Лазерная резка
И 3D-печать
ОПИСАНИЕ ДЛЯ УЧАСТНИКОВ ПРОЕКТА
«ПОЛЁТ БАБОЧКИ. ИВАНОВСКАЯ ОБЛАСТЬ»
Составители:
Кирьянов А.Е., Маслов Д.В.
Иваново 2017
Аннотация
Мир вокруг нас стремительно меняется, цифровая революция врывается в сферу производства. С развитием персонального цифрового производства каждый человек может стать дизайнером и производителем собственных продуктов: в мире цифрового производства расстояние от идеи до ее реализации в виде продукта сокращается.
Лазер способен в считанные минуты превратить плоский лист фанеры, акрила или картона в комплект деталей сколь угодно сложного контура, что делает лазерный станок востребованным у дизайнеров и инженеров.
Современные лазерные резчики и граверы используются не только для промышленных, но и для реализации научных и творческих проектов. В школах и университетах лазерное оборудование используется, например, в прототипировании, в промышленном дизайне, конструировании мебели. На лазерных граверах и резаках также можно выполнять творческие и исследовательские проекты.
Для изготовления изделий на лазерных граверах и резаках подходят разные типы материалов: фанера, акрил, древесина, картон, пластик, МДФ, бумага, пенополистирол, текстиль и многое другое.С помощью лазера можно вырезать любые геометрические фигуры, сделать гравировку любого сложного рисунка.
Изображения и текст могут быть выполнены в любом графическом редакторе и отправлены на обработку лазером. Черновик работы может быть также напрямую отправлен из программы CAD (программа для автоматизированного проектирования) на лазерный гравер. Так можно сделать тестовые изделия на самых различных этапах.
Если лазерный станок оперирует в двухмерном пространству, то современные 3D-принтеры позволяют получить физические трехмерные модели, созданные в формате STL-файлана компьютере. Применение трехмерной печати – это серьезная альтернатива традиционным методам прототипирования и мелкосерийному производству.
В основу принципа работы 3D принтера заложен принцип постепенного (послойного) создания твердой модели, которая как бы «выращивается» из определённого материала. Преимущества 3D печати перед привычными, ручными способами построения моделей — высокая скорость, простота и относительно небольшая стоимость.
Учебная программа для участников проекта «Полет бабочки. Ивановская область», реализуемого Фондом социальной помощи и поддержки населения «Доброе дело», позволит школьникам на практике освоить процесс преобразования цифрового макета в готовое изделие с помощью лазерного станка – гравера и 3D-принтера, реализовать учащимся свои творческие идеи и изготовить свои первые продукты – галстуки-бабочки.
Целевая аудитория
Участниками проекта, школьники Ивановской области в возрасте от 10 до 18 лет,интересующихся современными компьютерной графикой, 3D-моделированием и печатью, дизайном,новыми технологиями обработки материалов.
Уровень подготовки – базовый, предполагает наличие начальных навыков работы в графических редакторах.
Цель курса
Формирование у обучающихся навыков и компетенций в лазерной обработки материалов, мотивация школьников к освоению современных технологий, а также раскрытию их инженерного и дизайнерского потенциала.
Задачи курса
Образовательные
· развитие мотивации к освоению технического творчества, интереса к технике и технологиям;
· знакомство с технологиями лазерной резки и лазерной гравировки, принципами работы с лазерным оборудованием;
· знакомство с технологией 3D печати: ключевыми понятиями, определениями, принципами работы с 3D принтером.
Личностные
· развитие мотивации к учебной деятельности, включая любознательность и интерес к новому содержанию и способам решения проблем, приобретению новых знаний и умений, мотивации достижения результата, стремления к совершенствованию своих способностей;
· развитие пространственно воображения и творческих способностей.
Метапредметные
· развитие потребности в саморазвитии, самостоятельности, ответственности, активности, аккуратности;
· развитие творческого и рационального подхода к решению задач и реализации проектов в сфере компьютерной графики и дизайна
· развитие умения планировать собственную деятельность в соответствии с поставленной задачей и условиями её реализации, искать средства её осуществления с учетом фактора времени, в обстановке с элементами конкуренции;
· развитие умения контролировать и оценивать свои действия, вносить коррективы в их выполнение на основе оценки и учёта характера ошибок, проявлять инициативу и самостоятельность в обучении;
· приобретение умения использовать знаково-символические средства для создания проектов и решения учебно-познавательных и практических задач;
· развитие способности к осуществлению логических операций сравнения, анализа, обобщения, классификации, установлению аналогий, отнесения к известным понятиям;
· приобретение умения сотрудничать с педагогом и сверстниками при решении учебных проблем, принимать на себя ответственность за результаты своих действий.
Объем и сроки прохождения образовательной траектории
Учебный курс общим количеством часов – 10, в т.ч. 6 часовдистанционных занятий в заочной форме с использованием интернет-технологий; 4 (2+ 2) часа – очные практические занятияво время первого (зимняя сессия) и второго (летняя сессия) визита ТЕХНОмобиля.
Типы занятий: теоретические, практические, комбинированные.
Формы проведения занятий: видеоуроки, вебинары, практические занятия, дискуссии, консультации, творческие мастерские.
Методы обучения
· Объяснительно-иллюстративный метод обучения
Учащиеся получают знания в ходе беседы, объяснения, дискуссии, из учебной или методической литературы.
· Репродуктивный метод обучения.
Деятельность обучаемых носит алгоритмический характер, выполняется по инструкциям, предписаниям, правилам в аналогичных, сходных с показанным образцом ситуациях.
· Метод проблемного изложения в обучении
Прежде, чем излагать материал, перед обучающимися необходимо сформулировать проблему, а затем, раскрывая систему доказательств, сравнивая точки зрения, различные подходы, показать способ решения поставленной задачи. Учащиеся становятся свидетелями и соучастниками научного поиска.
· Частичнопоисковый (эвристический) метод
Заключается в организации активного поиска решения выдвинутых в обучении (или самостоятельно сформулированных) познавательных задач в ходе подготовки и реализации творческих проектов.
Учебно-тематический план
Тема 1. Мейкерство и фаблабы
· Концепция мейкерства, фаблабы, ЦМИТы, творческие мастерские, практические примеры
Тема 2. Лазерная резка
· Принципы работы лазерного станка, типы оборудования и обрабатываемые материалы, возможности лазерного резчика и лазерного гравера, техника безопасности.
· Подготовка графического макета, программы для компьютерной графики и дизайна.
· Демонстрация работы лазерного станка; структура лазерного технологического комплекса.
Тема 3. 3D-печать
· Основные принципы работы с 3D принтером. Основные этапы получения физического объекта на 3D принтере.
· Создание 3D многополигонального объекта.
· Печать 3D многополигонального объекта.
Тема 3. Творческое задание
· Разработка макета галстука–бабочки в графическом редакторе «Полет бабочки».
· Изготовление галстука-бабочки на лазерном станке.
· Создание 3Dмакета галстука-бабочки и печать изделия на 3D-принтере.