3D-print

"If a picture is worth 1000 words, a prototype is worth 1000 pictures" (cohodesignsllc.com)
Mediecenteret har en 3D-printer, som står til fri afbenyttelse og er helt gratis. Det er en model til 20.000 kr. og den er temmelig god, temmelig nem at bruge og benytter to typer plast – ABS og PLA. Vi bruger for det meste PLA, fordi det er et plantebaseret materiale, som kan nedbrydes i naturen, og det udskiller ikke dampe i luften.

Undervisningsforløb

Generel viden om hardware og software

Den model vi benytter os af i PMC er en Ultimaker 2+ og vores foretrukne software til 3D print er Cura.

Generel viden

3D-print minder på mange måder om at printe på en almindelig printer, man skal have en eksisterende fil at printe eller et program der kan skrive filen, “papiret” kan sætte sig fast i printeren og der er forskellige begrænsninger til hvad man må – eksempelvis kan man ikke udskrive helt ud til margen.

For at komme i gang med 3D-printeren kan du:
  • Finde en eksisterende STL-fil på internettet,f.eks på https://www.thingiverse.com/
  • Skabe eller redigere filer ved at bruge forskellige programmer, f.eks. Google Sketchup, 123D-design eller meshmixer.
  • Eksportere en STL-fil til et format der er klar til print, f.eks ved at bruge Cura til at åbne STL-filen og derefter gemme den som en ”gCode” under ”filer” på SD-kortet
  • Printe gCode-filen med en 3D printer, f.eks Ultimaker 2+ 
STL-filen fungerer som et dokument, ligesom en word-fil gør. Det er bare en 3D-model. 
gCode-filen indeholder specifikke instruktioner på hvordan printeren skal lægge lagene, hvor tykke og hvor faste de skal være og hvor varm plastikken skal printes osv.

Bemærk begrænsningerne ved 3D print:
  • Materiale: Typisk plastik
  • Udhæng: De fleste printere printer i lag, hvilket giver nogen fysiske begrænsninger da det ikke er muligt at printe lag der flyver i luften. Det er et problem der kan løses ved at skabe support strukturer på en print (plastikmateriale der kan fjernes efterfølgende)
  • Størrelsesbegrænsninger: De fleste printpladers dimensioner er 20 * 20 * 20 og derfor er ens print naturligvis også begrænset til denne størrelse.
  • Tidsforbrug: Det tager lang tid at printe, en general huskeregel er at en meget lille ting tager omkring 20 minutter, og store objekter kan tage 20 timer eller mere.
Eksemplet her viser hvordan man kan løse problemet med “flyvende” lag:

Det venstre print har support struktur og det højre print er placeret således at der ikke findes flyvende lag i designet.

Hvorfor bruge 3D print i skolen?

Nogle gode argumenter:

  • Med denne nye teknologi på vej frem, skal eleverne kende til den og vide hvordan de bruger den
  • Andre læreprocesser kan udnytte arbejdet med 3D modellering og at lave prototyper
  • Nogle artefakter indenfor forskellige fag kan hjælpe eleverne med deres forståelse af faget – f.eks topografiske kort i Geografi, Pythagoras kop eller nye repræsentationer af det periodiske system i Fysik

Kom i gang

Find og print en eksisterende fil

Siden 3D print er nyt for mange mennesker, vil et nemt mål være at foretage ens første print.  

Læringsmål: "Jeg tror på at jeg kan printe".

Find en simpel model på f.eks thingieverse.
   Advarsel: Nogen filer man finder online kan være i stykker og andre filer kan være for komplekse.

Download et filformat som du kan åbne med Cura (f.eks en STL-fil).
Åbn filen med Cura
  • Rotér objektet til den bedste placering for at kunne printe det (se eksemplet med keglen ift. problemet med udhæng/flyvende lag) Marker objektet og tryk på “rotate” knappen i nederste hjørne til venstre.  
  • Skalér din figur hvis der er brug for det (et mindre print betyder at det er hurtigere og billigere)
Eksporter filen som en gCode: File --> "Save GCode"
Overfør GCode-filen til 3D printerens SD kort.
Print fra 3D printerens menu, husk at holde øje med de første par lag.

Bed om hjælp i Pædagogisk Medie Center hvis du har brug for det.

Lav din egen fil

Lav en kop

Download og installer 123D-design fra Autodesk.
Følg guiden:

Design en kop i 123d design

Create an advanced cup (English)



Eksempler på 3D-print i undervisning

Kristendomskundskab

I faget kristendomskundskab skal eleverne præsenteres for minimum fire forskellige kulturteknikker i løbet af undervisningen, hvoraf minimum en skal være it-baseret. (Prøvevejledning for faget kristendomskundskab). Hertil beskrives det at kulturteknikkerne skal fungere som redskaber til formidling og erkendelse. 3D-print har som kulturteknik den fordel, at eleverne nemt kan producere flere ensartede produkter. Nedenstående er et eksempel på en sådan produktion:


Undervisning med afsæt i symboler.

Det følgende er lavet med afsæt i Intet af Janne Teller, hvorfra eleverne rekontekstualiserer deres oplevelse af bogen budskab i et.Tanken med et sådan produkt er at eleverne bevæger sig fra at få et indtryk til at danne et udtryk selv, samt øver sig i at formidle faglige pointer med afsæt i genstande. Det vigtige er derfor både de faglige diskussioner, der opstår omkring skabelsen af produktet, men også det at kunne videreformidle ideer og aktivt gøre brug af fagsprog i argumentation.


Det følgende produkt er lavet i 123D-Design, og kan med lidt øvelse sagtens bruges af elever.

Fysik/kemi

Inspireret af ASTE-studerende Morten Frederiksen

I fysik/kemi-faget indgår der følgende videns- og færdighedsmål omkring modelleringskompetencen i forbindelse med stof og stofkredsløb

 Stof og stofkredsløb 
 Eleven kan med modeller beskrive sammenhænge mellem atomers elektronstruktur og deres kemiske egenskaber, herunder med interaktive modeller  Eleven har viden om Grundstoffernes periodesystem
 Eleven kan med repræsentationer beskrive kemiske reaktioner  Eleven har viden om kemiske symboler og reaktionsskemaer
 Eleven kan med modeller forklare stofkredsløb i naturen  Eleven har viden om reaktioner og processer i centrale stofkredsløb

Modellering i naturfag 
 Eleven kan anvende modeller til forklaring af fænomener og problemstillinger i naturfag  Eleven har viden om modellering i naturfag
 Eleven kan vælge modeller efter formål Eleven har viden om karakteristika ved modeller i naturfag
 Eleven kan vurdere modellers anvendelighed og begrænsninger Eleven har viden om vurderingskriterier for modeller i naturfag


I den forbindelse kan man ved hjælpe af en 3D-printer få eleverne til at forholde sig til forskellige ioners ladninger, og hvordan man på den baggrund afstemmer et reaktionskema. Eleverne får udleveret skabeloner som 3D-filer til forskellige størrelser af ion-blokke med forskelligt rettede tænder, samt en liste over ioner de skal bruge. Herefter skal de vurdere, hvilke skabeloner de skal bruge til hvilke ioner. Når brikkerne er printede, kan de derefter bruges som model til at sammensætte ionbindinder.


Filer kan findes på Thingiverse her