如何製作紙質剪影在兩個卡片窗口之間沿弧線移動
將紙質剪影安裝在前面板後方的旋轉卡紙輪上,前面板有兩個窗口。使兩個窗口中心到輪子樞軸的距離相同。轉動暴露的輪緣會帶著剪影沿圓弧移動:它離開第一個窗口,從面板後方通過,然後出現在第二個窗口。
本教程提供了一個經測量的手工切割佈局,適用於 160 mm 見方的卡片面板。構造使用一個剪影和一個樞軸。剪影在移動時會旋轉,窗口之間的實心橋樑會遮蔽其行程的中段。
隱藏的輪子如何製造弧線運動?
連接在旋轉輪上的點與其中心保持固定距離。該固定距離決定了其圓周路徑。在該路徑上設置兩個窗口,即可讓同一剪影出現在兩個位置,而無需滑軌。
旋轉輪是成熟的紙質機關。BMCC Makerspace 的紙質彈出工作坊 描述了用於更換插圖以及調整開口位置和數量的旋轉輪用法。Channin Pelletier 的 Hero Arts 旋轉輪教程 演示了用釘書針固定的輪子、觀察窗和凸起的前面板。
以下尺寸是基於該機關衍生出的原創經計算佈局,而非上述任一來源模板的複製品。請用廢卡片製作原型,以檢查您特定的卡紙、緊固件和膠水的配合情況,然後再製作成品。
需要哪些材料和零件?
準備以下材料:
- 兩張 160 × 160 mm 的卡紙正方形:一張作前面板,一張作底板。
- 一個直徑 124 mm 的卡紙輪。
- 一個能完全放入直徑 12 mm 圓內的紙質剪影。
- 一枚小釘書針(也稱為開尾針)。
- 泡棉雙面膠或卡紙墊條。
- 紙用膠水和可移除膠帶。
- 尺子、圓規、鉛筆、剪刀,以及切割窗口和製作樞軸孔的合適工具。
BMCC 建議其紙質工程項目使用 160–220 gsm 左右的紙張,並列出開尾針作為旋轉輪零件。此範圍是此處的有用起點;請檢查組裝後的面板是否保持平整。請參閱其工作坊材料清單。
選擇簡單的剪影,例如小太陽或彩色圓形。無明確直立方向的形狀適合此構造,因為剪影在兩個窗口之間約轉動 74 度。使用您希望透過空窗口看到的背景顏色的純色輪子。
窗口和樞軸應放在何處?
以每個正方形的左上角為基準測量所有位置,水平向右,垂直向下。在前面板上標記以下佈局,並將樞軸位置轉移到底板上。
| 特徵 | 位置或尺寸 |
|---|---|
| 樞軸 | 距左側 80 mm,距頂部 90 mm |
| 左窗口中心 | 距左側 50 mm,距頂部 50 mm |
| 右窗口中心 | 距左側 110 mm,距頂部 50 mm |
| 每個窗口 | 24 × 24 mm,以其標記點為中心 |
| 輪子 | 直徑 124 mm,以樞軸為中心 |
| 手指缺口 | 向內的半圓,半徑 15 mm,以前面板底邊為中心 |
兩個窗口中心都距樞軸 50 mm:各自水平偏移 30 mm,垂直偏移 40 mm,半徑為 √(30² + 40²) = 50 mm。上弧線通過距左側 80 mm、距頂部 40 mm 的點。因此其中心在行程中比窗口中心高出 10 mm。
這些計算尺寸也在方形窗口之間留出 36 mm 的實心橋樑。12 mm 的剪影可完全藏身於該橋樑後。輪子水平延伸 18 至 142 mm,垂直延伸 28 至 152 mm,四周預留空間供安裝墊片。
若要不同佈局,先畫出期望的窗口中心。樞軸必須等距於兩者。若窗口同高,將樞軸置於其垂直中心線上。將樞軸向下移離窗口會使上弧線較平緩;向上移近則使上升更明顯。每當改變幾何構型時,請重新核對輪子尺寸和面板邊界。
如何切割和組裝移動層?
