Faszination 3D: 3D-Modelling 3D-Druck und mehr

Bedeutung für die Schule    Unser RapMan    Druckergebnisse    Links und Infos

Ansprechpartner
Herr Glatter,

AG-Angebot
Labor 3D

                      

Rapid Prototyping ist eine neue Methode Prototypen, Einzelstücke und Kleinserien unterstützt durch Computertechnik schnell und kostengünstig herzustellen.

Zu diesem Zweck werden u.a. so genannte 3D-Drucker eingesetzt, die dreidimensionale Objekte aus hauchdünnen Kunststoffschichten aufbauen.

Initiiert durch das Open-Source-Projekt RepRap sind inzwischen eine ganze Reihe preisgünstiger Bausätze und auch einige fertig montierte 3D-Drucker auf Basis des FDM-Verfahrens (Fused Deposition Modelling "„Schmelz-Auftrag-Modellierung“) verfügbar.

Auf Anregung eines ehemaligen Schülers und nach eingehender Prüfung, umfangreichen Recherchen und praktischen Versuchen hat sich die Realschule Güglingen entschlossen, ein Pilotprojekt zur Möglichkeit der Einführung von 3D-Software und 3D-Druckern an allgemeinbildenden Schulen unter der Leitung von Herrn Glatter zu starten.

Mit Unterstützung unseres Fördervereins konnte ein 3D-Drucker und das nötige Zubehör angeschafft werden.

Schüler an Acryl-LaserschnittteilenDamit sich die Kosten in Grenzen halten, wurde ein Bausatz für einen 3D-Drucker angeschafft (BfB RapMan) und im Schuljahr 2011/12 Schritt für Schritt von der Internet-AG aufgebaut und mit vielen Verbesserungen versehen..
Bilder vom Bau unseres RapMan 3D-Druckers

In Zusammenarbeit mit dem Kreismedienzentrum Heilbronn wurden 2011und 2012 in Güglingen und Heilbronn insgesamt fünf Informationsveranstaltungen für Lehrkräfte durchgeführt, auf welchen das Arbeiten mit einem solchen Drucker demonstriert und erste Übungen durchgeführt wurden.

Das Kreismedienzentrum Heilbronn hatte uns für zwei jahre leihweise einen weiteren 3D-Drucker (BfB 3000 Touch Twin) zur Verfügung gestellt, was uns hailf schneller zu arbeiten und viele Entwicklungsaufgaben für unser Pilotprojekt effektiver vorantreiben zu können.

Mit einer fünftägigen 3D -Druck-Demonstartion auf der Gamescom konnte Herr Glatter 2013 einen moderneren und schnelleren Drucker erwirtschaften.
Bilder vom neuen Felix-Printer

Auschneidebogen und 3D-Druckergebnisse in VitrineFür Schülerinnen und Schüler aller Klassen besteht an der RSG jeweils freitags ab 13:30 Uhr im Labor 3D die Möglichkeit, sich mit 3D-Software und -Druck vertraut zu machen.
Einige Druckergebnisse

Inzwischen verfügen wir auch über zwei jahre Erfahrungen im Rahmen der Nachmittagsbetreuung:
Faszination 3D: Ergebnisse 3D-Druck
Weihnachtsgrüße der Nachmittagsbetreuung 3D-Druck

Bedeutung für die Schule

  • bietet Anwendungsmöglichkeiten in vielen Fächern
  • in hohem Maße geeignet für entwickelndes Arbeiten in Gruppen und zum Training praktischer Kreativität und Problemlösungsfähigkeit
  • integriert
    • allgemeine fachliche Kenntnisse
    • allgemeine Kompetenzen im Umgang mit Computern
    • moderne Planungs- und Konstruktionstechniken
  • ermöglicht Planungen und Konstruktionen, die bisher im schulischen Umfeld nicht möglich waren
  • bereitet auf Anforderungen im Berufsleben vor
  • 3D-Modelling und CAD ist in vielen Berufen eine sehr gefragte Kompetenz und somit ein gewichtiges Argument bei Bewerbungen.

