Diseño de vapor y construir proyecto de iluminación ambiental de bricolaje

La iluminación ambiental, también conocida como iluminación ambiental LED, se usa ampliamente en parques temáticos, hoteles, hogares, exposiciones, espacios comerciales y proyectos de iluminación artística. Al cambiar los patrones, los colores y los estilos de iluminación, las luces ambientales ayudan a crear diferentes estados de ánimo para diferentes espacios.

En este curso STEAM láser, los estudiantes diseñarán y construirán una luz ambiental de bricolaje. El proyecto combina un marco cuadrado cortado con láser, patrones de acrílico grabados, iluminación LED, un interruptor basculante, energía de la batería, cableado y ensamblaje estructural. Es una actividad de fabricante más avanzada que alienta a los estudiantes a conectar la fabricación digital con la electrónica práctica.

1. Descripción general del curso

La estructura de luz ambiental está construida alrededor de un marco cuadrado. Los paneles de patrón de acrílico se insertan en el marco, mientras que la tira de LED, la batería, la placa de carga, el interruptor y los cables están dispuestos en el interior. Los estudiantes aprenderán cómo un objeto decorativo puede combinar estructura, diseño visual y circuitos funcionales.

2. Objetivos de aprendizaje

3. Contexto del mundo real

La iluminación ambiental se utiliza tanto en espacios privados como públicos para dar forma a cómo se sienten las personas en un entorno. Una luz cálida puede hacer que una casa se sienta cómoda, mientras que un diseño de luz temática puede apoyar la atmósfera de un hotel, exposición, tienda o exhibición creativa.

Este proyecto ayuda a los estudiantes a conectar el diseño con la función. No solo están dibujando patrones decorativos, sino que también están pensando en cómo el marco sostiene el acrílico, cómo pasa la luz a través de las áreas grabadas y cómo el circuito se ajusta de manera segura dentro del producto.

4. Materiales y herramientas

5. Consideraciones de diseño e ingeniería

6. procedimiento de la lección

6,1 Diseño del marco cuadrado

Haga clic en el botón Creación de la barra de herramientas superior, seleccione Cuadro en ángulo recto y establezca la longitud, el ancho y la altura en 100mm, 100mm y 60mm. Establezca el tamaño de la ranura en 15mm.

Utilice la herramienta Rectángulo para dibujar un rectángulo de 94mm × 6mm y colocarlo sobre la cubierta inferior. Luego dibuja un rectángulo de 21,3mm × 5mm y colocarlo en el centro de la ranura por encima de la cubierta inferior.

Gire la cubierta trasera 90 ° y muévase hacia el lado izquierdo de la cubierta inferior. Mueva la cubierta derecha a la parte inferior de la cubierta inferior. Luego dibuja un rectángulo de 94mm × 94mm en el centro de la cubierta inferior. Seleccione el rectángulo, utilice Desfase de curva y defina el desfase en 10mm hacia dentro.

Dibuja tres rectángulos: un rectángulo de 10mm × 21,6mm y dos rectángulos de 3mm × 10mm. Alinea el rectángulo más grande a la esquina superior derecha de la cubierta inferior, conecta los rectángulos más pequeños y alínalos a la derecha del rectángulo más grande. Copie, pegue, refleje y organice estos grupos de rectángulos alrededor de la cubierta inferior de acuerdo con la referencia de diseño.

Duplica los grupos de rectángulos seleccionados y colózalos en los lados izquierdo y derecho de la cubierta inferior. Seleccione el rectángulo exterior y los seis rectángulos laterales y, a continuación, aplique Unión.

Aplique un radio de esquina redondeado de 5mm a los rectángulos interiores de ambas cubiertas inferiores. Elimine los tres rectángulos a ambos lados de la cubierta inferior izquierda y cambie el tamaño del rectángulo interior a 65mm × 65mm.

Seleccione la cubierta inferior y el rectángulo largo encima de ella y, a continuación, aplique Unión. Elimine el rectángulo grande en la cubierta inferior. Seleccione el rectángulo pequeño sobre la cubierta inferior y use Diferencia. Finalmente, establezca un radio de esquina redondeado de 3mm para las ranuras.

