Коллекция головоломок сделанных с помощью лазерно-гравировального станка [макеты для резки прилагаются]

Я занимаюсь лазерной резкой уже пять лет и решил представить вам коллекцию головоломок, которые можно сделать с помощью станка для лазерной резки, также я прикреплю необходимые файлы, советы и методы для каждой головоломки. Создание головоломок с помощью лазерного станка довольно простое дело, всё что необходимо это вырезать их по схеме и собрать, возможно, используя немного клея. Надеюсь, вы найдете эту статью полезной и вдохновляющей.

Примечание: данная статья является переводом.

Пазлы являются классической и наверно самой распространённой версией головоломок, первый пазл был вырезан около 1760 года (очевидно, вручную), и обычно он выглядит как картинка, разрезанная на маленькие соединяющиеся части. Лазерный станок очень хорошо подходит для изготовления пазлов, потому что ширина пропила составляет всего 0,1 мм. Это означает, что детали плотно прилегают друг к другу прямо после выхода из станка.

Есть несколько способов разместить изображения на деревянных пазлах.

Вы можете перенести цветные изображения на поверхность дерева, используя бумага для заморозки, или лазерный резак способный гравировать изображение в оттенках серого на поверхности материала. После того как изображение нарисовано, остается только разрезать пазл на мелкие кусочки. Я взял примерную секцию пазла из Викимедиа, она уже была в подходящем векторном формате, готовая для резки.

Не могу поверить, что перед этим испытанием я ни разу не делал пазл на своем лазерном станке, все это заняло несколько минут.

Пазлы с лотками - это именно то, на что они похожи. Вы получаете лоток и несколько деталей, и задача состоит в том, чтобы положить все части обратно в лоток.

Пазлы с лотками для детей обычно включают в себя несколько отверстий, которые соответствуют вставляемым в них формам. Я нарисовал эту головоломку с покемонами, используя силуэты из мобильной игры Pokemon Go. В Inkscape есть функция, которая позволяет легко трассировать изображение, их просто нужно было немного очистить, и они были готовы к резке. Я нанес названия покемонов на доску с помощью расширения Hershey Text.

Более сложные головоломки с лотками обычно предполагают, что вы помещаете несколько фигур в одно отверстие и пытаетесь найти способ, чтобы они все поместились. Эта головоломка пентомино была одной из первых, которую я когда-либо получала. Существует 12 различных способов собрать 5 кубиков, которые образуют базовое пентомино. В этой версии головоломки фигуры тематические и символизируют 12 животных китайского Зодиака.

Кельтские узлы используют переплетения для описания формы узла. Нить проходит над и под собой в пределах одного узла, линии на рисунке показывают, какая нить находится сверху, и разрезание некоторых из этих линий превращает узел в головоломку. Все это можно сложить в лоток, чтобы представить общую форму узла, но внутренний маршрут всегда будет оставаться загадкой.

Узлы был нарисованы с помощью кубиков Black Oak Games. Эти кубики позволяют создавать причудливые узлы, помещая кубик и поворачивая его, пока вы не будете довольны формой. Я использовал цифровую версию, которую создал ранее. Как только узел был нарисован, я смог разбить его на составные части. На изображении конструкции вы можете видеть, что я изогнул концы частей головоломки, это создает замкнутую область для каждой части головоломки, которую затем можно раскрасить, чтобы было намного легче показать, какая часть и куда идет. Это было бы полезно, если вы хотите создать чертеж решения. Перед резкой убираю все изогнутые линии.

Мне нравится эта головоломка, потому что она проста в изготовлении, а кости Black Oak Games позволяют создавать бесконечное количество комбинаций.

Эти фрактальные головоломки представляют собой немного иную форму головоломки с лотком. Фракталы - это особый математический набор, который демонстрирует повторяющийся узор. В этих случаях они состоят из базовых шаблонов, которые повторяются снова и снова. По сути, весь узор - это всего лишь одна линия от A до B. Эти узоры можно разбить на более мелкие части. Все части выглядят удивительно похожими, и, когда я разделял выкройку, я получил много удовольствия, убедившись, что теперь две части были совершенно одинаковыми, что еще больше усложняет сборку. В один файл включены три шаблона.

Кривые Гильберта это очень простой квадратный узор, кривые Госпера создают более интересную треугольную форму и, наконец, кривые Дракона имеют множество красиво закругленных секций.

