XXIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Линии и Объемы: Творим с 3Д-ручкой

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Боровкова К.В. 1

---

1МБОУ «Центр образования г. Певек»

Кабакова И.Д. 1

---

1МБОУ «Центр образования г. Певек»

Работа в формате PDF

2.4 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Ручной художественный труд всегда являлся средством развития сферы чувств, эстетического вкуса, разума, творческих сил. Мне всегда нравилось рисовать, мастерить, используя разные материалы и методики. В сети Интернет, мне случайно, попалась информация о 3D-ручке и меня это очень заинтересовало. Мне стало очень интересно, что это такое 3D–ручка? Почему ручка называется 3D-ручкой? Как онаустроена? Чем ручка рисует? И кому 3D-ручка может быть полезна?

3D-ручка - это поистине удивительное устройство для творчества. Создавать различные предметы, от мелких до больших деталей – все это совсем не из области фантастики. Можно сделать любые фигуры прямо в воздухе. Здесь нет границ фантазии и запретов, предоставлена полная свобода действий. 

Мир изменяется, соответственно, меняемся и мы! Изучение 3D–технологий с каждым годом становится все более значимым для современных людей. 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. С помощью 3D–ручки можно не только рисовать и экспериментировать в создании поделок, но и решить множество бытовых проблем.

Проведено анкетирование среди 5-8 классов, в котором приняли участие 65 человек,в результате которого:

1. О 3D-ручке знают 98% участников анкетирования;

2. У большинства респондентов нет 3D-ручки(89%);

3. 58% опрошенных хотят приобрести 3D-ручку;

4. Они считают, что 3D-ручка актуальна в наше время(62%). (Приложение 1)

Поэтому, в своей работе я решила найти ответы на свои вопросы и выяснить область применения 3D-ручки.

Цель: изучить устройство 3D-ручки и область ее применения.

Задачи:

1. Проанализировать литературу по теме исследования.

2. Изучить виды 3D-ручек и пластика.

3.Провести анкетирование среди обучающихся 5-8 классов, обработать анкетныеданные и сделать соответствующие выводы.

4. Составить памятку «Правила безопасного пользования 3D-ручкой».

5. Создатьизделие с помощью 3D-ручки.

Объект исследования: 3D–моделирование.

Предмет исследования:3D-ручка как средство трехмерного моделирования.

Гипотеза: Моделирование с помощью 3D-ручки занимательно для учащихся, развивает пространственное воображение и может использоваться в учебной деятельности.

Глава 1 . Теоретическая часть

1. 1. История возникновения ручки

Иногда приходится слышать высказывания о том, что все уже придумали и изобрели, ничего нового создать практически невозможно и никого ничем удивить нельзя. Но потенциал человеческого разума имеет огромные возможности: инженерная мысль находится в постоянном поиске, третья промышленная революция не за горами, 3D-технологии набирают обороты.

Я начала свою работу с того, что изучила литературу по 3D-моделированию с помощью3D-ручки. Большую часть информации возможно найти в сети Интернет.

В феврале 2013 года возникла первая ручка для создания объёмных форм. Идея пришла в голову инженерам из Великобритании Питеру Дилворс и Максвеллу Боуг из фирмы WobbleWorks, когда сломался 3D-принтер и им потребовалось заделать брешь в напечатанной 3D-модели. Так они создали 3D-ручку, для рисования которой бумага не нужна – она может рисовать в воздухе. Первая 3D-ручка называлась 3Doodler. Сейчас много марок и производителей.

В 2013 году инженеры разработали проект и планировали собрать 30 тыс. долларов для начала производства ручек. В результате им удалось привлечь 2,3 миллиона долларов, что стало свидетельством большого интереса людей к проекту.

3D-ручки – это компактные заменители 3D-принтеров. Прежде всего, это оригинальный инструмент для рисования. Сейчас рисунки можно не только лишь рассматривать, но и потрогать их руками.

При помощи 3D-ручки можно моделировать, создавать макеты, конструировать новые детали, чинить устаревшие вещи.

Конечно, 3D принтер способен создавать сложные фигуры, в точности повторяя элементы запрограммированной модели. Но ручка для трехмерной печати имеет ряд своих, эксклюзивных преимуществ. Прежде всего, это вес. Современные гаджеты весят от 40 грамм. Их легко удержит в руке даже ребенок.

