이 프로젝트에서는 다음을 만드는 방법을 알려드리겠습니다. 기계식으로 열리는 패널이 달린 골판지로 만든 아이언맨 헬멧.
이 프로젝트는 페이퍼크래프트와 간단한 기계적 장치를 결합한, 수준 높으면서도 큰 보람을 주는 골판지 만들기 프로젝트입니다. 움직이는 패널 덕분에 이 헬멧은 일반적인 정적 모형보다 훨씬 더 흥미롭습니다.
이 프로젝트를 통해 여러분은 또한 다음 사항에 대해 많은 것을 배울 수 있습니다. 골판지를 활용한 간단한 기계 설계. 이 장치는 여러 개의 움직이는 요소를 제어하기 위해 간단하면서도 실용적인 메커니즘을 사용하며, 또한 다음의 원리를 활용합니다. ‘열림’과 ‘닫힘’이라는 두 가지 안정 상태를 갖는 쌍안정 메커니즘. 여러 기계적 요소들이 서로 상호작용하며 서로에게 의존하고 있어, 비교적 단순한 메커니즘조차도 하나의 시스템으로 어떻게 함께 작동할 수 있는지 이해하는 데 이 프로젝트는 아주 적합합니다.
이 프로젝트는 완전 초보자에게는 권장하지 않습니다 또한 인내심과 정확성, 그리고 어느 정도의 공예 경험이 필요합니다. 하지만 이 작업을 완수한다면, 그 과정에서 종이 공예와 기계 조립 실력이 확실히 향상될 것입니다.
다운로드 가능한 파일에는 다음이 포함됩니다. PDF 레터 사이즈 템플릿, 상세한 조립 설명서, SVG/DXF 벡터 파일.
이 프로젝트를 진행하려면 다음이 필요합니다:
모든 접는 선을 단단하고 끝이 뭉툭한 도구로, 골판지를 뚫지 않으면서도 선명한 주름이 생기도록 충분한 압력을 가합니다.
곡선 접는 선의 경우, 곡선을 따라가며 손목을 부드럽게 회전시키면서 매끄럽고 연속적인 동작으로 접으세요. 마치 손으로 윤곽선을 따라 그리는 것처럼 생각하되, 카드지에 자국을 남길 수 있을 만큼의 압력을 가하세요. 이렇게 하면 나중에 곡선 부분을 훨씬 정확하게 접을 수 있습니다.
모든 부품을 외곽선에 따라 조심스럽게 오려내세요. 가위나 공예용 칼 중 편한 것을 사용하세요.
작은 디테일이나 곡선 부분에서는 시간을 충분히 들여 가장자리가 깔끔하고 정확하게 처리되도록 하세요.
기존의 다각형 종이 공예 모델과 달리 일부 접착 탭은 직선이 아니라 곡선입니다. 공예용 칼이나 가위로 이 곡선형 탭에 작은 절개를 내어 더 작은 구획으로 나누세요.
곡선이 가파를수록 더 많이 절단해야 합니다. 이렇게 하면 탭이 눈에 띄는 단차나 날카로운 모서리를 만들지 않고 곡선 모양을 부드럽게 따라가게 되어, 완성된 부품의 곡선이 훨씬 더 깔끔하고 자연스럽게 보입니다.
절선을 따라 모든 부품을 접으세요. 부드러운 곡선으로 접으려면, 카드지를 서서히 구부리면서 원하는 모양이 잡힐 때까지 기다리세요. 한 번에 날카롭게 접지 마세요.
또한 부품을 부드러운 곡선 모양으로 만들 수 있습니다. 테이블이나 자의 가장자리에 대고 부드럽게 당기면 됩니다. 이렇게 하면 조립하기 전에 카드지가 설계된 의도대로 형태를 갖추는 데 도움이 됩니다.
또한 모든 접착 탭을 절선을 따라 안쪽으로 접어 조립할 준비를 하세요.
접착 탭을 사용하여 부품을 서로 붙이세요. 한 번에 몇 개의 탭만 붙이면서 서서히 진행하는 것이 가장 좋습니다.
이렇게 하면 모양을 더 정밀하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 다음 단계로 넘어가기 전에 가장자리를 정확하게 맞출 수 있습니다.
프레임 부품을 두꺼운 골판지에서 잘라내세요. 먼저 일반 용지에 템플릿을 출력한 뒤, 골판지에 임시로 붙여 두었습니다.
