Σκεφτείτε τέσσερις απλές ερωτήσεις…Â
Ο απόλυτος έρανος. Το απόλυτο πρακτικό έργο. Επιχειρηματικότητα στην τάξη. Το STEAM ζωντάνεψε. Υπάρχει ένας λόγος που τα σχολεία φέρνουν τα εργαλεία κατασκευής στην τάξη σε αριθμούς ρεκόρ και τα παιδιά σας αξίζουν το εργαλείο που τους ταιριάζει.
Υπάρχουν δύο τεχνολογίες στο επίκεντρο της επανάστασης και μπορεί να είναι δύσκολο να αποφασίσετε ποια είναι η καλύτερη για τη βιβλιοθήκη σας ή για άλλους κατασκευαστές. Με τιμές που ξεκινούν από $2.500, είναι σαν την απόφαση «Apple ή PC» από την αρχή της επανάστασης των προσωπικών υπολογιστών.
Εάν δεν σκέφτεστε ήδη να φέρετε την τεχνολογία 3D ή λέιζερ στον χώρο των κατασκευαστών του σχολείου σας, τώρα είναι η ώρα να ξεκινήσετε. Αυτές οι τέσσερις ερωτήσεις θα σας βοηθήσουν να αποφασίσετε τι χρειάζεστε για το πρόγραμμα σπουδών σας: έναν παραδοσιακό εκτυπωτή 3D ή ένα επιτραπέζιο λέιζερ;
Πριν από αυτές τις ερωτήσεις, όμως, βοηθάει να είστε εξοικειωμένοι με το πώς λειτουργεί το καθένα.
Τι είναι ένας παραδοσιακός 3D εκτυπωτής και πώς λειτουργεί;
Οι παραδοσιακοί τρισδιάστατοι εκτυπωτές παράγονται από εταιρείες όπως Makerbot, Πρωσίακαι Ultimaker. Τα περισσότερα από αυτά χρησιμοποιούν έναν μικροσκοπικό πλαστικό εξωθητή για να δημιουργήσουν ένα αντικείμενο ένα στρώμα τη φορά. Αυτό ονομάζεται «κατασκευή προσθέτων», αφού προστίθεται υλικό για τη δημιουργία του τελικού προϊόντος.
(Πάνω) Ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής Flashforge Finder που κατασκευάζει ένα βάζο από πλαστικό.ΕΝΑ
Τι είναι το επιτραπέζιο λέιζερ και πώς λειτουργεί;
Τα επιτραπέζια λέιζερ (ονομάζονται επίσης κόφτες/χαράκτες λέιζερ) παράγονται από εταιρείες όπως Επίλογος, Glowforgeκαι Trotec. Χρησιμοποιούν μια εστιασμένη δέσμη φωτός για να κόψουν και να χαράξουν υλικά. Αυτό ονομάζεται «αφαιρετική κατασκευή», αφού αφαιρείται το υλικό για να δημιουργηθεί το τελικό προϊόν.
(Πάνω) Η Glowforge Basic εκτυπώνει ένα βάζο από κόντρα πλακέ καρυδιάς σε ταχύτητα 50x.
Οι παραδοσιακοί τρισδιάστατοι εκτυπωτές και οι κόφτες/χαράκτες λέιζερ έχουν διαφορετικά συμβιβασμούς. Για να βρείτε τι χρειάζεται περισσότερο η τάξη σας, εξετάστε αυτές τις τέσσερις ερωτήσεις.Â
1) Τι υλικά θέλετε να χρησιμοποιήσετε;
Οι επιτραπέζιοι τρισδιάστατοι εκτυπωτές εκτυπώνουν σε πλαστικό, συνήθως PLA ή ABS. Οι περισσότεροι τρισδιάστατοι εκτυπωτές εκτυπώνουν ένα χρώμα τη φορά. Για να χρησιμοποιήσετε διαφορετικό χρώμα, θα επιλέξετε την επιλογή ξεφόρτωσης νήματος του εκτυπωτή σας, θα καθαρίσετε το θερμό άκρο και, στη συνέχεια, θα επιλέξετε την επιλογή φόρτωσης νήματος για να εγκαταστήσετε το νέο χρώμα.Â
(Πάνω) Παραδείγματα δημιουργιών με τρισδιάστατο εκτυπωτή. «Τρισδιάστατα εκτυπωμένα αντικείμενα„ με βιβλιοθήκη westonhighschool αδειοδοτείται σύμφωνα με CC BY 2.0.
