Proyecto de corte por láser de caja de música en forma de corazón STEAM con LaserMaker

En este proyecto STEAM maker, los estudiantes diseñan y construyen una caja de música en forma de corazón utilizando LaserMaker y una máquina de corte por láser. La lección conecta el diseño creativo del producto, la edición de formas, la construcción flexible de bordes, las juntas estilo bayoneta, la colocación de orificios, el procesamiento láser, la instalación del movimiento de la caja de música y el ensamblaje práctico.

1. Descripción general de la lección

1,1 Objetivo del proyecto

Los estudiantes diseñarán un cuerpo de caja de música en forma de corazón, crearán una tira de borde flexible con líneas de corte repetidas, agregarán características de conexión de estilo bayoneta, colocarán agujeros para el movimiento de la caja de música, cortarán las piezas con láser y ensamblarán la caja de música terminada.

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 operar el cortador láser solo bajo la guía del maestro o supervisor de laboratorio. Antes de procesar, verifique la colocación del material, la distancia focal, el orden de línea, las capas de corte y la configuración de la máquina. Durante el montaje, use pegamento caliente con cuidado y pruebe el movimiento de la caja de música solo después de que esté instalado de forma segura.

Contexto del proyecto: ¿Qué hace que una caja de música sea especial?

Una caja de música es un pequeño objeto mecánico que reproduce sonido cuando su movimiento es activado por un resorte, una manivela o una fuente de alimentación similar. La lección de origen presenta la caja de música como un objeto familiar que combina sonido, memoria, artesanía y diseño.

Para este proyecto de aula, los estudiantes se centran en la estructura exterior y la instalación del movimiento de la caja de música. Aprenden cómo el diseño del cuerpo, el borde, los agujeros y el proceso de ensamblaje afectan si la caja de música se puede completar de manera segura.

4. preguntas de pensamiento pre-clase

Los maestros pueden comenzar la lección con preguntas cortas sobre sonido, diseño y objetos mecánicos. Estas indicaciones ayudan a los estudiantes a conectar el proyecto con la experiencia personal y el diseño del producto.

5. procedimiento de la lección

5,1 Importación y reajuste del tamaño de la forma del corazón

Abra LaserMaker. Vaya a Galería> Polígono, seleccione la forma de corazón y arrástrela al espacio de trabajo en blanco. Encienda la cerradura proporcional, luego ajuste el ancho del corazón a 180mm. Los maestros pueden permitir que los estudiantes cambien el tamaño si se ajusta al material del proyecto y al movimiento de la caja de música.

5,2 Dibujar la franja fronteriza

Dibuja un rectángulo de 250mm por 40mm como el borde lateral de la caja de música en forma de corazón. La franja de borde debe ser lo suficientemente larga como para envolver el corazón, por lo que los estudiantes deben ajustar la longitud si cambian el tamaño del corazón.

Dibuja un rectángulo pequeño de 10mm por 3mm para la característica de marco de estilo bayoneta. Utilice Copia de matriz con 8 copias horizontales, 1 copia vertical y espaciado 0. El espaciado cero ayuda a mantener cada posición alineada y reduce el error de diseño.

Coloque los ocho rectángulos pequeños de acuerdo con el diseño, luego retire las áreas de borde extra pequeñas para formar la forma de bayoneta dentada. Seleccione el borde completo y utilice Forma> Soldadura para fusionar la estructura.

5,3 Añadir líneas de corte flexibles al borde

Utilice Dibujar líneas y curvas de Bessel para dibujar una línea recta de 33mm y dos líneas rectas de 16,5mm. Mientras dibuja, verifique que cada línea sea verdaderamente recta. Si una línea dibujada muestra un valor de ancho no deseado, puede que no sea lo suficientemente recta y debe corregirse antes de cortar.

Coloque las tres líneas dentro de la franja de borde como se muestra en el flujo de trabajo de origen. A continuación, utilice Copia de matriz para repetir el grupo de líneas a través del borde. El ejemplo de origen utiliza 55 copias horizontales, 1 copia vertical y un espaciado de 1,5. Los estudiantes pueden ajustar estos valores si cambia el tamaño de su borde.

Dibuje un rectángulo de 3mm por 20mm al final de la tira de borde y suelde el diseño. Copie y pegue la franja de borde terminada y, a continuación, utilice Girar> Voltear verticalmente para crear la pieza de borde coincidente.