При помощи 3D-ручки можно не только писать тексты, которые не смываются, но и разрисовывать разные предметы, одежду, а также создавать различные декоративные фигуры – серьги, браслеты, ожерелье, жар–птицу, бабочку, вазу с цветами, самолет и даже Эйфелеву башню или любой другой объёмный предмет. Лишь бы Вам были под силу художественные шедевры!

А можно просто в воздухе делать игрушки, сувениры или развивать детскую моторику и воображение.

Это устройство поможет в работеили станет отличным подарком.

1.2. Устройство и принцип работы 3D–ручки

3D-ручка – это портативный аналог 3D-принтера, умещающийся в ладошке и позволяющий создавать трёхмерные модели различной сложности.

Внешне с одной стороны ручка немного напоминает устройство для выжигания, с другой стороны обычную пишущую ручку.

С помощью 3D-ручки возможно делать узоры, надписи, декоративные элементы на различных поверхностях или законченные трехмерные объекты: геометрические фигуры, прототипы и силуэты, также возможно рисовать на плоскости по трафарету. Рисование 3D-ручкой очень увлекательный процесс.

Пользоваться 3D–ручкой может любой человек, даже 5–летний ребенок, так как она приводится в рабочее состояние одним нажатием клавиши, которая отвечает за подачу пластика вперед, а сама подача регулируется контроллером – скоростью подачи пластика.Одним из важных критериев работы является соблюдение техники безопасности при работе с 3D–ручкой (приложение 11).

Рисует 3D-ручка при помощи специальной нити, сделанной из пластика. Внутри ручки помещен нагревательный элемент, который мгновенно разогревает пластик до температуры от 150 до 240 градусов. Нажатием кнопки пластик постепенно выдавливается из ручки и практически мгновенно застывает в той форме, которую ему придали, под воздействием воздуха цветная нить сразу застывает и надпись или рисунок готовы.

Заправляется нить просто, для этого на торце есть два отверстия, одно из которых предназначено для цветной нити, а другое для зарядного устройства. Во многих 3D-ручках есть кнопка реверса, которая позволяет легко извлекать пластиковую нить из ручки. Наконечник изготовлен из керамики, что также важно, поскольку температура проходящего через него пластика достаточно высока, а головка 3D–печати меняется просто и быстро – нажатием двух клавиш, расположенных по обе стороны у основания изделия. (Приложение 2)

1.3 Характеристика заправляемого материала

Для рисования в ручку заправляется пластиковая нить. Есть самые различные расцветки.

В задней части корпуса располагается отверстие, в которое вставляется пластик. 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 фигуры можно моделировать прямо на лету!

Для работы 3D-ручки используется специальный пластик(филамент). Чаще всего используется пластик шириной 1,75 мм.Сопло ручки рассчитано на ширину пластика 3 мм.

Самые распространенные виды пластика:

1.ABS

2.PLA

3.SBS

ABS пластик – это пластик, получивший наибольшее распространение во многих сферах производства, науки и быта. Из пластика ABS производят огромное количество изделий, начиная от игрушек для детей, деталейконструкторов и заканчивая элементами в автомобильной и даже авиапромышленности. К слову, корпус большинства 3D-ручек также сделан изABS пластика.

Температура плавления ABS пластика – 210–235°C.

В основе ABS пластика лежат соединения нефтехимического происхождения, благодаря чему пластик обладает высокой прочностью и не подвержен разложению, отлично подходит для склеивания пластиковыхизделий.

К недочётам ABS пластика относят склонность к малозначительнойусадке и выделение при рисовании небольшого запаха жженой пластмассы,который не вреден для здоровья, поэтому рекомендуется использовать этот видпластика в тщательно проветриваемом помещении.

Большие рисунки, нарисованные ABS пластиком, можно мыть и чиститьот пыли средствами по уходу за бытовыми приборами. Рисунки из этогоматериала отличаются прочностью и долговечностью.Пластик имеет широкую цветовую палитру. Расцветка нитей довольнонасыщенная. Пластик ABS не содержит в собственной палитре прозрачных иглянцевых цветов.

PLA пластик – нетоксичный и полностью безвредный материал. Егочасто используют в медицине, а также в производстве различной упаковки итары. PLA пластик – биоразлагаемый материал, который производится изнатурального природного сырья – сахарного тростника или кукурузы.

