Chemická šablona

8. ročník ZŠ (2. stupeň, věk žáků zhruba 14 let), využití projektu při kroužku akreditovaného Šablonami II.

MŠMT (Badatelský klub).

Aplikace při hodinách chemie. 

Žáci již ovládají práci s TinkerCadem a jsou v něm registrovaní (výběr objektu, úprava jeho parametrů, práce s dírou, seskupování objektů, export souboru). Základní znalost principu 3D tiskárny. Práce s ukládáním a nahráváním objektů do osobní složky v počítači. 

Žák vyjadřuje vlastními slovy princip 3D tisku a 3D tiskárny. Tyto poznatky aplikuje při práci s programem

TinkerCad.

Žák aplikuje získané znalosti o 3D tisku a modeluje šablonu chemického skla pomocí 3D nástroje TinkerCad, odhaluje případné chyby při tvorbě 3D objektu.

Žák použije šablonu chemického nádobí při nákresu aparatury filtrace v laboratorních cvičeních. 

Rozvíjené kompetence: k učení, k řešení problémů, komunikativní, pracovní, digitální

Výsledek projektu: šablona, kterou si může žák ponechat a později používat při výuce chemie k nákresu laboratorního skla a chemických vzorců.

Běžné vybavení IT učebny, na počítačích nainstalován PrusaSlicer, již vytvořený profil žáků na platformě

TinkerCad, profil třídy. 

Pokud není chemické nádobí v databázi objektů TinkerCad, je potřeba je dopředu vytvořit (žáci na této úrovni by to nezvládli. Možností ulehčení je sehnat obrázky nádobí ve formátu SVG a do TinkerCadu je importovat – já to takto udělám a připravím si objekty nádobí do naší „třídy“ předem.

• krátká prezentace pro zopakování principu 3D tisku a 3D tiskárny

• nákresy chemického nádobí v 2D formě

Přílohy přiložím, až dostanu souhlas s tímto námětem.

1 hodina – opakování principu 3D tisku a 3D tiskárny, sdělení cíle projektového dnu a časového

harmonogramu dne, přihlášení se do TinkerCadu, zopakování základních funkcí TinkerCadu – tvorba stojánku se jménem. 

2 hodina – tvorba šablony, vytvoření děr tvaru chemického nádobí, seskupení a finalizace, export hotového objektu do osobní složky žáka v počítači.

3 hodina – převedení STL do PrusaSlicer, slicování a tvorba GCODE, kontrola správnosti vytvořeného

objektu, popřípadě řešení chyb.

4 a 5 hodina – tisk šablon, zkouška správnosti výtisku (kresba aparatury pro filtraci).

Tisk jedné šablony zabere zhruba 10 minut, rozměry zhruba 9 cm x 5 cm (záleží na vybraném tvaru objektu klíčenky), výška 1 mm.

1 hodina

• před zapnutím veškeré techniky jsou žáci přivítáni a je jim sděleno téma a cíle projektu,
• následně se žáci přihlašují do počítačů a do TinkerCadu, do konce této vyučovací hodiny mají za úkol zopakovat si funkce TinkerCadu při tvorbě jakéhokoliv objektu dle své volby – pravidlem je využít objekt a upravit jeho parametry (zvětšení, zmenšení), použití díry a seskupení.

2 hodina

• žáci modelují šablonu, o rozměrech šířka 90 mm, délka 50 mm, výška 1 mm
• pomocí děr objektů chemického nádobí a jiných tvarů žák vytváří šablonu tak, aby se do ní vešlo co nejvíce útvarů, ale zároveň byla plocha šablony co nejvíce využita (práce se zarovnáváním, posouváním, otáčením objektu, tvorba děr)
• žák objekty sloučí a definitivně vytvoří šablonu

3 hodina

• žáci si otevírají program PrusaSlicer (a tady se ty časy budou rozcházet, někteří jsou pečlivější, některým o vzhled zase tak nejde a budou rychlejší – ale to je to, o co mi jde, kdyby skončili všichni stejně, tak pak budou čekat na samotný tisk, takto budou končit průběžně)
• žáci nahrají STL do PrusaSlicer a model se základním nastavení PrusaSliceru slicují (správně by se měl model po naslicování zkontrolovat, ale opět – bádáme, kdo si nezkontroluje, tomu se to nevytiskne správně)

4 a 5 hodina

• tiskneme, kontrolujeme a hodnotíme.

POZNÁMKY PO REALIZACI:

V průběhu realizace jsem zjistila, že mnou vytvořené objekty v TinkerCad se žákům do jejich osobních profilů nepromítají, proto jsme zaimprovizovali a žáci si nádobí tvoři buď sami seskupováním objektů přímo v TinkerCad (což nám ubralo na čase), nebo v případě složitějších druhů skla používali obrázky ve formátu .svg, které se dají do TinkerCad importovat.

Ačkoliv jsem časovou dotaci tisku do programu předem započítala některé šablony jsme nestihli z časových důvodů vytisknout, zejména z důvodu hledání a importu obrázků chemického nádobí do Autocad TinkerCad.