Proyecto de vapor de corte por láser de inventor de avión con LaserMaker

En este proyecto de fabricante de STEAM, los estudiantes continúan el viaje de diseño de "pincel mágico" al convertir un avión de pasajeros dibujado a mano en un modelo de avión cortado con láser utilizando LaserMaker. La lección revisa el escaneo de imágenes, el recorte, el contorno, el grabado y el corte, luego extiende la actividad con el tren de aterrizaje, las placas soldadas, las alas principales, la estructura de la cola, las juntas estilo bayoneta, los motores duales, las hélices, el cableado y las pruebas de control remoto.

1. Descripción general de la lección

1,1 Objetivo del proyecto

Los estudiantes dibujarán una vista lateral original del avión de pasajeros, la escanearán en LaserMaker, prepararán un contorno de corte exterior limpio, grabarán el dibujo, cortarán el cuerpo del avión, crearán un modelo de avión más completo con alas y tren de aterrizaje, luego explorarán una actualización de control remoto usando dos pequeños motores y hélices.

1,2 Uso recomendado en el aula

2. Objetivos de aprendizaje

2,1 Lo que aprenden los estudiantes

2,2 Habilidades de STEAM desarrolladas

2,3 Fabricación responsable

Los estudiantes deben operar el cortador láser solo bajo la guía del maestro o supervisor de laboratorio. Antes de cortar, compruebe el enfoque, la salida de capa, la colocación del material y los parámetros de procesamiento. Al agregar motores y hélices, mantenga las manos, los cables, el papel suelto y el cabello lejos de las piezas giratorias, y pruebe el modelo bajo supervisión.

Inspiración del proyecto: Del inventor del coche al inventor del avión de pasajeros

Esta lección les pide a los estudiantes que construyan un avión de pasajeros basado en las habilidades aprendidas en la primera lección. En lugar de enfocarse solo en una silueta plana, los estudiantes gradualmente agregan estructura, tren de aterrizaje, alas y un sistema de propulsión de control remoto opcional.

4. preguntas de pensamiento pre-clase

Los maestros pueden comenzar la lección con preguntas de diseño de aeronaves. Estas indicaciones ayudan a los estudiantes a observar la estructura, el propósito y la función antes de comenzar a dibujar.

5. procedimiento de la lección

5,1 Hacer un solo avión de silueta

Pida a los estudiantes que dibujen el avión de pasajeros que imaginan. Una vista lateral funciona mejor para este proyecto porque proporciona un contorno de fuselaje claro que se puede procesar en un contorno de corte.

Utilice una aplicación de escaneo u otro método aprobado por el aula para escanear el dibujo e importarlo a LaserMaker. Primero, use Imagen> Recortar para eliminar el espacio en blanco alrededor de la imagen.

A continuación, utilice Imagen> Esquema para generar el esquema del avión. Apague temporalmente la salida de mapa de bits, seleccione y elimine el contorno interior y mantenga sólo el contorno exterior para cortar. A continuación, vuelva a activar la salida de mapa de bits para que el dibujo original del alumno pueda grabarse en el modelo terminado.

Haga doble clic en el área de parámetros de capa en LaserMaker y defina los parámetros de grabado y corte para el proyecto de madera contrachapada. Después de verificar la configuración, envíe el archivo al cortador láser para su procesamiento.

5,2 Hacer un modelo de avión completo

Comience por diseñar las ruedas del tren de aterrizaje del avión y pequeños anillos de fijación de madera. En el flujo de trabajo de origen, el diámetro de la rueda es de 13mm. Añada un orificio central de 3mm a la posición de la rueda y utilice Copia de matriz para crear los anillos necesarios y las piezas repetidas.

A continuación, diseñe dos placas soldadas para el avión. El flujo de trabajo de origen utiliza placas soldadas de tamaño 20mm por 15mm, con características de tarjeta de tamaño 10mm por 3mm Estas placas ayudan a conectar el cuerpo del avión y mejorar la estabilidad del ensamblaje.

5,3 Dibuja la cola y las alas principales

Dibuje un rectángulo de 60mm por 15mm para empalmar la sección de cola del avión.

Dibuja un rectángulo de 20mm por 120mm y utiliza la curva de Bessel y la herramienta de dibujo de líneas en LaserMaker para crear la forma del ala principal. En el flujo de trabajo de origen, los alumnos pueden hacer clic para colocar puntos, arrastrarlos para crear arcos y hacer clic con el botón derecho para finalizar el dibujo.

Copia y pega el ala, luego espérala para el lado opuesto. Utilice la función de soldadura para conectar el ala al rectángulo, luego repita la misma operación de soldadura para el otro lado.

Dibuje las características de unión de estilo bayoneta correspondientes y colívelas de acuerdo con el diseño de la fuente. El flujo de trabajo de origen enumera los tamaños de bayoneta como 10mm por 2,7mm, 37mm por 2,7mm y 15mm por 2,7mm.

