Maschinenstickerei

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Maschinenstickerei
to improve beginner
2021/11/23
Lernziele
  • Grundbegriffe der Maschinenstickerei kennen
  • Den Design- und Fabrikationsprozess kennen
Siehe auch


Einleitung

Die Maschinenstickerei, auch digitale Stickerei oder computerunterstützte Stickerei  genannt, ist eine digitale Entwurfs- und Fertigungstechnik. Sie hat ihren Ursprung im 19. Jahrhundert und ist damit eine der frühesten Formen der programmierten Fertigung. Wir postulieren, dass es eine interessante Technologie ist, um technisches Zeichnen und Design zu lernen, zwei wichtige Elemente der 21st-century skills. Dieser Artikel erklärt sowohl ein paar Grundbegriffe als auch den Arbeitsablauf. Andere Artikel (auch im Menu rechts)

Diese Serie ergänzt andere, mehr Softwarebezogene Tutorials.

Laut Wikipedia ist „Maschinenstickerei) ein Stickereiverfahren, bei dem mit einer Näh- oder Stickmaschine Motive auf Textilien erstellt werden. Es wird kommerziell für Produktbranding, Firmenwerbung und Uniformschmuck verwendet. Es wird auch in der Modeindustrie zur Dekoration von Stoffen verwendet. Maschinenstickerei wird von Hobbyisten und Kunsthandwerkern zur Verzierung von Geschenken, Kleidung und Heimdekoration verwendet“ (unsere Uebersetzung)

Auch laut Wikipedia „Die meisten modernen Stickmaschinen sind computergesteuert und speziell für das Sticken konzipiert. Industrielle und kommerzielle Stickmaschinen sowie Kombinationsnäh- und -stickmaschinen verfügen über ein Einbindesystem, das den Stoffbereich unter der Nähnadel straff hält und ihn automatisch bewegt, um ein Muster aus einem vorprogrammierten digitalen Stickmuster zu erstellen. Je nach ihren Fähigkeiten benötigt die Maschine unterschiedliche Benutzereingaben zum Lesen und Nähen von Stickmustern. Nähstickmaschinen haben in der Regel eine einzelne Nadel und erfordern, dass der Benutzer während des Stickvorgangs die Fadenfarben wechselt. Industrielle Mehrnadelmaschinen werden in der Regel vor der Konstruktion eingefädelt und müssen nicht neu eingefädelt werden. Bei diesen Maschinen muss der Benutzer die richtige Farbwechselsequenz eingeben, bevor er mit dem Sticken beginnt. Einige können automatisch schneiden und die Farbe wechseln. Eine Mehrnadelmaschine kann aus mehreren Nähköpfen bestehen, von denen jeder identisch an einem separaten Kleidungsstück genäht werden kann. Eine solche Maschine könnte 20 oder mehr Köpfe haben, die jeweils aus 15 oder mehr Nadeln bestehen. Ein Kopf ist in der Regel in der Lage, viele spezielle Stoffeffekte zu erzeugen, einschließlich Plattstichstickerei, Kettenstichstickerei, Pailletten, Applikationen und Ausschnitte“ (unsere Uebersetzung)

Die Maschinenstickerei war die erste programmunterstützten Fertigung. Zum Beispiel zeigte Jacquard bereits 1801 einen Webstuhl, der Zeile für Zeile durch Lochkarten konfigurierbar war. Die Kartentechnik wurde zuerst von Babbage für seine (nie gebaute) Analysemaschine 1837 und dann für die Schiffli-Stickmaschinen 1863 aufgegriffen. Der erste Einsatz dieses Systems außerhalb des Fertigungsbereiches erfolgte 1989 mit den Tabelliermaschinen von Hollerith, mit denen Volkszählungen schnell ausgezählt werden konnten. Aus der "Tabulating machine Co." sollte später IBM werden. Dieses "mechanische" Rechnen dauerte lange an, denn bis in die 1970er Jahre wurden Lochkarten verwendet. Laut Wikipedia wurden elektronische Mehrnadel-Stickmaschinen 1964 eingeführt (Tajima). Die ersten computergesteuerten Stickmaschinen erschienen in den 1980er Jahren.

Die neuesten technologischen Entwicklungen in diesem Bereich sind die Integration (z. B. Design von Stickerei, Hotfix und Pailletten in derselben Software) und die Integration elektronischer Schaltungen in Stiche, also "E-Embroidery" (Post et al. 2000).

