Kooperation mit der Hochschule Rhein-Waal • FabLab-Workshops • April 2018

Mittwoch, 25. April 2018

Wie im Bericht über unsere Technikkurse in der Kraftwerksschule Essen angekündigt:
Die Zusammenarbeit unserer Techniker/innen mit der Rhein-Hochschule Rhein-Waal / Rhine-Waal University of Applied Sciences in Kamp-Lintfort hat begonnen.


3D-Scan, 3D-Druck, Laser-Cutting und mehr

Die SchülerInnen der beiden Technikkurse der Qualifikationsphase 1 haben in der ersten Woche nach den Osterferien an vier aufeinanderfolgenden Tagen der vorletzten Woche an mehreren Workshops in der High-Tech-Werkstatt des FabLabs an der Hochschule Rhein-Waal in Kamp-Lintfort teilgenommen.
Informationen zum FabLab
 
Zentrale Themen waren 3D-Druck, 3D-Scanning, Lasercutting und die CNC-Technik - aktuelle technische Bereiche, die am Gymnasium Horkesgath bereits im Rahmen des Technikunterrichtes unterrichtete werden.

Die FabLab-Werkstatt (fabrication laboratory – Fabrikationslabor) ermöglicht die Herstellung von Einzelstücken mit Hilfe moderner industrieller Produktionsverfahren.

Die Schüler/innen konstruierten und fertigten unter Anleitung der Hochschuldozenten 3D-Drucker und eine CNC-Fräse. Grundstrukturen, Stepper-Motoren,  Microcontroller, Software-Ansteuerung, CAD-Design, Lasercutting und 3D-Scanning - alle Aspekte wurden erarbeitet.


Bericht von Fiona und Luisa Schüller
Team CAD-Design und 3D-Scanning

Nach der Begrüßung und Sicherheitseinweisung begannen die vier Gruppen (CNC-Fräse, 3D-Drucker, CAD-Design und 3D-Scanning) mit der Arbeit.
"Unser" Dozent führte uns zunächst in Anwendungsgebiete des 3D-Scans ein, zum Beispiel dem Einsatz in der Filmproduktion für special effects.

Wir konnten uns anschließend gegenseitig scannen, die Scans mit entsprechender Software bearbeiten und teilweise unsere Oberkörper schon ausdrucken.
 
Am nächsten Tag tauschten die CAD-Design und 3D-Scan-Gruppen ihre Arbeitsplätze. Unsere Gruppe erarbeitete sich nun die Grundlagen des CAD-Designs und designte Schlüsselanhänger, die wir schließlich druckten.An den beiden folgenden Tagen haben wir anspruchsvollere dreidimensionale Figuren designt und gedruckt.


Bericht von Ben Borgsmüller
Team 3D-Drucker und Lasercutting
 
Unsere Gruppe hat sich am ersten Tag auf den Bau eines 3D-Druckers konzentriert. Da unsere Schule selbst schon mit 3D-Druck-Technik ausgestattet ist, konnten wir sofort in den Bau einsteigen und mussten uns nicht erst mit den Grundlagen der Technik beschäftigen.
3D-Drucker arbeiten mit drei Achsen, der Druckkopf bewegt sich jeweils über die X- und Y-Achse, die Druckunterlage kann sich auf der Z-Achse bewegen.
Im Druckkopf wird das Filament, das Material, mit dem der Drucker druckt, erhitzt. Das Filament kann so aus einer Düse austreten und auf der ebnenfalls erhitzten Platte platziert werden. Über Sensoren kann der Drucker die genaue Position des Druckkopfes bestimmen.

Für ein effizientes Vorgehen haben wir unsere Gruppe noch einmal aufgeteilt. Eine Gruppe beschäftigte sich mit dem Rahmen des Druckers, die zweite hat die "Kleinteile" zusammengesetzt und die dritte Gruppe hat sich mit dem Druckkopf beschäftigt.

Am zweiten Tag haben wir unsere Gruppe erneut aufgeteilt. Wir haben die benötigte Platine richtig verlötet und den Lasercutter in Betrieb genommen. Der Lasercutter funktioniert über zwei Achsen, auf denen sich der Laserkopf bewegt. Wir haben zunächst das Material Holz bearbeitet.
Da der Lasercutter Material verbrennt, ist eine Absauganlage nötig, um Flammen zu ersticken und Gase abzusaugen. Am Ende des Tages hattenten wir einige Erfahrung mit dem Laser gesammelt und die andere Gruppe hatte eine funktionsfähige Platine.

Am dritten Tag haben weiter mit dem 3D-Drucker gearbeitet. Die Ursachen für die Fehler in einem ersten Testdruck wurden gefunden, der Höhensensor korrekt justiert, die Ursache für einen weitereren Fehler aber an diesem Tag noch nicht gefunden. Dies gelang allerdings am vierten Tag, so dass die CAD-Gruppe zahlreiche Designs drucken konnte.

Eine gelungene Veranstaltung!

Das „Know-How“ dieser vier Tage implementieren wir in ein großes schulinternes Projekt:
Wir entwickeln, designen und fertigen im Technikraum mit unserer eigenen Technik für das Schulzentrum Horkesgath ein Wegweisersystem. Die ersten Prototypen wurden bereits als praktische Anwendungsbeispiele im FabLab hergestellt.

Das Wegweiser-Team bleibt mit dem FabLab der Hochschule Rhein-Waal in Kontakt und wird das FabLab wieder besuchen. Wir werden berichten.


Die Meinung der Techniklehrer Olaf Molderings und Rudi Michl:

Die Workshops vermittelten einen weiten Einblick in "reale" Technik. Die Teilnehmer/innen des Workshops konnten Schlüsselkompetenzen in den besagten Techniken sehr vertiefen.
Aus pädagogischer Sicht kann man von einem großen Erfolg sprechen. Die Beweise konnten die SchülerInnen in die Hand und mit nach Hause nehmen:
• eine fertiggestellter funktionsfähiger
  3D-Drucker
• eine mit dem Laser geschnittene Box
   für den 3D-Drucker
• eine CNC-Fräse, ebenfalls getestet
   und voll funktionsfähig
• zahlreiche fertige 3D-Objekte - vom Schlüsselanhänger bis zur Büste
• Lasercutting-Designs (Wegweiser, Pokale, verschiedene Gravuren etc.)