Dibuja dos rectángulos de 100mm × 6mm y colízalos en los lados superior e inferior de la cubierta izquierda. Utilice Diferencia en cada rectángulo. Dibuje un círculo de 6mm de diámetro y alinearlo horizontalmente en el centro de la cubierta izquierda.

Elimine los rectángulos adicionales de la cubierta posterior. Luego, reduzca el ancho y la altura de cada uno de los seis rectángulos en la cubierta posterior en 0,3 unidades. Duplique y pegue las dos cubiertas inferiores y la cubierta posterior una vez para obtener todos los dibujos para el marco cuadrado.

6,2 Diseño de los paneles de patrón de acrílico

Utilice la herramienta Rectángulo para dibujar el Rectángulo 1 con dimensiones de 93mm × 100mm. Duplique el rectángulo pequeño desde el interior de la cubierta inferior y muévalo al centro del Rectángulo 1. A continuación, duplique y pegue el Rectángulo 1 y el rectángulo pequeño como se muestra en la referencia.

Prepare un simple dibujo de café. En el flujo de trabajo de origen, los estudiantes buscan un dibujo de línea de café, guardan la imagen y luego la abren en el software de diseño. Los maestros también pueden proporcionar una imagen aprobada para su uso en el aula.

Seleccione la imagen del café, use el Rastreo de contorno para crear los contornos, ajuste el tamaño y muévalo dentro del rectángulo izquierdo. Luego use las herramientas Rectángulo y Fuente para agregar texto y líneas preferidas dentro del rectángulo pequeño.

Elimine los dos pequeños rectángulos temporales. Dibuja dos rectángulos de 80mm × 80mm y ponlos en medio de los dos rectángulos grandes.

6,3 Establecer los parámetros del proceso láser

Para el marco cuadrado, haga doble clic en la capa negra y establezca el material, el grosor y el proceso en tilo, 3mm y corte.

Para el patrón acrílico, seleccione todos los patrones excepto los dos rectángulos grandes y cámbialos a la capa amarilla. Establecer la capa amarilla a acrílico, 3mm, grabado. Establecer la capa negra a acrílico, 3mm, corte.

6,4 Conectar el circuito

Conecte el interruptor basculante, la tira de luz LED, la placa de carga, la batería de iones de litio y los cables de acuerdo con la referencia del circuito. Debido a que este paso implica un soldador, debe completarse cuidadosamente bajo la supervisión del maestro.

6,5 Ensamblar la estructura

Ensamble las cubiertas izquierda y derecha con las dos cubiertas delantera y trasera más pequeñas primero. A continuación, montar la cubierta inferior, seguido de la cubierta superior. Finalmente, ensambla las dos cubiertas delantera y trasera más grandes.

En la ubicación del interruptor, coloque una tuerca y una junta a través del orificio circular en la cubierta superior. Atornille otra tuerca y junta para asegurar el interruptor. Aplique pegamento dentro del marco cuadrado y fije los componentes de cableado en su lugar. Esto combina el circuito y el marco exterior.

Inserte los dos patrones de acrílico en el marco cuadrado para completar el ensamblaje.

7. Proyecto terminado

La luz ambiental terminada combina un marco de tilo cortado con láser, paneles acrílicos grabados, iluminación LED y un circuito interno. Los estudiantes pueden comparar cómo se ve la luz cuando se utilizan diferentes patrones de acrílico, diseños de texto o detalles del marco.

8. Probar, ajustar y reflejar

9. Desafío de extensión

Los estudiantes pueden rediseñar los paneles acrílicos con un tema diferente, como una luz nocturna de dormitorio, un letrero de cafetería, una exhibición de exhibición o una decoración navideña. También pueden experimentar con diferentes diseños de líneas, diseños de texto o detalles de marcos para crear un nuevo estilo de iluminación.

Para las escuelas y los laboratorios STEAM para principiantes con actividades electrónicas supervisadas, este proyecto se puede completar en un cortador láser para el aula, como elSerie Thunder Laser Bolt.