყუთი, ანჯამიანი, მოსრიალე სახურავით, გამყოფებიანი
რას აყენებთზომა, სისქე, თითი, burn, BurnTestზომა, სისქე, სახსრის ტიპი
ფაილიSVG (სხვა ფორმატები დამატებით ხელსაწყოთი)SVG, DXF, 3MF

boxes.py ფლორიან ფესტის (Florian Festi) ღია კოდის პროექტია: ის ონლაინ გენერატორიც არის, Inkscape-ის დამატებაც და Python-ის ბიბლიოთეკაც, რომლითაც საკუთარი გენერატორის დაწერა შეიძლება. MakerCase უფრო მარტივია, ნაკლები პარამეტრით, და დამწყებისთვის ხშირად უფრო გასაგებია. კერფის კომპენსაცია შედეგში ყოველთვის შეამოწმეთ: თუ გენერატორში არ დააყენეთ, LightBurn-ში დაამატეთ.

კურსი TDS-შილაზერული ჭრა და გრავირება5 კვირა · 20 სთ · დაწყება 17 ნოედეტალურად

ნაბიჯ-ნაბიჯ: გენერატორიდან მზა ყუთამდე

  1. გაზომეთ ფანერის სისქე კალიპერით რამდენიმე ადგილას და საშუალო აიღეთ.
  2. გაზომეთ კერფი 20 მმ-იანი კვადრატით ან BurnTest-ით.
  3. შეიყვანეთ გენერატორში ზომები, სისქე, თითის სიგანე და კომპენსაცია, და ჩამოტვირთეთ SVG.
  4. შემოიტანეთ ფაილი LightBurn-ში და სახაზავით შეამოწმეთ ზომა.
  5. დაამატეთ გრავირება სახურავზე (სახელი, ორნამენტი) ცალკე ფენად, რომელიც ჭრამდე სრულდება.
  6. დაალაგეთ ფენები: გრავირება, შიდა კონტურები, გარე კონტური.
  7. ამოჭერით ჯერ ორი მეზობელი პანელი და სცადეთ აწყობა. თუ მორგება კარგია, მერე ამოჭერით დანარჩენი. ჭრის დროს გამწოვი ჩართული იყოს და აპარატთან დარჩით.
  8. ააწყვეთ წებოს გარეშე, შეამოწმეთ და მხოლოდ შემდეგ წაუსვით წებო.

აწყობა და წებო

ხის ყუთისთვის ჩვეულებრივი ხის (PVA) წებო საკმარისია. წაუსვით თხელი ფენა მხოლოდ თითებზე, შეაერთეთ პანელები და ზედმეტი წებო მაშინვე ნესტიანი ქსოვილით მოწმინდეთ, სანამ გაშრება. აწყობილი ყუთი დაამაგრეთ მომჭერებით ან უბრალოდ მასკირების ლენტით და შეამოწმეთ, რომ კუთხეები სწორია: დიაგონალები ტოლი უნდა იყოს.

ლაზერით ამოჭრილი კიდე მუქია. ზოგს ეს „ხელნაკეთი“ სტილი მოსწონს, ზოგი კი ქვიშაქაღალდით ასუფთავებს. ზედაპირიდან ჭვარტლი რბილი ჯაგრისით მოიცილეთ, ბოლოს კი, სურვილისამებრ, ზეთით ან ცვილით დაფარეთ.

ხელით აწყობენ ფანერის ყუთს თითებიანი სახსრებით
ხელით აწყობენ ფანერის ყუთს თითებიანი სახსრებითფოტო: Jared Tarbell / Wikimedia Commons · CC BY 2.0
რჩევა ლაბიდან

მთავარი ყუთის წინ ამოჭერით ორი პატარა სატესტო ზოლი ერთი სახსრით, სამი სხვადასხვა კომპენსაციით (მაგალითად 0,08, 0,10 და 0,12 მმ). ორ წუთში ნახავთ, რომელი ჯდება ხელით მჭიდროდ და არ სკდება, და მთელ ფურცელს აღარ გააფუჭებთ.