SketchUp-Konstruktion:FußballerFast alles, was man sich vorstellen kann, ist konstruierbar und vieles davon kann als 3D-Modell ausgedruckt werden.

Planung und Entwicklung von 3D-Objekten auf für allgemeinbildende Schulen geeignetem Niveau ist mit kostenlosen Programmen möglich.

Unterrichtsversuche mit dem 3D-Modelling-Programm SketchUp haben schon in den ersten Übungsstunden erstaunliche Ergebnisse selbst in unteren Klassenstufen gebracht. Die einfachen und fast unbegrenzten Möglichkeiten der Gestaltung scheinen Schülerinnen und Schüler zu fesseln und zu Höchstleistungen anzuspornen.

Selbst ausgefeilte Profiprogramme stehen für Schulen sehr preisgünstig oder sogar kostenlos zur Verfügung. Allerdings haben diese Programme z. T. Hardwareanforderungen, die viele Schulcomputerräume nicht erfüllen.

Durch Open-Source-Projekte sind einfache Filamentdrucker für Schulen erschwinglich geworden: Die Anschaffungskosten für solche 3D-Drucker liegen zwischen rund 600 € für einen preiswerten, aber zeitaufwendigen Bausatz und 16000 € - 4000 € für fertig montierte 3D-Drucker. (Profigeräte kosten das Zehnfache und mehr.)

 

3D-Druck an englischen Schulen (2010)

D.
Dave Whrite, Lehrer für Technik und Design in Clevedon (Südwest-England),
begeistert Schüler für den 3D-Druck.

Leider sind viele Quellen inzwischen verschollen.
BitsfromBytes, der Lieferant unseres ersten Druckerbausatzes, wurde von einem Marktführer aufgekauft und hat den eigenen Vertrieb eingestellt.


So langsam geht’s los:
Der 3D-Druck zieht in die allgemeinbildenden Schulen ein:

Tolles Schulprojekt des FabLab München zu 3D-Druck und Robotics

In der Schweiz stellen fleißige Güggels-Züchter und Hochschullehrer ordentlich etwas auf die Beine:

Die Niederländer haben nicht nur eine tolle Sprache. Sie bauen auch tolle 3D-Drucker und fördern neue Technologien in der Schule.

In England fördert die Industrie Hunderte von Schulen und finanziert Schneideplotter und 3D-Drucker
Faszinierendes Grundschulprojekt:

Und in Baden-Württemberg?

  • Eine Schule für Blinde und deren Medienzentrum erwägen die Herstellung von Unterrichts- und Prüfungsmaterialien mit Hilfe von 3D-Druckern.
  • Ein Schulamt prüft, ob man mit Hilfe des 3D-Drucks Mädchen für Technik begeistern kann.
  • Verschiedene Schulen erwägen den Einsatz von 3D-Druckern im Technik- und NWT-Unterricht

Bitte fragen Sie nicht nur bei uns nach, sondern bitten Sie bei vorgesetzten Stellen um Durchführung von Schulungen!

 

So arbeitet unser RapMan 3D-Drucker

Schülerin am RapMan
Testdruck Spiralvase

 

Doppeldruckköpfe
Zufuhr des Kunststoffdrahts in die Druckköpfe über Schrittmotoren mit Transportgewinde

Druckphasen "Diamantohrring"
Beheizte Druckköpfe (Hot-Ends) tragen geschmolzenen Kunststoff in hauchdünnen Schichten auf.

 

Druckbett: Herz auf Raftgitter
Ein Raft-Gitter verbessert die Haftung auf dem Druckbett.