날카로운 도구를 사용하여 템플릿의 각 모서리에 작은 점을 표시하세요. 그런 다음 종이를 떼어내고, 자와 연필을 이용해 표시된 점들을 연결한 뒤, 이 선을 따라 부품을 오려내세요.
프레임 부품이 몇 개밖에 없기 때문에 이 과정은 꽤 빠르고 간단합니다.
프레임 부품을 표시된 위치의 슬롯에 끼워 연결하십시오. 모든 부품은 가장자리끼리 맞대어 접착하세요.
골판지가 두껍고 가장자리가 곧기 때문에 부품들이 쉽게 정렬되고 정확하게 맞물려, 튼튼하고 견고한 내부 프레임을 형성합니다.
헬멧 안쪽에 내부 프레임을 가능한 한 정확한 위치에 붙여주세요. 전면 패널은 나중에 경첩을 통해 이 프레임에 부착될 것이므로, 정확한 위치 조정이 중요합니다.
접착을 마친 후 구조물의 견고성을 확인하세요. 골판지의 강도가 충분하지 않아 헬멧이 여전히 휘어지는 느낌이 든다면, 이 단계에서 프레임을 보강하는 것이 좋습니다.
두께가 같은 두꺼운 판지를 작게 잘라, 안쪽에 버팀대와 지지대로 붙이세요. 프레임은 움직이는 얼굴 메커니즘을 지탱해야 하므로 튼튼하고 안정적이어야 합니다.
이제 개폐 장치의 주 경첩을만듭니다. 이는 전체 프로젝트에서 가장 중요한 부분 중 하나이므로 정확성이 필수적입니다.
반복해서 구부려도 갈라지거나 부서지지 않는 고품질 섬유질 카드지를 사용하세요. 크라프트 카드지는 수백 번의 접기를 견딜 수 있으므로 이 용도에 특히 적합합니다.
긴 측면 부분을 작은 대나무 꼬치 조각으로 보강하세요. 각 조각은 해당 부분의 길이보다 약 2 mm 짧게자르세요. 이렇게 하면 경첩에 충분한 강성을 더하면서도 접히고 자유롭게 움직이는 데 필요한 여유 공간을 확보할 수 있습니다.
주 경첩을 내부 프레임의 상단부에 붙이되, 그림과 같이 동일한 높이에 배치합니다.
두 경첩이 모두 서로 평행하도록 하세요. 두 경첩은 하나의 메커니즘으로 함께 작동하기 때문입니다. 접착제가 완전히 굳기 전에 움직임을 테스트하고, 헬멧을 닫을 때 경첩이 헬멧 가장자리에 걸리지 않는지 확인하세요.
이 단계에서 정확하게 정렬하는 것은 전면 패널이 부드럽고 동기화되어 움직이도록 하는 데 매우 중요합니다.
얼굴 패널을 고정할 외부 프레임을 임시로 시험 장착하십시오. 이 단계에서는 단순히 올바른 위치에 놓고 그 위치를 표시하기만 하면 됩니다.
이때 모든 부품이 서로 어떻게 맞물리고 정렬되는지도 확인하기 좋습니다. 필요한 경우, 작은 판지 받침이나 쐐기를 사용하여 프레임의 위치를 조정하고 수평을 맞추십시오.
정확한 맞춤 상태는 재료의 두께와 내부 프레임의 설치 정확도에 따라 조금씩 달라질 수 있습니다. 이는 지극히 정상적인 현상입니다. 각 단계에서 필요에 따라 미세한 조정을 가해 모든 요소가 올바른 최종 위치에 가까워지도록 하십시오.
저는 처음에 제 부품을 접착제로 고정해 두었지만, 이후 조립 과정을 더 수월하게 진행하기 위해 떼어내야 했습니다. 따라서 아직 영구적으로 접착하지 않는 것을 권장합니다. 일단 대충 맞춰보고 위치를 표시해 둔 다음, 마지막에 부착하면 됩니다.
각 경첩을 시험 장착하여 올바른 위치를 확인하십시오. 경첩은 서로 다르므로설명서의 배치도를 참고하여 각 경첩이 올바른 위치에 설치되었는지 확인하십시오.
