Projet de découpe laser empilé Coin Bank avec LaserMaker

Dans ce projet d'ingénierie STEAM, les étudiants conçoivent et fabriquent une banque de pièces empilées à l'aide de LaserMaker. La leçon présente la géométrie régulière, la conception de pièces répétées, les matrices rectangulaires, l'alignement, la découpe, le collage et la construction en couches à travers un objet 3D pratique.

1. Aperçu de la leçon

1.1 Objectif du projet

Les élèves concevront une banque de pièces de monnaie simple en créant des couches géométriques répétées, en coupant les pièces à partir de feuilles et en assemblant les couches en un objet fonctionnel tridimensionnel.

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 élèves doivent créer des dessins appropriés à l'école et protéger les renseignements personnels lorsqu'ils ajoutent du texte décoratif ou des graphiques. Ils peuvent étudier des conceptions existantes de banque de pièce pour l'inspiration, mais le projet final devrait inclure leurs propres améliorations et choix créatifs.

3. Contexte du monde réel: Qu'est-ce qu'une banque de pièces?

Une banque de pièces est un conteneur utilisé pour stocker des pièces de monnaie. Il comprend généralement une fente en haut pour insérer des pièces de monnaie et une plus grande ouverture ou une partie amovible pour sortir des pièces de monnaie. Dans de nombreux foyers et salles de classe, les banques de pièces sont également utilisées pour aider les enfants à comprendre l'épargne et la gestion de l'argent de base.

Dans cette leçon, les élèves observent la forme et la structure d'une banque de pièces de monnaie, puis conçoivent une version simple en utilisant des couches empilées découpées au laser.

4. Considérations de conception et d'ingénierie

Avant de dessiner dans LaserMaker, les étudiants doivent analyser la banque de pièces en tant que produit physique. La conception doit tenir compte de la forme, de la taille, des pièces répétées, du collage, du choix des matériaux et de la manière dont les pièces entreront ou seront retirées.

5. Lesson Procedure

5.1 Mesurer et esquisse la banque de pièces

Commencez par décider de la taille globale de la banque de pièces. Les élèves doivent enregistrer la longueur, la largeur et la hauteur en millimètres avant de créer la conception numérique.

Les élèves doivent esquisser la structure de la banque de pièces de monnaie, y compris la forme du fond, les couches de corps répétées, la fente de pièce de monnaie et toute idée d'ouverture ou de bouchon qu'ils peuvent vouloir tester.

5.2 Dessiner la forme du bas

Dans LaserMaker, ouvrez le panneau Sélectionner la galerie. Sous Graphiques communs, choisissez Hexagone régulier et faites-le glisser dans la zone de dessin. Ajustez la taille de l'hexagone en fonction du plan de mesure et utilisez-le comme fond de la banque de pièces.

5.3 Créer les couches de corps empilées

Copiez et collez l'hexagone régulier pour créer des formes supplémentaires. Une copie sera réduite et placée à l'intérieur d'un hexagone plus grand pour former une couche hexagonale en forme d'anneau.

Sélectionnez l'hexagone en forme d'anneau et utilisez l'outil Tableau rectangulaire pour créer des copies répétées. Dans le flux de travail source, le nombre horizontal est défini sur 6 et le nombre vertical sur 3, ce qui crée plusieurs couches pour le corps de la banque de pièces empilées.

5.4 Dessinez la fente de pièce de monnaie

Copiez l'hexagone régulier inférieur et utilisez-le comme couche supérieure pour la fente de pièce de monnaie. Utilisez l'outil Rectangle pour dessiner une fente au centre de l'hexagone.

La leçon source note qu'une pièce d'un yuan a un diamètre de 25mm et une épaisseur de 1,85mm, de sorte que la fente doit être plus grande que la pièce. Dans la conception de l'échantillon, la fente est réglée sur 45mm de long et 10mm de large, puis centrée avec Align Guides.

5.5 Paramètres de coupe réglés

Sélectionnez les objets de banque de pièces et ouvrez la couche de processus de coupe noire correspondante. Dans le flux de travail source, le matériau est réglé sur le contreplaqué de tilleul, le processus est réglé sur la coupe et l'épaisseur de traitement est définie sur 3mm.

Après avoir coupé un produit testé, les étudiants peuvent revenir à la boîte de dialogue Paramètres de traitement pour ajuster les valeurs si les pièces ne coupent pas proprement ou ne s'ajustent pas comme prévu.

5.6 Tester, déboguer et améliorer

Avant d'assembler la banque de pièces finale, les élèves doivent tester la qualité de coupe, l'ajustement de la couche, la méthode de liaison et la fonction de fente. Ils devraient également déterminer si la banque de pièces a besoin d'un bouchon amovible ou d'une autre façon de sortir des pièces.

6. Projet fini

Une fois les réglages finaux confirmés, les étudiants peuvent couper les pièces hexagonales, coller les couches une par une et ajouter de la couleur ou un traitement de finition si désiré. Le résultat final est une simple banque de pièces empilées faite de pièces découpées au laser.

7. Défi d'extension

Après avoir terminé la banque de pièces, les élèves peuvent appliquer la même méthode de structure empilée à un autre objet. La leçon source suggère de concevoir un petit tabouret à l'aide de l'outil Rectangular Array et de la construction en couches.

8. Galerie d'inspiration

Les exemples suivants peuvent être utilisés pour la discussion en classe, l'inspiration de la conception et la réflexion des élèves. Encouragez les élèves à comparer la façon dont les couches empilées, les pièces répétées, l'épaisseur du matériau et les méthodes de collage affectent la structure finale.