Εκτύπωση λέιζερ με διάφορα υλικά, όπως ξύλο, ύφασμα, χαρτί, δέρμα, ακρυλικό, χαρτόνι και τρόφιμα. Μπορείτε επίσης να χαράξετε μέταλλα, πέτρες, γυαλί και ορισμένες ηλεκτρονικές συσκευές ευρείας κατανάλωσης, όπως φορητούς υπολογιστές και tablet. Για τη χρήση πολλαπλών υλικών, το καθένα τοποθετείται στο λέιζερ και εκτυπώνεται. Στη συνέχεια το τελικό προϊόν συναρμολογείται από τα υλικά.Â
(Πάνω) Παραδείγματα δημιουργιών με κόφτη/χαράκτη λέιζερ.ΕΝΑ
2) Πόσο χρόνο έχει η τάξη σας;
Οι παραδοσιακοί τρισδιάστατοι εκτυπωτές πρέπει να μετακινούν την κεφαλή σε όλο τον όγκο του αντικειμένου για να εναποθέσουν όλο το πλαστικό. Οι εκτυπώσεις υψηλότερης ποιότητας εξωθούν το πλαστικό πιο αργά και χρειάζονται περισσότερο χρόνο. Για παράδειγμα, το βάζο που απεικονίζεται παρακάτω χρειάστηκε 14 ώρες για να εκτυπωθεί σε ένα Makerbot Replicator+.
Με ένα λέιζερ, η κοπή γίνεται γρήγορα καθώς το λέιζερ κινείται μόνο γύρω από την άκρη των γραμμών κοπής. Η χάραξη των εικόνων διαρκεί περισσότερο, καθώς πηγαίνει πέρα δώθε στην επιφάνεια. Για σύγκριση, χρειάστηκαν 50 λεπτά σε ένα Glowforge Basic για να εκτυπωθεί το παρακάτω βάζο.Â
(Πάνω από) Το βάζο στην αριστερή πλευρά κάθε εικόνας κατασκευάστηκε με χρήση επιτραπέζιου λέιζερ Glowforge Basic. Το βάζο στη δεξιά πλευρά κάθε εικόνας κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας έναν 3D εκτυπωτή MakerBot.
3) Ποια εργαλεία σχεδίασης είναι διαθέσιμα στους μαθητές σας;Â
Τόσο τα λέιζερ όσο και οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές σάς επιτρέπουν να εκτυπώνετε σχέδια που βρίσκετε στο διαδίκτυο, αλλά η χαρά της κατοχής ενός από αυτά τα εργαλεία προέρχεται από το να αφήνετε τους μαθητές να δημιουργούν πράγματα μόνοι τους. Αυτό μπορεί να είναι εύκολο ή δύσκολο, ανάλογα με τις δεξιότητες και την τεχνολογία που θα θέλατε να φέρετε στην τάξη.Â
Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές χρησιμοποιούν ογκομετρικά αρχεία όπως STL και OBJ. Για να τα δημιουργήσετε, οι μαθητές σας θα πρέπει να χρησιμοποιήσουν λογισμικό CAD όπως SketchUp, Fusion 360, Blender ή TinkerCAD.Â
(Παραπάνω) Εκτυπωμένο αντικείμενο 3D υψηλής ανάλυσης μοντελοποιημένο στο SolidWorks. „Miniature Queen Anne Chair – Replicator 2 – 3D-printed σε στρώμα 0,1 mm v01„ με Δημιουργικά εργαλεία αδειοδοτείται σύμφωνα με CC BY 2.0.
Τα λέιζερ χρησιμοποιούν μορφές διανυσμάτων και εικόνας όπως JPG και PDF. Τα περισσότερα λογισμικά μπορούν να δημιουργήσουν αυτά τα αρχεία, συμπεριλαμβανομένων των Adobe Illustrator, Inkscape και Adobe Photoshop. Είναι επίσης εύκολο στη χρήση λογισμικό όπως το Microsoft Office ή τα Έγγραφα Google ή οποιοδήποτε άλλο λογισμικό που αποθηκεύει φωτογραφίες ή αρχεία PDF. Τα λέιζερ μπορούν επίσης να χρησιμοποιούν σχέδια από λογισμικό CAD.
