Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Panou de tamplarie cu panou CNC

Am colectat modalități inteligente de a împărți un carton plat de la prima citire Mobilier Nomadic în 1999, cu mult înainte de apariția instrumentelor CNC accesibile pentru hobby-uri, care fac astăzi destul de ușor fabricarea unor astfel de piese. Acum, lumea este plină de oameni care proiectează modele, carcase de proiect, sculptură, mobilier și tot felul de alte lucruri interesante care se asamblează de la piesele făcute pe mașinile de tăiat cu laser și pe routerele CNC. Mă aștept să apară o carte definitivă sau un site web care acoperă "punga de trucuri" într-un mod organizat, dar până acum nu am găsit-o. Poate că acest articol poate servi drept punct de sărituri. În orice caz, cred că este timpul să împărtășim notebook-ul meu de tamplarie cu panouri CNC.

În prezentarea acestui material, vreau să recunosc mai întâi respectul față de tradițiile tradiționale și vechi ale tâmplăriei. Nu cred, pentru un moment, că oricare dintre acestea este fundamental nouă. Dar văd nevoia de a organiza această informație pentru a răspunde nevoilor operatorului mic de unelte CNC care dorește să realizeze îmbinări de interconectare, auto-aliniere și / sau demontabile în materiale plate, de exemplu placaj sau plastic. Sau doar pentru ao inspira.

Pot să abuzez de niște termeni, fără să însemnez, și mă bucur să fiu corectat de cei care știu despre tamplaria tradițională. În general, am încercat să folosesc termeni descriptivi în locul denumirilor "corecte" pentru a evita confuzia, dar aici și acolo s-ar putea să fi alunecat și să-i spun un trandafir cu alt nume.

Pentru a simplifica lucrurile, la început mă refer doar la îmbinările dintre două panouri. De asemenea, din nou de dragul simplității, m-am limitat la tehnicile care folosesc tăieturi pe tot parcursul, ortogonale față de planul stocului. Pentru un gust de cât de complexă poate fi acest subiect, fără aceste limitări și cât de repede, verificați proiectul Jochen Gros 50 Digital Wood Joints. Iată o montare de miniaturi teaser pentru a vă alimenta apetitul:

Pentru acest articol, însă, am în vedere în mod deliberat un caz foarte limitat: Două (sau chiar doar una) tăiate părți, tăieturi de adâncime parțială și o axă de tăiere întotdeauna la 90 de grade față de suprafața stocului. Chiar și cu aceste limitări, posibilitățile sunt bogate.

Cutter-uri laser vs. rotative - Problema colțului interior

Hibride de tăiere laser de clasă și routere CNC fiecare au avantaje și dezavantaje. Cutterele cu laser pot taia detaliile mult mai fine, deoarece au foarte mici "kerf". Pe de altă parte, ele sunt mai scumpe și nu pot face tăieturi adânci parțiale sau "buzunare" ca un router CNC. Ele folosesc, de asemenea, căldură, care poate arde substratul și / sau poate genera dezghețarea urâtă. Pe de altă parte, efectul de ardere poate fi utilizat decorativ. Un router CNC poate schimba biți și poate tăia suprafețe complexe ușurate sau poate face tăieturi cu muchii ascuțite sau altfel profilate. Nu cred că nici unealta poate fi descrisă ca fiind pur și simplu "mai bună" și, cu o avertizare minoră, toate tehnicile prezentate aici pot fi folosite la fel de bine cu un cutter cu laser sau cu un router.

Datorită canalului de tăiere foarte mic, un tăietor laser poate produce un colț interior cu un unghi ascuțit, în timp ce un dispozitiv de tăiat rotativ care utilizează o unealtă fizică este limitat la colțurile interioare rotunjite la raza sculei de tăiere:

Versiunea tăiată cu laser, cu 90 de colțuri ascuțite, este potrivită pentru a fi utilizată într-o simplă articulație de margine:

Versiunea tăiată de router, cu toate acestea, nu funcționează. Colțurile radiate se înfundă unul în celălalt și marginile pieselor nu se aliniază. Puteți să tăiați câte un slot mai adânc, desigur, iar în unele aplicații acest lucru poate fi în regulă, dar acest lucru lasă un gol în centrul articulației și concentrează efortul pe colțurile radiale. O soluție mai bună este următoarea:

Acum, fețele interioare ale marginea turelor se împerechează curat. Pe de altă parte, diviziile rotunde sunt vizibile în articulația asamblată. În cazul în care vă deranjează, desigur, puteți, de asemenea, să o faceți astfel, dacă tăietorul dvs. este suficient de îngust:

În medie, această metodă oferă cel mai bun compromis, IMHO: Zonele plate dintre divotă se sprijină unul pe celălalt ferm, iar divizii înșiși sunt ascunși în interiorul articulației.

