Проектная работа по информатике "3D-ручка"

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Великовражская основная школа»

Творческий  проект

Тема

^{«3D ручка»}

Выполнили: ученики 7 класса

Блинов Никита

Кутузова Анастасия

Латышев Никита

 Руководитель: учитель информатики

Степина Светлана Александровна

Почтовый адрес: 607703, Нижегородская область,

с. Великий Враг, ул. Учительская, д.2

контактный телефон: [phone]

2022 г.

Содержание

Введение

1.Анкетирование «Какой подарок на 8 Марта Вы планируете подарить?»

2. Анкетирование «Что Вы знаете о 3D-ручке?»

3. Что такое 3D-ручка

3.1 Из истории появления 3D-ручки

3.2 Краткое описание 3D-ручки

3.3 Какие виды 3D-ручек бывают?

3.4 Схема 3D-ручки

4. Описание этапов создания проектной работы  «Брошка к празднику «День учителя»

5. Фотография проектной работы «Брошка к празднику  «День учителя»

6. Оценка результатов проектной работы

7. Заключение

Список Интернет - источников

Введение

Приближается праздник день учителя . У всех мужчин и детей возникает вопрос, что подарить своей любимой жене или маме на праздник? Купить что-то в магазине – это уже так вошло в привычку, что кажется скучным. Хочется как-то удивить, сделать приятное нашим дорогим мамам

В этом году на новый год родители подарили автору проекта 3D-ручку.

Поэтому возникла идея проекта – создать подарок маме с помощью этого чуда техники.

Цель проекта – создать подарок учителям  «Брошка к празднику «День учителя» с помощью 3D-ручки.

Задачи проекта:

1.   Провести анкетирование школе и выяснить, кто какие подарки планирует подарить на день учителя в школе другие классы.

2.   Провести опрос в классе по теме «Кто уже умеет рисовать 3D-ручкой».

3.   Научиться строить диаграммы с помощью программы MS Excel.

4. Изучить принцип работы 3D-ручки.

5. «Нарисовать»  «Брошка к празднику «День учителя» с помощью 3D-ручки.

6. Путем голосования, определить,  чей подарок к  является оригинальным  в школе.

Актуальность темы:

Тема подарков актуальна круглый год. И каждый раз, вопрос: «Что выбрать?» – вызывает нерешительность, сумятицу, и порой, даже приводит к стрессу. В магазинах всегда продают одно и то же, да и цены не дешёвые. И бывает, что найдя подходящий вариант, наш бюджет не позволяет нам его купить.  Но можно сделать подарок своими руками. Ведь, такие подарки всегда выглядят эксклюзивно, уникально и стильно. Поэтому возникла идея проекта – создать подарок с помощью 3D-ручки.

3D ручка является инструментом, который способен рисовать в воздухе. Это не волшебство, а очередной технологический прорыв в области 3D- моделирования, его сфера применения по-настоящему огромна.

Изучение 3D-технологий с каждым годом становится все более значимым для современных детей

1.Анкетирование «Какой сюрприз преподнести педагогам на день учителя?»

Прежде чем рисовать 3D-ручкой, участники проекта решила узнать, какие мероприятия планируются в школе в этот день и как .

Всем учащимся класса были заданы вопросы:

1.Что вы планируете подарить учителям на их профессиональный праздник?

Всего в опросе приняли участие с 5 по 9 класс.

По итогам анкетирования получилась следующая таблица:

№ п/п	Подарок	Класс, выбравших этот подарок
1	Ручная работа – открытка	5
2	Цветы выращенные на подоконнике.	9
3	Плакат-поздравление	7
4	Художественный номер с песней и стихами	8

Вывод: большинство классов в школе для своих учителей  планируют сделать подарок своими руками.

Авторы  проекта тоже попытается своими руками нарисовать  брошки   при помощи 3D-ручки.

2. Анкетирование «Что Вы знаете о 3D-ручке?»

Всем учащимся 7  класса были заданы вопросы:

1.  У Вас есть дома 3D-ручка?

2.  Вы уже рисовали с помощью 3D-ручки?

Итоги  анкетирования учащихся представлены на диаграммах:

Вывод: практически всем учащимся 7  класса будет интересно узнать, как рисует  и принцип работы 3D-ручки.