Файл нарисован таким образом, что лазер проследует от A до B за один проход, а затем вернется и разделит узор, что делает процесс резки действительно интересным.

Головоломки типа «колючка» сделаны с серией взаимосвязанных частей, части обычно выглядят как зазубренные палочками, которые не сразу ассоциируются с лазерным станком, потому что вы должны сделать вырезы в двух разных осях, а лазер режет только по вертикали. Когда у вас есть доступ к чуть более мощному лазеру, подобные головоломки становятся возможными. У меня есть станок мощностью 80 Вт, и он может резать материал толщиной 12 мм, этого достаточно, чтобы создать палочку, и поскольку палки имеют квадратную форму после того, как они были разрезаны по одной оси, вы можете повернуть палку на 90 градусов и разрезать их по второй оси.

Показанная здесь первая головоломка «колючка» состоит из 12 идентичных частей, каждая с выемкой посередине на второй оси. Я решил сделать единственную выемку на втором проходе, потому что палочка будет немного двигаться при ее вращении. Когда вы режете одну из палок, вам нужно разрезать профиль, но вам также нужно очистить остальную часть отверстия, чтобы вы могли положить ее обратно боком. Прикрепленный здесь файл будет выглядеть странно, потому что он предназначен для одной детали, а чертеж состоит из двух частей, по одной на каждый проход.

Есть подраздел головоломок «колючек», которая называется головоломка «Чак». Мне всегда нравилась эта головоломка. В самой простой форме она невероятно распространена, вы можете найти такую в хлопьях, но вы можете удлинить некоторые части и начать делать более длинные и большие версии. Затем вы можете формировать пирамиды, кубы и всевозможные фигуры. Это немного похоже на конструктор, если у вас достаточно правильных деталей. Только "ключевые" детали должны быть вырезаны по двум осям, этот файл был оптимизирован для использования.

Головоломки «коробки-колючки» также могут быть сделаны из других взаимосвязанных частей. В этих двух примерах листовые материалы нарезаются соответствующей формы, и они сплетаются вместе, чтобы создать законченную головоломку.

Куб с крестообразными насечками был сделан из 5 мм прозрачного плексигласа, а трубчатая головоломка колючка была сделана из 6 мм слоя. Эти конструкции могут быть масштабированы для материала любого размера, который у вас есть, потому что все прорези и размеры будут масштабироваться соответствующим образом. Вы, вероятно, захотите масштабировать их именно для вашего материала.

Головоломка со скользящим блоком была изобретена в 1880-х годах как Пятнашки, которые имели числа от 1 до 15 подвижных блоках. Моей данью уважения этой форме головоломки является головоломка "восьмерка", которая удивительно похожа по концепции, но использует только 8 блоков, что является гораздо более разумным прототипом. Вы также можете поместить любую картинку на верхнюю часть блоков.

Каждый блок состоит из 3 разных слоев, средний слой сдвинут вправо и немного вверх, чтобы образовать перекрывающуюся секцию с блоком рядом с ним. Если плитки перекрывают поверхности, на которые нанесена гравировка, это уменьшает толщину материала и позволяет легко скользить по зазорам. Край головоломки также имеет 3 слоя, которые расположены в шахматном порядке аналогичным образом. Край имеет подпорку, как и у других головоломок на лотке, и это предотвращает выпадение частей из середины. Край представляет собой цельный кусок, из-за этого последний ряд блоков должен быть приклеен на место внутри пазла, поэтому будьте осторожны, чтобы не попасть клеем за пределы блока, иначе он не будет скользить правильно.

Поскольку эта головоломка представляет собой всего лишь серию блоков, ее можно расширить до любого требуемого размера. Я сделал эту головоломку из 3-миллиметрового слоя древесины тополя, что позволяет легко сделать глубокую гравировку.

Эта байтовая головоломка-шкатулка предназначена для совершенно другого вида головоломок. Выемки на верхней части коробки свободно скользят вверх или вниз и запирают или отпирают шкатулку. Вам просто нужно привести все восемь переключателей в правильное положение вверх/вниз, прежде чем вы сможете сдвинуть крышку в сторону и снять ее. Существует 256 возможных комбинаций (2^8), что в компьютерной терминологии называется байтом, отсюда и название. Ящик сделан из прочной 6-миллиметровой фанеры, поэтому он может выдержать небольшое усилие, но он был обшит 0,8-миллиметровой фанерой, чтобы скрыть технологию изготовления (и комбинацию).