Pentru a simplifica prezentarea, îmbinările de mai jos sunt prezentate cu coliere ideale "tăiate cu laser". Dar toate acestea ar trebui să fie ușor adaptate la tăiere rotativă prin utilizarea metodei divot prezentate mai sus.

polarizarea

Multe dintre aceste articulații sunt simetrice și pot fi asamblate în mai multe moduri. Îmbinarea de mai sus, de exemplu, poate fi asamblată în două moduri diferite (patru dacă sunt permise abordările de mai jos). Care este corect?

Adesea, este posibilă ruperea deliberată a acestei simetrii, astfel încât piesele pot fi asamblate numai într-un fel sau cel puțin în mai puține sau mai multe moduri evident corecte. Acum, îmbinarea poate fi asamblată incorect, dar orientările defavorizate sunt mai evident greșite, deoarece marginile pieselor nu se mai aliniază.

Acest truc poate fi foarte util în structuri complexe, în special pentru piese de kit, pentru a menține utilizatorii finali de a pune articulația înapoi. Eu numesc o articulație care are simetria ei în mod deliberat rupt în acest fel "părtinitoare".

Articulații de legătură (X)

Iată o versiune a articulației de bază "îndoită", în care o parte are o caracteristică integrată de blocare rapidă. Cârligele de prindere sunt accesibile de la capătul articulației. Introduceți o mică șurubelniță cu lamă plană, desprinzând un pic, și acestea pot fi desprinse și articulația se deschide din nou.

Dar deplasați cârligul și captatorul departe de marginea stocului, iar acțiunea de blocare rapidă devine "ireversibilă". Rețineți că ambele bucăți de stocar putea include ambele cârlige și capturi. Am doar o singură articulație pentru claritate.

Înlocuiți cârligul cu o bulă și căptușelul devine o siguranță: piesa se va "lipi" în poziție, dar poate fi îndepărtată cu suficientă forță.

Detentul s-ar putea prinde într-o poziție sau mai multe.

Iată o articulație mai neobișnuită "X" care utilizează o mișcare radială de interblocare pentru a sigila afacerea.

Este posibilă și o versiune părtinitoare. Iată o îmbinare similară cu simetria ruptă prezentată dezasamblată (stânga), asamblată în orientare favorită (mijloc) și asamblată în orientarea ei "defavorizată" (dreapta).

Încuietorile sau lamelele pot fi adăugate la elementul staționar, după cum se arată mai sus ...

... și / sau la elementul rotit, așa cum se arată aici. Rețineți, în acest caz, că nu contează dacă profilul de prindere este cuplat sau rotunjit: Odată ce captura intră în slot, va fi foarte greu să ieșiți. Pentru versiunea reversibilă, deplasați fanta și captura la marginea stocului.

În cele din urmă, în cazul îmbinărilor "X", în cazul în care un membru este mai restrâns decât celălalt, devine posibilă o dispunere cu lățime întreagă:

Aceste îmbinări pot fi utile în special pentru rafturi sau alte aplicații în poziție verticală, unde gravitatea poate fi exploatată pentru a menține piesele cuplate și poate fi părtinitoare sau modificată în alt mod ca și îmbinările "T" descrise mai jos.

Tee ("T") Articulații

Aici este o articulație simplă tip "mortise și tenon". Putem împărți "mortise" și "tenon" în două sloturi și tab-uri (sau în cât mai multe sloturi și tab-uri cât ne place). Dacă rupem simetria sloturilor și a filelor, îmbinarea devine părtinitoare. Și dacă extindeți capătul la o distanță mică de grosimea stocului, putem adăuga cu ușurință clicuri sau degete care se prind în partea cea mai îndepărtată a părții cu crestături.

Elementele de fixare din planul uneia dintre piese pot fi introduse acum. Această articulație cu piuliță captivă este văzută pe un număr de produse comerciale cu piese tăiate CNC, de exemplu, kitul de formare a vidului Phlatformer și mai multe truse de imprimare 3D populare:

Această configurație particulară a făcut obiectul unei dezbateri de nomenclatură de aici pe blog nu cu mult timp în urmă, deși nu cred că sa obținut un fel de consens. Printre posibilitățile interesante se numără "captive joint nut", "joint bedframe" și "joint pettis" (care este preferatul meu personal, deoarece respectă Legea lui Stigler).

Există aproape sigur alte moduri inteligente de a încorpora elemente de fixare din metal sau alte bucăți de hardware comune în acest tip de tamplarie pe care nu l-am văzut și / sau care nu au fost încă inventate.