경첩의 밑부분을 제자리에 붙인 다음, 필요한 구멍을 뚫으십시오. 각 경첩마다 약 40–50 cm (16–20 in) 길이의 튼튼한 실 을 준비하십시오. 이는 의도적으로 필요한 길이보다 길게 한 것입니다. 조립할 때는 실이 긴 편이 작업하기 훨씬 쉬우며, 남는 부분은 나중에 간단히 잘라내면 됩니다. 실을 구멍에 통과시킨 다음 접착제로 고정하십시오.
그런 다음 경첩을 접착제로 붙여 닫힌 상태로 고정하여 견고하고 완전한 조립체가 되도록 하십시오.
경첩 장치에 고무줄 을 연결하십시오. 고무줄은 장력을 제공하여 메커니즘이 해제되었을 때 패널이 자연스럽게 열린 상태를 유지하도록 합니다.
이 과정을 6개의 이동식 패널 경첩 모두에 대해 반복하십시오.
먼저 6개의 패널 작동 장치가 모두 원활하게 작동하는지 확인하십시오. 실을 당겨 패널을 닫은 다음 실을 놓고, 패널이 완전히 열린 위치로 돌아오는지 확인하십시오.
모든 것이 제대로 작동하면 패널을 닫힌 상태로 마스킹 테이프로고정하십시오.
다음으로, 튼튼하고 두꺼운 금속 종이 클립을 헬멧 내부에 붙여 모든 실의 가이드 역할을 하게 하십시오. 종이 클립은 반드시 헬멧 옆면에 배치해야 하며, 왼쪽이든 오른쪽이든 상관없습니다.
헬멧 내부로 이어지는 종이 클립과 팽팽하게 당겨진 실 모두 장치가 열리고 닫힐 때 헬멧 상단 중앙 부분에 걸리거나 문지르지 않도록 위치를 신중하게 선택하십시오. 종이 클립을 영구적으로 붙이기 전에 전체 작동 범위를 테스트해 보는 것이 가장 좋습니다.
모든 실을 종이 클립에 통과시킨 다음, 실을 균등하고 동시에팽팽하게 당기십시오. 이 점은 매우 중요합니다. 실의 장력을 적절히 조절해야 모든 패널이 정확하게 닫히고 함께 움직일 수 있습니다. 나중에 개별 실을 조정하는 것은 훨씬 더 어려우므로 지금 시간을 들여 장력을 조절하십시오.
6개의 실 모두 장력이 적절하게 조절되면 작은 판지 조각과 핫멜트 접착제를 사용하여 실들을 서로 고정하십시오.
종이 클립에서 적어도 6–8 cm (2.5–3 in) 떨어진 곳에서 실들을 서로 고정하십시오. 이 간격은 장치가 움직일 때 접착된 연결부가 가이드에 닿거나 걸리지 않도록 하기 위해 중요합니다.
풀을 발라 패널 경첩이 달린 외부 프레임 을 주 개폐 경첩에 연결합니다. 움직임을 주의 깊게 확인하고, 전체 조립체가 어느 부분에서도 걸리거나 뻑뻑해지지 않고 자유롭게 움직이는지 확인하십시오.
다음으로 전면부 전체를 닫습니다. 실 다발을 프레임 위로 통과시켜 헬멧 안쪽으로 넣습니다. 헬멧 내부에서 움직이는 모든 전면 패널이 완전히 닫힐 때까지 실을 당기십시오. 작동 방식을 여러 번 테스트하여 모든 부분이 제대로 닫히는지 확인하십시오.
실에 장력을 유지하고 전면부를 완전히 닫은 상태에서, 실 다발을 내부 프레임에 접착하여 고정하십시오. 이제 전면부가 닫히면 실은 팽팽한 상태를 유지하여 모든 패널을 닫힌 상태로 유지합니다. 전면부를 들어 올리면 실이 느슨해지고, 패널 경첩의 개별 고무줄이 모든 패널을 동시에 엽니다.
반대편에는 더 큰 고무줄 을 추가하여 움직이는 전면부와 헬멧 내부 사이에 부착합니다. 이렇게 하면 간단한 쌍안정 메커니즘이 만들어집니다.
두 시스템 모두에서 장력이 가장 높은 시점은 메커니즘이 운동의 중간 지점을 통과할 때입니다. 완전히 열린 상태와 완전히 닫힌 상태에서는 장력이 더 낮습니다. 이 때문에 시스템은 자연스럽게 완전히 열린 상태와 완전히 닫힌 상태라는 두 가지 안정된 위치에 자리 잡습니다. 중간 위치를 통과하여 이동시키려면 약간의 힘이 필요합니다.
움직이는 전면부와 패널에도 자체 무게가 있다는 점을 유의하세요. 헬멧이 원하는 대로 열리고 닫힐 때까지 큰 개폐용 고무줄의 장력을 조절하여 전체 구조의 균형을 맞출 수 있습니다.
전면 패널 부품을 서로 붙이세요. 이 부품들은 접착 탭 없이 설계되어 있어 보이는 면의 이음매가 더 깔끔하고 매끄럽게 만들어집니다.
가장자리를 조심스럽게 맞춘 다음, 바깥쪽에서 마스킹 테이프를 사용하여임시로 고정하세요. 그런 다음 이음매를 안쪽에서서로 붙이세요. 접착제가 완전히 굳으면 마스킹 테이프를 떼어 내세요.
얼굴 패널을 경첩에 붙이세요. 먼저 중앙 패널 부터 시작한 다음 바깥쪽으로 작업해 나가는 것을 권장합니다.
각 패널을 영구적으로 접착하기 전에 닫힌 위치 에서 맞음새를 주의 깊게 확인하세요. 패널들은 서로 깔끔하게 맞아야 하며 헬멧의 형태를 따라야 합니다.
무언가가 완벽하게 맞지 않는다면, 경첩과 패널 사이에 작은 골판지 스페이서 또는 심 을 간단히 추가하여 위치를 조정하세요.
이 단계는 의도적으로 수동 미세 조정 단계입니다. 이전 조립 단계에서 누적되었을 수 있는 작은 오차를 보정하고 가능한 최종 정렬 상태를 얻는 데 사용하세요.
헬멧 안쪽을 검은색으로 칠해 메탈릭 전면 패널과 더욱 뚜렷한 대비를 이루도록 했습니다.
칠하는 동안 실수로 메탈릭 카드지에 검은색 페인트가 조금 묻었는데, 결과가 정말 마음에 들었습니다. 덕분에 자연스러운 낡고 풍화된 금속 효과가 생겨서, 이를 더 발전시켜 보기로 했습니다. 물감이 거의 묻지 않은 크고 거친 붓을 사용해 돌출된 부분과 가장자리, 이음매 위에 아주 가볍게 붓질을 더했습니다.
그 결과 실제로 사용되고 긁히며 극한 환경에 노출된 금속처럼 보였습니다. 마치 헬멧이 성층권을 거쳐 돌아온 것처럼보였습니다.
완벽하게 깔끔한 마감을 원하신다면, 면 패널에 페인트가 묻는 것을 방지하기 위해 내부 부품을 최종 조립 전에 도색하는 것을 권장합니다.
중요: 움직이는 판지 경첩에는 페인트를 칠하지 마십시오. 페인트가 섬유 속으로 스며들어 경첩을 더 뻣뻣하게 만들고 기계적 특성을 변화시킬 수 있으며, 이로 인해 메커니즘이 손상될 수 있습니다. 경첩은 처음부터 검은색 카드지로 만드는 것이훨씬 좋습니다.
자, 완성된 모습은 다음과 같습니다. 개폐식 패널이 완전히 기계식으로 작동하는 골판지 아이언맨 헬멧!
이 장치 전체는 모터나 전자 부품 없이도 작동합니다. 단지 골판지 경첩, 고무줄, 실, 그리고 간단한 기계적 원리만으로도 작동합니다.
이것은 주로 개념을 검증하기 위한 프로젝트이며, 아직 개선할 여지가 있습니다. 패널들은 정밀한 정렬이 가능하도록 설계되었지만, 골판지가 의도한 형태를 취하고 정확하게 그 형태를 유지할 수 있도록 재료 자체를 신중하게 성형하고 보강해야 합니다.
이 프로젝트는 꽤 까다로웠지만, 골판지 구조에 대해 배우고 실험해 볼 수 있는 좋은 기회이기도 했습니다.
이 프로젝트가 마음에 드셨기를 바랍니다! 댓글로 여러분의 생각, 아이디어, 그리고 피드백을 남겨 주시면 기쁘겠습니다.
원문: https://www.instructables.com/Fully-Cardboard-Iron-Man-Helmet-With-a-Cardboard-O/
https://www.instructables.com/Fully-Cardboard-Iron-Man-Helmet-With-a-C…