Bilder vom neuen Felix-Printer


Einige Druckergebnisse

gegliederte Hand, Fernrohr mit Lafette, Zwergengeschirr
Von der Zwergentasse bis zur funktionstüchtigen, lebensgroßen Hand ist alles möglich.

gedruckte Kleinteile
Ergebnisse Technikunterricht Klasse 7 2011

gedruckte Kleinteile
Ergebnisse Technikunterricht Klasse 7 2012

 

Arbeitsergebnisse von A. Seidl (ehemaliger Schüler an unserer Schule, inzwischen Ingenieur)

dicke Plastikschraubegedruckte KunststoffzahnräderKugel in Kubus

 

 

 

 

 

 

 

gedrucktes, großes Kugellager
Funktionsfähiges Kugellager - in einem Vorgang aus PLA-Kunststoff;
gedruckt von A. Seidl


Demonstration auf unserem Kleinkunstabend 2012

Projektionswand, Vitrine, 3D-Drucker
Am Kleinkunstabend 2012 konnten wir über 200 gedruckte und weitgehend selbst konstruierte
3D-Objekte ausstellen.

Links und Infos zum Thema 3D-Druck

Demonstrationsvideos zu 3D-Druckern

Die RepRap-Idee: Open Source 3D-Drucker replizieren sich selbst (englisches Video, 2009)


Einsatzmöglichkeiten


Seiten, die es zu verfolgen lohnt:

  • 3drucken.ch/
    fleißige Hühnchenzüchter und 3D-Drucker mit pädagogischem Hintergrund aus der Schweiz
  • 3druck.com/
    deutschsprachiges Internet-Magazin zum 3D-Druck
  • ifeelbeta.de/
    Blog eines deutschen Anbieters (englisch)
  • richrap.blogspot.de/         richrap.com
    Blog und Website eines erfahrenen 3D-Druckers (Engineer at heart with a passion for making things work in the real-world)
  • hydraraptor.blogspot.de/
    Blog eines erfahrenen 3D-Druckers mit vielen technisch interesanten Informationen (englisch)
  • MakerBot TV


Zusammenbau und Startvorbereitungen einiger 3D-Drucker


Kostenlose Software für den Einstieg


Webbasierte 3D-Modeller
, kostenlos und ohne Installation mit Firefox oder Google Chrome
Bitte beachten Sie die Datenschutzproblematik und arbeiten Sie nicht mit Schüleraccounts bei solchen Angeboten!
Vermeiden Sie auch gemeinsame Nutzung. In Problemsituationen wären Sie mitverantwortlich!

Tinkercad
3D Tin

Anspruchsvollere 3D Programme müssten auf Eignung für die Sekundarstufe und für Schulcomputerräumen mittlerer Leistungsfähigkeit geprüft werden. Häufig dürften die Systemanforderungen und der Einarbeitungsaufwand zu hoch liegen.

SketchUp-Konstruktion: verstellbarar TischfussEin aktuelles Beispiel aus der Realschule Güglingen:
Höhenverstellbarer Werkbankfuß

Problem: Werkbänke in Technikräumen sollten stabil und wackelfrei stehen.
Die Lösung könnte so aussehen:

  • gedrucktes Stellrad mit eingepresster Schraube
  • gedruckter Tischfuß-Sockel mit eingepresster Mutter
  • konstruiert mit dem kostenlosen Programm SketchUp
  • Druckdauer mit einem RapMan ca. 3 Stunden.

 


Kostenlose Quellen für fertige 3D-Objekte

thingiverse.com
3dwarehouse
YouMagine.com

 


Ausgefallene Möglichkeiten
MakerBot Cupcake Decorating Frostruder
mmmh, Schokolade    Decorating Frostruder
Lebensmitteldrucker
Drucken mit Tonerde  Bilder   Video

 


Weitere Möglichkeiten


3D-Drucker, Hersteller und Materialquellen

Übersicht über preiswerte 3D-Drucker


Ausländische Druckerhersteller


Deutsche Anbieter


Filamentquellen:

RepRap Einkaufsführer (Teile und Bezugsquellen)

zurück zu =>    Rapid Prototyping    Bedeutung für die Schule    Unser RapMan    Druckergebnisse   


Diese Seite wird weiter ausgebaut.
In Arbeit sind zz. Bildergalerien und Drucktipps für die Schule.

Bitte schauen Sie gelegentlich wieder einmal vorbei.