Der Arbeitsablauf zur Erstellung eines stickbaren Designs

Ein typischer "Arbeitsablauf" zum Erstellen eines Stickmusters umfasst die folgenden Schritte.

  1. Erstellen eines Designs (von Hand oder mit einer Design-Software) oder Herunterladen eines Bildes
  2. Importieren Sie das Design in eine Sticksoftware. In das Vektorformat konvertieren, wenn der Entwurf im Rasterformat vorliegt)
  3. Passen Sie das Design an die Stickbedingungen an (entfernen Sie zu feine Details, reduzieren Sie die Farben)
  4. Umwandlung des Designs in "Stickobjekte" durch einen Digitalisierungsprozess" (Engl. Digitize, Punch). Ein Stickobjekt definiert einen Bereich mit Stickstichen, die nach verschiedenen, vom Designer und/oder dem Standardsystem angegebenen Parametern erzeugt werden.
  5. (optional) Beschriftung mit bereits digitalisierten Fonts hinzufügen
  6. Diese Stickobjekte anpassen/zurücksetzen (Sticktypen, Stichdichte, Muster, Stickreihenfolge, Ränder usw.)
  7. In ausführbares Format für eine Maschinenmarke konvertieren (.pes, .art, .jef, .dst usw.)
  8. Ausführen der Stickerei

Bei jedem Schritt wird ein anderer Formattyp behandelt. Die wichtigsten davon sind in der folgenden Tabelle dargestellt:

Drei Arten von Formaten, die in der Maschinenstickerei verwendet werden
Vektorzeichnung eines Baumes: drei editierbare Vektorobjekte
Digitalisierte Stickobjekte Fünf anpassbare und editierbare Objekte
Zoom auf ein StickObjekt (Baumkrone) und seine manipulierbaren Elemente: Füllung und Rand
Visualisierung einer Datei im Maschinenformat: Sie können nur die Stiche bearbeiten

Eine gute Sticksoftware sollte daher die Möglichkeit bieten, zu zeichnen und/oder wenigstens Vektorzeichnung zu importieren, die mit einem Standard-Zeichenprogramm wie Illustrator (AI-Format) oder Inkscape (SVG-Format) erstellt wurden. Dann muss man in der Lage sein, die Objekte der Zeichnung in Stickobjekte zu übersetzen ("digitalisieren") und deren Eigenschaften wie Dichte, Farbe, Art der Füllung usw. zu definieren. Durch diese Informationen werden Stickstiche generiert, die manchmal bearbeitet werden müssen um Mikroanpassungen vorzunehmen. Zeichnungen, Stickobjekte und andere Informationen werden in einer geschützten Konstruktionsdatei gespeichert. Der letzte Schritt besteht darin, die Stickobjekte (also ihre Stiche und Ein-/Ausgabeanweisungen) in eine Datei zu übersetzen, die von der Stickmaschine ausgeführt werden kann. Dieser Dateityp ist nicht sehr bearbeitbar, lässt sich aber leicht von einem Maschinenformat in ein anderes konvertieren.

Die folgende Abbildung zeigt die möglichen Arbeitsabläufe im Detail (in Englisch):

Simple workflow model of machine embroidery

Maschinentypen

Ein Brother PR1050X im Büro vom Autor, bei TECFA (Uni Genf)

Es gibt vier Arten von Stickmaschinen:

  • Die kleine Stickmaschine für den persönlichen Gebrauch (Kosten zwischen 800 und 6000 Euro).
  • Kombi Näh- und Stickmaschinen (Kosten zwischen 2500 und 10000 Euro). Für das Sticken ist die Installation eines abnehmbaren Stickmechanismus erforderlich.
  • Die halbprofessionelle Mehrnadel-Stickmaschinen (Kosten zwischen 4000 und 11000 Euro). Diese Maschinen haben zwischen 4 und 10 Nadeln und können den Faden automatisch wechseln.
  • Professionelle Mehrnadelmaschinen. Diese Maschinen sind ab 15000 Euro erhältlich und haben 16 oder mehr Nadeln. Einige Modelle haben mehrere Köpfe. Neuere chinesische Marken werden schon ab 4500 Euros verkauft.

