Projet de VAPEUR avec LaserMaker Ingénieur en bâtiment de la tour de canton de découpe laser

Dans ce projet d'ingénierie et de fabricant de STEAM, les élèves poursuivent le parcours de conception du «pinceau magique» en transformant un bâtiment dessiné à la main en un modèle de tour de Canton découpé au laser à l'aide de LaserMaker. La leçon examine la numérisation d'image, le recadrage, le tracé, la gravure et la découpe, puis étend l'activité avec une structure de tour 3D interconnectée et une simple mise à niveau de l'éclairage LED.

1. Aperçu de la leçon

1.1 Objectif du projet

Les élèves vont esquisser un bâtiment, numériser le dessin dans LaserMaker, créer un contour de coupe extérieur propre, graver le dessin original, couper au laser la silhouette du bâtiment, construire une structure croisée Canton Tower, et ajouter une petite fonction de lumière LED pour compléter le modèle.

1.2 Utilisation recommandée en classe

2. Objectifs d'apprentissage

2.1 Ce que les élèves apprendront

2.2 Compétences VAPEUR Développées

2.3 Faire responsable

Les étudiants doivent utiliser la découpeuse laser uniquement sous la direction de l'enseignant ou du superviseur de laboratoire. Avant de couper, vérifiez la mise au point, le placement du matériau, la sortie de la couche et les paramètres de traitement. Lorsque vous utilisez une LED et une pile bouton, vérifiez soigneusement la polarité et gardez les petites pièces électroniques organisées.

3. Inspiration du projet: du dessin au modèle de construction

Cette leçon initie les élèves à l'ingénierie du bâtiment grâce à un modèle d'architecture simple. Les enseignants peuvent commencer par demander aux élèves ce qu'est un bâtiment, si une maison est un type de bâtiment, quels bâtiments ils voient autour d'eux et quels bâtiments célèbres ils connaissent.

La leçon source utilise Canton Tower comme thème de modèle. Les élèves créent d'abord une silhouette plate, puis font deux pièces assorties qui se croisent ensemble pour former une tour debout.

4. Questions de réflexion avant la classe

Les enseignants peuvent utiliser les questions suivantes pour aider les élèves à relier le projet à l'architecture, à la vie quotidienne et au design créatif.

5. Lesson Procedure

5.1 Faire un bâtiment unique Silhouette

Demandez aux élèves de dessiner le bâtiment qu'ils veulent construire. Le dessin peut être inspiré par la tour de Canton ou un autre repère familier. Le bord extérieur doit être suffisamment clair pour que LaserMaker reconnaisse et se transforme en un contour de coupe.

Utilisez une application de numérisation ou une autre méthode approuvée par la classe pour numériser le dessin et l'importer dans LaserMaker. Tout d'abord, utilisez Image> Recadrage pour supprimer l'espace vide autour de l'image.

Ensuite, utilisez Image> Contour pour générer le contour du bâtiment. Désactivez temporairement la sortie bitmap, sélectionnez et supprimez le contour intérieur et ne conservez que le contour extérieur pour la découpe. Puis réactivez la sortie bitmap afin que le dessin original de l'élève puisse être gravé sur le modèle fini.

Double-cliquez sur la zone des paramètres de couche dans LaserMaker et définissez les paramètres de gravure et de découpe pour le projet de contreplaqué. Après avoir vérifié les paramètres de la couche, envoyez le fichier à la découpeuse laser pour le traitement.

5.2 Faire un modèle complet de bâtiment interconnecté

Pour rendre le bâtiment plus sûr, dupliquez la silhouette de la tour de Canton. Dessinez ensuite deux rectangles de 3mm sur 140mm et placez-les dans les positions supérieure et inférieure de la conception de la tour pour créer des fentes croisées correspondantes.

Après traitement laser, croisez les deux pièces de la tour de Canton. La colle peut être utilisée si l'ajustement nécessite un soutien supplémentaire. Cela crée une simple tour en trois dimensions qui peut se tenir plus fermement qu'une seule silhouette plate.

