Обучающий мастер-класс по 3-D моделированию для педагогов дополнительного образования

Кристина Юсупова
Обучающий мастер-класс по 3-D моделированию для педагогов дополнительного образования

Обучающий мастер-класс

для педагогов дополнительного образования

Тема: Основы 3D моделирования. «Формирование и развитие творческих способностей

посредством 3D-ручек

(Изготовление модели мемориала «Вечный огонь»)»

Цель: формирование и развитие интеллектуальных и практических компетенций в области создания пространственных моделей.

Задачи:

- сформировать положительное отношение к алгоритмам трехмерного моделирования;

-сформировать умения ориентироваться в трехмерном пространстве;

Публикация «Обучающий мастер-класс по 3-D моделированию для педагогов дополнительного образования» размещена в разделах

• Кружковая работа. Дополнительное образование
• Мастер-классы для воспитателей и педагогов
• Методические материалы для педагогов и воспитателей
• Работа. Педсоветы, семинары, тренинги для педагогов
• Темочки

- дать представление о трехмерном моделировании, назначении, перспективах развития;

- модифицировать, изменять объекты или их отдельные элементы;

- создавать простые трехмерные модели;

Форма проведения:

- с педагогами и для них без детей;

- лекция с элементами презентации, практическая работа.

Оформление:

- презентация по теме мастер-класса;

- работы детей и педагогов.

Материалы и инструмента для работы: ноутбук, проектор, удлинители, 3D ручки, пластик, шаблоны, клей-пистолет, заготовки из пенопласта.

Структура мастер-класса :

1. Вступительная часть. Объявление темы и цели МК. Содержание МК в целом и отдельных составных частей.

2. Теоретико-демонстрационная часть. Основные этапы проекта.

3. Практическая часть. Основные приемы выполнения.

4. Рефлексия участников МК. Подведение итогов.

Ход мастер-класса

1. Организационный момент.

Здравствуйте, уважаемые коллеги! Рада всех вас видеть на нашем мастер-классе.

Тема нашего мастер-класса : Основы 3D моделирования. «Формирование и развитие творческих способностей посредством 3D-ручек.

Цель мастер-класса : формирование и развитие интеллектуальных и практических компетенций в области создания пространственных моделей.

В процессе нашей творческой деятельности вы освоите азы моделирования с помощью 3D-ручки и сделаете модель «Мемориала «Вечный огонь».

Освоить технику рисования 3D-ручкой несложно. В интернете можно найти уроки рисования, разные шаблоны и мастер-классы. Это позволит начать рисование в воздухе даже при отсутствии опыта. Но первые шаги могут оказаться не такими простыми, как ожидается.

2. Теоретико-демонстрационная часть.

Обратимся к истории. Первая в мире 3D ручка, получившая название 3Doodler, была разработана американской компанией WobbleWorks. Идея пришла в голову основателям компании, Максу Боугу и Питеру Дилворту, когда сломался 3D принтер, и потребовалось заделать брешь в напечатанной 3D модели. Инженеры создали прототип ручки, рисующей пластиком, и представили свой проект на Kickstarter в феврале в 2013 году с целью собрать 30 000$ для начала производства. В результате краудфандинга удалось привлечь 2,3 млн $, что стало свидетельством большого интереса аудитории к проекту. После успеха 3 Doodler на рынке стали появляться 3D-ручки других производителей.

Первая модель ручки – черное, громоздкое, тяжелое и шумное устройство, которое было тяжело держать в руке даже взрослому человеку.

Индустрия 3D-ручек не стояла на месте и активно развивалась. Передовиком этого развития стала китайская компания Myriwell. За неполные три года, инженеры компании разработали и выпустили в продажу 3D-ручки уже пяти поколений.

3D-ручка пятого поколения MyRiwellRP900А (картинка на экране)

По принципу работы 3D -ручки разделяются на 2 вида: «горячие» и «холодные».

«Горячие» ручки заправляются термопластиком, который поставляется в виде прутиков или катушек нитей. В верхней части корпуса 3D-ручки располагается отверстие, в которое вставляется пластик. Встроенный механизм автоматически подводит пластик к экструдеру, где он нагревается и подается в горячем виде через сопло. Для работы 3D-ручки требуется электропитание. Подача материала осуществляется при нажатии соответствующей кнопки. Некоторые модели оснащаются регулятором скорости подачи пластика, регулятором температуры нагрева и дисплеем, на котором отображается информация о выбранном режиме.

«Холодные» 3D-ручки. В качестве расходного материала используются фотополимеры – быстрозатвердевающие смолы. Такой вид ручек считается более безопасными, т. к. риск ожога полностью отсутствует. Фотополимер, проходящий через ручку, под воздействием мощного источника ультрафиолетового света, моментально затвердевает и сохраняет обрисованные формы. Еще одно преимущество «холодных» 3D-ручек – полное отсутствие неприятного пластмассового запаха во время работы. Недостаток – высокая цена, которая в несколько раз превышает стоимость горячих 3D-ручек.

Итак, остановимся поподробнее на некоторых вопросах, которые помогут вам в дальнейшей работе с 3D-ручками.

1. Особенности конструкции.

В сущности, 3D-ручка есть не что иное, как ручной экструдер. Основной элемент: сопло, механизм подачи пластиковой нити, нагревательный элемент, вентилятор для охлаждения верхней части сопла и ручка в целом, микроконтроллер для управления работой вентилятора, механизм подачи и нагревательного элемента.

Также возможно наличие реверса протягивающего механизм. Эта функция позволяет быстро извлекать пластиковую нить из ручки и заменять ее материалом другого цвета. При работе с 3D-ручкой используют термопластиковые нити 1,75 или 3 мм.

2. Как правильно работать с 3D ручкой.

