Coche inventor láser corte vapor proyecto con LaserMaker

En este proyecto de fabricante de STEAM, los estudiantes convierten una idea de automóvil dibujada a mano en un modelo de madera cortado con láser utilizando LaserMaker. La lección conecta el dibujo, el escaneo de imágenes, la limpieza de mapas de bits, la extracción de esquemas, el grabado láser, el diseño de la rueda, el diseño del chasis, las juntas de estilo bayoneta, el ensamblaje y las actualizaciones creativas del proyecto.

1. Descripción general de la lección

1,1 Objetivo del proyecto

Los estudiantes dibujarán un diseño de automóvil original, lo escanearán en LaserMaker, crearán un contorno de corte utilizable, grabarán la imagen dibujada a mano, cortarán la carrocería del automóvil, agregarán ruedas, ensamblarán una estructura de vehículo más completa y explorarán actualizaciones opcionales como faros, movimiento de cuerda y movimiento impulsado por motor.

1,2 Uso recomendado en el aula

2. Objetivos de aprendizaje

2,1 Lo que aprenden los estudiantes

2,2 Habilidades de STEAM desarrolladas

2,3 Fabricación responsable

Los estudiantes deben usar el cortador láser solo bajo la guía del maestro o supervisor de laboratorio. Antes de procesar, verifique el enfoque, la colocación del material, las capas de grabado y corte y la configuración de la máquina. Al agregar luces o motores, mantenga el cableado ordenado y pruebe las baterías y las piezas móviles con cuidado.

3. inspiración del proyecto: de cepillo mágico al proyecto del fabricante

La lección utiliza la idea de un "pincel mágico" para ayudar a los estudiantes a ver el diseño como una forma de hacer que las ideas sean reales. Una imagen dibujada a mano puede convertirse en un objeto físico cuando los estudiantes observan el objeto, entienden su estructura, procesan la imagen digitalmente y la fabrican con un cortador láser.

Para esta lección, los estudiantes primero crean un automóvil. Comienzan con la forma del automóvil que imaginan, luego la desarrollan en un modelo móvil o semi-móvil a través de piezas adicionales y actualizaciones.

4. preguntas de pensamiento pre-clase

Antes de abrir el software, los profesores pueden guiar a los estudiantes con preguntas prácticas de diseño. Estas preguntas ayudan a los estudiantes a conectar la tarea de dibujo creativo con la estructura y función del objeto real.

5. procedimiento de la lección

5,1 Hacer un solo coche silueta

Pida a los estudiantes que dibujen el coche que imaginan en papel. El automóvil puede tener cualquier forma creativa, pero el borde exterior debe ser claro y cerrado. Un contorno cerrado ayuda a LaserMaker a crear posteriormente un contorno de corte utilizable.

Utilice una aplicación de escaneo u otro método aprobado por el aula para escanear el dibujo e importarlo a LaserMaker. En el flujo de trabajo de origen, la imagen digitalizada se procesa con las herramientas de imagen. Primero, use Imagen> Recortar para eliminar el espacio en blanco y reducir la interferencia de fondo innecesaria.

A continuación, utilice Imagen> Contorno para generar un contorno a partir de la imagen. El esquema puede superponerse con la imagen de mapa de bits, por lo que los estudiantes deben administrar la capa de mapa de bits y la capa vectorial con cuidado.

Elimine temporalmente la marca de verificación de salida de la capa BMP. Seleccione y borre el contorno interior, dejando sólo el contorno exterior para el corte. A continuación, restaure la marca de verificación de salida BMP, seleccione todos los objetos y cambie el tamaño del ancho del diseño a 140mm.

Establezca la capa BMP en un parámetro de grabado o talla de madera contrachapada. Establezca la capa de corte en el parámetro de corte de madera contrachapada para material de 3,00mm. Después de verificar las capas y previsualizar el diseño, envíe el archivo al cortador láser para su procesamiento.

5,2 Hacer un coche de ruedas de una sola pieza

Para ayudar a mover el coche, los estudiantes añaden ruedas y pequeños anillos de madera. En LaserMaker, dibuje un círculo exterior de 30mm para una rueda y un círculo interior de 2,7mm para el orificio del eje. Alinee los círculos en el centro y, a continuación, utilice Copia de matriz con 2 copias horizontales y 2 copias verticales para crear cuatro ruedas.

Usando el mismo método, dibuje 16 pequeñas estructuras de anillo de madera con un diámetro exterior de 7mm y un diámetro interior de 2,7mm. Estos anillos ayudan a mantener las ruedas en su lugar en los palos de madera.

Dibuja un círculo de 3mm en el centro de cada posición de la rueda del coche en la carrocería. Después de configurar los parámetros de grabado y corte, corte con láser las piezas. Montar las ruedas, palos de madera, y pequeños anillos para completar el coche con ruedas.

5,3 Hacer un cuerpo de coche completo

Para que el modelo se parezca más a un automóvil real, los estudiantes pueden agregar un chasis y paneles delanteros y traseros. Dibuja un rectángulo de 50mm por 35mm para el chasis del automóvil, luego dibuja dos rectángulos de 15mm por 35mm para los paneles delantero y trasero.