3. Что такое 3D-ручка

3.1 Из истории появления 3D-ручки

Всего несколько десятилетий назад 3D-принтеры, творящие объёмные фигуры, считались фантастикой. Самые первые трёхмерные печатающие устройства (аппараты вида SLA-250) имели впечатляющие габариты, хотя при всём этом имели возможность создавать только ограниченное количество объектов. Ко всему прочему, стоили они десятки и даже сотни тысяч долларов. Поэтому брать на себя первую продукцию аддитивных технологий имели возможность исключительно приличные компании. В 2012 году возникли наиболее малогабаритные и экономные приспособления для трёхмерной печати. Обширное использование получили принтеры южноамериканской фирмы 3D Systems, которая сейчас считается основным поставщиком в области AF-технологий. Инновации начали вводить конструкторские бюро, НИИ, архитекторы, художники. 3D-принтеры отвоевали для себя место в учебных действиях при освоении инженерных квалификаций [1].

Сейчас 3D-принтеры доступны любому желающему. А в феврале 2013 года возникла первая ручка для создания объёмных форм. Создатели — Питер Дилворс и Максвелл Боуг из фирмы WobbleWorks. Будет ли открытие девайсом или это — ещё одна игрушка, продемонстрирует время. Хотя в недалёком прошлом пользователи увидели уже пятое поколение данного представителя AF-технологий [1].

Рынок аддитивных технологий развивается так быстро, собственно, что не всякий раз успеваешь уследить за нововведениями в отрасли. Поколения 3D-принтеров каждый год сменяют друг друга, но принцип их работы остаётся таким же. Сейчас никого не удивишь способностями настольного аппарата для трёхмерной печати, чего же не скажешь про ручку для 3D- рисования [1] .

3.2 Краткое описание 3D-ручки

3D (3-D) (от англ. 3-dimensional). Может означать:

·         Что-либо, имеющее три измерения

·         Трёхмерное пространство;

·         Трёхмерная графика;

·         Объёмный звук («3D-звук»);

·         3D-шутер;

·         3D-сканер;

·         3D-принтер. [2]

3D-ручка - малогабаритный вариант 3D-принтера: мы не печатаем, а рисуем трёхмерные модели на базе пластика, который расплавляется в ручке. Данное новое открытие рекомендовано для детей и взрослых. Ручка немного напоминает устройство для выжигания, хотя сейчас она стала ещё увлекательнее. 3D-ручка - это инструмент, который разрешает рисовать в воздухе. Сейчас можно рисовать не только в плоскости на бумаге и даже в пространстве! [1]

С поддержкой 3D-ручки возможно делать различные фигуры и объекты прямо в воздухе, ещё возможно рисовать по трафарету. Рисование 3D-ручкой затягивает и детей и взрослых.

3.3 Какие виды 3D-ручек бывают? [1]

Различают два вида трёхмерных ручек: холодные и горячие. Первые (холодные) печатают быстро затвердевающими смолами - фотополимерами. Вторые (горячие) ручки употребляют для печати полимерные сплавы в форме катушек с пластиковой нитью, как и 3D-принтеры. В продаже распространены именно горячие ручки, для них продаются и пластиковые нити для рисования.

Как уже отмечалось выше, холодные ручки заправляются фотополимерной смолой. Прибор лишён нагревательных элементов. Фотополимер мгновенно затвердевает под действием встроенного ультрафиолетового света. Использование холодных чернил разрешает наносить необычные картинки на открытую кожу без риска обжечься. Материал, который был использован, не имеет запаха. Имеет большое количество цветовых гамм. Есть прозрачные, цветные, гибкие, токопроводящие и в том числе светящиеся в темноте смолы.

Горячие ручки используют разные полимерные сплавы в форме катушек с пластиковой нитью. Воспользоваться 3D-ручкой имеет возможность любой человек, она подойдёт и для детей. Пользоваться ручкой можно через 3 минуты после подключения (в зависимости от модели, некоторые нагреваются даже быстрее).  В рабочее состояние ручка приводится одним нажатием кнопки, которая отвечает за подачу пластика из сопла ручки, сама же подача регулируется контроллёром.

Для рисования вместо чернил в ручку заправляется пластиковая нить, есть самые различные расцветки. В задней части корпуса располагается отверстие, в которое вставляется филамент. Пластиковая нить, затягиваемая внутрь корпуса ручки, расплавляется внутри неё и выдавливается с острия ручки (из сопла) в виде тонкой нити, которая затвердевает на воздухе сразу после выхода из сопла.  Вследствие этого модели мы делаем прямо на лету!

Ручки обычно оборудованы встроенным вентилятором для ускорения процесса застывания пластика. Для остывания подающегося расплавленного пластика в 3D-ручках применяется встроенный вентилятор. При этом пластмасса сразу обдувается, быстрее остывает. Габариты ручки лёгкие на вес, их просто держать в одной руке. Незначительный шум при работе встроенного механизма не отвлекает от 3D-моделирования.

