Caja de sombras con iluminación LED dinámica y marco para arte: 16 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

La iluminación es un aspecto importante del arte visual. Y si la iluminación puede cambiar con el tiempo, puede convertirse en una dimensión significativa del arte. Este proyecto comenzó asistiendo a un espectáculo de luces y experimentando cómo la iluminación podía cambiar totalmente el color de un objeto. Comenzamos a explorar esto en la iluminación del arte de la tela. Hasta ahora hemos construido iluminación dinámica para 8 piezas, incluida una pintura y una fotografía. Los efectos de iluminación han incluido: simulación del amanecer y el atardecer, luz bajo el agua a través de una superficie ondulada, relámpagos en las nubes y cambiar drásticamente los colores percibidos y el estado de ánimo de la obra de arte.

Este instructable construye la caja de sombra y el marco que sostiene los LED e ilumina la obra de arte. También aprenderá sobre muchos problemas y mejoras que descubrimos a lo largo del camino.

También escribimos un instructivo asociado sobre la construcción del controlador de iluminación. La sección de programación de ese instructivo contiene videos que muestran varios efectos de iluminación LED dinámicos. Compruébalo en:

Por ahora nos centraremos en la estructura física que sostiene los LED y refleja su luz sobre la obra de arte.

Paso 1: Descripción general de la iluminación de la caja de sombra:

El concepto es simple: los LED alrededor de la caja de sombra reflejan su luz en una superficie de espejo en la parte posterior del marco para iluminar la obra de arte. Sin embargo, el artista debe planificar que el marco de imagen reflectante tenga entre 1,5 y 2 pulgadas de ancho. El artista debe proporcionar un fondo más amplio de lo normal alrededor del enfoque de la pieza.

Usamos un marco experimental iluminado para determinar la profundidad de la caja de sombra. Si la obra de arte es más grande, la caja de sombra debe ser más profunda para proyectar la luz hacia el centro. Si la obra de arte tiene mucha profundidad, el cuadro de sombra también debe ser más profundo. Nuestras cajas de sombra tenían entre 2 "y 4,5" de profundidad. La obra de arte en este proyecto tenía entre 12 "y 30" en la dimensión más larga.

Paso 2: Materiales:

• Madera para los lados de la caja de sombra: 3/4 "x 5-1 / 2 (ancho 3/4" más ancho que la profundidad de la caja de sombra) usamos álamo. Es muy importante que la madera esté limpia, recta, plana. Compramos muy buena madera de un molino a muy buen precio.
• Moldeado para el marco reflectante: vea la imagen de arriba. El marco debe tener de 2 "a 3" de ancho. Compramos el nuestro en Anderson McQuaid en Cambridge, MA.
• Pegamento para madera: Recomendamos Tightbond III con la tapa verde.
• Cemento de contacto: Recomendamos el cemento multiusos Barge.
• Galletas de unión de madera: No. 0 Tamaño.
• Cadena de LED WS2812 https://www.adafruit.com/product/1461 Usamos 60 LED por metro, hay tiras de mayor y menor densidad disponibles. Nuestras piezas requerían una luz ambiental reducida. Si su pieza se verá a niveles normales de luz ambiental, sugeriría usar los 144 LED por metro.
• Velcro con respaldo adhesivo de 1 "de ancho
• Mylar reflectante con respaldo adhesivo.
• Tornillos para metales # 6-32 x 2.5 "phillips de cabeza plana
• Tornillos de latón para madera # 2 x 3/8 "phillips de cabeza plana
• Inserciones de madera de latón # 6-32

Paso 3: Herramientas:

No es necesario poseer todas estas herramientas. Usé el taller de mi hijo que tiene la mayoría de estas herramientas. Probablemente pueda encontrar un enfoque alternativo si no tiene una herramienta en particular.