Изделия, нарисованные 3D-ручкой из PLA пластика недолговечны.Во-первых, пластик достаточно хрупкий, ударив или уронив изделие, его легкоможно повредить. Во-вторых, так как пластик сделан из натурального сырья -уже через год он начнет постепенно разлагаться.Температура плавления PLA пластика – 160–210°C. Пластик не причиняетвреда окружающей среде, при нагревании не выделяет токсичных веществ инеприятного запаха.Фигуры из PLA наиболее качественны, что объясняется заниженнойтемпературой плавления.Не разрешается мыть и чистить изображения из PLA нитей, они от этогоразрушаются. Расцветки пластика имеют глянцевый блеск.Пластик PLA остывает быстрее, потому что температура его плавленияниже, нежели у ABS пластика. Поэтому данный вид делает более лёгкоеобъёмное рисование. В особенности, этим материалом хорошо рисуется картинка вверх. Также пластиком PLA хорошо рисовать по ткани, держится несколькостирок, и на стеклянных поверхностях.Нагретый пластик PLA пластичный, а после затвердевания он делаетсянаиболее непрочным, чем ABS.

SBS пластик – прочный, эластичный пластик, который не ломается присгибании. Удлинение при разрыве пластика SBS более 250%.Также этот вид пластика имеет высокий коэффициент растяжения –может растягиваться до 650%. Стойкий к обработке химическими веществами,ударопрочный.Пластик при нагревании не выделяет неприятного запаха, не токсичен.

SBS пластик используют для производства медицинских изделий, детскихигрушек и даже тары для пищевых продуктов, а также в инженерных имеханических приложениях.Температура плавления SBS пластика 200–220°C.

Краткую сравнительную характеристику пластиков можно посмотреть в Приложении 3.

1.4. Особенности выбора моделей 3D-ручки

Выбор 3D-ручки

При выборе 3D-ручки, в первую очередь, следует обратить внимание на три составляющие:

1. Технология 3D-печати. Важно учесть, для кого приобретается 3D-ручка и для каких целей. Если это ручка, печатающая расплавленным пластиком, например, то детям до 10 лет она не подойдёт. Есть фотополимерные образцы, более безопасные – не имеющие сильно нагревающихся в процессе работы частей. Если это ручка для корректировки 3D-распечаток, создания художественных объектов или мейкерства¹– напротив, лучше выбрать именно FDM-прибор.

2. Расходники – состав и формат используемых материалов, разные типы пластика и типоразмер прутка. Не все ручки имеют терморегуляцию и могут рисовать разными материалами, необходимо выбрать подходящую. Если ручку приобретает человек, который уже имеет 3D-принтер и который хочет сэкономить на расходниках, очевидно, что предпочтителен будет аппарат, рисующий прутком из того же материала и того же диаметра, который уже есть в наличии у этого пользователя.

3. Функции регулировки температуры и скорости. Степень нагрева экструдера и скорость подачи материала в разных ручках может отличаться. Корректировать выбор следует в зависимости от того, насколько важна точность этих параметров. Если 3D-ручка приобретается как рабочий инструмент, то возможности регулировки более важны, если же как игрушка – можно пренебречь «избыточными» функциями и выбрать более доступный вариант.

Не в последнюю очередь стоит обратить внимание на наличие гарантии. 3D-ручку, купленную на заграничной интернет-площадке, починить в случае поломки будет сложно (зачастую – проще выбросить). Гаджет, купленный у официального дистрибьютора, можно поменять или отремонтировать по гарантии.

Популярные модели 3D-ручек

• 3Doddler – самая первая 3D-ручка. Разработчик устройства, американская компания WobbleWorks, которая смогла уместить 3D-принтер в небольшой пластиковый корпус.

• MyRivell – компания из Китая, которая произвела уже несколько поколений устройств.

• Funtastique One – еще одна китайская компания, известная своими локализованными версиями устройств для российского рынка.

• Creopop – первая ручка, работающая по методу стереолитографии. Это значит, что вместо традиционного пластика используется фотополимер.

• Polyes – китайский производитель, ассортимент которого включает как «горячие», так и «холодные» 3D-ручки.

• Lix Pen – самая компактная 3D-ручка в мире по заверениям разработчиков.

У каждой из предложенных моделей имеются свои отличительные особенности и технология работы. В начале работы рекомендуется ознакомиться с инструкцией по применению (приложение 9)

Глава 2. Практическая часть

3Д-технологии позволили сделать производственные процессы более эффективными. Используются они и в образовании. Ещё одна сфера, где активно используются возможности 3Д-сканирования и печати - это творчество, в том числе и детское. Например, при помощи такого устройства, как 3Д-ручка можно способствовать развитию и раскрытию творческого потенциала у детей. Если раньше объёмные технологии были сложны и ограничивались лепкой, шитьем и прочими поделками, то сейчас можно воплотить в реальность свои фантазии в пластиковом материале.

