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Aus dem Schuljahr

06.11.2022

Schülerinnen lernen den 3D-Druck kennen

Im Rahmen des Projekts „Einführung in den 3D-Druck am Beispiel der Herstellung von Schlüsselanhänger“ der Medien-AG unter Leitung von Frau M.Koch im Stadtmedien Zentrum Stuttgart (SMZ) lernen 15 Schülerinnen den 6. und 7.Klassen vieles über den 3D-Druck und dürfen diesen selbst ausprobieren.

15 Schülerinnen aus den Jahrgangstufen 6 und 7 hatten sich für das Projekt „Einführung in den 3D-Druck am Beispiel der Herstellung von Schlüsselanhänger“ im Stadtmedien Zentrum Stuttgart (SMZ), welches von Frau M.Koch organisiert wurde, angemeldet. Es lief über zwei Nachmittage im Oktober im SMZ unter Leitung von Frau A. Zierer. Die Vorfreude und das Interesse waren groß. Diejenigen, die dieses Jahr keinen Platz für den Workshop bekommen haben, haben die Möglichkeit spätestens im nächsten Jahr daran teil zu nehmen.

In unserem Workshop erfuhren wir, wie der 3D-Druck funktioniert. Zudem lernten wir die kostenlose Software ‚‘TinkerCAD‘ von Autodesk kennen und konnten sie beim Entwerfen unserer Schlüsselanhänger ausprobieren.

Frau Zierer und ihr Assistent hatten für jede Schülerin bereits einen Account für ‚TinkerCAD‘ eingerichtet, sodass sich unsere Gruppe zügig in die Software einarbeiten konnte. Alle Schülerinnen kreierten motiviert ihren eigenen 3D-Entwurf. Unsere 3D-Modelle wurden später in dem eigenen Makerspace vom Stuttgarter Medienzentrum produziert. Tief beeindruckt und mit Begeisterung konnten unsere Schülerinnen eine Woche später ihr fertiges Produkt in ihren eigenen Händen halten.

Die Theorie kam beim Workshop nicht zu kurz. So lernten wir was unter ‘Rapid Prototyping‘ zu verstehen ist. Kurz gefasst, versteht man darunter ein schnelles, kostengünstiges Verfahren, um einen ersten Entwurf als Prototyp umzusetzen. Als exemplarisches Beispiel dienten dazu unsere Schlüsselanhänger-Entwürfe. Diese wurden Schicht für Schicht gedruckt, wobei das Material schichtweise aufgetragen wird und das Verschmelzen und Sintern schließlich einen festen Gegenstand erzeugt. Unsere Entwürfe sind also mit einem additiven Fertigungsverfahren schnell produziert worden. Hätten wir mehrere Werkstücke von ein und demselben Entwurf produziert, dann würden wir dies als ‚Rapid Manufacturing‘ bezeichnen. Wir erfuhren außerdem welche Einstellungen beim 3D-Scannen wichtig sind, sodass der 3D-Druck funktioniert. Nicht zuletzt diskutierten wir Vor- und Nachteile des 3D-Drucks, sprachen über die wirtschaftlichen Faktoren und lernten Beispiele von viel eingesetzten 3D-Drucke in der Industrie kennen.

Fazit: Unsere Schülerinnen haben einen motivierenden Einstieg in die 3D-Konstruktion mit  3D-Druck erhalten, um sich vielleicht in der Zukunft tiefer damit zu beschäftigen und ermuntert werden, ihre eigenen Visionen später Realität werden zu lassen. Eindrücke des Projekts finden Sie hier und hier

Abschließend noch ein paar Daten aus der Geschichte des 3D-Drucks, um zu verstehen, warum dieser in den letzten Jahren so populär in unserer Gesellschaft geworden ist und warum dieses Thema mittlerweile auch im Unterrichtsstoff relevant geworden ist.

Bereits 1984 entwickelte der US-Amerikaner Chuck Hull den ersten funktionstüchtigen 3D-Drucker. Hull nannte die Arbeitsweise seines 3D-Druckers ‚Stereolthographie‘. Mit dieser Methode wurden daraufhin in der Industrie Modelle und Prototypen entwickelt. Erst 2007 entwickelte Adrian Bowyer einen 3D-Drucker nach dem Schmelzschichtenmodell, im englischsprachigen Raum als FDM-Verfahren bekannt (Fused Deposition Modeling). Das besondere daran war, dass dieser Druckertyp zum Selbstbau geeignet war. Zudem veröffentlichte Bowyer seine Konstruktion als Open-Source Projekt. Damit wurde der 3D-Druck populär. Firmen wie MakerBot, Ultimaker sowie andere boten kurz darauf 3D-Drucker unter 2000€ an. Mit einem Freeware-CAD-Programm kann heute jeder Hobbytüftler ein Modell erstellen und es selbst mit seinem eigenen 3D-Drucker drucken lassen oder bei einem Druck-Dienstleister in Auftrag geben.

M.Koch