• Sierra de inglete
• Sierra de mesa
• Enrutador
• Cortador de galletas
• Taladro de banco
• Herramienta Dremel
• Sierra de arrastre: sugiero: Sierra de arrastre IRWIN Marples Dovetail de 7.25 pulgadas disponible en Lowes por alrededor de $ 14
• Palo de lijar: tira de madera de aproximadamente 30 cm x 38 cm de ancho x aproximadamente 0,5 cm de grosor con papel de lija de grano 100 en un lado y 220 en el otro. Yo uso cemento de contacto para pegar el papel de lija.
• Abrazaderas rápidas medianas y pequeñas: muchas. ¡Nadie tiene suficientes abrazaderas!
• Abrazaderas en C de garganta profunda
• Cuadrado de encuadre
• Tri-cuadrado
• Una superficie plana a la que puedas sujetar: Me las arreglé con una tabla muy plana de 30 "x 6", pero una superficie grande (como la base de una sierra de mesa) sería mucho mejor.
• Corchetes en ángulo recto: Mi hermano me hizo algunos, pero creo que podrías hacer lo mismo con bloques de madera cortados cuidadosamente en ángulo recto.
• Navaja de afeitar y muchas otras herramientas manuales, consulte todos los pasos para obtener más detalles.

Paso 4: Orientación general:

• Verifique su medida antes de cortar (¡verifique dos veces!)
• Prueba el ajuste antes de pegar
• Pruebe tantos pasos como pueda antes de comprometer los buenos materiales
• Si puede hacer una maqueta de un marco de prueba para explorar la profundidad del cuadro de sombra, la intensidad de la luz y el ancho del reflector que funciona mejor para su obra de arte.
• Para ir a lo seguro, vaya con un poco más de profundidad de caja de sombra y más LED de los que cree que son necesarios. Si sobre-construye más adelante, puede bajar la intensidad de la luz con el controlador.
• Planifique dónde van las cosas: incrustamos el controlador en la parte superior central del marco, comenzamos nuestra tira de LED en la esquina superior izquierda y recorrimos el marco en el sentido de las agujas del reloj desde la perspectiva de alguien que mira el arte.
• Es necesario que haya un canal de cableado cortado en la parte superior de la caja de sombra desde el controlador hasta la esquina superior izquierda.

Paso 5: recorta la caja de sombra y el marco:

La imagen de arriba muestra las piezas de dos cajas de sombra recortadas. Uno tiene aproximadamente 4 "de profundidad y el otro aproximadamente 2" de profundidad.

• Corte el ancho de los lados de la caja de sombra para igualar la profundidad de la caja de sombra más 5/8 "para el" reborde "(el" reborde "es un marco de arte que habla de la muesca cortada en la parte posterior para montar el arte)
• Corté el listón con la sierra de mesa. Utilice un trozo de madera para comprobar la profundidad y el ancho del corte.
• Bisele el borde interior superior 22 grados creando una superficie de 1/2 "de ancho para los LED. Una vez más, es mejor probar el ajuste de la sierra con un trozo.
• Mitre los extremos a 45 grados. Haciendo que la longitud de cada lado sea del tamaño de la obra de arte más 7/8 ", lo que permitirá un pequeño espacio alrededor de la obra de arte cuando se coloque en el conejo.
• Use la sierra de mesa para cortar un canal de alambre en la pieza superior, desde aproximadamente el centro hasta la esquina superior izquierda.
• Usando la sierra para cortar ingletes, corté el marco para que las dimensiones exteriores fueran de 1/8 "a 1/4" más grandes que la caja de sombra.

NOTA: Para obtener mejores resultados con una sierra para cortar ingletes: sujete o sujete la madera firmemente para evitar que se mueva. Haga el corte lentamente, ya que la hoja tiende a doblarse un poco al cortar en ángulo.

Paso 6: haz un bolsillo para el controlador:

• Marque la línea central del marco y trace el tamaño del bolsillo del controlador. La nuestra es de 2.5 "x 1.5" con un reborde empotrado de 1/4 "para soporte y fijación de la" puerta "del controlador.
• Es difícil hacer un corte recto donde lo desea con un enrutador. Hice una guía de madera dura que se muestra en la foto de arriba. La broca del enrutador de 1/4 "de diámetro sigue el interior de la guía, lo que me da un orificio preciso con lados rectos. Nuestra cavidad tiene 0.62" de profundidad, dejando la madera en la parte inferior de la cavidad con un grosor de aproximadamente 1/8 ".
• La "puerta" en la que está montado el controlador son dos capas de chapa que terminan con un grosor de aproximadamente 0,05 ".
• Corté el hueco de 1/4 "de ancho alrededor del bolsillo a aproximadamente 0.04" de profundidad. Sujete una tabla recta sobre la pieza de trabajo como guía para el enrutador. Un corte de prueba en una pieza de desecho me permitió medir el desfase entre el corte del enrutador y la guía, que para mí resultó ser de 2.156 "de ancho.
• El enrutador deja las esquinas del hueco redondeadas, córtelas a escuadra con una navaja y un cincel.
• Para la construcción y montaje del controlador, consulte el instructivo relacionado:
• Adjunté la puerta con dos tornillos de latón de cabeza plana # 2 x 3/8 ".

