Лазераар зүсэх модон хайрцаг — уян шарнир (Living Hinge), нарийн зүсэлтийн загвар

Хайрцгийг 3D хэлбэрээс задарч нээгдэх хавтгай загвар хэлбэрээр зохион бүтээнэ. Зохижилт нь дараахь хэсгүүдээс бүрдэнэ: дөрвөлжин суурь, суурьтай хавсарсан нөгөө дөрвөн хажуу хана (хуруун холбоос буюу бие бие рүүгээ оруулдаг өргөлт ба нүхтэй ирмэгүүд), мөн нэг ханатай living hinge хэсгээр холбогдсон таглааны хавтан. Хуруун холбоос нь нэг ирмэгт огтлогдсон дөрвөлжин өргөлтүүд бөгөөд хавсарч буй нөгөө ирмэгийн харгалзах нүхэнд таарч, наасан үед хүчтэй механик холбоос үүсгэнэ. Өргөлтийн өргөнийг материалын зузаантай адил, жишээлбэл 3мм вакуум модонд 3мм байхаар тохируулна. Гол элемент нь living hinge: таглаа ба хана хоорондох, нягт зайтай параллель зүсэлтүүдээр дүүргэсэн дөрвөлжин талбай. Бүх огтлолтын шугамыг (ихэнх лазер системд огтлолтын стандарт өнгө болох) улаан өнгөтэй векторын зам болгож тохируулж, аливаа сийлбэрийг тусдаа өнгөөр тохируулна.

Живой шарнир представляет собой сетку из чередующихся параллельных пропилов (kerf), которые создают серию тонких деревянных перемычек, гнущихся независимо друг от друга, что позволяет жесткой панели изгибаться. Наиболее распространенный узор использует прямые параллельные пропилы, смещенные в чередующихся рядах — каждый пропил в ряду A располагается между двумя пропилами ряда B, подобно кирпичной кладке. Длина пропила, расстояние между пропилами и расстояние между рядами определяют гибкость: более длинные пропилы с меньшими промежутками дают более гибкий шарнир. Для берёзовой фанеры толщиной 3 мм пропилы длиной 15–20 мм с промежутками 1 мм между концами пропилов и расстоянием между рядами 3–4 мм обеспечивают плавный изгиб до 90 градусов без разрушения. Сначала проверьте на небольшом образце — слишком плотные узоры ломают древесину, а редкие узоры слишком жёсткие для изгиба.

Хавтгай модон хавтанг лазерийн ширээн дээр байрлуулж, лазерийн фокусыг материалын гадаргуу дээр тохируулаад, огтлолтын файлыг илгээнэ. 3мм хавтгай модыг цэвэрхэн огтлохын тулд хүч болон хурдыг тохируулна — энэ нь лазерын ваттаас хамаарна (40W CO2 лазер ихэвчлэн бүрэн хүчээр 10-15мм/с хурдтай огтолдог). Эхлээд гадаргуугийн сийлбэрийн ажлуудыг гүйцэтгэнэ (тэдгээр нь зөвхөн гадаргуу дээр ажиллах бөгөөд материалыг хөдөлгөхгүй), дараа нь дотоод огтлолтууд (хуруун залгаасны нүх болон амьд эргүүлэг), эцэст нь гадна контурын огтлолтыг хамгийн сүүлд хийнэ (гадна контурыг огтлоход хэсэг чөлөөлөгдөж шилжиж магадгүй бөгөөд дараагийн огтлолтуудыг зөрүүлнэ). Амьд эргүүлгийн хэсэгт их хэмжээний кerf хог үүсдэг тул галаас сэргийлэхийн тулд агаар сорох сайн агааржуулалт хангана. Огтолсны дараа хавтгайг авч, бүх хэсэг болон хог хаягдлыг гаргана.

Угсрахынхаа өмнө амьд шарнирын хэсгийг удаан, давтан нугалж болгоомжтойгоор нугалаарай. Эхний хэдэн нугалалт нь кернийн зүсэлтүүдийг холбож буй үлдэж буй модны утаснуудыг эвдэж, материалыг зөөлрүүлнэ. Аажмаар нугалаарай — хатуу шарнирыг эхний оролдлогоор бүрэн нугалахыг хүчлэх нь түүнийг хагалж болзошгүй. 5-10 удаа зөөлөн нугалах мөчлөгийн дараа шарнир жигд хөдлөх ёстой. Хурууны холбоосуудыг шүргэлцүүлэн хайрцгийг угсарна: тус бүрийн таб дээр бага хэмжээний модны цавуу түрхээд хананууд суурин дээр дарна. Цавуу хатах хугацаанд холбоосуудыг чанга барихын тулд наалт эсвэл хавчаар ашиглана. Амьд шарнирын хэсэг одоо таг нь өөрийн нэгдмэл модон шарнирын дагуу жигд нээгдэж, хаагдах боломжтой байх ёстой.

Бүх ирмэгийг хөнгөхөн зүлгэж, лазерээр огтлолтоос үлдсэн түлэгдсэн тэмдгийг арилга — лазер огтлолтын ирмэгийг нүүрсжүүлж, бараан хүрэн эсвэл хар ирмэг үлдээдэг. Зарим хийгчид үүнийг загварын онцлог гэж үздэг, харин зарим нь арилгахыг илүүд үздэг. Хүсвэл гадаргуу боловсруулалт хийж болно: үйлдвэрийн тосон (mineral oil) нь хуш модны (birch) ай сүлжээг тодруулдаг, эсвэл полиуретаны нимгэн давхарга илүү бат бөх хамгаалалт өгдөг. Амьд нугалам (living hinge) нь механик элемент бөгөөд давтан ашиглалтын үед ядардаг. Хуш модон фанерын нугалам ихэвчлэн хэдэн мянган мөчлөгийг тэсвэрлэж, дараа нь гүүр хэсгүүд нь хагарч эхэлдэг. Илүү урт эдэлгээтэй нугалам хийхийн тулд нугалмын хэсэгт уян хатан модны гадаргуугийн нимгэн давхарга эсвэл үйлдвэрийн тос түрхвэл энэ нь ширхгүүдийг тосолж, ядралтыг удаашруулдаг. Дууссан хайрцаг нь дижитал үйлдвэрлэлийн үндсэн зарчмыг харуулж байна: нарийн хоёр хэмжээст огтлолтын загвараар хавтгай хуудсан материалаас гурван хэмжээст объект үйлдвэрлэж болдог.