About the Wire - 1 / Sobre o Arame - 1

  I investigated and learned a lot from the internet. But I also like to test myself and experiment the solutions I see around. So around the tests for our puppets I decided to resume some observations about the wires for armatures. Most probably this is very basic for some of you, but I believe it can be useful someone that is starting or simply that has no patience to test.

Note that the numbers I present are relative, similar wires may present different resistances according to the manufacture or many other factors. My only point is to justify some good principles.


Investiguei e aprendi muito na internet. Mas também gosto de testar eu próprio e experimentar as soluções que vou encontrando. Por isso, em volta dos testes para os nossos bonecos, decidi resumir aqui algumas observações acerca dos arames para armaduras. Muito provavelmente isto é muito básico para alguns de vocês, mas acredito que poderá ser útil  a alguém que esteja a começar ou que simplesmente não tenha paciência para testes.

De notar que os números que apresento são relativos, arames similares podem apresentar resistência diferente de acordo com  fornecedor ou muitos outros factores. O meu objectivo é apenas justificar alguns bons princípios.

Por favor comente se não concordar com alguma coisa ou simplesmente para completar com a sua experiência.

Note 1 - The basic rule: annealed aluminium wire is the proper one

Before putting my hands on this kind of wire, I tested some others that come around. Has I told before, my tests were about the strength used to bend it, and mainly about the resistance to snapping. I tested with common wire found on the hardware store (usually anodized zinc), with anodized aluminium, and annealed aluminium. The resistance test consisted in bending the wire 90º and unbend it again, and count the bends until it snaps. Here are the results (rounded counts):

	N. bends
Anodized Zinc	30+
Anodized Aluminium	17
Annealed Aluminium	50+ (usually around 80)

This shows clearly that the annealed aluminium has more resistance to snaps than the other two.  Along that the aluminium is easier to bend and the “spring back effect” is very small comparing to zinc. Just make sure you buy de annealed one and not the anodized (that breaks to easily).


  Nota 1 - A regra básica: o arama de alumínio recozido é o apropriado.

 Antes de me chegar às mãos este tipo de arame, testei outros que fui arranjando. Como contei antes, os meus testes incidiram na força usada para dobrar o arame e, principalmente, na resistência a quebras. Testei com arame comum encontrado nas lojas de ferragens (normalmente zinco anodizado), com alumínio anodizado e com alumínio recozido. O teste de resistência consistiu em dobrar o arame 90º e desdobrar outra vez, e contar o número de dobragens até partir. Aqui estão os resultados (contagens arredondadas):

	N.º dobragens
Zinco Anodizado	30+
Alumínio Anodizado	17
Alumínio Recozido	50+ (normalmente cerca de 80)

Isto mostra claramente que o alumínio recozido tem mais resistência a quebras que os outros dois. Além disso o alumínio é mais fácil de dobrar e o “efeito de mola” é muito pequeno comparado ao do zinco. Apenas garanta que compra o recozido e não o anodizado que parte com demasiada facilidade).

  Note 2:   1+1 is not 2
Using a 2mm wire must be the same as 2 twisted 1mm wires, right? Wrong.

The strength you need to use to bend a wire depends on its thickness, but it doesn’t change much when you twist two wires together. As an example I present here 3 specimens. The twisted pair of 1mm wire (in the middle) has about the same strength as a single 1 mm wire. If I take two of this and twist them again (right one), it gets about 4mm thick and almost the strength of the 2mm wire (on the left). In fact, if you calculate the area, one 2mm wire is equivalent  to exactly four 1mm wires... but even so, the strength of the wire is still a little different. Also the springback effect may be a slightly bigger when using several wires


  Nota 2:   1+1 não são 2 

Usar um arame de 2mm é o mesmo que usar 2 arames de 1mm enrolados, certo? Errado.