Paso 7: corte de galletas:

• La junta de esquina necesita más resistencia de la que puede proporcionar el pegamento. La opción más sencilla es utilizar uñas de acabado. Opté por una articulación de galleta en la que se incrusta una pieza de madera en forma de limón en la articulación. Afortunadamente, mi hijo tiene un cortador de galletas que usé.
• Para obtener buenos resultados, el cortador de galletas se fija a una tabla y se sujeta. La guía de ángulo tiene una tabla adjunta para sujetar firmemente la pieza de trabajo de modo que el bolsillo se corte en el ángulo correcto con respecto a la superficie de inglete. Los bolsillos de galletas deben estar exactamente a la misma distancia del borde en ambas piezas para que la esquina coincida cuando se pegue. Sujetar todo ayuda y debe mantener el mango del cortador de galletas hacia abajo de manera constante cuando lo empuja hacia adelante para hacer el corte.
• Si las ranuras no encajan perfectamente, puede ensancharlas un poco con un disco de lijado como se muestra en la imagen de arriba. Esto le dará algo de juego en la articulación para que pueda sujetarla en alineación al pegar.
• Para ajustar la profundidad de corte, el cortador de galletas tiene una perilla con bolsillos de profundidad fijos para cada tamaño de galleta. Encontré que estos ajustes son un poco más profundos de lo necesario, lo que hace que el corte del bolsillo sea más ancho. Este fue un problema en algunas molduras del marco. Así que hice un anillo de clip (vea el objeto blanco en la tercera imagen de arriba) para reducir la profundidad de la bolsa en 0.04 ". Puede lograr el mismo resultado con un trozo de alambre del tamaño apropiado doblado alrededor de la perilla de ajuste de profundidad. Nuevamente pruebe y ajustar para obtener la profundidad de corte óptima.
• Las juntas de galleta en esquinas ingleteadas son complicadas y requieren mucho trabajo. Siéntase libre de probar las uñas de acabado en una esquina de prueba para ver si funciona para usted.

Paso 8: Colocación de las articulaciones:

• Debe revisar la junta y hacer cualquier ajuste antes de pegar.
• Esto es muy similar a lo que hará al pegar la articulación.
• Necesita una superficie muy plana a la que pueda sujetarse. Tengo una tabla muy plana de 6 "de ancho y funcionó bien, pero más grande sería mejor. Esto es necesario para que las dos mitades del marco coincidan más tarde.
• Los lados de la caja de sombra o los lados del marco de la imagen deben mantenerse planos y en ángulo recto. Use un cuadrado de encuadre para verificar el ángulo.
• Si la junta tiene un espacio, utilicé una sierra de arrastre para recortar la junta dejando suavemente que la sierra siga el corte existente. Hice esto con la articulación aún sujeta. Por supuesto que haces esto sin la galleta en el porro. Esto eliminará una cantidad muy pequeña de material de los puntos estrechos, lo que permitirá que la junta se junte mejor.

Paso 9: pegado de las articulaciones:

• Este proceso es el mismo para el cuadro de sombra y el marco de imagen.
• Coloque en seco cada articulación antes de pegar.
• Inspeccione y lije un poco las galletas. A veces tienen astillas que interfieren con el ensamblaje de la junta.
• Use un pegamento para madera de alta calidad como Titebond III, que le da un poco más de tiempo de montaje para alinear y sujetar la junta en su lugar.
• Apriete la junta lo más que pueda, lo más cuadrada posible y los lados del marco planos.
• Mide la longitud entre las puntas de los extremos despegados. Esta es la distancia diagonal a través del marco. Tendremos que hacer que el otro lado tenga la misma distancia diagonal.
• Luego pegue la esquina diagonalmente opuesta. No olvide insertar las galletas.
• Ahora tenemos dos mitades del marco y el paso final es pegar las dos esquinas restantes al mismo tiempo. Esto requiere bastantes abrazaderas como se ve en la imagen de arriba, pero el resultado final será hermoso.