In einem Ausbildungskontext raten wir zum Kauf einer semiprofessionellen Mehrnadelmaschine wie der Brother PR1050X, wenn es die finanziellen Mittel erlauben. Es ist möglich, Preise zu verhandeln, insbesondere im Bildungsbereich. Ansonsten kann auch eine einfache Freiarm-Stickmaschine (etwas schwierig zu finden) oder eine günstigere, auch gebrauchte wie die Elna 8300, den Zweck erfüllen. Es ist wichtig eine Freiarmmachine zu kaufen (und nicht eine "normale", da man damit leicht auf Kleider sticken kann). Alle (halb) profi Maschinen sind freiarm. Achten Sie nur darauf, Muster zu erstellen, die Farben sortieren und weniger Farben verwenden, da der für jeden Farbwechsel erforderliche Fadenwechsel Zeit in Anspruch nimmt.

Prinzip der computergestützten Maschinenstickerei

Hier wiederholen wir einige der oben beschriebenen Prinzipien im Detail. Eilige Leser können dieses Kapitel überspringen.

Während einige der moderneren professionellen Maschinen Aktionen wie das Fallenlassen einer Paillette für das direkte Nähen ausführen, basiert die meiste moderne Stickerei auf einem Schlingstich, der seit den Anfängen der Nähmaschinen seine Hauptstütze ist. Computerisierte Stickformate enthalten wenige Arten von Anweisungen für die Stickmaschine:

  • Beweg Dich an eine neue Position in zwei verschiedenen Richtungen (Sticken eines Stichs),
  • Bewegen, aber die Nadelstange blockieren (überspringen),
  • Schneide den Faden ab,
  • Senk die Nadel ab,
  • Wechsel zum nächsten Faden (bei einer Mehrnadelmaschine).

Dies ist die Menge der Aktionen, die eine Stickmaschine akzeptieren kann, normalerweise in Schritten von 1/10 Millimeter. Das Ziel der Sticksoftware ist es dann, diese Stiche so zu modellieren, dass sie für die Person, die die Software benutzt, nützlich sind. Diese Muster sind das Ergebnis vieler Konzepte, die der Sticksoftware zugrunde liegen. Stickstiche wie Zickzack, Satin, Plattstich, Vorwärtsstich und andere sind einfach Geradstiche in bestimmten Mustern.

Typischerweise verwendet moderne Sticksoftware Stickobjekte, die Vektorformen mit Fülldefinitionen sind. Dies ermöglicht es dem Benutzer, die Objekte zu bearbeiten und so die Füllungen der Objekte zu definieren und ihre Dichte, Richtung oder jede andere Eigenschaft zu ändern, die zur Erzeugung der resultierenden Stiche verwendet wird. Dies hat den Vorteil, dass die Stickerei schnell durchgeführt werden kann. Erfahrene Anwender können schnell eine große Anzahl von Stichen in erkennbaren Mustern erstellen, um ihre gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Die Software speichert dann die Eigenschaften des Vektorobjekts und der Füllung, um die zugrunde liegenden Stiche zu erzeugen. Wenn die zugrundeliegenden Punkte durch den Benutzer geändert werden, verliert die Punktregeneration diese Änderungen.

Während Vektoren ein Schlüsselaspekt dieses Paradigmas sind, kann man nicht von der Vektorzeichnung zur Stickerei übergehen, ohne zusätzliche Informationen über die Art der Füllung, die auf diese Objekte angewendet wird. Die Software geht davon aus, dass der Vektor die Frage beantwortet, wo zu füllen ist, aber nicht, wie zu füllen ist. Darüber hinaus ist mit einer Reihe von kurzen Segmenten (und damit Stickereien) technisch sehr viel möglich, was aber durch das vorherrschende "Objekt"-Paradigma nicht ohne weiteres zu erreichen ist. Schließlich gibt es noch das Problem der Überschneidung und des Managements von Pull/Push-Effekten.

Dies scheint der Grund zu sein, warum es so viele verschiedene Formate für jede Art von Stickerei gibt, und verschiedene Versionen dieser Formate für jede Software. Oftmals entwickeln Software-Suiten unterschiedliche Methoden zum Ausfüllen von verschiedenen Objekten oder Funktionen, die für jede Marke einzigartig sind. Dies ist auch der Grund, warum, selbst wenn einige Formate Vektorinformationen enthalten (z.B. PES-Dateien), diese von anderer Software nicht verwendet werden, um die Größe über 10% hinaus ohne Verlust zu verändern. Manche Software, die ein Format laden kann, lädt oft nur die Stiche selbst (da dies die Informationen sind, die zum Sticken verwendet werden), was jede Änderung der Formen verhindert, die ursprünglich zur Erzeugung der Stiche verwendet wurden. Eine bemerkenswerte Konsequenz ist, dass die Nachbearbeitung eines Designs nach der ersten Konvertierung nur möglich ist, wenn Sie eine Kopie aller Basisobjekte haben. Hier, wie auch sonst in der digitalen Welt, ist es wichtig, alle wichtigen Phasen der eigenen Produktionen aufzuzeichnen und zu speichern.

