Brettelinjen er en hengsel
Når du brett papir hardt, knuser og omorienterer du fibrene langs en linje. Denne linjen bøyer seg nå langt lettere enn de flate panelene på hver side. I ingeniørtermer har du laget en levende hengsel: en fleksibel forbindelse laget av samme materiale som delene den forbinder. Enhver papirmekanisme starter her.
Når paneler er forbundet med hengsler, oppfører de seg som stive ledd i en maskin. Trykker du på ett panel, overføres kraften via brettelinjene til naboene. I en enkel V-fold pop-up trekker åpning av kortet to ankerpunkter fra hverandre; den foldede biten limt mellom dem har ingen vei å gå annet enn oppover. Kortets åpning er motoren, brettelinjene er lagrene, og limfanene er de faste dreiepunktene.
- Kortets rygg åpnes og trekker ankerpunktene fra hverandre.
- Limfanene overfører dette draget til V-stykket.
- Den sentrale brettelinjen løftes ut av arket.
- Full åpning holder formen flat og stabil.
Miura-folden: ett drag, mange hengsler
Miura-folden, utviklet av den japanske astrofysikeren Koryo Miura, dekker et ark med et rutenett av litt skjeve parallellogrammer. Fordi hver brettelinje er geometrisk koblet til alle de andre, åpner ett drag i to motsatte hjørner hele arket i én jevn bevegelse, og når de presses sammen, faller det sammen igjen. Mønsteret ble brukt til et utfoldbart solcellepanel på Japans Space Flyer Unit, som ble skutt opp i 1995.
For en lager er Miura-folden en leksjon i koblet bevegelse. Du bretter ikke mange separate linjer; du betjener én mekanisme med én frihetsgrad. Hvis én brettelinje legges uforsiktig, motsetter hele arket seg.
Praktisk tips: forbrett hver linje i begge retninger før mønsteret falles sammen. Den første sammenfoldingen er den tregeste; etter noen sykluser lærer arket veien sin.
Fiberlengde er mekanisk styrke
Kopipapir bruker korte fibre fra tremasse, som sprekker etter noen få bretter. Papir laget av morbærbark har lange fibre som bygger bro over brettelinjen, slik at hengselen tåler gjentatt bruk. Valg av materiale er en konstruksjonsbeslutning, ikke pynt.
Tre papirtradisjoner, tre ulike mål
Japansk papirfolding ble først nedtegnet i trykk i Senbazuru Orikata fra 1797, en bok som viser hvordan man folder kranekjeder som forblir sammenkoblet i vingespissene, fra ett enkelt utskåret ark. Denne forbindelsen er et konstruksjonsproblem: det delte papiret må være bredt nok til å holde, men smalt nok til at hver kran kan brettes. Japansk washi-papirproduksjon, særlig Hosokawa-shi, Sekishu-banshi og Honminoshi, ble innskrevet på UNESCOs liste over immateriell kulturarv i 2014.
Kinesisk papirklipping, jianzhi, innskrevet av UNESCO i 2009, folder papiret før klipping, slik at ett enkelt snitt gir symmetriske gjentakelser. Folden her er et kopieringsverktøy snarere enn en hengsel, men man kan låne metoden for å klippe identiske lenkedeler i ett gjennomløp.
I Korea var hanji laget av morbær sterk nok til å tvinnes til snorer og veves til kar i håndverket kjent som jiseung. Dette er papir brukt under spenning, som et tau.
Tradisjon
Sammenkoblede kraner fra Senbazuru Orikata deler smale papirbroer som fungerer som fleksible forbindelser.
Moderne tolkning
Kort med trekkfane bruker samme brobygging: en smal stripe overfører bevegelse fra fanen til en bevegelig figur.
Velge papir til bevegelige deler
- Kozo-washi
- Lange morbærfibre; ideelt for hengsler som må bøyes mange ganger.
- Hanji
- Koreansk morbærpapir; sterkt nok til å tvinnes og veves.
- Kartong
- Stive paneler til pop-up-lenker; rill før folding for å unngå sprekker.
- Kraftpapir
- Billig og seigt; godt for prototyper.
Et realistisk første prosjekt er et kort med to paneler og trekkfane: en glidende stripe av kartong, en washi-hengsel og en figur som løftes når fanen trekkes. Når det fungerer, prøv et lite Miura-ark, og sammenlign deretter bevegelsen med tradisjonelle treskjøter som inspirerte mange foldeleketøy. For mekanismer som bruker papir sammen med tannhjul, se Miniatyrbygg.