5,4 Ensamblar el cuerpo del avión y el tren de aterrizaje

Después de que todas las piezas estén diseñadas, envíe el archivo de diseño al cortador láser para su procesamiento. Una vez que se cortan las piezas, empalme las placas soldadas en el cuerpo del avión. Use pegamento caliente o pegamento blanco para reforzar la estructura ensamblada donde sea necesario.

Coloque las ruedas en la parte delantera y trasera de la aeronave usando palos pequeños y anillos de madera para formar el tren de aterrizaje. En el flujo de trabajo de origen, el modelo utiliza dos ruedas traseras y una rueda delantera.

6. Procesamiento láser

Importe los archivos de diseño guardados en la máquina de corte por láser para su procesamiento. Antes de procesar, verifique la colocación del material, las capas de grabado y corte, y la distancia focal. La lección de origen recuerda a los estudiantes ajustar el enfoque antes de cortar para reducir el riesgo de cortes incompletos.

7. obras de actualización: Añadir control remoto

7,1 Instalar el receptor y los motores

Para la actualización del control remoto, conecte la placa del receptor a la cola vertical del avión de pasajeros. Luego pegue dos motores pequeños simétricamente a ambos lados del ala principal e instale hélices en los ejes del motor.

7,2 Conecte la caja de la batería, el interruptor y el receptor

Saque la caja de la batería y el interruptor. Conecte el cable negro, o el cable negativo, de la caja de la batería a la placa receptora con cinta eléctrica. Conecte el cable rojo, o el cable positivo, al conmutador como se muestra en el flujo de trabajo de origen.

Conecte la línea BL, cables verdes y blancos, en la placa receptora al pequeño motor de la derecha. Instale la batería, encienda el interruptor y presione el botón derecho en el control remoto para verificar si el motor gira.

Conecte la línea BF, los cables azul y amarillo, en la placa receptora al motor pequeño de la izquierda. Encienda el interruptor nuevamente y presione el botón izquierdo en el control remoto para verificar si el motor izquierdo gira.

7,3 Dirección de la hélice de prueba

Las dos hélices deben girar en direcciones opuestas. En el flujo de trabajo de origen, la hélice izquierda gira en sentido horario y la hélice derecha gira en sentido antihorario. El arco B de cada pala de la hélice debe inclinarse hacia adentro.

Después de instalar la batería de litio 18650 y encender el interruptor, use el control remoto para verificar si las hélices pueden conducir el avión hacia adelante. Si los botones inferiores hacen que el avión se mueva hacia atrás, retire los cables del motor, intercambie sus posiciones y reconéctelos mientras mantiene los cables verde y blanco en el motor derecho y los cables azul y amarillo en el motor izquierdo.

8. Práctica en el aula y consejos de enseñanza

8,1 Flujo de trabajo del estudiante

8,2 Sugerencias de los profesores

9 Reflexión y evaluación

9,1 Preguntas de reflexión

9,2 Evaluación de estudiantes y pares

Los estudiantes pueden evaluar su propio trabajo y dar retroalimentación basada en la creatividad, la firmeza estructural, la apariencia y la actitud de aprendizaje.

Proyecto terminado y compartir

Al final de la lección, los estudiantes pueden mostrar sus modelos de aviones, explicar cómo diseñaron el fuselaje, las alas, la cola, el tren de aterrizaje y la actualización del control remoto, y discutir qué mejorarían en la próxima versión.

11. Desafío de extensión

Después de terminar el modelo básico de avión, los estudiantes pueden rediseñar la forma del ala, ajustar las posiciones del tren de aterrizaje, mejorar el soporte de la cola, probar diferentes posiciones del motor o comparar las direcciones de la hélice. También pueden diseñar una pista de aeropuerto, terminal, hangar, expositor o exhibición de transporte en el aula para ampliar el entorno del proyecto.

Para un desafío creativo más amplio, los estudiantes pueden usar el mismo flujo de trabajo de dibujo-escaneo-proceso-corte-actualización para diseñar otros vehículos, como planeadores, helicópteros, cohetes, barcos, trenes o futuros conceptos de transporte.

12. Nota de equipo para maestros

Este proyecto es adecuado para las cortadoras láser en el aula que soportan el grabado y corte de madera contrachapada delgada para las actividades de los estudiantes. Para las escuelas y los laboratorios STEAM para principiantes, los proyectos como los modelos de aviones dibujados a mano, las alas, el tren de aterrizaje y las actividades de LaserMaker para principiantes se pueden completar con un cortador láser en el aula, como elSerie Thunder Laser Bolt.

Los maestros pueden elegir la configuración de la máquina y el material según el espacio del aula, las necesidades de supervisión de los estudiantes, el grosor del material, el tamaño del proyecto y la configuración de ventilación. Los estudiantes siempre deben probar los ajustes, verificar el enfoque y seguir las reglas de seguridad láser de la escuela antes del corte final.