Для подтверждения выдвинутой гипотезы мы решили использовать 3D–ручку как одно из средств трехмерного моделирования.

Одним из этапов работы стало анкетирование учащихся на знание такого предмета как 3D ручка. Результат анкетирования показал, что 62% учащихся считают 3D ручку актуальной в наше время. Но испытывают трудности в работе с ней, так как мало использовали ее для изготовления полезных вещей.

Для решения выявленных трудностей мною был подготовлен и проведен мастер-класс «Изготовление украшений с помощью 3D ручки».

Значимость мероприятий подобного типа заключается в том, что обучающиеся поэтапно осваивают принципы создания макетов и трехмерных моделей, а также учатся создавать картины, арт-объекты, предметы для украшения интерьера, используя 3D ручки.

В момент проведения мастер-класса решались следующие задачи:

- познакомить учащихся с возможностями 3D ручки;

- научить использовать подручные предметы в качестве основы под трафареты;

- развить пространственное мышление, творческую фантазию, познавательную активность, художественный и эстетический вкус;

- формировать навыки работы в области 3D моделирования.

В заключение мастер-класса была организована мини-выставка готовых работ. Учащиеся сами оценивали качество, эстетичность, оригинальность своих изделий. В процессе работы над открыткой ребята освоили технику изготовления объемной фигуры с помощью 3D ручки. Научились сами делать эксклюзивную вещь.

3D–ручка многофункциональный предмет. С ее помощью можно сделать подарки, объемные модели, сувениры, игрушки, светильники, оригинальные украшения, романтичные презенты, необычные аксессуары для телефонов, планшетов, элементы интерьерного декора, аксессуары для ландшафтного дизайна и многое другое. 3–D ручка даёт возможность рисовать как на плоскости, так и в воздухе.

С помощью 3D ручки можно создавать как плоские, так и объемные работы. Плоские поделки представляют собой изображение, обведенное пластиком по трафарету. Для простоты представьте плоскую поделку как обычный лист бумаги. У таких работ нет выступающих частей, и они выглядят как обычные плоские картинки или значки. Объёмные поделки 3D ручкой это трёхмерные поделки, для простоты представьте стопку листов бумаги. Основным отличием объёмной поделки является наличие глубины. Таким образом, у плоской есть только высота и ширина. В качестве примера объемных фигур можно привести шар, кубик или любое другое геометрическое тело.

Для того чтобы работать с 3D–ручкой, нужна сама ручка, а также пластиковая нить (филамент).

Сначала для того чтобы нарисовать какие либо изделия, мне приходилось искать фотографии, изображения или схемы этих предметов. Но в ходе моих дальнейших занятий я научилась рисовать без помощи шаблонов и эскизов – в воздухе.

Рисование нужно начинать с обычных линий, окружностей, попробуйте написать что – нибудь, чтобы примениться к ручке. Далее, можете скачать с интернета различные трафареты и попробовать их обводить 3D ручкой.Когда уже хорошо освоите плоские фигуры, можно переходить к объемным изображениям.

Пластик к обычной офисной бумаге не прилипает или легко отстает. Но чтобы пластик вообще не прилипал к бумаге, рисунок трафарета лучше предварительно проклеить скотчем. На протяжении занятий я поняла, что удобнее рисовать на стекле, верхняя поверхность которого заклеена скотчем. Пластик к скотчу не прилипает и хорошо отходит от поверхности.

Именно в такой технике я начинала рисовать свои первые работы. Для начала, я распечатала трафарет, заклеила его скотчем и обводила пластиком по рисунку. После этого я приступила к рисованию объемных фигур. Также, сначала для рисования больших объемных фигур может потребоваться фольга, обернутая скотчем.Чтобы сделать объемное изделие ( шар или эллипсоид), не нужно заполнять их пластиком, что экономит время и пластик.