(Πάνω) Φωτογραφία χαραγμένη με λέιζερ που επεξεργάστηκε στο Microsoft Paint.
Λάβετε επίσης υπόψη τη συμβατότητα – ορισμένα μηχανήματα θα λειτουργούν από ένα πρόγραμμα περιήγησης ιστού σε Mac, υπολογιστή, Chromebook, iPad και άλλα. Άλλα μηχανήματα απαιτούν από εσάς να χρησιμοποιείτε ορισμένες εκδόσεις των Microsoft Windows. Â
4) Τι σας ενθουσιάζει περισσότερο οι μαθητές σας;
Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές μπορούν να δημιουργήσουν σχεδόν οποιοδήποτε σχήμα, αλλά η επιφάνεια είναι πάντα τραχύ πλαστικό.Â
Αυτό είναι τέλειο για ορισμένες χρήσεις, όπως:
- Πρωτότυπο κάτι που θα κατασκευαστεί με χύτευση με έγχυση, χύτευση ή φρεζάρισμα
- Δημιουργία λειτουργικών έργων επίδειξης όπου η λειτουργία είναι πιο σημαντική από την ανθεκτικότητα ή την εμφάνιση, όπως ένα πλαστικό ανταλλακτικό
- Εκτύπωση τρισδιάστατων σαρώσεων αντικειμένων που έχουν γίνει με τηλέφωνο ή έχουν ληφθεί στο διαδίκτυο
Όλα αυτά επωφελούνται από το μεγαλύτερο πλεονέκτημα των τρισδιάστατων εκτυπωτών: πολύπλοκα τρισδιάστατα σχήματα.
Ορισμένα έργα τρισδιάστατων εκτυπωτών που απλά δεν μπορούν να γίνουν σε κόφτη/χαράκτη λέιζερ:
- Ελικοειδή γρανάζια
- Βάζα με σύνθετες καμπύλες
- Τρισδιάστατη εκτύπωση κάτι από τρισδιάστατη σάρωση
Για να δείτε μερικά παραδείγματα του τι κάνουν οι ιδιοκτήτες τρισδιάστατων εκτυπωτών, ρίξτε μια ματιά στο #makerbot hashtag στο Instagram.
Τα λέιζερ μπορούν να δημιουργήσουν σχεδόν οποιοδήποτε σχήμα σε δύο διαστάσεις και μπορούν να χαράξουν πολλά σχήματα σε τρεις διαστάσεις. Τα μεγαλύτερα τρισδιάστατα έργα συνήθως συναρμολογούνται από κομμάτια κομμένα και χαραγμένα με λέιζερ. Είναι ιδανικό για χρήσεις όπως:
- Δημιουργία εξαρτημάτων για επιστημονικά έργα, όπως γρανάζια, ράμπες και μηχανές
- Δημιουργία επαγγελματικών επιγραφών και διακόσμησης
- Δημιουργία χρήσιμων αντικειμένων με λογότυπα τάξης ή σχολείου, όπως πορτοφόλια, σουβέρ, φωτιστικά και κοσμήματα
Μερικά παραδείγματα έργων λέιζερ που δεν μπορούν να γίνουν σε τρισδιάστατο εκτυπωτή:
- Έπιπλα από σκληρό ξύλο
- Δερμάτινα πορτοφόλια
- Ακρυλικές βάσεις για laptop
Για να δείτε μερικά παραδείγματα του τι κάνουν οι κάτοχοι λέιζερ επιτραπέζιου υπολογιστή, ανατρέξτε στο #glowforge hashtag στο Instagram.
Συνοψίζοντας
Τα εργαλεία στην τάξη μπορούν να μεταμορφώσουν. Δίνουν τη δυνατότητα στους μαθητές να φέρουν τις ιδέες τους στον κόσμο, να εκφράσουν τη δημιουργικότητά τους και να δημιουργήσουν χαρά, ενώ διδάσκουν ανεκτίμητες δεξιότητες για το μέλλον τους. Όποια εργαλεία κι αν αποφασίσετε να φέρετε στο σχολείο σας, οι μαθητές σας θα κάνουν καταπληκτικά πράγματα!
