سنگ تراشی CNC

در معماری بسیار قدیمی، ماشین‌های CNC ممکن است کمی نامناسب به نظر برسند. با این حال، وقتی در نظر بگیریم که سازندگان قرون وسطی همیشه در خط مقدم تکنولوژی روز خود بودند، دیگر چندان عجیب به نظر نمی رسد. برای ساختن گوتیک امروزی، باید به واقعیت تبدیل شود، نه یک ایده رمانتیک که برای همیشه در ذهن فرد حبس شده باشد.

(راهبان کارملیت زمان کار اختصاص داده شده خود را صرف ساخت و ساز می کنند. هوراریوم خود را اینجا ببینید.)

ماشین‌های CNC و روبات‌ها توانایی حک کردن نسبتا سریع جزئیات شدید یک کلیسای گوتیک را باز کرده‌اند. قطعات آراسته‌ای که قبلا برای یک منبت‌کار ماهر ماه‌ها طول می‌کشید، اکنون در عرض چند روز قابل انجام هستند. به جای کاهش زیبایی، استفاده از بهانه این که خیلی طول می کشد، بنابراین با بودجه نمی گنجد، می توان از فناوری مدرن استفاده کرد تا گوتیک واقعی با تمام زیبایی اش امروز دوباره به واقعیت تبدیل شود.

استفاده از فناوری های مدرن در سنگ تراشی پتانسیل جوانان مدرن را باز می کند. اگرچه ممکن است آنها در استفاده از چکش و اسکنه آموزش ندیده باشند، مردان و زنان جوان در دنیایی از رایانه بزرگ شده اند. مهارت هایی که آنها دارند اکنون می توانند به سمت هدفی بالاتر، یعنی ساختن یک کلیسا برای جلال خدا هدایت شوند.

CNC مخفف "کامپیوتر کنترل شده عددی" است که در آن یک کامپیوتر، از طریق یک سری مختصات XYZ، حرکات یک ماشین را کنترل می کند. اولین CNC برای ساخت قطعات هواپیما اختراع شد. دستگاه های CNC برش سنگ یک اختراع نسبتا جدید است.

دستگاه‌های CNC حکاکی سنگ معمولا از تیغه‌های الماسی و خرده‌های فرز استفاده می‌کنند، نه از آب یا لیزر برای تراشیدن سنگ. الماس‌ها، سخت‌تر از سنگ، سنگ را می‌سایند و از بین می‌برند. آب صرفا برای جلوگیری از گرم شدن ابزار الماس از اصطکاک و شستن لجن سنگ ایجاد شده توسط فرآیند کنده کاری است.

به طور معمول دستگاه های CNC حکاکی سنگ که برای مجسمه ها و شاخ و برگ ها استفاده می شوند دارای 5 محور هستند که می توانند به چپ و راست، بالا و پایین، جلو و عقب حرکت کنند و سر خود را به دو روش مختلف بچرخانند. ماشین‌ها برای تراشیدن سنگ، این محورهای متعدد را درون‌یابی می‌کنند. "Interpolate" به معنای کار کردن با هم است و یک محور یک جهت حرکت است. بنابراین، ماشین‌ها می‌توانند به سمت چپ و پایین حرکت کنند و همزمان سر خود را بچرخانند تا به یک منطقه کوچک برسند یا یک پایان خاص روی سنگ باقی بگذارند.

گاهی اوقات آنها حتی یک محور ششم دارند، معمولا یک ماشین تراش یا یک صفحه گردان، برای تراشیدن سنگ های بلند مانند قله یا مجسمه. تراش با محورهای دیگر درون یابی می شود و با دقت خود را در موقعیت قرار می دهد تا به دستگاه CNC اجازه دهد تا به هر ناحیه از سنگ برسد. ماشین‌های CNC همچنین می‌توانند سنگ را بدون مراقبت، گاهی اوقات برای مدت طولانی در یک زمان و یک شبه تراش دهند. این به این معنی است که 40 ساعت، یک هفته کاری معمولی، کمتر از 2 روز برای یک CNC است که صرفه جویی قابل توجهی در زمان می کند!

راهبان Carmelite از ماشین‌های CNC از Prussiani Engineering، یک سازنده سنگ CNC در برگامو، ایتالیا استفاده می‌کنند. ایتالیایی ها همیشه در سنگ تراشی پیشتاز بوده اند و با تکنولوژی مدرن تفاوتی ندارد. با ماشین‌های Prussiani، راهبان می‌توانند سطوحی از جزئیات را که قبلا به حکاکی‌های دستی صنعتگران بسیار ماهر اختصاص داشت، حک کنند. با طرز فکر «هرجا اراده هست، راهی هست» و برنامه‌ریزی دقیق، قابلیت‌های ماشین‌ها عملا نامحدود است و توانایی حک کردن نقش برجسته‌های سه بعدی بی‌سابقه را دارند.

ماشین‌های پروسی همچنین به فنا ناپذیر بودن شهرت دارند، شهرتی که در میدان نبرد سنگ‌تراشی ثابت شده است. سنگ ماده ای غیرقابل تحمل است و برای مهار آن به ماشین های قوی نیاز است. کار کوچکی نیست! در اینجا یک داستان کوچک برای نشان دادن وجود دارد. برای اولین بار، چند ماه پس از شروع حکاکی سنگ، اولین دستگاه CNC خود را یک شبه روی چندین طاقچه به طول 7 فوت گذاشتیم. صبح روز بعد با یک غافلگیری تکان دهنده از خواب بیدار شدیم. سنگ‌های بزرگ که هر کدام چند صد پوند وزن داشتند، طوری پرتاب شده بودند که انگار گردبادی در دستگاه نفوذ کرده است.

