3D-Druck: Vom Bild zum Objekt

Beschreibung

Mit dieser Übung werden Online Tools genutzt, um 2-dimensionale Bilder in 3-dimensionale Objekte zu drucken. Hierbei gibt es eine Vielfalt an verschiedenen Herangehensweisen:

robmorrill.com/lithophanes: Anleitung zur Herstellung von Lithophanen. Mithilfe dieses Online-Tools können Kinder Fotos in Lithophane umwandeln und ausdrucken. Als Herausforderung gibt es hier eventuell die Verwendung von Stützen beim Druck, da dies ein anspruchsvolleres Modell ist.
Sobald man das Bild auf der Webseite hochgeladen hat, sieht man in einer Vorschau, wie es als fertiges Modell aussehen wird. Man kann dabei noch die Form des Bildes ändern.
Ist man mit der Form und dem Ergebnis zufrieden, kann man das Modell als STL Datei exportieren und herunterladen.
In einem nächsten Schritt gilt es, das Modell im PrusaSlicer zu öffnen, um es für den Druck vorzubereiten. Dabei wird das Modell auf die virtuelle Druckplatte gezogen und dann platziert, skaliert und gedreht. Bei steilen Überhängen wird empfohlen, Stützmaterial zu aktivieren.
Füllmaterial und Fülldichte sind individuell auszuwählen. Zu beachten ist jedoch, dass das Füllmuster durchscheinen kann.
Anschließend wird das Modell gesliced und als GCODE Datei auf einen USB-Stick gespielt, und mit dem 3D Drucker ausgedruckt.
Zur Nachbearbeitung ggf. Stützmaterial, Fäden oder Oberflächenunreinheiten entfernen.

Alternativen

mandalagaba.com: Zum Erstellen von Schmuck, Schlüsselanhängern, Deko etc. Als Übung geeignet ist das Designen von Schneeflocken als Dekoration für Fenster. Nach Erstellung kann das Bild wieder per Inkscape als 3D Modell für den Druck verwendet werden (siehe Punkt 1).
org: Vektorgrafiken für TinkerCAD erstellen. Bild auswählen und in Inkscape einfügen, rechte Maustaste, „Bitmap nachzeichnen“ und „Anwenden“ drücken. Originalbild (Pixelgrafik) löschen, SVG mit Vektorgrafik speichern und in TinkerCAD importieren. Dann den Arbeitsschritten aus der Anfängerübung zum Drucken eines Schüsselanhängers folgen.

Vertiefende Auseinandersetzung mit den 7K

Kollaboration: Lernende arbeiten gemeinsam an einem Projekt, was eine hohe Sozialkompetenz verlangt: Wer möchte mit wem arbeiten? Oder wie kommt es zu einer Einigung für ein Produkt, welches für jede/-n der Gruppe passt? Bei diesem Beispiel wird viel Rücksichtnahme aufeinander und das Eingehen auf gegenseitige Interessen gefördert.

Kommunikation: Beim Entwerfen des Bildes ist der Austausch von Ideen und die Abstimmung über die Entwürfe von zentraler Bedeutung. Während des 3D-Modellierungs- und Druckprozesses müssen sie zahlreiche Begriffe auf zwei Sprachen (Deutsch und Ungarisch) aus der Technikwelt verstehen (Siehe „AT-HU Vokabular 21 im Anhang)

Kritisches Denken: Die Umsetzung von 2D auf 3D erfordert eine komplexe Denkweise: Nicht jedes Objekt eignet sich für den 3D-Druck! Es passieren oft Fehler, oder die Lernenden müssen zuerst die Grenzen des Fertigungsprozesses kennenlernen. Da es sich hierbei um kompliziertere Modelle und Formen handelt, erfordert es oft ein besonderes Maß an Planung, um einen erfolgreichen Druck zu garantieren. Dabei spielen Platzierung, Stützen und Druckmaterial oftmals eine große Rolle. Von der Planung bis zur Fertigstellung gibt es bei jedem Schritt ein Problem zu lösen.

Kreativität: Beginnend bei der Auswahl des passenden Bildes über die selbstständige Erstellung eines eigenen Bildes bis zur anschließenden Umsetzung mit einem der Online-Tools haben die Lernenden kaum Grenzen. Fragen wie: Was ist realistisch druckbar? Warum glaubst du, dass dies nicht oder schon funktionieren kann? Die Fragen bieten eine Basis für individuelle Denkmuster und Überlegungen, die sich von einem Gedanken zum nächsten nach einem gewissen Ausschlussverfahren filtern. So kann etwas völlig Neues entstehen und ein echter kreativer Prozess hat stattgefunden.

Kontextová kompetencia: Das 3D Modellieren hat einen vollkommen anderen Arbeitsablauf wie die Vorbereitung für den Druck bzw. den 3D Druck mithilfe des 3D Druckers selbst. Trotzdem muss der Zusammenhang immer mitbedacht werden, um nicht ein Modell zu erstellen, welches für den 3D Druck ungeeignet ist. Nachdem im angeführten Beispiel von einem 2D-Druck weiter zu einem 3D-Druck gedacht werden muss, ist hier vernetztes Denken stark gefragt bzw. wird dies gefördert.

Digitálna kompetencia: Wie komme ich zu meinem Bild, welches ich in 3D-Druck umsetzen möchte? Verwende ich dafür KI oder verwende ich eine andere Quelle auf meinem PC? Wie kann ich mein Bild eventuell vorab schon bearbeiten, um ein individuelles Produkt generieren zu können? Fragen wie diese leiten den digitalen Prozess gut ein und eröffnen eine Auseinandersetzung, die weit über analoge Möglichkeiten für das Finden eines Bildes gehen. Die Arbeit mit verschiedenen Computerprogrammen bis hin zur Auseinandersetzung mit dem 3D-Druck-Modell selbst erhöht die digitale Kompetenz wesentlich.