Paso 10: Perforación de orificios para tornillos en la caja de sombra:

• Quería poder desmontar el marco de la caja de sombra en caso de que la iluminación necesitara mantenimiento. Así que elijo unirlos con tornillos de máquina # 6-32 x 2.5 ". Esto requirió perforar un agujero de 4.5" de profundidad a través de los lados de la caja de sombra de 3/4 "de grosor.
• Este instructable tiene algo de "over kill", siéntete libre de unir el marco a la caja de sombra de alguna otra manera. Hacer agujeros largos a través de tablas estrechas es complicado. Y es posible que desee algunos de estos trucos para otros proyectos, así que siga leyendo.
• Realice todos estos pasos con una pieza de prueba hasta que el orificio salga lo suficientemente cerca del otro lado de la tabla.
• Esto debe hacerse en una taladradora. Sujetar la tabla de manera constante es clave para que el orificio pase recto.
• Un tornillo de banco, sujeto a la plataforma de la perforadora, alinea la tabla en una dirección. Se utiliza un nivel como el que se muestra arriba para alinear la otra dirección.
• El rabbet presenta otro desafío con el lado del rabbet en el medio del tablero justo donde queremos el agujero. Sujetar un trozo de madera en el listón crea un trozo de madera "sólido" en el centro, por lo que el taladro tenderá a ir recto.
• Usé un taladro central corto para hacer un agujero inicial.
• Luego utilicé un taladro de 6 "de largo y 1/8" para perforar hasta el final. Para las cajas de sombra más profundas, estoy perforando un orificio de 4.5 "de profundidad con una prensa taladradora que tiene solo 3" de carrera. Esto requirió perforar parcialmente y luego volver a colocar la broca más hacia afuera.
• La cabeza del perno necesita un orificio de paso para que quede por debajo del nivel de la ranura. Y la longitud del perno debe extenderse aproximadamente 3/8 "más allá de la caja de sombra. Perforo el orificio de paso de 9/32" de diámetro a la profundidad deseada antes de mover la pieza. Vea la tercera imagen de arriba.
• Puse cuatro orificios de sujeción en la mayoría de las cajas de sombra.

Paso 11: instale los accesorios en el marco de la imagen:

Los insertos de latón roscados para madera son un excelente sujetador que permite el desmontaje repetido. La siguiente es la mejor manera que he encontrado para instalarlos.

• Sujete la caja de sombra y el marco juntos con cuidado para alinearlos exactamente.
• Utilice un taladro manual con la broca larga de 1/8 "para perforar orificios piloto en el marco. Marque la broca con cinta para saber cuándo el orificio en el marco es la profundidad del inserto. Obviamente es importante no perforar todo el camino a través del marco.
• Retire la caja de sombra y taladre los orificios del tamaño correcto para las inserciones. En mi caso, fue de 5/32 "de diámetro. Vuelva a marcar la broca para la profundidad. Tenga mucho cuidado de sujetar el taladro hacia atrás porque con un orificio piloto, la broca se introducirá en la madera más de lo normal y podría perder el control.
• Ahora, aquí hay un descubrimiento realmente genial. Los insertos vienen con una ranura para destornillador en la parte superior para instalarlos. He tenido malas experiencias en el pasado con la rotura de la ranura o la rotura del inserto. Ahora uso un tornillo de casquete corto que se ajusta al inserto junto con un pequeño cuadrado de aluminio con un agujero en el centro. Se utiliza una llave hexagonal para atornillar el inserto en el marco. Sostengo la arandela cuadrada de aluminio para evitar que el inserto retroceda y quito el tornillo de cabeza.
• El orificio de 1/8 "a través de la caja de sombra está un poco apretado en los tornillos de máquina n. ° 6, así que lo taladro hasta un diámetro de 9/64".

