DIY laser-gesnyde horlosie: 4 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Welkom by my tutoriaal oor hoe om pragtige, lasergesnyde horlosies te maak! Ek het die inspirasie vir hierdie projek gekry omdat ek die afgelope somer na 'n troue moes gaan, en ek wou persoonlike geskenke maak vir die mense wat trou. Ek het ook gedink dat dit 'n goeie manier sou wees om 'n paar wiskundige beginsels wat ek geleer het toe te pas, wat ek in die eerste deel van hierdie tutoriaal sal behandel. Ek is nie seker hoe goed ek dit kan dek nie, maar ek gee 'n paar Python -kode sodat u soveel ontwerpe kan maak as wat u wil. Boonop het ek 'n klomp ontwerpe wat ek geskep het, wat as SVG's in die projeklêers opgeneem sal word.

Vir hierdie projek benodig u:

• laaghout of akriel vir die klok
• sagteware vir bewerking van vektorgrafika
• toegang tot 'n lasersnyer
• 'n klokbeweging met 'n 1/4 "as

Opsionele materiaal sluit in:

• wit verf
• 120 en 220 grint sandpapier
• donker vlek
• hout gom
• 4 X 3/8 "skroewe
• hout seëlaar

Laat ons begin!

Stap 1: Die wiskunde …

Ek het gedink dat dit een van die interessantste dele van hierdie projek was, maar ek sal dit nie teen u hou as u hierdie afdeling oorgeslaan het nie. Hopelik doen ek 'n goeie beskrywing van wat aan die gang is, maar verwys asseblief na die boek Creating Symmetry: The Artful Mathematics of Wallpaper Patterns deur Frank Farris. Hy werk baie goed in die beskrywing van hoe hierdie simmetries gebeur. Vir 'n korter, maar meer "hand-golwende" voorkoms, kyk na hierdie Quanta Magazine-legkaart en die oplossing. Ek sal eintlik 'n oplossing vir die Quanta Magazine -probleem opstel en dit gereed hê om in die kode wat ek hieronder plaas, in te voer.

Om te verstaan hoe ons simmetrie kry, moet ons eers weet dat e^(i * 2 pi * C) = 1 vir enige heelgetal C. Dit kom uit die identiteit van Euler, waaroor ek hier nie sal praat nie, maar dit is baie belangrik en almal dink dit is die grootste, so kyk gerus. Ek het die bogenoemde gegewe gebruik om die 'A' -kromme af te lei van die Quanta -probleem (sien foto), waaroor 'n bietjie in die oplossing van die Quanta -probleem gepraat word. In die afleiding is "k" die aantal simmetriese komponente wat ons in ons kromme wil hê. Net soos "m" en "n", moet "k" 'n heelgetal wees om 'n simmetriese kromme te hê. In die onderstaande kode sien ons dat C1 = 1 en C2 = -3 met mod = 5 om die kromme van die probleem te produseer. Die mod -veranderlike staan vir "modulus" en moet dieselfde getal hê as "k". (Let wel: om die kode uit te voer, moet die numpy-, matplotlib- en sympy -biblioteke geïnstalleer word.)

invoer numpy as np

invoer matplotlib.pyplot as plt van simpy import exp, I, re, im, simbole, lambdify t = simbole ('t') fig = plt.figure (figsize = (6, 6)) # Vir mod = 12 kan die res wees slegs [1, 5, 7, 11] rest = 1 mod = 5 l = rest m = 1*mod + rest n = -3*mod + rest coeffs = np.array ([1, 1/2, I/ 3]) exps = np.array ([exp (l*I*t), exp (I*m*t), exp (I*n*t)]) f = (coeffs*exps. T).sum () x = lambdify (t, re (f)) y = lambdify (t, im (f)) xarray = [x (t) vir t in np.linspace (0, 2*np.pi, 5000)] yarray = [y (t) vir t in np.linspace (0, 2*np.pi, 5000)] plt.plot (xarray, yarray) plt.axis ('off') plt.gca (). set_position ([0, 0, 1, 1]) #plt.savefig (r'path / to / folder / test.svg ') plt.show () print (' / t / t / t ' + str (f))

Maar waarom het ek al hierdie probleme deurgemaak? Ek dink dit is redelik gaaf, maar ek wou dit ook alles leer om horlosies met 12-voudige simmetrie te maak. Op hierdie manier hoef u nie 'n paar lelike syfers op die gesig te plaas nie, en mense kan nog steeds sien hoe laat dit is. Wat wonderlik is, is dat alles wat ons hoef te doen om krommes met 12-voudige simmetrie te maak, die mod is na 12 in die kode hierbo! Probeer daarna 'n paar van die koëffisiënte van mod vir n en m en die getalle in die koëffisvektor verander en kyk watter kromme dit maak. Een ding om op te let: as u die res verander, kan u krommes kry met 2, 3, 4 of 6-voudige simmetrie. Dit is baie vreemd, maar dit kom omdat heelgetalle belangrik is! Kom ons kyk na 'n voorbeeld:

