Za předpokladu, že je k dispozici dostatečný počet vedoucích, nejsou žádné speciální znalosti před zahájením projektu nutné – děti se vše naučí „za chodu“. Výhodou je prostorová představivost a předchozí práce s jakýmkoli CAD programem.
Cílem projektu je seznámit děti s celým procesem 3D tisku – měření, návrh, modelování, slicování, tisk, postprocessing. Zároveň rozvíjet spolupráci ve skupině a také poznávat regionální historii (důvody vzniku, princip fungování i osudy čs. předválečného opevnění na Kralicku). Projekt zároveň slouží jako úvod do celotáborové hry na toto téma. Hmatatelným výsledkem bude diorama části dělostřelecké tvrze Bouda (konkrétně objekty K-S 21, K-S 22 a K-S 23).
HW: 3D tiskárna, PC
SW: Tinkercad, Fusion360, PrusaSlicer
Další materiál:
čas nutný k přípravě: (plánování, vyhledání podkladů k objektům tvrze) – 3h
čas strávený prací na projektu: cca 22h
orientační čas tisku:
Tělo jednoho objektu 10,5-12h (infill 10%, výška vrstvy 0,15mm, PETG)
Veškeré detaily (tiskli jsme najednou) 2,5h (infill 10%, výška vrstvy 0,07mm, PLA)
1, Měření v terénu (časová náročnost – 3 hodiny)
V rámci celodenní výpravy jsme navštívili muzeum na dělostřelecké tvrzi Bouda, kde proběhla motivace a zadání celého projektu. Pro vlastní měření byly děti rozděleny na skupinky, v rámci kterých se snažily zaměřit a zakreslit co nejlépe podobu objektů opevnění a vytvořit podklady pro 3D modelování. Vzhledem k tomu, že opevnění pochází z konce 30tých let, se na něm značně podepsal zub času. Některé prvky (pancéřové zvony, betonové „náběhy“ kolem nich) se vůbec nezachovaly (nebo nebyly ani osazeny), takže je nebylo možné ani měřit. Proto byly děti vyzvány, ať se mimo zaměření současné situace pokusí také o zamyšlení nad tím, jaký měl mít daný objekt smysl a rekonstrukci podoby, jakou měl původně mít.
2, Porovnání nákresů s dostupnou dokumentací a korekce (časová náročnost – 2 hodiny)
Navštívili jsme městskou knihovnu, kde je k dispozici dostatek literatury s technickými výkresy objektů tvrze (viz. Seznam dokumentů). Tyto výkresy posloužily jako podklady pro 3D modelování – data naměřená v terénu byla použita hlavně pro určení měřítka a velikosti menších prvků (výkresy v literatuře nejsou kótovány). Proběhlo také vyhodnocení úspěšnosti rekonstrukcí objektů.
3, Úvodní schůzka – seznámení s Tikercadem a 3D tiskárnou, rozdělení úkolů (časová náročnost – 4 hodiny)
Na hromadné schůzce jsme seznámili menší děti (za pomoci těch větších) s Tinkercadem a základními nástroji (vždy ukázka a samostatné procvičení formou soutěže – vyřešení jednoduchého úkolu na čas) Zhruba po dvou hodinách proběhla ukázka slicování a 3D tisku dětmi vymodelovaného objektu (klíčenka). V době, kdy probíhal tisk, byly rozděleny úkoly (model rozdělený na menší části – tělo a detaily), zadáno měřítko (pro modelování 1:100 pro snadné počítání, pro tisk byly vzhledem k rozměrům tiskové plochy modely dále zmenšeny na 60 procent). Také bylo nutné domluvit „interface“ – způsob, jakým budou detaily napojeny na model – např. tvar a rozměry vybrání pro střílnu a vůli jaká bude použita, aby do něho střílna přesně zapadla.
4, Modelování (časová náročnost pro jeden díl – 30min – 6hodin)
Modelování probíhalo po menších skupinkách, u nejsložitějších dílů (těla objektů) z velké části samostatně doma. Pro jednoduché detaily byl použit Tinkercad, pro těla objektů Fusion360. Modelový příklad postupu pro každý druh softwaru je uveden v příloze.
5, Slicování, 3D tisk (časová náročnost pro jeden díl 2-12 hodin (viz. výše)
Slicování a nastavení tiskárny probíhalo po skupinách pod dohledem určeného vedoucího zodpovědného za tisk. Každá skupinka si přinesla svůj model na flash disku, připravila si tisk a nastavila a zapnula tiskárnu.
6, Postprocessing (časová náročnost - 4 hodiny)
Každá skupina si u výše uvedeného vedoucího vyzvedla vytištěný model a očistila ho od otřepů. Na společné schůzce proběhlo doplnění detailů do těl objektů a malování barvami. Hotové objekty byly potom zasazeny do zjednodušené modelové krajiny, vytvořené na základě dat z portálu mapy.cz.
SHRNUTÍ VÝSLEDKU
Projekt splnil námi stanovené cíle. Děti se seznámily s celým procesem 3D tisku, naučily se používat Tinkercad, Fusion360, PrusaSlicer a 3D tiskárnu. Mimo to rozvíjely spolupráci ve skupině, dozvěděly se nové věci o lokální historii a projekt je uvedl do celotáborové hry. V naší specifické situaci byl pro nás po všech stránkách velmi přínosný.
Na druhou stranu jsme si vědomi problémů, které by vyvstaly, pokud by byl projekt využit například ve vyučování – modelování „těl“ objektů je nesrovnatelně náročnější oproti detailům (střílny apod.). Ve věkově homogenní skupině dětí (třída) by to vedlo k tomu, že by část žáků byla velmi vytížená, ostatní by se nudili. Vzhledem ke tvaru objektů jsou ve Fusion360 procvičeny jen některé nástroje (skicování, extruze, rotace, fillet, freeform), jiné zajímavé nástroje nenajdou využití.
Co se týče výsledného modelu, pokud by šlo pouze o kvalitu výsledného výtisku (při zachování námi použitého měřítka), bylo by vhodnější model nedělit na tělo a detaily – ty totiž vycházejí příliš „titěrné“ pro tisk i pozdější zpracování – tím by se ovšem vytratil aspekt plánování a spolupráce ve skupině.
The author hasn't provided the model origin yet.