Arten von Stichen

Wir können zwischen fünf Haupttypen von Stickstichen unterscheiden:

  • Manuelle Stiche, hauptsächlich verwendet um bestimmte Stiche, die von einem Stickobjekt erzeugt werden, zu korrigieren (z. B. kleine Augen), um kleine Objekte manuell zu codieren oder um wiederholbare Muster in Füllungen zu erzeugen.
  • Laufstiche (Gradstiche), hauptsächlich zum Nähen von Linien oder Umrissen verwendet (nicht zu verwechseln mit dem Begriff "Linienobjekt")
  • Satinstiche (auch Damaststich genannt), die zum Nähen breiterer Linien, Spalten oder Bordüren verwendet werden. Im Allgemeinen wird ein dichter Zickzack-"Z"-Stich verwendet.
  • Füllstiche (auch Tatami-Füllung genannt), die zum Füllen größerer Flächen, d. h. von Polygonen, die Löcher haben können, verwendet werden.
  • Programmierte (spezielle Stiche). Damit können Sie alle Arten von Füllstrategien definieren, z.B. Kreuzpunkte, radiale Punkte, kleine Sterne ...

Das folgende Bild zeigt eine Übersicht mit Simulationsbildern

Der Artikel Stickstich enthält weitere Informationen über Stickobjekte und Stiche

Diese kurze Einführung in die Grundlagen der Stickerei deckt die meisten konzeptionellen Aspekte der Sticksoftware ab. Gute Sticksoftware wieStitch Era und Wilcom Hatch oder E4 arbeiten in der Regel so, dass sie das Vektorobjekt erzeugen und gleichzeitig die Richtungs- und Füllinformationen ausfüllen. Was nicht weit vom Paradigma Vektor + Füllung -> Stickerei entfernt ist.

Software und Formate

In der Welt der Maschinenstickerei wird unterschieden zwischen Leuten, die Designs von Grund auf neu erstellen, und Leuten, die nur Details ändern (Größe, Position, Drehung, Farben). Es gibt nur sehr wenige günstige und gute Design-Software, und die allermeisten davon laufen nur unter Windows. Es ist schwer, Informationen über diese Programme zu bekommen, und wir haben keinen seriösen Vergleich gefunden, außer diesen von einem Hersteller, der von seiner Seite verschwunden ist.

Eine gute Software sollte mindestens über die folgenden Module verfügen:

  • Ein Viewer/Transformer/Konverter zum Importieren und Anpassen einer Stickdatei. Es gibt kostenlose Software, die dies leistet, z. B. r MyEditor
  • Ein Vektorisierer, der ein aus farbigen Pixeln bestehendes Rasterbild in einen Vektor (manipulierbare Form) übersetzt. Diese Art von Funktionalität ist in fast jedem Zeichenprogramm verfügbar, zum Beispiel in Inkscape. Dieses Werkzeug sollte auch in der Lage sein, Farben zu reduzieren, kleine Bereiche usw. aus einem Rasterbild zu entfernen.
  • Ein Digitizer (Digitalisierer) zur Übersetzung einer Vektorzeichnung in anpassbare Stickobjekte. So ist z. B. eine große Linie um einen Kreis ein Zeichenobjekt, eine Satinumrandung um einen Kreis ein Stickerei-Objekt.
  • Ein Vektorgrafik-Editor zum Erstellen und/oder Anpassen importierter Vektorzeichnungen. Ein Vektorobjekt besteht entweder nur aus einer Linie, nur aus einer Füllung oder aus beidem. Der Editor sollte es Ihnen ermöglichen, Farben, Form, Drehung, Position, Linienstärke usw. anzupassen. Sie sollte auch Glättungs- und additive Geometrieoperationen enthalten.
  • Ein Stickobjekt-Editor, der nach ähnlichen Prinzipien wie der Vektor-Editor arbeitet und zusätzlich die Möglichkeit bietet, die erzeugten Stiche detailliert zu parametrisieren (Dichte, Art der Stickerei, Muster, Unterlegung, Farbe, Ränder usw.).
  • Ein Schriftzugmodul, das es ermöglicht, Schriftzüge direkt aus bereits digitalisierten Schriften in Stickerei-Objekten zu erstellen.