Dibuje cuatro rectángulos auxiliares de tamaño 3mm por 20mm. Gire dos de ellos 90 grados según sea necesario, colívelos en el centro de los bordes superior e inferior del chasis y en los paneles delantero y trasero, luego use soldadura gráfica u operaciones de estilo Unión para crear características de unión estilo bayoneta.

Dibuja tres rectángulos más de 3mm por 20mm. Colóquenlos en las posiciones centrales de los lados izquierdo y derecho del chasis y en el área inferior de la carrocería del vehículo, como se muestra en el flujo de trabajo de origen. Utilice volteo horizontal para completar el procesamiento de la imagen corporal correspondiente.

Utilice Copia de matriz para aumentar el número de ruedas a ocho. Luego configure los parámetros de grabado y corte, procese las piezas con el cortador láser y monte la versión completa del automóvil de acuerdo con las juntas de estilo de bayoneta correspondientes.

6. Procesamiento láser

Una vez que los estudiantes terminen sus archivos de LaserMaker, verifique la configuración de la capa, la selección de materiales y la configuración del proceso. La lección de fuente recuerda a los estudiantes ajustar la distancia focal antes del procesamiento para evitar cortes incompletos.

7. mejora de obras: Añadir función y movimiento

7,1 Añadir faros

Los estudiantes pueden agregar faros simples con un LED y una batería de botón. Acorte la pierna larga del LED al lado positivo de la batería del botón y la pierna corta del LED al lado negativo. Pega la luz en la parte delantera de la carrocería del automóvil. La luz trasera se puede hacer de la misma manera.

7,2 Hacer un coche semiautomático

Para hacer que el automóvil conduzca solo por una corta distancia, los estudiantes pueden agregar un dispositivo de cuerda con cordón. Reemplace el pequeño palo de madera de la rueda trasera con el eje giratorio del dispositivo de cuerda y coloque el dispositivo en la carrocería del automóvil con pegamento.

7,3 Hacer un coche totalmente automático

Para una actualización más avanzada, los estudiantes pueden diseñar anillos D-hole, ruedas interiores y una estructura de enlace de banda elástica. En el flujo de trabajo de origen, los estudiantes crean 8 pequeños anillos de agujero D, 4 grandes anillos de agujero D, una pequeña rueda interior y dos grandes ruedas interiores en LaserMaker.

Fije el motor N20 en el interior de la carrocería del automóvil con pegamento termofusible, luego monte la estructura de enlace de banda de goma de acuerdo con el flujo de trabajo de la fuente. Conecte la caja de batería N ° 5 al motor N20 con cables y coloque la caja de la batería en la carrocería del automóvil.

8. Práctica en el aula y consejos de enseñanza

8,1 Flujo de trabajo del estudiante

8,2 Sugerencias de los profesores

9 Reflexión y evaluación

9,1 Preguntas de reflexión

9,2 Evaluación de estudiantes y pares

Los estudiantes pueden evaluar su propio trabajo y dar retroalimentación basada en la creatividad, la firmeza estructural, la apariencia y la actitud de aprendizaje.

Proyecto terminado y compartir

Al final de la lección, los estudiantes pueden presentar sus modelos de automóviles, explicar sus opciones de diseño y actualización, y discutir lo que mejorarían en la próxima versión. Esto convierte el proyecto de una actividad artesanal de una sola vez en un desafío de fabricante iterativo.

11. Desafío de extensión

El mismo flujo de trabajo se puede utilizar más allá de los coches. Los estudiantes pueden dibujar y construir trenes, aviones, barcos, cohetes, animales, plantas, personajes u otros objetos imaginativos. La idea clave es comenzar con un dibujo, convertirlo en un archivo láser digital, fabricarlo y luego actualizarlo una versión a la vez.

Para un desafío adicional, los estudiantes pueden mejorar su automóvil automático probando diferentes tamaños de ruedas, tensión de la banda de goma, posiciones del motor, colocación de la batería y formas del cuerpo para comparar cómo cada cambio afecta el movimiento y la estabilidad.

12. Nota de equipo para maestros

Este proyecto es adecuado para las cortadoras láser en el aula que soportan el grabado y corte de madera contrachapada delgada para las actividades de los estudiantes. Para las escuelas y los laboratorios STEAM para principiantes, proyectos como modelos de automóviles dibujados a mano, vehículos con ruedas, actualizaciones simples de iluminación y actividades LaserMaker para principiantes se pueden completar con un cortador láser en el aula, como elSerie Thunder Laser Bolt.

Los maestros pueden elegir la configuración de la máquina y el material según el espacio del aula, la edad del estudiante y las necesidades de supervisión, el grosor del material, el tamaño del proyecto y la configuración de la ventilación. Los estudiantes siempre deben probar los ajustes, verificar el enfoque y seguir las reglas de seguridad láser de la escuela antes del corte final.