سنگ ها شکسته و خرد شدند، قطعات در داخل منطقه فرز CNC پراکنده شدند. پس از فروکش کردن شوک، ما به تجزیه و تحلیل آنچه رخ داده بود پرداختیم. به نظر می رسد اشتباهی در دسته خاصی از کدهایی که دستگاه آن شب خوانده و دنبال کرده بود، رخ داده است. در انتهای هر طاقچه، پس از اتمام کامل حکاکی، کد به دستگاه CNC می‌گفت که بارها و بارها به بالای طاقچه بکوبد، تقریبا انگار یک مشت غول‌پیکر است. سنگ ها شانسی نداشتند، اما همان دستگاه هنوز هم سنگ ها را تا به امروز، تقریبا یک دهه بعد، تراش می دهد.

فرآیند حکاکی سنگ با CNC یک گردش کار دیجیتالی است. قطعات پرزرق و برق پوشیده شده با شاخ و برگ، مجسمه ها، گارگویل ها و بسیاری دیگر از عناصر گوتیک متمایز با هنرمند، حکاکی سر آغاز می شود. او گل‌ها و برگ‌های مختلف را با استفاده از یک برنامه مدل‌سازی سه‌بعدی در فرآیندی بسیار شبیه به قالب‌گیری یک توپ از خاک رس می‌سازد. این کار هنوز به استعداد هنری زیادی نیاز دارد، اما یک مزیت بزرگ برای این کار در رایانه وجود دارد، دکمه Undo! هنرمند می تواند با تعداد تقریبا بی نهایت طرح آزمایش کند تا مناسب ترین طرح را پیدا کند.

و با توانایی تجسم قطعات در یک مدل کامل از کلیسا، دیگر هیچ حدس و گمانی در مورد اینکه ساختمان تمام شده چگونه خواهد بود وجود ندارد.

هنگامی که هنرمند یک مجسمه خاص را به پایان رساند، به حکاکی‌کنندگان واقعی سنگ، برنامه‌نویسان CNC منتقل می‌شود. برنامه نویسان مدل سه بعدی را به یک برنامه CAM که مخفف ماشینکاری با کمک کامپیوتر است، می برند و مسیرهای ابزاری را ایجاد می کنند که دستگاه CNC از آنها برای تراشیدن سنگ های واقعی استفاده می کند. با استفاده از زرادخانه بزرگی از ابزارها و روش ها، سنگ را به تدریج تا قطعه تمام شده تراش می دهند.

آن‌ها تمام تلاش خود را می‌کنند تا بلوک سنگی را که با آن شروع کرده‌اند، به شباهت هر چه بیشتر مدل هنرمند تبدیل کنند، مشابه روشی که سنگ‌تراش‌ها در طول تاریخ از ماشین اشاره‌ای برای انتقال اندازه‌گیری‌ها از یک مدل گچی به سنگ استفاده کرده‌اند. در عین حال، آنها باید مجموعه وسیعی از نگرانی‌ها را حل کنند، از ابزارهایی که باید بسته به سرعت و پرداخت، نحوه جلوگیری از حرکت سنگ، جلوگیری از برخورد بین cnc و سنگ، یا حتی سنگ‌های دیگری که ممکن است همزمان حکاکی کنند.

این موضوع بسیار قابل پیگیری است، اما اگر به خوبی انجام شود، به سرعت نتیجه خواهد داد. دیدن اینکه ضربه های کلید و کلیک های ماوس یک کامپیوتر نه تنها به یک محصول نهایی تبدیل می شود، بلکه تبدیل به بخشی تزئین شده از یک کلیسای گوتیک می شود، بسیار لذت بخش است، مکانی که خدا برای قرن های آینده دوستش خواهد داشت.

در نهایت، هنگامی که همه آن Gcode (زبان برنامه نویسی یک ماشین CNC) آماده شد، به اره‌گران تحویل داده می‌شود که خود ماشین‌های CNC و همچنین اره‌های مختلف دیگری که بلوک‌های سنگی را برای حکاکی آماده می‌کنند، کار می‌کنند. اره‌ها «چکمه‌های روی زمین» هستند و یک خط ارتباطی واضح با برنامه‌نویسان باز نگه می‌دارند تا اطمینان حاصل کنند که همه چیز به خوبی پیش می‌رود.

آنها به دقت طرح‌بندی‌ها و فهرست‌های ابزاری را که برنامه‌نویسان برای هر قطعه آماده می‌کنند، دنبال می‌کنند، در حالی که سنگ‌ها را برای کنده‌کاری تنظیم می‌کنند، نقاط مرجع را تعیین می‌کنند تا ماشین‌ها بتوانند مکان هر سنگ را پیدا کنند، و هنگام تراشیدن آن را زیر نظر بگیرند. آنها دائما مراقب هستند تا مطمئن شوند که همه چیز به خوبی پیش می رود. یک رابطه همزیستی بین اره سازها و برنامه نویسان وجود دارد زیرا کار هر کدام برای تکمیل موفقیت آمیز هر سنگ ضروری است.

هنر و علم سنگ‌تراشی امروزه جنبه‌های مختلفی دارد و تنها به تعدادی از آنها اشاره شده است. اسکنه های پنوماتیک و حکاکی با دست قطعا نقش ارزشمندی را ایفا می کنند، و همچنین بسیاری از روش های دیگر که در اینجا مورد بحث قرار نگرفته اند. منحنی یادگیری برای فرو رفتن در چنین کاری واقعا دلهره آور است، حجم کار ترسناک است، اما ثمره آن برای قرن ها باقی خواهد ماند.