5,4 Añadir la bayoneta de engranajes en forma de corazón

Utilice el mismo método de dibujo de bayoneta para crear otra estructura de bayoneta de engranaje. Muévelo cerca de la punta inferior del corazón y gírelo hasta que esté paralelo al punto inferior de la forma del corazón.

Cuando el ajuste sea correcto, copie y pegue la bayoneta del engranaje, gírela o gírela horizontalmente y colóquelo en el otro lado de la punta del corazón. Soldadura de las características de bayoneta en el diseño del corazón, luego duplique la placa en forma de corazón completada.

5,5 Añadir agujeros para el movimiento de la caja de música

Dibuja tres círculos para la instalación: un círculo de 7mm para el orificio de cuerda y dos círculos de 3mm para los orificios de los tornillos. Dibuje un rectángulo de 20mm por 1,5mm como referencia de medición para la distancia entre los dos orificios de los tornillos.

5,6 Establecer parámetros de procesamiento láser

Una vez completado el diseño, establezca los parámetros de capa y organice el orden de procesamiento. El flujo de trabajo de origen indica que el procesamiento de línea debe venir antes del corte. Antes de enviar el trabajo a la cortadora láser, verifique el orden de las capas, las rutas de corte y la configuración del material.

6. Procesamiento láser

Importe los archivos de diseño guardados en la máquina de corte por láser para su procesamiento. Antes de cortar, ajuste cuidadosamente la distancia focal para reducir el riesgo de cortes incompletos.

7. empalme y asamblea

7,1 Instalar el movimiento de la caja de música

Primero, instale el movimiento de la caja de música en la placa en forma de corazón con agujeros. Compruebe que el orificio de enrollamiento y los orificios de los tornillos se alinean con el movimiento antes de asegurar la pieza.

7,2 Adjuntar el borde flexible

Use pegamento caliente para envolver la tira de marco flexible alrededor de la parte exterior del corazón. Trabaje lentamente para que la tira siga la curva cuidadosamente y el borde permanezca alineado con la placa en forma de corazón.

7,3 Cerrar el cuerpo de la caja de música

Después de unir la tira de borde, pegue la segunda placa en forma de corazón al otro lado de la estructura. Compruebe los bordes y permita que el pegamento se fije antes de enrollar y probar la caja de música.

Cómo funciona una caja de música

Un movimiento de caja de música generalmente incluye una fuente de alimentación, un cilindro giratorio, una placa de sonido similar a un peine, una placa base y una estructura de transmisión. Cuando el resorte o la manivela alimenta el cilindro, pequeños pasadores en el cilindro arrancan los dientes metálicos delgados de la placa de sonido. Las diferentes longitudes de los dientes producen diferentes notas.

El cilindro puede entenderse como un patrón musical almacenado, mientras que la placa de sonido funciona como un conjunto de teclas sintonizadas. Esto proporciona a los estudiantes una forma sencilla de conectar el movimiento mecánico con la producción de sonido.

9. Práctica en el aula y consejos de enseñanza

9,1 Flujo de trabajo del estudiante

9,2 Sugerencias de los profesores

10. Reflexión y evaluación

10,1 Preguntas de reflexión

10,2 Evaluación de estudiantes y pares

Los estudiantes pueden evaluar su propio trabajo y dar retroalimentación basada en la creatividad, el proceso técnico, el efecto artístico y la colaboración.

11. Desafío de extensión

Después de terminar la caja de música en forma de corazón, los estudiantes pueden rediseñar el cuerpo en otra forma, como una estrella, círculo, animal, libro, casa o forma de regalo personalizado. Pueden comparar cómo afectan las diferentes formas a la longitud del borde, el patrón de plegado, la colocación del agujero y la dificultad de ensamblaje.

Los estudiantes también pueden agregar decoración grabada, paneles en capas, texto de nombre, patrones temáticos o un soporte de exhibición para hacer que la caja de música sea más personal y visualmente completa.

12. Nota de equipo para maestros

Este proyecto es adecuado para cortadores láser en el aula que admiten el corte y el procesamiento de líneas de materiales en láminas para proyectos de pequeños fabricantes. Para escuelas y laboratorios de STEAM para principiantes, proyectos como cajas de música en forma de corazón, cajas decorativas, estructuras de borde flexibles y actividades de LaserMaker para principiantes se pueden completar con un cortador láser para el aula como elSerie Thunder Laser Bolt.

Los maestros pueden elegir la configuración de la máquina y el material en función del espacio del aula, las necesidades de supervisión de los estudiantes, el grosor del material, el tamaño del proyecto, las dimensiones del movimiento de la caja de música y la configuración de 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.