Как и большинство комбинированных замков, его можно открыть, приложив немного силы в нужном направлении. Некоторые штифты более тугие, чем другие, поэтому вы знаете, какая сторона заперта, а какая разблокирована. Немного потренировавшись, вы сможете найти все восемь позиций штифтов за несколько минут. Однако я схитрил и пометил боковую сторону крышки очень тусклым карандашом.

С тех пор, как я посмотрел фильм - Код да Винчи - я был очарован криптексом, небольшим комбинированным хранилищем, которое можно разблокировать, только введя правильное слово на свитке, позволяя пользователю вытащить трубку, содержащую некоторые своего рода секрет.

Существует целая категория головоломок, посвященных распутыванию предметов друг от друга, в них обычно используются отверстия, нитки, обручи и бусины. Хитрость заключается в том, что обруч никогда не был на самом деле на нитке, и, осторожно перемещая предметы, вы можете освободить различные части, необходимые для решения головоломки.

Первая головоломка - классическая. Два кусочка перепутаны своими нитями и образуют полные петли, которые невозможно разделить. Только это не совсем так: струну можно пропустить через отверстие и надеть на диск. Когда вы протягиваете ее обратно через отверстие, две части разделяются (или образуют двойную петлю, если вы пошли не тем путем). Струна фиксируется в материале с помощью 3 слоев дерева и соединения их вместе через узел.

Головоломка 2, обруч находится на одной петле струны, и задача состоит в том, чтобы переместить его на другую сторону. Это простая головоломка, и если вы просто начнете наматывать обруч на струну в правильном направлении, то быстро поймете, как заставить его перепрыгнуть с одной стороны на другую.

Головоломка 3 требует, чтобы вы освободили обруч из нижней части башни. Обратите внимание на то, что обруч на самом деле не запутывается в веревке. Вы также заметите, что борт может проходить через обруч, а диски могут проходить через башню. Если немного повозиться, обруч можно легко освободить.

Многие коробки, вырезанные лазером, изготавливаются с использованием пальцевых соединений, что очень похоже на это. Я думаю, что это то, что часто упускается из виду: если бы конструктор изменил размер одних шарниров по сравнению с другими, то в итоге получилась бы небольшая головоломка, но, что более важно, что её было бы невозможно собрать неправильно.

Эта головоломка - одна из моих любимых. Не все головоломки плоские, но эта имеет очень скульптурную форму. Эта головоломка отлично смотрится на выставке, и это неудивительно, ведь она имеет художественное наследие. MC Эшер нарисовал ее в своей литографии "Гравитация". Концы каждой звезды были снабжены плотно прилегающими пальцевыми шарнирами, чтобы вся головоломка могла держаться вместе без клея.

Загадка в том, чтобы правильно её собрать. Есть 12 идентичных частей, которые соединяются вместе. Это та головоломка, которую лучше всего взять в руки и просто выяснить, куда подходит каждый кусочек. Хитрость заключается в том, чтобы добавить в микс двенадцатый кусок. Решение состоит в том, чтобы построить модель из двух отдельных частей. Пять частей соединяются вместе, образуя один угол, который должен быть построен вокруг шестой части. После того, как угол построен, вы можете закрепить шестую часть в других по всем 5 точкам. Повторите это с остальными частями головоломки, а затем, удерживая два готовых угла, соедините две половинки вместе, сцепляя оставшиеся руки при этом. Медленно и равномерно они соединяются (я также иногда наматываю резинку вокруг только что созданных углов, чтобы мне не приходилось сжимать их слишком долго).

Я сделал маленькие 100-миллиметровые и большие 600-миллиметровые версии, я даже сделал версию, в которой все ящерицы от гравитации свободно удерживались в каждой точке, это очень приятная форма и сборка.

Надеюсь, это вдохновило вас на создание своих головоломок. Я уверен, что многие из этих головоломок станут подходящими подарками и/или предметами для ремесленных ярмарок. Мне очень понравилось делать дополнительные головоломки для этой инструкции.

Если вам понравилась данная статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!