Каменные скульптуры с ЧПУ

«Вода не течет, вода лепит»

…и мы должны верить этим словам, поскольку их произнес великий Джованни Лоренцо Бернини, выдающийся итальянский архитектор и скульптор XVI века. XVll!

Предчувствовал ли создатель барочной скульптуры, что однажды человек будет обрабатывать камень с необычайной ловкостью, даже не прикасаясь к нему собственными руками?

У нас нет ответа на этот вопрос, но наблюдение Бернини сегодня актуально как никогда, и струи воды широко используются для создания каменных кружев всех видов.  

«Капля пронзает камень не силой, а упорством...»

Чтобы правильно понять силу воды, нам нужно вернуться еще до Бернини, в XVI век,   когда Джордано Бруно ясно показывает, что сам камень не сопротивляется ассоциации между силой воды и ее настойчивостью.

С тех пор человечество ждало 400 лет изобретения машин, способных обрабатывать камень. Сегодня они у нас есть как комбинация сложного программного обеспечения и «машин гидроабразивной резки». Все эти машины, выполняющие все виды работ — от простых операций по резке до создания настоящих каменных скульптур, используют в качестве «ножа» струю воды под высоким давлением или струю воды, смешанную с абразивным веществом.  

К середине XIX века водяная струя стала использоваться в горнодобывающей промышленности, а в качестве промышленного режущего элемента — только около 1930 года, и то для мягких материалов (бумаги, пластика). В конце 1950-х годов появилась первая система резки твердых материалов с использованием струи воды под высоким давлением. Последовательные усовершенствования привели к созданию сопла размером 0,051 мм, работающего при давлении 480 МПа, а в 1987 году была запатентована промышленная система «водоструйной» резки.

Работа современных систем основана на двух методах: резка абразивно-водной суспензией и управление струей воды.

Гидроабразивная резка состоит из двух компонентов: воды и абразива. Такое сочетание позволяет выполнять глубокие и быстрые разрезы, более эффективные по сравнению с традиционными системами. Контроль резки стал необходим с началом использования струйной резки в промышленности, где надежность и точность системы имели решающее значение. Таким образом, был осуществлен переход от механических пантографов к рудиментарным системам ЧПУ на базе фрезерного станка с ЧПУ 1952 года (John Parsons), работающего под управлением G-кода. Только в начале 1990-х годов были разработаны системы позиционирования сопел, а затем обычные ПК контролировали скорость в каждой точке траектории.

Программное обеспечение, разработанное для управления станком (OMAX), было лицензировано компанией Flow International, благодаря чему станки для гидроабразивной резки стали высокоточными инструментами, вносящими большой вклад в работу с натуральным камнем, а также с другими материалами, такими как: металлы, кожа, резина, текстиль, керамика, композитные материалы, продукты питания, бумага. Обратите внимание, что все они мягче, чем те, что находятся между 7,5 и 8 по шкале Мооса (например, закаленное стекло и алмаз не могут быть разрезаны). Современные характеристики станков для гидроабразивной резки позволяют резать металлы толщиной до 15 см и другие материалы толщиной до 46 см.  

Как вода лепит

Для постановок, которыми гордился бы сам Бернини, система отвечает следующим требованиям:

1.       Он создает высокоскоростной поток воды под огромным давлением (210-620 МПа), возможно с абразивными частицами, это создается насосом высокого давления.

2.         Он может обрабатывать материалы от мягких и термочувствительных до очень твердых, не вызывая повреждений.   

3.         Имеет насадки, изготовленные из чрезвычайно прочных материалов (например, карбида вольфрама).  

4.       Позволяет производить резку с конусностью менее одного градуса.

5.       Расстояние от сопла до заготовки составляет 3,2 мм.

Разные скорости позволяют получать резаные изделия разного качества.

Но поскольку скульптура выполняется по нескольким осям, компания Ingersoll-Rand Waterjet Systems создала 5-осевую систему резки. Эта система управляется компьютером (числовое программное управление - ЧПУ) и использует два программных приложения: одно для создания чертежей (САПР), а другое для их перевода в инструкции G-кода или M-кода для станка (CAM). По сути, конфигурация структуры ЧПУ включает в себя: контроллер, один или несколько шпиндельных двигателей, серводвигатели или шаговые двигатели, сервоусилители, преобразователь частоты, вакуумные насосы, зажимные системы, рабочий стол и различные принадлежности.

Рендеринг – мечта на экране

Связь между сном и реальностью осуществляется посредством визуализации. Эти фотографии, позволяющие нам визуализировать наше воображение, являются важнейшими элементами в таком виде деятельности, как дизайн интерьера, где специалисты жонглируют размерами, цветами, текстурами и освещением, пытаясь удовлетворить самые взыскательные желания. Используя сложное программное обеспечение, рендеринг в реальном времени выявляет углы, которые в противном случае остались бы неясными, выявляет неожиданные прозрачные области, смешивает цвета по желанию, а также увеличивает и увеличивает объемы. Динамика, провозглашенная определяющим элементом, позволяет клиентам формализовать свою мечту прямо на глазах.

Вдохновленные успехом и подпитываемые технологиями,   будущее   «рисует» и «лепит» по новым принципам, возрождая светотень Караваджо, манеру письма Моне и барокко Бернини!