切割窗口、輪子和手指缺口
在前面板上切出兩個 24 mm 見方的窗口。其邊緣水平應位於 38–62 mm 和 98–122 mm,垂直均為 38 至 62 mm。僅在前面板底邊切出半圓形手指缺口。
切出輪子並標記其精確中心。在輪子和底板的樞軸標記處各鑽一個小中心孔。保持孔徑接近釘書針軸的尺寸:明顯過大的孔會導致輪子偏離預定路徑。
在貼剪影前先裝好樞軸
將輪子放在底板上,對齊孔位。從輪子側將釘書針穿過兩層,然後在底板背面分開其腳。調整固定緊度,使輪子轉動時保持居中。
用可移除膠帶和鬆動的墊片暫時將前面板定位在組件上。底部缺口應露出足夠的輪緣以便轉動。保持前面板不碰到釘書針帽。
Pelletier 的旋轉輪構造 同樣結合了中心釘書針、存取缺口和前面板下的泡棉膠帶。此處釘書針直接穿過底板,因此在封合組件前先建立該樞軸。
貼上單一移動剪影
對齊前面板後,在輪子上輕輕標記左窗口中心。不轉動輪子,取下前面板。將剪影平貼在輪子上,以該標記為中心,待膠水乾燥。
暫時裝回前面板。從正面視角順時針轉動輪子。剪影應向上向右移動,消失在橋樑下,然後進入右窗口。反轉可帶回。不要在目的地貼第二個剪影:同一片完成往返。
卡片內部應預留多少間隙?
底板與前面板之間的腔體必須容納輪子、貼上的剪影和釘書針帽,且不得將它們擠壓在一起。因材料各異,無通用墊片厚度。先用可移除墊片,逐漸增加高度,直到輪子轉動不會頂起或彎曲前面板。
將永久墊片置於輪子整個圓周足跡之外。此佈局下,靠近左右面板邊緣和頂邊的窄條是可能的安裝區域。保持底部存取缺口敞開。避免僅在剪影短行程弧線外放置墊片:輪子其餘部分仍在腔體內旋轉。
在預定安裝點輕夾面板進行測試。若抬起前面板時輪子轉動、放下時卡住,增加腔體高度或修平凸起的固定點。若取下前面板仍卡住,檢查樞軸。
如何對齊端點並完成卡片?
轉動輪子使剪影置於左窗口中心。在暴露的輪緣和手指缺口旁各做一小記號。重複操作使剪影置於右窗口中心。用 A、B 等清晰標籤區分兩位置,便於尋找。
通過暫裝的前面板標記圖像位置,遵循 Pelletier 原教程 所示的對齊方法。此處輪緣上的兩個記號指示一張圖像移動的端點。
永久固定前面板前,讓輪子完成數次完整往返行程。確認剪影能通過兩窗口邊緣、消失在橋樑下、並返回兩個中心。然後粘貼墊片和前面板,注意不要讓膠水進入輪子腔體。
記號僅供定位指引,不機械限制旋轉。超過任一記號繼續轉動會讓剪影沿隱藏圓周進一步移動。此簡易版中,在缺口旁加一個短曲線箭頭,並用兩個記號指示預期行程範圍。
若想做成折疊賀卡,將完成的底板粘貼到單獨的折疊底座上。這能遮蓋釘書針腳,同時仍可通過前面板缺口操作輪子。
如果運動效果不對勁,該改什麼?
| 症狀 | 檢查項目 | 調整方法 |
|---|---|---|
| 輪子到處都轉不動 | 樞軸張力或前面板壓力 | 放鬆釘書針或增加墊片高度。 |
| 在某窗口卡住 | 剪影邊緣翹起或窗口切割不平 | 壓平剪影並整潔修剪開口。 |
| 剪影到得了一個中心卻對不準另一個 | 樞軸到窗口距離不等或剪影貼歪 | 重新核對兩個 50 mm 半徑和剪影貼附點。 |
| 輪子左右晃動 | 樞軸孔過大 | 更換鬆動的輪子或加固並重鑽中心孔。 |
| 剪影在窗口間仍可見 | 剪影尺寸相對橋樑過大 | 縮小剪影或增加開口間的實心間距。 |
| 剪影到達時傾斜 | 機關固有的旋轉 | 選擇無方向性的形狀或接受角度變化。 |
若需持續可見,兩個分離窗口會遮蔽部分行程。連接的曲面開口可顯示中間運動,但會改變前面板設計。在裝飾面板前,決定是想要隱藏轉換還是可見的軌跡弧線。
純紙質構造也是可能的:Duncan Birmingham 的樞轉輪機關 專門展示了無五金件的紙質樞軸,用於在窗口後旋轉圖像。該樞軸是替代樞軸構造,需要自己的組裝方法和間隙檢查。
機關運作正常後再進行裝飾。保持裝飾遠離窗口邊緣和手指缺口,然後用端點記號演示運動。完成的卡片攜帶一個實體剪影沿既定上弧線移動,將其藏於橋樑下,再於第二個窗口顯現。