После того как вы научились работать с фольгой, вы можете научиться создавать подделки следующего уровня. Научитесь делать объемные шарообразные фигуры, полые внутри – это основная особенность такой формы, которая называется каркасом. С виду каркас напоминает птичью клетку, состоящую из прутиков, и пустую внутри. Пустота обеспечивает легкость и воздушность будущей поделки, а «прутики» являются фундаментом для поверхностной штриховки. Стоит помнить, что во время штрихования каркаса важно не накладывать на один участок большое количество пластика. В противном случае из-за тяжести пластика и высокой температуры каркас будет проваливаться. Чтобы избежать данной ситуации, штрихи нужно накладывать равномерно, друг за другом, словно штрихуете трафарет.Завершающим моментов в создании поделки является определение точки опоры. Хотя о ней нужно думать еще при выборе позиции, «ставить на ноги» модель нужно в самом конце. Важно понимать, что малейший наклон поделки в какую-либо сторону может привести к тому, что она не сможет стоять самостоятельно. Повлиять на это также может больше количество слоев пластика, придающее работе тяжесть. Самый оптимальный и беспроигрышный вариант использовать 3-4 точки опоры. 4 точки актуально использовать, если вы решили сделать животное на 4-х ногах. 3 точки опоры также имеют место быть, сюда входят поделки морских обитателей с 2-мя плавниками и 1 хвостом, либо фигура с 2-мя ногами и 1 хвостом, либо герой с 2-мя ногами и точкой опоры в виде дополнительного предмета (меч, посох, элемент одежды, природы и т.д.). 2 точки опоры подходит для двуногих персонажей или животных, или для зверушек, балансирующих на двух ногах.

Заключение

В заключении хочется отметить, что цель моего исследования достигнута– изучено устройство 3D–ручки и область ее применения.

В процессе исследования я ознакомилась с историей возникновения3D–ручки, ее названием. Узнала, как устроена 3D–ручка, чем рисует и кому может быть полезна, как правильно выбрать расходный материал. Практическая часть моей работы содержит результаты анкетирования, а также результаты исследований, в ходе которых были изучены и сравнены свойства пластиковых нитей. На основании практической части составлена памятка «Правила безопасного пользования 3D–ручкой».

Моя гипотеза, что использование 3D–ручки в учебном процессе поможет учащимся лучше понять трёхмерное моделирование, определить их дальнейшие интересы, подтвердилась.

Работа имеет выраженную практическую значимость, так как внедрение 3D–ручки в учебный процесс повышает эффективность обучения , обогащает школьников знаниями в области технических дисциплин, развивает у них абстрактное и творческое мышление, навыки трёхмерного мышления, что даёт возможность изготовлять украшения или сувениры.

Результаты моделирования могут быть использованы на уроках математики, технологии, окружающего мира, изобразительного искусства и других предметов.

Также имея 3D–ручку под рукой, можно реализовать многие свои идеи, атакже решить большинство бытовых проблем за считанные минуты.

Данная работа важна, я буду продолжать изучать и совершенствоватьнавыки рисования 3D–ручкой. Мне еще много предстоит изучить по даннойтеме, например, хочется попробовать порисовать холодной ручкой, изучитьсвойства расходных материалов для холодной ручки, напечатать изображение припомощи 3D–принтера.

Таким образом, 3D–ручка – это уже не миф, а реальность! Это инструмент, способный рисовать в воздухе. Волшебство, подумаете вы, но нет, это всего лишь очереднойтехнологический прорыв в области 3D–моделирования.3D–ручки дают возможность открыть в человеке новые таланты илимогут помочь весело провести время, делая игрушки, предметы интерьера, многоподарков друзьям и родственникам, не выходя из дома!

3D–ручка– это гаджет, которому суждено навсегда изменить представлениео том, что такое «рисование», и теперь можно рисовать не на бумаге, а впространстве.

Список литературы

1. https://zen.yandex.ru/media/id/5b27689dbca8f700a80383be/pravilnyi-vybor-3d-ruchki-5b28a2ba17c7f900a9ed900f

2. https://www.3dpulse.ru/news/3d-obzory/chto-takoe-3d-ruchka/

3. https://ekaterinburg.goodcom.ru/news/7-idei-dlya-primeneniya-3d-ruchki

4. https://3dpen-art.ru/news/uroki-risovaniya-3d-ruchkoy/

5. http://3dpen.art/kak-risovat-objomnye-podelki-3d-ruchkoj/

6. http://xn--3-htbaafa2am9dzg.xn--p1ai/podelki-3d-ruchkoj/

ПРИЛОЖЕНИЯ

П риложение1

Приложение 2

Устройство ручки

Приложение 3

Характеристики пластиковой нити

Приложение

Ценовая категория используемых материалов

Проанализировав данные таблицы, можно сделать следующие выводы:
Минимальная цена ручки в разных торговых точках колеблется от 1000 до 1500 рублей, а филамента одного цвета от 200 до 1500 рублей.
Но есть наборы, в которых входит несколько цветов филамента, цена набора колеблется от 600 до 1200 рублей.
То есть, для новичков в рисовании 3D-ручкой, выгоднее купить 3D-ручку и набор цветного филамента.