Проверить целостность ручки, провода и подключить к сети. Заправить пластиковую нить. Она будет расплавляться, и выдавливаться через сопло экструдера. Крайне важно соблюдать ТБ, так как материал разогревается до 240 градусов и легко обжечься. Начинать лучше с плоского шаблона, по которому вы будете просто водить, образуя тем самым контур. Потом этот контур потихоньку, послойно заполнять пластиком, после застывания, готовое изделие снимается с шаблона.

3. Как выбрать пластик.

Перед каждым, кто стал счастливым владельцем 3D-ручки неизменно встает вопрос выбора материала. Он будет обусловлен в первую очередь технологией работы используемой 3D-ручкой. Список материалов, с которыми работает конкретная 3D-ручка, будет перечислен в инструкции к прибору.

Самые распространенные 3D-ручки работают с пластиковыми нитями ABSи PLA.

ABS-пластик представляет собой вещество, которое получают из нефти. Из него делают сим-карты, детали для интерьера, детали автомобиля. Проще сказать, что он окружает человека повсюду.

ABS-пластик для 3D -ручки отличается следующими характеристиками:

• Нетоксичность;

• Прочность;

• Возможность опрашивать акриловыми красками;

• Ударопрочность;

• Легкость отделения от бумаги;

• Возможность рисования отдельно стоящих деталей (вертикали);

• Стойкость к легкому изгибу.

При работе с 3D-ручкой, которая рисует ABS-пластиком, будет исходить запах жженой пластмассы. По этой причине работать следует только в хорошо проветриваемом помещении.

PLA пластик: представляет собой полилактид, который производится из сахарного тростника, кукурузы и сои. Таким образом, он является абсолютноэкологичным и легко разлагается в природе. Из него изготавливаются посуда, хирургические нити, биоразлагаемую тару и т. д. Часто он используется в фармокологии.

Характеристики PLA -пластика:

• Рисование острых углов (меньше 90 градусов);

• Высокая прилипаемость, благодаря чему можно рисовать на стекле, дереве, металле, декорируя их;

• Сложная отделяемость от бумаги;

• Затвердевание быстрее, чем у ABS;

• Высокая жесткость;

• Экологичность и безопасность;

• Не стойкий к воде, солнечному свету;

• Плавится при температуре 160-180.

При плавлении выделяется запах, напоминающий жареный попкорн.

Итак, мы осветили основные вопросы, которые вам понадобятся при дальнейшей работе. А мы приступаем к творческому процессу. Как я уже говорила,сегодня мы с помощью 3D-ручки создадим модель «Мемориал «Вечный огонь». Для работы нам понадобится: 3D-ручкиMyRiwell 03А, пластик ABS, деревянные заготовки, клей-пистолет, шаблоны, ножницы.

3. Практическая часть.

Мемориал будет состоять из следующих деталей, сделанных с помощью 3D -ручки: голуби, огонь, гвоздики, буквы, цифра 9. И модель звезды, напечатанная на 3D-принтере.

Подключаем ручки к сети, выбираем тип пластика и температуру. Вставляем нить пластика в отверстие, которое находится рядом с входом электропитания. Обращаю ваше внимание, что край нити должен быть ровно обрезан. После чего нажимаем на кнопку загрузки пластика (стрелочка влево). Важно, чтобы нить пластика не путалась, не давите на сопло и не касайтесь его руками, для остановки подачи пластика нажмите и удерживайте кнопку «подача пластика» (стрелочка влево).

Звезда для мемориала напечатана на 3D-принтере с помощью пластика ABS. Закончим конструкцию с помощью 3D-ручки, сделаем огонь. Этапы изготовления будут озвучиваться, и демонстрироваться на экране.

1. Контур фигуры. На экране представлены варианты выполнения работы. Вариант 1: огонь рисуем прямыми параллельными линиями, сначала контур, потом заполняем работу. Вариант 2 и 3 похожи, работа выполняется плавными волнистыми линиями, близко располагаем ряды пластика друг к другу, сначала обозначаем контур, после – заполнение фигуры. При работе поворачиваем шаблон, а не ручку. После окончания работы снимаем фигуру с шаблона, переворачиваем и заполняем и заднюю часть. После чего крепим огонь к звезде. Аккуратно заполняем отверстие в звезде и припаиваем огонь. Отставляем в сторону.

Продолжаем работу, переходим к шаблонам голубей. Заменяем пластик: нажмите кнопку «извлечение пластика» (стрелочка вправо). Заправляем пластик нужного цвета. Также предлагаю несколько вариантов заполнения шаблонов. Они вам уже знакомы: в первую очередь рисуем контур, либо прямыми параллельными линиями, либо волнистыми линиями, после – заполняем. Напомню, нам нужно сделать 2 голубя. После окончания работы снимаем фигуру с шаблона, переворачиваем и заполняем и заднюю часть. Откладываем готовую конструкцию в сторону.

Переходим к шаблонам цветов. Заправляем красный пластик в 3D-ручку. Работаем следующим образом : начинаем в точке 1, делаем воздушные петли, возвращаемся в точку 1, закрепляем, делаем следующую петлю, не забываем крепить к точке 1. Пышность цветка будет зависеть от вашего желания. Замена пластика, выполняем работу над стеблем согласно рисунку.

Замена пластика. Рисуем по шаблону «9 мая». Принцип работы вам уже известен.

С помощью клей-пистолета собираем конструкцию, крепим основанию.

4. Рефлексия.

Наш мастер-класс подошел к концу. Надеюсь, он вам понравился и приобретенные сегодня знания и навыки вы сможете применить в своей дальнейшей работе. Я благодарю вас за терпение, активность и желаю вам здоровья, успехов и профессионального оптимизма! Прошу заполнить вас лист обратной связи. И поделится мыслями, пожеланиями.