3D-Druck: Zweifarbiger Schlüsselanhänger

Beschreibung

Im Zuge dieser Übung wird ein Schlüsselanhänger mit individuellem Namen erstellt, und im Anschluss mithilfe des 3D Druckers realisiert.

1. Zu allererst wird per Internet-Browser mithilfe des Online-Programms „TinkerCad“ https://www.tinkercad.com/ ein Schlüsselanhänger entworfen. Als Anfänger eignen sich einfache Formen, wie ein Rechteck als Basis, in welches dann der Name hineingestanzt wird. Dabei lernt man die grundlegenden Funktionen wie Formen hinzufügen, negative Formen zum Ausstanzen, Text hinzufügen, Formen verbinden etc., womit man im Anschluss kompliziertere 3D Modelle entwerfen kann.

2. Ist man mit dem Schlüsselanhänger zufrieden, wird dieser mit der Export-Funktion als STL Datei heruntergeladen.

3. Diese STL Datei wird im Anschluss in den Prusa Slicer geladen. Der Prusa Slicer dient als Programm, mit welchem man die STL Datei in eine druckbare Datei für den 3D Drucker umwandeln kann.

4. Ist man mit der Platzierung, Größe und Orientierung zufrieden, und hat man Material, Füllung und Druckgeschwindigkeit eingestellt, ist die Datei bereit für den Export.

5. Sobald man auf „Slicen“ drückt, bekommt man eine Vorschau des Objekts. Mit der rechten Seitenleiste kann man die einzelnen Schichten ansehen. Ist man bei der Schicht angelangt, wo der Farbwechsel durchgeführt werden soll, drückt man den Cursor in der Seitenleiste mit dem + Symbol, und der Farbwechsel wird automatisch eingestellt (siehe Abb. – Mauszeiger). Anschließend abermals auf „Slicen“ drücken.

6. Die Druckdatei wird mit dem Export in eine GCODE bzw. BGCODE Datei umgewandelt, welche man auf einen USB Stick spielt. Der Farbwechsel ist auch in der Vorschau zu sehen.

7. In einem letzten Schritt wird der USB Stick an den 3D-Drucker angeschlossen, und auf dem Gerät der Druck gestartet. Je nach Größe und Material dauert der Druck eines Anhängers zwischen einer halben Stunde bis einer Stunde. Im Prusa Slicer ist ersichtlich, wie lange der Druck benötigt. Sollte der Druck zu lange brauchen, empfiehlt es sich, die Größe des Anhängers anzupassen.

8. Gegebenenfalls kann der fertige Anhänger nachbearbeitet werden. Sollten Druckreste auf dem Objekt hängen, so lassen sie sich in den meisten Fällen abkratzen oder mit einem feinen Schleifpapier begradigen. Bei Fäden empfiehlt es sich, diese ebenfalls abzukratzen oder den Anhänger kurz mit Hitze zu bestrahlen (Feuerzeug bzw. Heißluftpistole).

9. Zur Nachbearbeitung siehe auch: https://help.prusa3d.com/de/guide/nachbearbeitung-der-gedruckten-teile_18680

Vertiefende Auseinandersetzung mit den 7K

Kollaboration:

Die Schüler und Schülerinnen arbeiten gemeinsam an einem Schlüsselanhänger, oder helfen sich gegenseitig. Bei einer Verteilung von Aufgaben müssen sich die Schüler und Schülerinnen abstimmen und aufeinander Rücksicht nehmen, wer welche Aufgaben gerne übernehmen möchte. Dies schult ihre Fähigkeiten, miteinander in einem Prozess zu arbeiten und ein Projekt zu realisieren.

Kritisches Denken und Problemlösung:

Nicht jedes Objekt eignet sich für den 3D-Druck. Es passieren oft Fehler, oder die Schüler und Schülerinnen müssen zuerst die Grenzen des Fertigungsprozesses kennenlernen. Was passiert, wenn ich eine besonders komplizierte Form erstelle? Was passiert, wenn ich lose Formen in meinem Namen wie die Buchstaben A, O, B, D, habe, bei denen die Löcher herausfallen würden? Was passiert, wenn ich meinen Anhänger zu groß oder zu klein mache? Von der Planung bis zur Fertigstellung gibt es bei jedem Schritt ein Problem zu lösen.

Kreativität:

Das 3D Modellieren fordert ganz klar die Kreativität der Kinder. Bei Fragen wie Form, Schriftart und Größe kann ihnen viel Freiraum gelassen werden. Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass auch innerhalb der Grenzen, welche ihnen durch den Fertigungsprozess gegeben werden, einen großen Raum zur kreativen Gestaltung haben.

Kontextkompetenz:

Der 3D-Druck erfordert viele, teils vollkommen verschiedene Arbeitsschritte, um den Schlüsselanhänger zu realisieren – das ist das sogenannte „3D Modellieren“. Beim 3D-Modellieren muss der Zusammenhang immer mitbedacht werden, um nicht ein Modell zu erstellen, welches für den 3D Druck ungeeignet ist. Diese Zusammenhänge müssen erkannt und so adaptiert werden, dass das gewünschte Produkt auch tatsächlich realisiert werden kann.

Digitale Kompetenz:

Die digitale Kompetenz wird gefördert, indem die Schülerinnen und Schüler mit Computerprogrammen arbeiten, wie zB. Programme zur 3D Modellierung und Umsetzung und Programme zur Druckvorbereitung; Die Auseinandersetzung mit dem 3D Drucker selbst erfordert viel Wissen und bietet eine breite Basis für einen Wissenserwerb im MINT-Bereich.