6. traitement de laser

Importez les fichiers de conception enregistrés dans la machine de découpe laser pour le traitement. Avant le traitement, vérifiez le placement du matériau, les couches de gravure et de découpe et la longueur focale. La leçon source rappelle aux élèves d'ajuster la mise au point avant de couper pour réduire le risque de coupe incomplète.

7. mise à niveau des travaux: ajouter un éclairage

7.1 Concevoir un support de LED

Pour rendre la tour plus attrayante visuellement, les étudiants peuvent ajouter une petite fonction de lumière LED au sommet. Tout d'abord, tracez un cercle de 21mm. Dessinez ensuite un rectangle de 2mm sur 10mm et utilisez la fonction Souder pour relier le rectangle au cercle.

Ensuite, dessinez un rectangle de 6mm sur 2mm et soudez-le à la forme. Utilisez ensuite l'outil de dessin de courbe et de ligne de Bessel pour dessiner grossièrement la forme nécessaire pour maintenir la LED et soudez-la à la figure précédente.

Dessinez un autre cercle de 12,03mm, puis placez les deux parties liées à l'éclairage au sommet de la conception de la tour de Canton. Après avoir vérifié la mise en page, préparez le fichier final pour le traitement laser.

7.2 Installer la LED et la pile bouton

Après le traitement laser, sortez les pièces d'éclairage. Coupez la jambe longue de la LED blanche sur le côté lisse de la batterie bouton et coupez la jambe courte sur le côté rugueux. Placez l'ensemble LED et batterie en haut du modèle Canton Tower. Si la pièce n'est pas bien fixée, utilisez de la colle soigneusement pour la fixer en place.

8. Pratique en classe et conseils pédagogiques

8.1 Flux de travail des étudiants

8.2 Suggestions de l'enseignant

9. Réflexion et évaluation

9.1 Questions de réflexion

9.2 Évaluation des élèves et des pairs

Les élèves peuvent évaluer leur propre travail et donner des commentaires basés sur la créativité, la fermeté structurelle, l'apparence et l'attitude d'apprentissage.

10. Projet terminé et partage

À la fin de la leçon, les élèves peuvent afficher leurs modèles de la tour de Canton, expliquer comment ils ont créé le dessin, préparé le fichier laser, assemblé la structure croisée et ajouté de l'éclairage. Les enseignants peuvent encourager les élèves à discuter de ce qu'ils pourraient améliorer dans la prochaine version.

11. Le défi de l'extension

Après avoir terminé le modèle de la tour de Canton, les étudiants peuvent choisir un autre point de repère ou un bâtiment de leur communauté locale et créer une nouvelle structure découpée au laser. Ils peuvent tester différentes positions de fente, hauteurs de modèle, supports de base, emplacements d'éclairage ou détails décoratifs gravés.

Pour un défi d'ingénierie plus large, les étudiants peuvent comparer quelle structure se tient le plus fermement: une seule silhouette plate, un modèle croisé en deux parties ou un modèle avec une base supplémentaire. Cela permet de relier l'activité du fabricant à la stabilité réelle du bâtiment et à la conception structurelle.

12. Note d'équipement pour les enseignants

Ce projet convient aux coupeurs de laser de salle de classe qui soutiennent la gravure et la coupe du contreplaqué mince pour des activités de fabricant d'étudiant. Pour les écoles et les laboratoires de vapeur de débutant, des projets comme les modèles dessinés à la main de bâtiment, les structures de tour, les modèles d'affichage à LED, et les activités de LaserMaker de débutant peuvent être accomplis avec un coupeur de laser de salle de classe tel queSérie de boulons laser Thunder.

Les enseignants peuvent choisir la machine et la configuration du matériel en fonction de l'espace en classe, des besoins de supervision des élèves, de l'épaisseur du matériau, de la taille du projet et de la configuration de la ventilation. Les élèves doivent toujours tester les paramètres, vérifier la mise au point et suivre les règles de sécurité laser de l'école avant la découpe finale.