A força que é precisa para dobrar o arame depende da sua espessura, mus não altera muito quando se enrola dois arames. Como exemplo apresento aqui 3 exemplares. O par enrolado de arame de 1mm (no meio) mostra mais ou menos a mesma força que um arame simples de 1mm. Se pegar em dois destes e os enrolar novamente (a direita), fica com cerca de 4m de grossura e quase a força do arame de 2mm (à esquerda). de facto se calcularmos a área, um arame de  2mm equivale exactamente a quatro arames de 1mm... mas mesmo assim a força é ligeiramente diferente. Além disso o "efeito de mola" pode ser ligeiramente superior quando são usados vários fios.

  Note 3 – Thicker does not mean more resistant
What about resistance to snaps?
Here is the table resuming my tests. For each case it shows the number of bends till the first wire snaps, the number of bends after that, and the total of bends until the all thing breaks. Once again this is a rounded average and always with annealed aluminium wire:

	1 x 2mm	2 x 1mm	4 x 1mm	2 x (2x1mm)
1º wire snaps	80	80	60	30
Additional bends	0	4	30	60
Total bends	80	80	90	90

As you can see, the resistance to snaps is more or less the same for any thickness or even several wires twisted.
So choose the thickness of the wire according to the weight of the puppet and how softly you need its limbs to bend.


  Nota 3 – Mais grossura não significa maior resistência

E quanto à resistência a quebras?

Aqui esta a tabela resumindo os testes. Para cada caso, mostra o número d dobragens até ao primeiro arame partir, o número de dobragens após isso, e o total de dobagens até partir completamente. Mais uma vez, isto é uma média arredondada e sempre com alumínio recozido:

	1 x 2mm	2 x 1mm	4 x 1mm	2 x (2x1mm)
1º arame parte	80	80	60	30
Dobragens adicionais	0	4	30	60
Total dobragens	80	80	90	90

Como se pode ver, a resistência a quebras é mais ou menos a mesmo para qualquer grossura ou mesmo vários arames enrolados.

Por isso escolha a grossura do arame de acordo com o peso do boneco e quão fáceis de dobrar precisam de ser os membros.

Once more, one of my favorite schemes gives us great clues of how to build our armature.

(with your permission once again, Nick Hilligoss, http://www.picturetrail.com/hilligossnic)
Uma vez mais, um dos meus esquemas favoritos dá-nos boas pistas sobre como construir a nossa armadura.
(com a sua autorização mais uma vez, Nick Hilligoss, http://www.picturetrail.com/hilligossnic)

  Note 4 – Backup is good
So why is it usual to twisted several wires together if the strength and the resistance doesn’t vary that much. The answer is: backup. Having backup wires my save several hours of work when a wire snaps in the middle of a scene, or a lot of acrobatics to adjust the new puppet to resume the shooting.

Let’s go back to the last table.  When we twist two 1mm wires, we only have about 4 more bends before the other one breaks. If wetwist 4 wires then we have about 30 bends left… but then again when a wire snaps the others are already very soft, so you will notice that the strength of that limb may not be enough anymore. The worst case is when we twist 2 already twisted pairs (twist a pair, twist a second pair, and then twist the first and the second together), in this case we have about 60 bends of backup, but the first snap starts at 30 bends, not so good.

I guess that 3 twisted wires seams a nice general compromise (of course that varies according to the specifications of the puppet), and as I see in the many tutorials in the internet, most people will agree with me. If you’re lucky the backup wires may resist long enough to finish that last few movements from the scene.


  Nota 4 – Backup é bom

Então porque é tão usual enrolar vários arames se a força e a resistência não variam assim tanto? A resposta é: backup. Ter fios adicionais pode salvar várias horas de trabalho quando um arame parte a meio de uma cena, ou um monte de acrobacias para ajustar a posição do novo boneco e continuar a filmagem.

Vamos voltar à última tabela. Quando enrolamos dois arames de 1mm, apenas temos mais cerca de 4 dobragens até o outro partir. Se enrolarmos 4 fios então temos cerca de 30 dobragens extra… no entanto quando um arame parte os outros já estão bastante moles, por isso vai notar-se que a força daquele membro pode já não ser suficiente. O pior caos é quando enrolamos 2 pares já enrolados (enrolar um par, enrolar um segundo par, e depois enrolar o primeiro e o segundo pares), neste caso temos cerca de 60 dobragens extra, mas a primeira quebra ocorre às 30 dobragens, não é grande coisa.