Eine gute Software integriert diese Module ungehindert und bietet zusätzliche Funktionalitäten, z. B. die Verwaltung von Fadenpaletten, Stickrahmen, Pull/Push-Kompensation für Stoffe, Fototransformation usw. Die einzige erschwingliche Software in dieser Kategorie sind Stitch Era und Embird. Stitch Era kann gemietet werden (eine Basisversion für $36/2 Monate, eine Vollversion für $192/Jahr) und kann unter bestimmten Bedingungen kostenlos für den Unterricht bezogen werden.

Die einzige interessante freie und quelloffene Lösung ist derzeit (Februar 2021) die Inkstitch Erweiterung für Inkscape, zu der wir Tutorials auf Englisch und Französisch geschrieben haben. Inkstitch ist schwieriger zu erlernen als eine Allzweck-Software, da Sie einige Funktionen des Zeichenprogramms Inkscape erlernen müssen. Im Kontext der generellen IT Ausbildung ist dies kein Problem, da das Erlernen von technischer Zeichensoftware Teil des gewünschten IT-Wissens ist. Das Beherrschen von Inkscape wird auch für laser cutting, Logodesign usw. nützlich sein.

Der bekannteste Hersteller von Stickereisoftware ist Wilcom. Ihre Produkte scheinen im Bildungsbereich beliebt zu sein (auch laut ihrer Website), wir haben sie jedoch nicht getestet, da ein Wilcom-Verkäufer entschied, dass wir es nicht verdient hätten, Kunden zu sein. Wilcom steht auch hinter mehreren Softwareprodukten, die von Herstellern verkauft werden (Janome, Bernina, ...).

Der Artikel embroidery software (English) stellt Sticksoftware ausführlicher vor und gibt auch einige Empfehlungen.

Persöhnlich empfehlt der Autor Stitch Era da diese Software ein sehr günstiges Preis/Leistungsverhältnis hat. Man kann die Software für wenig Geld für nur drei Monate mieten und daher länger ausprobieren. Die Dokumentation ist aber nur auf English und Spanisch erhaltbar. Das Interface gibt es in mehreren Sprachen, davon (schlechtes) Deutsch.

Stitch Era v. 20 - Deutsches Interface

Maschinenstickerei der Allgemeinausbildung

Die zunehmende Popularität des "Making" in der Allgemeinbildung schließt die Maschinenstickerei derzeit nicht ein. Alle hochwertigen fab labs verfügen jedoch über Maschinen zur Bearbeitung von Textilien: Stickmaschinen, Nähmaschinen, Versäuberungsmaschinen usw. Die Stickmaschine nimmt eine Sonderstellung ein, denn der Herstellungsweg einer Stickerei ist vergleichbar mit dem des 3D printings oder Laser cutting: Man erstellt einen Entwurf, der per Computer weitergegeben werden kann, dann eine Datei mit Maschinencode, um ihn schließlich mit der Maschine herzustellen. Mit anderen Worten: Wir finden die Logik des Teilens, Anpassens und Remixens das digitales Design charakterisiert.

Wir glauben, dass die Maschinenstickerei einen wichtigeren Platz im Bereich der Ausbildung einnehmen könnte. Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie unter Computerized embroidery in education (Englisch).

Weiter

Dieser Wiki enhälte viele Artikel zur [[Embroidery portal|Stickerei in Englisch] Auf Deutsch gibt es

Das sind Themen, die sonst relativ wenig behandelt werden, aber wichtig sind.

Links

Siehe auch / Fortsetzung

Tutorials auf Französisch

  • Lyogau's blog (Entdeckung der Maschinenstickerei und vorhandener freier Software)
  • La bobine (verschiedene Themen)

Selbsthilfegruppen

  • Auf Facebook: Broderie machine, inkscape - inkstitch

Freie Vorlagen

Es gibt kein großes Repository mit kostenlosen Designs, jedoch bieten einige Anbieter einige kostenlose Artikel an und einige 3D-Objektarchive wie Thingiverse erlauben das Hochladen von Stickobjekten. Suchen Sie in einer Suchmaschine nach "free embroidery designs".

Anbieter von Schnittmustern bieten auch kostenlose Schnittmuster an. (zufällig ausgewählt)

Kostenlose Vektor-Vorlagen

Aus einigen "Clip Art"- oder "Icon"-Vektorvorlagen lassen sich recht einfach Stickereien erstellen.

Seiten mit Links

Literaturverzeichnis