Paso 12: Agregar el reflector al marco de imagen:

• Determine el ancho del reflector: ensamble la caja de sombra en el marco y haga una marca con lápiz en el marco de la imagen alrededor del borde interior de la caja de sombra. Mida la distancia desde la marca del lápiz hasta la abertura interior del marco.
• Saque el marco de la imagen del cuadro de sombra.
• Corte suficientes tiras de mylar reflectante con respaldo adhesivo para rodear el marco de la imagen.
• Para evitar que el reflector se muestre, péguelo un poco hacia atrás desde el borde interior del marco de imagen.

Paso 13: Cableado de la tira de LED:

Más sobre el lado eléctrico de este proyecto en el instructable complementario:

• Corta tiras de LED para cada lado de la caja de sombra. Deje algo de espacio en las esquinas para que las tiras de LED sean entre 1.5 "y 1/2" más cortas que la longitud interior del lado de la caja de sombra.
• Las tiras de LED tienen una dirección de comunicación. Las flechas en la tira deben apuntar en dirección opuesta al extremo donde está conectado el cable del controlador.
• Me resultó más fácil sujetar la tira a una placa mientras soldaba. También corté una muesca en el extremo de un pincho de brocheta para mantener los cables en su lugar mientras soldaba. Usé alambre trenzado de calibre 26.
• Para rodear las esquinas, corté pedazos de alambre de 1.75 "de largo y los formé en un lazo que conecta un segmento al siguiente. Preste atención a la dirección de las flechas en cada segmento.
• El último segmento recibe una resistencia de 200 ohmios entre la línea de comunicaciones y la línea de alimentación negativa ("tierra"). Encontré útil cubrir las patas del resistor con aislamiento de silicona quitado de un cable.
• Para ayudar con la distribución de energía, conecto las líneas eléctricas positivas y negativas desde el final del último segmento hasta el inicio del primer segmento (donde está conectado el controlador).
• Este es el momento adecuado para probar los LED. Una vez que están pegados a la caja de sombra, son difíciles de reparar. Conecte el controlador con algún programa de prueba y vea que todos los LED funcionan.

Paso 14: Conexión de los LED a la caja de sombra:

• El respaldo adhesivo de las tiras de LED no se adhiere de manera confiable a la madera desnuda. Recubra el borde biselado con cemento de contacto. Después de que se seque durante unos 15 minutos, aplique la tira de LED. Sugiero hacer una ventaja a la vez.
• Luego, inserte el cable en el controlador en el "canal de cableado" cortado con sierra y manténgalo en su lugar con pegamento caliente.
• La segunda imagen debe tener un reflector en el marco de la imagen si se siguieron los pasos de este instructivo.
• Por último, empujo los pequeños bucles de alambre en cada esquina.

Paso 15: Instalación de la obra de arte:

• La caja de sombra debe estar alineada. Usamos tela de un color que contribuya a la obra de arte o tablero de alfombra negro. Para el adhesivo, diluimos el pegamento para madera Titebond con agua y lo pintamos en la caja de sombra de un lado a la vez. Luego presionamos el delineador contra el pegamento y lo mantuvimos en su lugar durante al menos 30 minutos.
• El arte de la tela que pegamos a una pieza de paneles de madera de 1/4 "de grosor con un adhesivo en aerosol. Los diferentes tipos de trabajos de arte requerirán diferentes métodos de montaje.
• Para una apariencia terminada, colocamos un pedazo de tablero de estera detrás de los paneles.
• Usando un lápiz, marqué lugares alrededor del cuadro de sombra donde quiero adjuntos.
• A continuación, corte una arboleda de 1 "de largo y 1/8" de profundidad con una herramienta dremel con un cortador de 3/8 "de diámetro. Vea la foto de arriba.
• De una hoja de metal de calibre 24, corté tiras de 3/4 "de ancho y 2" de largo y usando una moneda como plantilla redondeé los extremos.
• Estas pestañas mantienen el arte en su lugar usando Velcro con adhesivo de 1 "de ancho con los lazos en la hoja de metal y los ganchos en el tablero de alfombrilla.
• Hay muchos métodos para mantener la obra de arte en el cuadro de sombra. Me gusta este método porque permite un fácil acceso y reensamblaje.

Paso 16: El resto de la historia:

Este es uno de los dos instructivos de este proyecto. Si aún no lo ha hecho, consulte el instructivo complementario en: