Tworzywa sztuczne w grafice przestrzennej (13): Projektowanie

Kreacja

W tym wypadku to słowo nieco na wyrost – nie będę tu pisał o poszukiwaniu formy graficznej. Głównym naszym celem będzie uprzestrzennienie istniejącego już projektu. Pierwszym  problemem w projektowaniu tego typu szyldów bywa już sama forma projektu graficznego. Bardzo pomocną w kontaktach ze zleceniodawcą jest forma symulacji fotograficznej planowanej realizacji. Nie jest to łatwe i wymaga dość sprawnego posługiwania się programami do obróbki grafiki rastrowej, ale trud włożony w taką symulację, wiernie ukazujący przyszły widok elewacji zazwyczaj jest mocnym argumentem za akceptacją całego zlecenia. 

Warto pamiętać, że już programy do grafiki wektorowej – Corel Draw i Adobe Illustrator mają bardzo zaawansowane narzędzia do tworzenia tego typu symulacji: możemy tworzyć głębię elementów, cienie, wklejać fotografie i różne jej części, imitować szereg efektów np. sfazowanie elementów, świecenie, światłocień, odbłyski itp. Jednak niezależnie od tego jakiego programu użyjemy, stworzenie dobrej fotograficznej symulacji jest zajęciem wymagającym sporo tzw. graficznej wyobraźni i zaawansowanej znajomości programu.

Tworząc symulację fotograficzną musimy już określić podstawowe gabaryty szyldu, kolorystykę wykończenie powierzchni i inne szczegóły jak np. sposób podświetlenia. Trzeba też zadbać by projektowane elementy przestrzenne, niezależnie czy będzie to tylko liternictwo czy np. logo, współgrały z wystrojem architektonicznym. Oczywiście nie oznacza to deformacji – dobór właściwego miejsca ekspozycji oraz skali musi wynikać z możliwości jakie stwarza elewacja budynku i stanowić z nią harmonijną całość.

Wybór metody wykonawczej

Wybór właściwej metody wykonawczej i związany z tym dobór materiałów jest uzależniony od dwóch podstawowych parametrów: gabarytów elementów oraz konieczności i sposobu podświetlenia. Przykładowo: jeśli elementy mają być podświetlone od wewnątrz, musimy użyć polimetakrylanu akrylu na lica elementów i budować je w taki sposób, by było wewnątrz ich miejsce na instalację oświetleniową. Projektowanie podświetlanej grafiki trójwymiarowej opisuję szczegółowo w rozdziale „Podświetlane elementy przestrzenne”. 

Projektując elementy niepodświetlane możemy zdecydować się na wykonanie brył z litego materiału – styroduru. Dość dobrym sposobem podnoszącym estetykę takich elementów jest przyklejenie dodatkowego lica z PMMA lub PCV. Jednak ze względu na słabą odporność styroduru na promieniowanie UV, uszkodzenia mechaniczne oraz ograniczenia w sposobach wykończenia powierzchni, tej metody nie będę tu opisywał. Ponadto chcąc otrzymać większe grubości takich elementów, zmuszeni będziemy  kleić warstwami takie płyty, mocno problematyczne także jest pewne zamocowanie na elewacji – styrodur ma bardzo małą gęstość i osadzenie w nim w sposób trwały zamocowań jest utrudnione.

Mając na uwadze trwałość elementów przestrzennych liczoną w latach i dziesięcioleciach trzeba sięgnąć po inne metody i nieco trwalsze materiały, a więc będące przedmiotem opisu niniejszego poradnika, metodę budowania elementów pustych w środku w całości zbudowanych z PVC bądź PMMA i PVC.

Budowa elementów

Każdy element przestrzenny wykonany w opisywanej tu technologii składa się z lica, czyli powierzchni czołowej stanowiącej zarys litery bądź znaku (bądź jego elementu) i obrzeża z  PVC uformowanego według obrysu lica i trwale z nim sklejonym. Istotny w tej metodzie jest dobór odpowiednich grubości materiałów zapewniający z jednej strony sztywność bryły po sklejeniu, z drugiej zaś, łatwość uformowania głębi elementu – obrzeża.

Ponieważ grubości arkuszy tworzyw dostępne są tylko w określonym przedziale wartości, w większych elementach (powyżej 80 cm wysokości) będziemy musieli niejednokrotnie wklejać dodatkowe usztywnienia, a w jeszcze większych, umieszczać rodzaj stelażu który umożliwi pewne zamocowanie do konstrukcji bądź elewacji budynku. W ten sposób powstają bryły dość lekkie i trwałe.

Dobór materiałów

Dobierając właściwy materiał istotne będą dla nas dwa parametry: wielkość elementów oraz ich kształt (obrys i przewężenia rysunku).

• Dla wielkości elementów poniżej 20 cm opisywana metoda wykonawcza będzie już niewłaściwa ze względu na dużą czasochłonność, problemy z formowaniem obrzeży oraz nieopłacalność. W takich wypadkach należałoby już frezować elementy z litego materiału (PVC, PMMA).

• Przy wielkościach: 15 – 80 cm jako materiał na lico doskonale sprawdzi się PVC spienione o grubościach 5 – 8 mm.

• Przy jeszcze większych elementach: 80 – 150 cm nieopłacalne będzie zwiększanie grubości lica elementu powyżej 10 mm, gdyż  i tak będziemy  zmuszeni zastosować dodatkowe wewnętrzne usztywnienia.

Użycie kolorowego PMMA jako materiału na lico będzie opłacalne i celowe tylko do wielkości elementu do ok. 90 cm – możemy tu użyć PMMA o grubościach od 3 do 6 mm. Przy większych elementach szlachetny wygląd powierzchni tego materiału z racji odległości ekspozycji nie będzie już tak widoczny.

Jeśli wybraliśmy materiał na lico, trzeba określić szerokość obrzeża i tym samym głębokość elementu. Możemy to oczywiście dowolnie kształtować ale warto pamiętać, że głębokość w granicach 5% wysokości elementu nie będzie zbytnio widoczna. Najwłaściwsze wydaje się ustawienie tego parametru na poziomie 15 – 30 % wysokości bryły. Trzeba jednak brać pod uwagę kształt elementów – przy silnych przewężeniach rysunku (np. Antykwa Times) grubość elementów na poziomie 30% wysokości może już silnie utrudniać czytelność, szczególnie przy obserwacji elementów pod ostrym kątem.

Odrębną kwestią jest określenie głębokości w przypadku kompozycji elementów bardzo dużych i małych. Przy dużych dysproporcjach nie zawsze będziemy mogli zastosować jednakowe wartości i trzeba w takich wypadkach szukać rozsądnego kompromisu.

Jako materiał na obrzeże doskonale sprawdzają się najcieńsze arkusze PVC litego (od 1mm) jednak wykonawstwo niewielkich elementów poniżej 30 cm przy skomplikowanym obrysie nastręcza już wielu problemów i wymaga formowania wielu krzywizn na gorąco. Są dostępne także arkusze o tej samej grubości PVC spienionego – są znacznie bardziej wiotkie i łatwiej będzie nam je uformować.

Tworzywem o grubości 1 mm możemy formować obrzeża  do ok. 80 cm wysokości elementu. W większych elementach, w zależności od skomplikowania geometrii obrysu, możemy dobierać PVC lite 2 mm, a także PVC spienione 3 – 4 mm. Pozwala to na znakomite usztywnienie brył o wysokości nawet 1,5 – 2 m. Dobór materiałów które ostatecznie zapewnią właściwą sztywność i techniczną poprawność, a jednocześnie zanadto nie opróżnią naszych kieszeni wymaga jednak pewnej dawki doświadczenia. Podane przeze mnie granice nie są sztywne gdyż zbyt wiele zależy ostatecznie od kształtu elementów i ich planowanego zamocowania, czy będą narażone na działanie wiatru itp. Ryzyko błędu w takich kalkulacjach na szczęście zawsze będziemy mogli jakoś naprawić wklejając dodatkowe usztywnienia – o ile oczywiście błąd szacowania nie będzie zbyt wielki.

Rysunek bazowy

Korzystając z programu do obróbki grafiki wektorowej przystępujemy do jak najdokładniejszego zaprojektowania elementów. Jeśli obrysy krzywych elementów pochodzą z zamienionych na krzywe obrazu fontów (czyli kształty liter), należy sprawdzić poprawność ich przebiegu likwidując ewentualne ząbkowania obrysu. Ma to znaczenie jeśli kształty zapiszemy ostatecznie w pliku który będzie podstawą do usługi cięcia np. na maszynie frezującej.

Generalna zasada dotycząca rysunku bazowego jest taka: im dokładniej, tym lepiej. Dlatego trzeba starać się jak najwięcej w tej fazie przewidzieć: punkty zamocowań, lokalizacja usztywnień, usytuowania stelażu wewnątrz elementu, sposób przenikania brył (np. nakładanie brył na siebie albo zlanie w jedną całość i rozróżnienie tylko kolorem) itp.

Warto również narysować na wszystkich elementach jakąś wspólną linię odniesienia która ułatwi późniejsze zamocowania elementów we właściwych miejscach.

Przy niektórych kształtach elementów, gdzie występują niewielkie otwory (np. wewnątrz litery A w bardzo grubej odmianie) trzeba rozważyć potrzebę odchudzenia obrysu o wartość wynikającą z grubości materiału obrzeża. Dzięki temu unikniemy deformacji kształtu.

Pomocne bywa również wcześniejsze przygotowanie sobie rysunków najczęściej używanych akcesoriów: śrub, nakrętek, wsporników itp.

Rysunek powinniśmy tworzyć w skali 1/1 lub 1/10 pamiętając by w ostatnim przypadku właściwie go na koniec wyskalować. Potrzebujemy w zasadzie tylko jednego rzutu, tzw. frontu, ale przy większych elementach będziemy także zmuszeni stworzyć niektóre przekroje które pozwolą właściwie rozplanować elementy w jego wnętrzu. Jeśli tylko to możliwe, staramy się zawsze umieszczać uchwyty montażowe w jednej linii. Na koniec projekt drukujemy w określonej skali, korzystając np. z plotera uzbrojonego w pisak.

Bazowy projekt jest również podstawą do wygenerowania plików dla usługi wycinania. W tym celu z projektu bazowego usuwamy wszelkie inne elementy pozostawiając same obrysy lica. Zapis takiego pliku powinniśmy poprzedzić zasięgnięciem informacji o potrzebnym formacie pliku w miejscu, gdzie zamierzamy wycinać. Z reguły odpowiedni będzie format EPS bądź bazowy programu który stosowaliśmy (ai, cdr). Proszę pamiętać tylko o obowiązkowej zamianie wszelkich kształtów na krzywe i właściwej skali. Jeśli zamierzamy wycinać własnymi siłami np. wyrzynarką, nasz projekt bazowy posłuży także do określenia zużycia materiałów i stworzenia szablonów.

Zużycie materiału

Jeśli chodzi o lica elementów najłatwiej będzie przeprowadzić symulację zużycia materiału  w programie do grafiki wektorowej. W tym celu rozdzielamy poszczególne elementy i układamy na formatkach które realnie posiadamy. Trzeba pamiętać o niezbędnych szczelinach pomiędzy elementami na prowadzenie brzeszczotu nożyka wyrzynarki (ok. 3 mm).

Jeśli materiałem na lico jest PMMA, nie będziemy mogli łączyć go z wielu kawałków na jednym licu, w przypadku PVC sprawa jest już znacznie prostsza – łączenie da się zamaskować i późniejsze wykończenie powierzchni w zupełności je zakryje. Planowanie na materiale który dopiero zakupimy też powinniśmy przeprowadzać w oparciu o znajomość rozmiarów typowych arkuszy i naszych możliwości transportowych. Rozcinanie zbyt dużego arkusza ponadto będzie bardzo niewygodne, dlatego warto zadbać by go podzielić na mniejsze już w fazie projektowania.

Rysunki z zaprojektowanym ułożeniem elementów do cięcia posłużą także do wyprodukowania szablonów. Ponieważ jako materiał na szablon głównie posłuży nam folia samoprzylepna, w fazie projektowej musimy rozstrzygnąć czy ciąć będziemy od „prawej” czy „lewej” strony elementów. W przypadku gdy materiałem jest PMMA, szczególnie tańsza, (wytłaczana), korzystniej jest zaprojektować szablony jako lustrzane, bo mniej będzie uszkodzeń spowodowanych nożykiem wyrzynarki. Przy PVC oraz kolorowym wylewanym PMMA jest to bez znaczenia.

Żeby ocenić zużycie materiału na obrzeża elementów musimy znać ogólną długość wszystkich obrysów. Można to wykonać za pomocą niewielkiej nakładki do programu Corel Draw bądź po prostu obmierzając wstępnie obrysy na wydrukach bądź szablonach. Łączna wartość długości obrysu wszystkich elementów lica które trzeba wyciąć pozwoli nam również zorientować się w kosztach usługi w przypadku zlecania tej usługi na laserach CO lub maszynach frezujących CNC. Z reguły koszt usługi uwzględnia dwa główne parametry: długość cięcia i grubość materiału.

Leszek Salomon