Projet de découpe laser de plaque de porte de bricolage: un cours de vapeur LaserMaker

Dans ce cours LaserMaker STEAM, les étudiants vont concevoir et créer une plaque de porte DIY en couches à l'aide de tilleul, gravure, découpe, conception de texte, extraction de contour et tri automatique. Le projet s'appuie sur des activités de création laser tridimensionnelles antérieures et aide les élèves à passer d'éléments numériques distincts à un projet de création de classe terminé.

Une plaque de porte est un signe utilisé pour montrer des informations de pièce, une adresse, un nom de rue, ou l'identité d'un espace créatif. Dans cette activité, les élèves créeront une plaque de porte «Atelier de création» personnalisée en combinant une plaque de base, du texte, des éléments d'engrenage, une forme d'hexagramme et des motifs décoratifs gravés.

1. Aperçu du cours

Cette leçon montre comment construire une plaque de porte à partir de plusieurs composants conçus au laser. Les élèves créeront ou prépareront des éléments de conception distincts, les organiseront dans LaserMaker, assigneront des couches de processus et utiliseront un assemblage d'empilage pour créer un effet tridimensionnel à partir de morceaux plats de tilleul.

L'exemple de conception s'appelle «Atelier de création». Il représente une salle d'artisanat et combine plusieurs symboles visuels: une structure atomique pour la science, un modèle de circuit électronique pour la technologie, un engrenage pour l'ingénierie, un hexagramme pour l'art et un texte LaserMaker pour relier le projet à la conception numérique et à la fabrication au laser.

2. Objectifs d'apprentissage

3. Contexte du monde réel

Les plaques de porte sont utilisées dans les écoles, les laboratoires, les bureaux, les studios, les centres communautaires, les makerspaces et les maisons. Ils aident les gens à identifier les espaces et peuvent également communiquer la personnalité, le but et le style visuel.

Dans une salle de classe, ce projet peut être adapté pour les clubs scolaires, les salles d'art, les laboratoires scientifiques, les studios de design, les plaques signalétiques des étudiants, les panneaux de classe ou les affichages d'événements. Les élèves peuvent modifier le texte, les icônes, la mise en page et la décoration pour correspondre à leurs propres objectifs de conception.

4. Considérations de conception et d'ingénierie

Avant d'utiliser la découpeuse au laser, les élèves doivent analyser la plaque de porte en tant que produit. Le travail fini n'est pas une seule forme plate. Il comprend une plaque de base, une section de texte et des éléments d'engrenage et d'hexagramme décoratifs. Certaines parties sont gravées, tandis que d'autres sont coupées et empilées.

5. Matériaux et outils

Préparez les matériaux suivants pour le projet de plaque de porte de bricolage.

6. Lesson Procedure

6.1 Créer le matériel d'engrenage

Pour fabriquer la plaque de porte, les élèves préparent d'abord les éléments visuels séparés. Commencez par trouver un simple dessin de ligne d'engrenage, enregistrez l'image et ouvrez-la dans LaserMaker via Fichier et Ouvrir.

Sélectionnez l'image, utilisez Extraire le contour et supprimez les lignes inutiles. L'objectif est de conserver un contour d'engrenage simplifié pouvant être utilisé comme élément de découpe laser.

6.2 Créer l'élément Hexagram

Dans la barre d'outils de dessin, sélectionnez l'outil Ellipse. Dessinez deux grandes ellipses et un cercle parfait dans la zone de dessin. Combinez-les, supprimez des lignes supplémentaires et faites pivoter les copies de 60 degrés et de 180 degrés pour former l'hexagramme. Ajoutez un cercle parfait au centre.

6.3 Combiner l'engrenage et l'hexagramme

Ajustez la position de l'engrenage et de l'hexagramme pour qu'ils s'alignent visuellement. Utilisez l'outil Gomme pour supprimer la moitié de chaque forme, puis combinez les parties restantes en un élément décoratif d'engrenage et d'hexagramme.