Colțuri ("L") Articulații

Acest aranjament al filelor și sloturilor de interblocare la un unghi de nouăzeci de grade este, desigur, vechi și rudimentar. Majoritatea oamenilor o numesc "o casetă comună". Și ea poate fi părtinitoare prin ruperea simetriei.

Și este la fel de receptiv la aranjamentul cu piuliță captivată.

Articulații oblice ("V")

Deși articulația captivă nu funcționează cu excepția cazului în care cele două părți sunt în unghi drept unul altuia, în general articulațiile "L" pot fi presate în serviciu pentru unghiuri acute sau obtuzite, de asemenea.

Boturile sloturilor nu mai indică îndeaproape suprafața stocului, dar dacă elementele sunt ținute în aliniere prin alte mijloace, de exemplu prin lipire sau prin introducerea unui al treilea panou (după cum se vede în dreapta), nu poate materie.

O variație interesantă asupra acestei metode, în care degetele sunt rotunjite, a fost folosită de Sebastien Wierinck în modelul său de scaun 01, după cum se arată:

Sebastien folosește știfturi, cred că, alergând de-a lungul ambelor seturi de degete, de-a lungul axei fiecărei articulații, ceea ce necesită o operațiune de foraj în afara planetei, care este nepermisă din punct de vedere tehnic conform regulilor noastre. Dar aceste articulații ar putea fi cu siguranță lipite. Cu toate acestea, dacă se folosește un lipici, degetele rotunjite, prin ele pot arăta mai bine, limitează suprafața disponibilă pentru adeziv.

Articulații coplanare ("I")

Aici, de exemplu, este articulația clasică "deget", folosită pentru a uni membrii în același plan pentru lipire.

Această versiune interblocată "bulbată" nu depinde de adeziv pentru rezistența sa în tensiune. Dacă sunt lăsate nemodulate, desigur, aceste articulații plane necesită unele mijloace pentru a menține cele două bucăți în același plan atunci când articulația este în uz. Aici este o variație a articulației "bulb" care permite acțiunea de articulare în plan:

Vreau să spun acest lucru o "balama Kanelba", pentru George S. Kanelba, din New York, al cărui proiect "Cube Desk" în cartea Populară din 1984 67 Proiecte de placaj premiate este singurul loc pe care l-am văzut vreodată.

Balamalele Kanelba pot fi "lansete" pentru a face "șerpi". Balamalele individuale, desigur, pot fi "oprite" la unghiuri diferite de 90 °.

flexures

Deși nu sunt strict "articulații", există o clasă de trucuri CNC inteligente care îndeplinesc criteriile noastre de includere aici (doi sau mai puțini membri, tăieturi tot atrăgătoare la 90 de grade) care sunt proiectate să exploateze elasticitatea naturală a pentru a crea balamale, izvoare și alte elemente dinamice flexibile. Am discutat deja problema flexurilor integrale cu discuția noastră despre capturile și degetele de mai sus.

Acesta este un arc în plan sau un element de balamale viu, care este un fel de îndoire, dar cu tăieturi "prin". Dacă nu este constrânsă să se miște în avion, o astfel de caracteristică va fi destul de instabilă. Iată o versiune mai potrivită pentru îndoirea în afara planului:

Aceasta este oarecum faimoasa tehnica de balansare Snijlab (care in continuare cred ca ar trebui sa fie numita "sninge"), un model de taiere acordeon care permite o indoire stabila in afara planului. Este cel mai frecvent executată în placaj tăiat cu laser, dar nu există niciun motiv pentru care nu poate fi tăiat cu o moară CNC și / sau în alte materiale, deși o tăietură de tăiere a ruterului va trebui să fie mai lungă pentru a atinge același grad de flexibilitate ca o versiune tăiată cu laser, deoarece sloturile router-ului vor trebui să fie mult mai largi.

În cele din urmă, iată o tehnică spirală detașabilă, gratuită, de la cei buni de la PlasmaCAM. Spirala este tăiată dintr-o bucată de oțel folosind un aparat de tăiat cu plasmă CNC, dar aceeași idee ar putea funcționa cu un tăietor laser sau o moară, într-un material diferit.

Gândurile finale

Aceasta este, evident, o zonă uriașă, iar acest post-greoi așa cum este - doar zgârie suprafața. Compilându-l, noi variații și idei continuă să apară pentru mine, pe măsură ce bănuiesc că le vor face. Regulile jocului sunt, din nou, simple: tăieturi cu tot parcursul, 90 de grade față de suprafața stocului, doar una sau două părți tăiate implicate. Ce trucuri inteligente am pierdut? Lasă-mă să știu, de mai jos.

Acțiune

Lasa Un Comentariu