Приложение

Приложение

Приложение

Инструкция по применению 3D-ручки на занятиях

1. Вставьте адаптер питания в розетку и воткните штекер в отверстие разъема питания. Включится желтый светодиод, что означает готовность к работе. В этом режиме нагревательный элемент не активен, ручка находится в ждущем режиме.

2. Нажатием любой из функциональных кнопок выберите температурный режим в соответствии с видом пластика, который вы хотите использовать – PLAили ABS². Данные виды пластиков имеют разные режимы плавления.

3. Нажмите кнопку подачи пластиковой нити. Включится индикатор красного цвета, и перо ручки начнет нагреваться. Спустя 30–40 секунд цвет индикатора сменится на зеленый, что означает готовность пера к использованию. Насадка будет нагрета до температуры, отображаемой на дисплее.

4. Вставьте филамент (пластиковую нить) в отверстие для его загрузки, которое находится в начале ручки. Другой рукой нажмите на кнопку подачи филамента и не отпускайте до окончания загрузки нити, электрический привод самостоятельно затянет нить внутрь и доставит ее до нагревательного элемента. Когда из экструдера появится расплавленный пластик, процесс загрузки закончен.

5. Кнопка управления скорости подачи филамента может регулировать объем подачи пластика в экструдер. При максимальной скорости будет выдавливаться толстый слой нити, при минимальной скорости можно получить очень тонкую нить.

6. Если ручка не используется более пяти минут, индикатор будет выдавать режим SLEEP.

7. Для смены материала нужно выгрузить старую нить нажатием кнопки выгрузки и затем заправить новую нить.

Приложение

Мастер-класс на тему:

«Изготовление украшений с помощью 3D ручки»

Цель: изготовить открытку с помощью 3D ручки.

Задачи мастер-класса:

- познакомить учащихся с возможностями 3D ручки;

- научить использовать подручные предметы в качестве основы под трафареты;

- развивать пространственное мышление, творческую фантазию,

познавательную активность, художественный и эстетический вкус;

- формировать навыки работы в области 3D моделирования.

Ход мастер-класса:

1.Организационная часть.

Эмоциональный настрой.

Просмотр видеоряда с изображением различных изделий, демонстрация моделей предметов интерьера, изготовленных с помощью 3D ручки.

2.Постановка учебной задачи. Самоопределение к деятельности.

Создание рисунков в воздухе – инновационное, необычное хобби для детей и взрослых.

Вам предстоит сделать рисунок 3D-ручкой на плоскости и рисунок в объеме.

При помощи компактного электромотора внутри ручки тонкий, нитевидный пластик протягивается через корпус, нагревается и выталкивается через сопло.

Расплавленный пластик моментально застывает в воздухе, материализуя творческие задумки рисующих.

Чем полезен наш мастер-класс?

1. 3D-ручка развивает моторику рук, фантазию и воображение.

2. Приучает ребёнка идти до конца (тут всё зависит от ребёнка) – даёт возможность создавать свои игрушки.

3. Появляется интерес совмещать разные материалы при работе с ручкой (железо, дерево, стекло, ткань).

4. Позволяет ребенку самореализоваться в сфере творчества.

5. 3D-ручка интереснее чем экран планшета или компьютера.

6. 3D-рисование увлекает не только детей, но и их родителей.

3. Что же такое 3D ручка?

3D ручка – это инструмент, способный рисовать в воздухе. Волшебство, подумаете вы, но нет, всего лишь очередной технологический прорыв в области 3D моделирования. Гаджет, которому суждено навсегда изменить представление о том, что такое «рисование», ведь теперь вы сможете рисовать не на бумаге, а в пространстве! Устройство напоминает FDM-принтер, однако сфера его применения по- настоящему огромна. С его помощью вы сможете не только практиковаться в рисовании и экспериментировать в создании художественных шедевров, но и определенно сможете решить множество проблем бытового характера. Какие виды 3D ручек бывают? На сегодняшний день различают два вида ручек: холодные и горячие. Первые печатают быстро затвердевающими смолами – фото полимерами. «Горячие» ручки используют различные полимерные сплавы в форме катушек с пластиковой нитью.