As k = 12, en m = 1 * k + 2 = 14, dan (m - 2)/k = m/k - 2/k = 14/12 - 2/12 = 1 2/12 - 2/12 = 1 1/6 - 1/6 = 1 k = 6, rest = 1

Ons sien dat omdat twee dele twaalf dieselfde antwoord kry asof ons 'n modulus van 6 en die res van 1 het! In werklikheid, met k = 12 en rest = 2, is al wat die program doen, die kurwe vir k = 6 met res = 1 twee keer opgespoor, die een bo -op die ander! Daarom kan die res vir 12 simmetriese komponente slegs 'n getal wees wat nie 12 deel nie, wat [1, 5, 7, 11] tot 12 is, maar ook enige ander priemgetal verby 12. Pragtig!

Ek hoop dat dit waaroor ek hier gepraat het, almal se belangstelling in die onderwerp geprikkel het. Weereens, die boek van Frank Farris hierbo is 'n uitstekende bron en ek hoop dat mense dit geniet om 'n paar mooi krommes te maak met my luislangskrif. Nou, terug na die taak wat voorlê!

Stap 2: Voorbereiding vir lasersnit

Die vorms wat ons uitsny om die horlosies te maak, is eintlik nie moeilik om voor te berei nie. Ek het 'n klomp krommes ingesluit waarvan ek persoonlik hou, so gebruik dit gerus. Die materiaal kan enigiets wees wat veilig onder 'n lasersnyer geplaas kan word, maar ek het 'n 1/4 "laaghout met 'n mooi laminaatvlak van berk gekies. grafiese program. U kan die kromme binne die skyf redelik maklik herskaal om 'n mooi draaiknop te maak. Ek het ook nog 'n kromme geneem wat vir my horlosie in 'n grens gesny kon word, wat ek sterk aanbeveel omdat dit baie bygevoeg het. Een ding waaroor u moet weet voordat u sny, is watter tipe klokbeweging u sal gebruik. Amazon het baie goedkoop, en Michael's het dit ook, as u nou wil uitgaan en een koop. U sal die asdiameter wil weet, wat volgens my 5/16 "vir die meeste is.

Die voltooide draaiknop moet 'n 10 "-skyf wees met die kromme wat u binne wil spoor, en 'n gat in die middel van die bewegingsas wat 5/16" in deursnee is. Hou in gedagte dat hoe meer die lyne op die ontwerp mekaar kruis, hoe dieper die laser in u materiaal sal sny! As u 'n ingewikkelde ontwerp probeer sny, kan u per ongeluk deur u draaiknop sny.

Die ontwerp wat ek gebruik het, wat die rand en ontwerp bevat, is die first.svg -lêer.

Stap 3: Sny u skakelaar

Nou neem u u lêer en laai dit in u lasersnyer. U wil die ontwerp en die twee sirkels in aparte instellings hê. Vir die ontwerp was een van die tegnieke waarmee ek dit opgespoor het, die tafel 'n bietjie uit fokus van die lasersnyer. Op hierdie manier word die lyn dikker in die oppervlak gesny.

Hierdie deel is regtig pret. U sien hoe die laser u ontwerp op die draaiknop naspeur, wat redelik netjies is om na te kyk terwyl dit gebeur.

Stap 4: Maak u horlosie klaar

As u hout gebruik, word die hout wat dun is, maklik, sodat dit 'n goeie idee is om dit ten minste te verseël. Een van die dinge wat ek gedoen het, is dat ek die ontwerp in wit geverf het en die verf van die gesig afgeskuur het. Dit het die ontwerp 'n goeie aksent teen die hout gegee, maar u moet versigtig wees as u skuur, aangesien die mooi houtlaminaat redelik dun is en maklik is om deur te skuur.

Ek het ook 'n voorbeeld van 'n donker vlek by Home Depot gaan haal vir die rand van die horlosie. Ek het 'n bietjie houtlym op die rand geplaas en dit met 4 3/8 skroewe vasgemaak. die instruksies op die klokbewegingspakket om die beweging te installeer en te kyk hoe u nuwe horlosie begin tik!

Ek was baie tevrede met die resultaat, en die mense vir wie ek dit gegee het, was ook mal daaroor. Ek hoop dat u hierdie aangename en interessante les gevind het, en laat my asseblief weet watter wonderlike horlosies u maak!