Přípravek na řezání rámečků

ZŠ Svitavy, Felberova 2
Cílem vyučovacího projektu je navrhnout a vytvořit praktický přípravek na řezání rámečků. Žáci se během výuky seznámí s aplikací Tinkercad na tvorbu 3D modelů a základním ovládáním 3D tiskárny.
Easy
Short-term
10–14 yrs
Verified by Prusa Team
Suitable printers: Prusa MK3/S/S+
1
2
0
229
updated September 20, 2022

Summary

PDF
Cílem vyučovacího projektu je navrhnout a vytvořit praktický přípravek na řezání rámečků. Žáci se během výuky seznámí s aplikací Tinkercad na tvorbu 3D modelů a základním ovládáním 3D tiskárny.

The focus of the target group

Projekt je vhodný pro žáky druhé stupně základní školy. Projekt lze zařadit do výuky technicky zaměřených předmětů.

Necessary knowledge and skills

Pro úplný návrh a tvorbu 3D modelu přípravku musí žák znát a ovládat:

Tvorba uživatelského účtu a přihlášení to webové aplikace Tinkercad.

Vytvoření nového projektu v aplikaci Tinkercad.

Základní práce se nástroji pro tvorbu 3D návrhů v aplikaci Tinkercad (orientace na pracovní ploše, vkládání tvarů, otáčení a deformace tvarů, kopírování tvarů, práce s otvory, seskupování tvarů, práce s nástrojem Scibble).

Export návrhu do souboru vhodného pro 3D tisk.

Základní ovládání sliceru 3D tiskárny (vkládání souboru stl., nastavení měřítka, vkládání podpěr, nastavení výplně, export do souboru pro 3D tiskárnu).

Přenos tiskového souboru do 3D tiskárny.

Základní ovládání 3D tiskárny.

Project objectives

Cílem projektu je seznámit žáky s technologií 3D tisku. Pomocí výroby jednoduchého výrobku projdou celý proces 3D tisku od návrhu výrobku, jeho tisku až po jeho ověření v praxi. 

Required equipment

Počítače s připojením na síť internet

Aplikace Tinkercad

Aplikace PrusaSlicer

3D tiskárna (projekt byl vyzkoušený na tiskárně MK3S+)

Filament vhodný pro použitý typ 3D tiskárny 

Paměťová karta (pokud je potřebná pro přenos tiskového souboru do 3D tiskárny)

Project time schedule

Návrh: dvě vyučovací hodiny

Příprava pro tisk a tisk: dvě vyučovací hodiny

Ověření výrobku v praxi: dvě vyučovací hodiny

Workflow

Výsledkem projektu je jednoduchý přípravek na řezání, který žáci následně využijí při práci ve školních dílnách. První fáze postupu návrhu a výroby přípravku je spojena s vhodnou motivací žáků. Ti by si měli být vědomi toho, že cílem je navrhnout a vyrobit originální výrobek, který jim usnadní práci v dílnách. Měli by mít dobrý pocit z toho, že navrhnou a vyrobí něco, co budou využívat v praktickém životě.

Pro samotný návrh modelu je potřeba pro všechny žáky zajistit počítač s připojením na síť internet. Tablet a další dotyková zařízení nejsou příliš vhodná. Jako vhodný program, který je jednoduchý na obsluhu a také zdarma dostupný, doporučuji Tinkercad. 

Po přihlášení do webové aplikace Tinkercad a úvodním představení ovládacích prvků, vysvětlíme žákům, co bude cílem jejich práce. Tedy návrh jejich vlastního přípravku na řezání rámečků. Tyto přípravky jsou běžně dostupné v prodejnách s nářadím a hobbymarketech. Před samotnou žákovskou prací je vhodné některý přípravek fyzicky ukázat a představit jim jeho funkci (pokud ve škole žádný nemáte, můžete vytisknout a využít přípravek přiložený v tomto projektu). Tedy, musí obsahovat prostor pro zapření materiálu a vodící lištu pro pilku pod úhlem 45 stupňů. To je úplný základ. Přípravek může dále obsahovat vodící lištu pod úhlem 90 stupňů pro kolmé řezání a další detaily.