ვარიაციები: სახურავი, გამყოფები და გრავირება

როცა ძირითადი ყუთი გამოგივათ, დანარჩენი ვარიაციები მასზე შენდება:

  • ანჯამიანი სახურავი. boxes.py-ში ამისთვის ცალკე გენერატორები არსებობს, მაგალითად HingeBox; MakerCase-ში კი Laser Hinge Box.
  • მოსრიალე სახურავი. სახურავი გვერდითა კედლებში ამოჭრილ ღარში სრიალებს. MakerCase-ში ეს მზა ტიპია.
  • გამყოფები. უჯრებად დაყოფილი ყუთი ხრახნებისთვის, სამკაულებისთვის ან ჩაისთვის; boxes.py-ში არის DividerTray.
  • მოქნილი ანჯამა (living hinge). ფანერაში ამოჭრილი მჭიდრო ჭრილების ბადე, რომლის წყალობითაც ფანერა იღუნება და მომრგვალებულ კედელს ქმნის.
  • გრავირებული სახურავი. სახელი, თარიღი, ორნამენტი ან ფოტო, რაც ყუთს საჩუქრად აქცევს.
  • ელექტრონიკის კორპუსი. ხვრელები ღილაკებისთვის, ეკრანისთვის და USB კაბელისთვის.
ფანერის ყუთი მოქნილი ანჯამით (living hinge) და თითებიანი სახსრებით
ფანერის ყუთი მოქნილი ანჯამით (living hinge) და თითებიანი სახსრებითფოტო: Autopilot / Wikimedia Commons · CC BY-SA 3.0

იგივე ტექნიკით, ჭრილებით და სახსრებით, იწყობა არქიტექტურული მაკეტებიც; ამ მიმართულებაზე მეტი წაიკითხეთ სტატიაში არქიტექტურა მოზარდებისთვის. ყუთის გარდა სხვა ნაკეთობები კი შევკრიბეთ სტატიაში 15 იდეა ლაზერული ჭრისთვის.

ხშირად დასმული კითხვები

რა სისქის ფანერა ჯობს ლაზერით ყუთისთვის?

დასაწყებად 3–4 მმ არყის ფანერა: იოლად იჭრება, მსუბუქია და პატარა ყუთისთვის საკმარისად მყარია. დიდი ყუთისთვის 6 მმ უფრო სტაბილურია, მაგრამ ნელა იჭრება და თითებიც უფრო განიერი უნდა იყოს.

რატომ არ ჯდება თითები ერთმანეთში?

ორი მიზეზია: ფაილში სხვა სისქეა მითითებული, ვიდრე ფურცელს რეალურად აქვს, ან კერფის კომპენსაცია არასწორია. ჯერ სისქე გაზომეთ, შემდეგ კომპენსაცია 0,01–0,02 მმ-ით შეცვალეთ და ორ პანელზე სცადეთ.

საჭიროა თუ არა წებო?

კარგად მორგებული ყუთი წებოს გარეშეც დგას, მაგრამ ხშირი გახსნა-დახურვისას ან ტრანსპორტირებისას შეიძლება დაიშალოს. ამიტომ საჩუქრად ან გასაყიდად განკუთვნილ ყუთს ხის წებოთი აწყობენ.

რომელი ყუთის გენერატორი ჯობს?

MakerCase მარტივია და დამწყებისთვის კარგი. boxes.py ბევრად მეტ ტიპს და პარამეტრს გთავაზობს და უფრო რთული ნაკეთობებისთვის ჯობს. ორივე უფასოა.

შეიძლება თუ არა აკრილის ყუთის გაკეთება?

დიახ, თითებიანი ყუთი აკრილისგანაც კეთდება, მაგრამ აკრილი არ იკუმშება, ამიტომ მორგება ოდნავ თავისუფალი უნდა იყოს და პანელებს აკრილის სპეციალური წებოთი აერთებენ. ჩამოსხმული აკრილის სისქე მეტად მერყეობს, ამიტომ ყოველი ფურცელი გაზომეთ.

რამდენი დრო სჭირდება ერთი ყუთის დამზადებას?

პატარა ფანერის ყუთს 100 W CO₂ ლაზერი რამდენიმე წუთში ჭრის; სახურავის გრავირება დროს ზომისა და ინტერვალის მიხედვით ამატებს. ამას ემატება აწყობა, წებოს გაშრობა და დამუშავება. პირველ ყუთზე ყველაზე მეტი დრო კი ფაილის მომზადებას და სატესტო ჭრას მიაქვს.

შემდეგი ნაბიჯი

თითებიანი ყუთის ასაწყობად ყველაზე სწრაფი გზაა, რომ ერთხელ მაინც გააკეთოთ ის ლაზერთან, გამოცდილი ადამიანის დახმარებით. ლაზერული ჭრისა და გრავირების მასტერკლასზე CorelDRAW-ში ხაზავთ თითებიან ყუთს, ჭრით ფანერიდან და აწყობთ, და ყუთი თქვენ რჩებათ.

წყაროები

ხის ყუთი ლაზერითლაზერით ამოჭრილი ყუთიfinger jointფანერის ყუთიყუთის გენერატორიკერფის კომპენსაციაboxes.pyMakerCase
გაზიარება
წაიკითხე ასევე

მსგავსი სტატიები

ყველა სტატია