6.4 Préparer le schéma de circuit et le texte

Ensuite, choisissez une image abstraite de type circuit imprimé. Ouvrez-le dans LaserMaker, utilisez Extract Contour et supprimez les lignes inutiles pour préparer le motif de circuit décoratif pour la plaque de base.

Utilisez l'outil Police pour taper «LaserMaker». Convertissez le texte en courbes, définissez-le en italique, puis utilisez l'outil Courbe de décalage pour décaler chaque lettre vers l'extérieur de 1mm. Combinez les courbes de décalage avec la fonction d'union pour que le texte soit adapté à la découpe ou à la gravure.

6.5 Disposer les matériaux de la plaque de porte

Ouvrez les fichiers de matériaux requis, y compris la plaque de base, l'engrenage et l'hexagramme, et le texte LaserMaker. Ceux-ci seront disposés ensemble pour former la conception complète de la plaque de porte.

Utilisez l'outil Police pour saisir le texte «Zàowù Gōngfāng». Définissez le style de police sur KaiTi et ajustez la taille au besoin. Sélectionnez le texte et changez la couleur du contour en noir dans le panneau des calques.

Sélectionnez la plaque de base, l'engrenage et l'hexagramme, le texte LaserMaker et le texte Zàowù Gōngfāng en séquence. Regroupez chaque élément séparément afin de pouvoir les déplacer et les trier plus facilement.

Sélectionnez tous les éléments groupés et choisissez l'outil Tri automatique dans la barre d'outils de dessin. Cela permet de disposer les pièces de manière plus compacte et d'économiser de la matière lors de la coupe.

6.6 Définir les couches de processus laser

Sélectionnez le contour de la plaque de base, l'engrenage et l'hexagramme, et le texte Zàowù Gōngfāng. Changez leur couleur de contour en noir. Sélectionnez ensuite la structure atomique interne et le motif de circuit électronique de la plaque de base et changez la couleur de la couche en rouge. Enfin, sélectionnez le texte LaserMaker et changez la couleur du calque en jaune.

Dans le panneau d'ordre des calques, organisez l'ordre des processus en rouge, jaune et noir. Réglez la couche rouge sur le tilleul, 3mm, et en décrivant. Réglez la couche jaune sur tilleul, 3mm, et gravure légère. Réglez la couche noire sur tilleul, 3mm, et la coupe.

7. test, ajuster et réfléchir

Avant de produire la plaque de porte finale, les étudiants doivent vérifier la disposition de la conception, l'ordre des couches et la connexion entre les pièces empilées. Un petit échantillon de coupe d'essai ou de gravure peut aider à vérifier si les paramètres de processus de tilleul créent l'effet désiré.

8. Projet fini

Après la découpe et la gravure, les élèves assemblent la plaque de porte en empilant et en collant les couches. Cette méthode de «sculpture empilée» crée un effet tridimensionnel à partir de composants plats en tilleul.

9. Défi de la prolongation

Une fois que les étudiants comprennent le flux de travail, ils peuvent créer des plaques de porte dans différents styles. Ils peuvent redessiner la forme de base, modifier le texte, choisir différentes icônes, ajouter des logos de club ou créer un panneau pour une salle de classe, une bibliothèque, une salle d'art, un laboratoire scientifique ou un espace de travail personnel.

10. Résumé

Dans ce projet de plaque de porte de bricolage, les étudiants s'exercent à utiliser des outils LaserMaker tels que l'extraction de contours, le dessin en ellipse, la conversion de texte, les courbes décalées, le regroupement, le tri automatique, les paramètres de calque, la gravure, le contour et la découpe. Ils apprennent également à assembler des pièces plates découpées au laser en un objet tridimensionnel en couches.

L'activité relie les concepts de STEAM à travers la conception symbolique: la science à travers la structure atomique, la technologie à travers le modèle de circuit, l'ingénierie à travers l'engrenage, l'art à travers l'hexagramme et la mise en page, et les mathématiques à travers l'alignement, la rotation, l'espacement et la géométrie. Avec la pratique et l'expérimentation, les étudiants peuvent utiliser le même flux de travail pour créer de nombreux modèles de plaques de porte originaux.