Jak přípravek individualizovat necháme na žácích. Musí být ovšem srozuměni se specifiky a možnostmi 3D tisku, které jsou technicky omezené. Ne vše, co si žák navrhne, lze úspěšně vytisknout. Pro individualizaci návrhu se osvědčilo především využívat funkci přeměnění základních a upravených tvarů (včetně nápisů) na “díry”, které se zapustí do spodní části přípravku.

Učitel musí s žáky jejich práci průběžně konzultovat. Zamezí se tím zbytečným chybám. Dokončený přípravek žáci exportují do souboru vhodného pro tisk (typicky soubor s příponou .stl). Ten následně s učitelem převedou na tiskový soubor pro samotnou tiskárnu (.gcode). Soubor přeneseme do tiskárny (na paměťové kartě) a model vytiskneme. Výsledkem projektu bude soubor přípravků pro práci v dílnách. Každý žák bude mít jiný, ale funkčnost přípravků bude u všech stejná (tu musí při navrhování zkontrolovat učitel).

Další, neméně důležitou fází projektu, je ověření funkčnosti přípravku při práci v dílnách. Zde si žáci ověří, zda se dá jejich výrobek využít v běžné praxi. Můžeme s žáky zkusit vyrobit například jednoduchý rámeček na fotografii, kterou si předem donesou.

Díky tomuto postupu si žáci projdou proces 3D tisku od návrhu výrobku, jeho tisku až po jeho ověření v praxi. Nezapomeňte, že práce musí žáky bavit. Pokud se teprve seznamují s technologií 3D tisku, není potřeba dbát na detaily typu podpěry nebo výběr vhodného filamentu. Většina žáků v procesu návrhu a výroby sama přijde na to, že jsou různá úskalí 3D tisku, na které je třeba dát si pozor.

Krokový návod přípravku na řezání v aplikaci Tinkercad:

  1. V aplikaci Tinkercad vytvořte nový projekt a vhodně jej pojmenujte.
  2. Na pracovní plochu vložte základní tvar kvádru a změňte jeho rozměry na 200x80x5mm.
  3. Takto upravený kvádr dvakrát zkopírujte (pomocí klávesové zkratky ctrl-c/ctrl-v). Tyto nové tvary, které budou sloužit jako bočnice pro řezaný materiál, otočte o 90 stupňů a přesuňte je na okraj původního kvádru. U obou bočnic změníme výšku na 40 mm.
  4. Nyní vytvoříme vodící drážky pro pilku. Ty vytvoříme pomocí základního tvaru kvádru (rozměry 100x50x2 mm). Z plného tělese jej změníme na díru a třikrát jej zkopírujeme. Jeden prázdný tvar bude sloužit jako drážka na řezání pod úhlem 90 stupňů, další dva na řezání 45 stupňů. 
  5. Prázdné tvary otočíme (90 a 45 stupňů) a přemístíme je do připraveného přípravku na řezání. Otvory pod úhlem 45 stupňů se kříží uprostřed přípravku. Pozor, abychom otvory nerozdělili přípravek na několik částí. Prázdné tvary (budoucí vodící linky) umístěte alespoň 4 mm nad pracovní plochu. To zajistí celistvost přípravku. 
  6. Na spodní část přípravku můžete volitelně vložit text (čísla 45° a 90°) pro lepší názornost). Tento text (čísla) musí být opět změněny na „díru“ a zapuštěny do plochy přípravku.
  7. Na závěr všechny tvary seskupíme do jednoho objektu a můžeme jej exportovat do tiskového souboru.

Authors

Mgr. Jana Pazderová Mgr. Tomáš Vrba

Model origin

The author hasn't provided the model origin yet.

License