Чаще всего используется ABS пластик. Он долговечен, устойчив к износу, отлично подходит для склеивания пластиковых изделий. К его недочётам приравнивают склонность к малозначительной усадке и присутствие соответствующего характерного запаха жжённой пластмассы.

Основная часть устройств используют расходный материал марки ABS шириной 1,75 мм.

Пластик марки ABS с шириной 1,75 мм, предназначенный для 3D- принтеров, имеет возможность использоваться в 3D-ручках. Режим плавки этого состава располагается в диапазоне +210…+250°С.

Нагретый полимерный сплав марки ABS имеет свойство выделять несильный запах, в редких случаях появляется дым. Это не вредно, но лучше работать в помещении с возможностью его проветривания.

Большие рисунки, нарисованные ABS филаментом, можно мыть и чистить от пыли средствами по уходу за бытовыми приборами. Рисунки из этого материала отличаются прочностью и долговечностью.

Пластик имеет широкую цветовую палитру. Не считая традиционной палитры, есть цвета под «дерево», с фосфорическим эффектом. Расцветка нитей довольно насыщенная. Пластик ABS не содержит в собственной палитре прозрачных и глянцевых цветов.

Все нити для 3D-приборов затвердевают при комнатной температуре в течение 1-3 секунд.

Пруток всех марок утрачивает свои собственные свойства при хранении в условиях высокой влажности. Не любит материал прямых солнечных лучей и теплового воздействия.

Нельзя дать однозначный ответ на вопрос «Какая 3D-ручка лучше?». Они работают по-разному, у них разный строительный материал и разные возможности.

3.4 Схема 3D-ручки [3]

4.      

5.     Для начала делают эскиз карандашом на листе формата A4, чтобы понимать, что  нужно нарисовать. Далее подготавливают к работе 3D-ручку. Прежде, чем начать рисовать, нужно произвести несколько манипуляций, чтобы настроить инструмент для рисования.

1. Включение. Подключают блок питания в розетку, а штекер в разъём подключения питания. Должен загореться жёлтый индикатор включения питания, ручка начинает работать в режиме ожидания.

2. Выбрать нить. Перед началом работы убеждаются, что ручка предназначена для печати с использованием выбранной нити.

3. Установить значение температуры. Если инструмент может работать с различными нитями, выбирают такую температуру, которая будет подходить именно для той нити, которую используют.

Немного ждут, пока ручка не нагреется. У большинства моделей есть световой индикатор, подсказывающий, когда инструмент достаточно разогрет, чтобы можно было приступать к работе.

4.Заправка нити. Вставляют нить во входной порт. Если вставлять ранее использованный кусок нити, то обрезают конец ножницами так, чтобы он был плоским. Это помогает предотвратить засорение.

После того, как нить установлена до конца ручки, нажимают кнопку выдавливания. Необходимо чувствовать, что внутри запускается моторчик.

5.Начинаем рисовать на своём эскизе.

5. Фотография проектной работы «Брошка к празднику «День учителя»

6. Оценка результатов проектной работы

Для объективной оценки результатов проектной работы «Брошка к празднику «День учителя»  автор проекта провела опрос среди учащихся школы.

Всем ученикам был задан один вопрос: Хотели бы Вы в подарить  Брошку учителям или кому либо поделки изготовленные 3D ручкой.

Результат опроса представлен в таблице:

Всего участвовало в опросе	Кол-во учеников, ответивших «Да»	Кол-во учеников, ответивших «Нет»
23	16	3

7. Заключение

Идея проекта – создать подарок с помощью 3D-ручки оказалась удачной. Ведь, такие подарки всегда выглядят эксклюзивно, уникально и стильно.

3D ручка является инструментом, который способен рисовать в воздухе. Это не волшебство, а очередной технологический прорыв в области 3D- моделирования, его сфера применения по-настоящему огромна.

Изучение 3D-технологий с каждым годом становится все более значимым для современных детей.

Голосование среди учеников школы, показало, что работу авторов проекта, можно считать, одним из лучшим подарком педагогам нашей школы на их профессиональный праздник. Они были удивлены и безгранично рады.

Список Интернет - источников

1.       3D Моделирование // https://ru.wikipedia.org/wiki/3D-ручка https://ru.wikipedia.org/wiki/3D / https://infourok.ru/prezentaciya_modelirovanie_3_d_ruchkoy-482969.htm