Penso que 3 arames torcidos são um bom compromisso (claro que isso varia com as especificações do boneco), e pelo que vejo em muitos tutoriais na internet, a maior parte das pessoas concordará comigo. Se tiver sorte os fios de backup talvez resistam tempo suficiente para acabar aqueles últimos movimentos da cena.

  Note 5 – Be careful about sharp edges
These bending tests were made holding the wire with the “pillows” of my fingers. But if I hold it with my nails (or some tool with sharp edges) the wire snaps in only 4 or 5 bends. So the annealed aluminium is great but also very sensitive to sharp edges. (Maybe that’s why the first wire snaps so early when we twisted many wires)

So be very careful when using tools with this wire, a mark in the wrong place may cause you’re puppet’s leg too fail prematurely. Also be careful when using metal tubes for bones (the hard parts) of our armature. Use PVC tubes, wood, or epoxy instead… or at least round a lot and enlarge the openings of the tubes. Somewhere I saw the recommendation for using heat shrink tubing around the wire, I’m not sure it does helps a lot but I’m using it. It can’t hurt, at least it protects a little from the edges and keeps the wires together when one of them snaps.

Also make sure you leave enough space in the gap between two ‘bones’ (in the articulations) – at least about 1,5cm – otherwise the wire will be forced to bend always in the same position and will snap faster.



  Nota 5 – Cuidado com as bermas aguçadas

Estes testes de dobragens foram feitos segurando no arame com as “almofadas” dos dedos. Mas se o segurar com as unhas (ou alguma ferramenta com beiras aguçadas) o arame parte em apenas 4 ou 5 dobragens. Portanto o alumínio recozido é óptimo mas também muito sensível a arestas aguçadas. (Talvez seja por isso que o primeiro arame parte tão facilmente quando estão muitos arames enrolados)

Portanto tenha cuidado quando usar ferramentas com este arame, uma marca no sítio errado pode provocar a queda prematura da perna do boneco. Tenha cuidado também quando usar tubos metálicos para os ossos (as partes duras) da armadura. Em vez disso use tubos de PVC, madeira, cola epoxy… ou pelo menos arredonde bastante e alargue as aberturas dos tubos. Vi algures a recomendação de usar manga retráctil para envolver o arame, não tenho a certeza que ajude muito mas estou a usá-lo. Não pode piorar, pelo menos protege ligeiramente das arestas e mantém os arames juntos quando um deles parte.

Garanta também que tem espaço suficiente no intervalo entre dois ‘ossos’ (nas articulações) – pelo menos cerca de 1,5cm – caso contrário o fio será forçado a dobrar sempre no mesmo sítio e partirá mais depressa.

From: / De: Todd Elliot, http://www.toddelliott.com/Tutorials/StopMotion_Part01.htm

  Note 6 – Make the armature more pliant, the further you go from the feet and spine
A puppet easy to animate shall have stronger wire in the legs and spine, and lighter wire in the arms and neck. That is because the puppet is (usually) fixed by the feet, so if you have stronger wire in the arms, when you try to move them you will most probably move all the body. Confused? Todd Elliot explains it a lot better than I do, please check out his page: http://www.toddelliott.com/Tutorials/StopMotion_Part01.htm



Please do comment if you don’t agree with something or completing with your own experience.

  Nota 6 – Construa a armadura mais flexível quanto mais se afastar dos pés e espinha

Um boneco fácil de animar deve ter arame mais forte nas pernas e espinha dorsal, e mais fraco nos braços e pescoço. Isto porque o boneco  está preso (normalmente) pelos pés, por isso se tiver arame mais forte nos braços, quando tentar movê -los provavelmente vai deslocar todo o corpo. Confuso? Todd Elliot explica muito melhor do que eu, consulte a sua página: http://www.toddelliott.com/Tutorials/StopMotion_Part01.htm (em inglês).

Por favor comente se não concordar com alguma coisa ou simplesmente para completar com a sua experiência.

PS: 
This article has followed up on:  About the Wire - 2
Este artigo tem seguimento em:  Sobre o Arame - 2