Как работает 3D ручка?

Принцип работы горячей 3D ручки предельно прост. В отличие от обычных приспособлений для письма и рисования, вместо чернил заправляется пластиковая нить. Большинство ручек, доступных на розничном рынке, используют обычный полимерный пруток, который покупается для принтеров, работающих по технологии послойного наплавления.

В задней части корпуса предусмотрено специальное отверстие, в которое вставляется филамент. Встроенный механизм автоматически подводит, чернилок экструдеру, где оно расплавляется и выдавливается в расплавленном виде наружу.

Металлический наконечник печатной головки нагревается до температуры 240°С, поэтому при работе с устройством следует придерживаться базовых правил безопасности.

Несмотря на то, что ручки оборудованы встроенным вентилятором дляускорения процесса застывания пластика, небрежное отношение к приборунапрямую связано с риском получить ожег.

Габариты ручки позволяют легко удерживать ее в одной руке. Незначительныйшум при работе встроенного механизма не отвлекает от 3D моделирования.

FDM-ручка поддерживает быструю замену прутка, что дает возможностькомбинировать цвета и материалы непосредственно во время рисования.

Используемый материал может быть разным ABS или PLA.

В быту чаще используется ABS пластик. Он долговечен, устойчив к износу,хорошо подходит для склеивания пластиковых изделий. К его недостаткампричисляют склонность к незначительной усадке и наличие характерногозапаха жженной пластмассы.

Фигуры из PLA более качественны, что объясняется заниженной температуройплавления. Кроме того, данный состав изготавливается из натуральныхкомпонентов, что делает его биоразлагаемым.

В то же время срок годности такого филамента заметно меньше, чем у ABS-сплавов.

Инструктаж по технике безопасности при работе с электроприбором.

4. Самостоятельная работа учащихся

Техника рисования 3d ручкой.

Порядок выполнения открытки:

1. Берем каркас под рамку.

2. Наносим на него карандашом рисунок (растительный, цветочный,геометрический орнамент), либо произвольные линии. Важно, чтобы всеконтуры были замкнутые.

3. Подготовив ручку к работе, приступаем наносить разогретый пластик на наштрафарет и следим за тем, чтобы контуры замыкались.

5. Итог занятия. Рефлексия.

Делаем мини-выставку готовых работ. Дети сами оценивают качество, эстетичность, оригинальность своих изделий. Ребята, на занятии освоили технику изготовленияобъемной фигуры с помощью 3D ручки. Научились сами делать эксклюзивнуювещь!

Приложение 1

Разработка памятки «Правила безопасного пользования 3D-ручкой»

Как и любой электроприбор, 3D ручка не является исключением из правил и требует выполнения базовых правил техники безопасности во время эксплуатации. Она также может работать как от сети, так и от встроенного аккумулятора.

Техника безопасности:

1.Не использовать 3D ручку не по назначению.

а)Не опускать в воду;

б)Не бросать;

в)Использовать только рекомендованные материалы для 3D творчества;

г)Осторожно использовать ручки с нагревательными элементами, во избежание ожога;

д) Не пробовать на вкус ни материал для творчества, ни ручку;

2.Использовать рекомендуемые параметры питания 3D ручки.

3.Не пытаться проталкивать пластик в ручку, во время работы, самостоятельно.

4.Не допускать попадания остатка пластика целиком в ручку.

Если у вас заканчивается пластик (из ручки должно торчать не менее 1см пластика), то настоятельно рекомендуется извлекать его.

5.Извлекать пластик перед окончанием работы.

6.Хотя многие ручки оснащены таймером автоотключения, настоятельно рекомендуется отключать от сети, если вы долго ей не пользуетесь.

7. Делать перерывы в 3D творчестве. Хотя материалы для творчества сделаны из безопасного сырья, его пары могут быть неприятны на запах (индивидуально).

8. Не класть или ставить не остывшую 3D ручку на непредназначенные для этого поверхности (стол, пакет, одежда, картон), во избежание возгорания.

9. Не пытаться умышленно прикоснуться разогретым или неостывшим носиком ручки к человеку или животному.

10.Работать в стороне от легковоспламеняющейся жидкости.

Приложение 2