Tecnologías de impresión 3D en la Escuela Internacional Lomonosov

¡Hola a todos! En este artículo, le contaremos sobre la implementación de la impresión 3D en la educación y compartiremos la experiencia de usar Hércules de Implementa en una escuela privada.

Sobre la escuela

Este hermoso edificio de ladrillos rojos de más de un siglo de antigüedad se encuentra en una zona pintoresca en el encuentro de los ríos Volga y Oka en Nizhniy Novgorod. Pensarías que se trata de una mansión de un rico industrial o de la sede de una empresa naviera, pero estarías equivocado. Este edificio es en realidad una escuela.

Cuenta la leyenda que un grupo de comerciantes de Nizhniy Novgorod contribuyó a construir esta escuela como regalo a la ciudad por el 200 aniversario del nacimiento de Mikhail Lomonosov . Fue fundada en 1911, y en 1913 la escuela abrió sus puertas a la primera generación de estudiantes. Hasta el día de hoy, este edificio sirve como centro educativo: desde 1992 ha sido una escuela secundaria privada que lleva el nombre de MV Lomonosov, también conocida como Escuela Privada Lomonosov.

Esta escuela internacional está certificada para enseñar a los estudiantes de acuerdo con los programas de la Escuela Primaria y la Escuela Media del sistema de Bachillerato Internacional. La escuela está disponible para estudiantes tanto rusos como extranjeros.

El proceso de enseñanza se realiza en ruso, con el apoyo activo del idioma inglés proporcionado por profesores asistentes y profesores de lenguas nativas para estudiantes extranjeros.

La escuela también está acreditada y autorizada en el sistema educativo ruso y cumple con los estándares estatales más recientes. Esta escuela implementa activamente el aprendizaje basado en proyectos y equipos modernos en educación. Una de las posesiones más preciadas de la escuela es una impresora 3D Hercules adquirida en Top 3D Shop.

Hércules

Caracteristicas:

• Tecnología de impresión: FDM
• Espesor de la capa: a partir de 20 micrones
• Temperatura máxima de la plataforma de impresión: 125 ° C
• Temperatura máxima de la extrusora: 260 ° C
• Calefacción de mesa: vidrio extraíble
• Cámara de construcción: 200x200x210mm
• Factor de ruido: 48 dB
• Materiales admitidos: ABS, PLA, Flex, Caucho, SBS, BF Bronze, Carbono, Nylon, HIPS, PET
• Diámetro del filamento, mm: 1,75
• Diámetro de la boquilla, mm: 0,2, 0,3, 0,5, 0,8, 1
• Consumo de energía: 500 W
• Capacidad: 34-50 cm3 / h
• Dimensiones, mm: 391x380x496
• Peso, kg: 18,9
• Material de la caja: acero
• Software: Slic3r
• País de origen: Rusia
• Formatos de archivo: STL, OBJ
• Calibración: mecánica
• Interfaces: USB, SD
• Número de cabezales de impresión: 1
• Velocidad de impresión: 100 mm / s
• Sistemas operativos compatibles: Windows, Linux, MacOS

Por qué la escuela eligió a Hércules

“Los profesionales de la tienda Top 3D nos recomendaron esta impresora. El sitio web de la tienda fue uno de los mejores resultados de búsqueda, durante una llamada telefónica logramos definir los objetivos educativos que queremos lograr y elegimos el equipo apropiado. Nuestra elección fue el Hércules de Imprinta. El origen ruso de la impresora 3D nos pareció una ventaja definitiva, y más de un par de veces desde que comenzamos a usar la impresora, nuestra elección ha demostrado ser la correcta.

Por ejemplo, cuando probamos por primera vez la impresión 3D en el dispositivo, tuvimos muchas preguntas. El equipo de Top 3D Shop logró encontrar las soluciones de forma rápida y eficiente por teléfono o correo electrónico.

Seis meses después, el cinturón de la impresora 3D se desgastó, fue la primera avería grave del equipo que experimentamos. Contactamos con la tienda Top 3D y rápidamente nos enviaron una nueva. Pudimos instalarlo con facilidad y continuar usando la impresora de inmediato.

Con nuestro primer pedido, les pedimos a los empleados de Top 3D Shop que ensamblaran un conjunto de diferentes tipos de filamentos para que los probamos. Junto con PLA y ABS, probamos FLEX, SBS y Rubber de Filamentarno!

Cosas que amamos

Este es nuestro primer intento de impresión 3D y, gracias a esta impresora, podemos decir con seguridad que la impresión 3D es fácil y asequible. La impresora en sí es bastante segura, pero dado que niños de tan solo seis años asisten a nuestra escuela, decidimos hacer una caja protectora para el dispositivo. La impresora tiene un buen equilibrio entre los elementos abiertos y sellados; de esta manera, puede controlar el progreso y estudiar los principios de la impresión 3D.

Beneficios y propósitos de la impresora 3D

La impresora 3D nos dio la posibilidad de ampliar en gran medida las oportunidades de nuestros estudiantes en varias áreas diferentes de la experiencia de aprendizaje a la vez. Por ejemplo, en el programa de los Años Intermedios, en la asignatura de Diseño, animamos a nuestros estudiantes a encontrar soluciones a diversos problemas.

Este ejemplo en particular es una de las mejores experiencias que hemos tenido hasta ahora. La mayoría de nuestros maestros utilizan pizarrones magnéticos en el proceso educativo. Los utilizan para exhibir obras ejemplares, adjuntar listas de tareas pendientes y mostrar ayudas visuales e ilustraciones.

Tomamos esta situación como premisa para un desafío de diseño para nuestros estudiantes. Los animamos a que crearan prototipos de imanes temáticos para profesores. Este trabajo combina perfectamente tareas en varias áreas. El primero fue la comunicación: imitaba el trabajo de la vida real con los clientes. Además, tenían que hacer imanes personalizados que pudieran «hablar» por el profesor. El desafío también involucró la geometría, ya que los estudiantes tenían que calcular el área de superficie y el tamaño de los imanes. Además de eso, tuvieron que idear posibilidades de uso futuro para sus prototipos.

Durante los dos meses, tuvieron que crear estos prototipos, nuestros estudiantes tuvieron que comunicarse con sus “clientes”, aceptar correcciones y hacer ajustes al proyecto. Manejaron todo el proceso, desde los bocetos y hasta los productos finales.

Los estudiantes entrevistaron a los maestros, dibujaron bocetos, imprimieron prototipos y los pusieron en práctica. Luego, los maestros les dieron a los estudiantes comentarios sobre los prototipos, para que pudieran introducir cambios en sus modelos de acuerdo con sus hallazgos. Uno de los desafíos más importantes para nosotros fue mostrar a los estudiantes que la impresión 3D es una de las formas más rápidas de hacer un prototipo y evaluarlo.

Para atraer a la mayor cantidad de estudiantes posible, utilizaron la impresora de la siguiente manera: los estudiantes enviaron sus modelos para imprimir por sí mismos y transmitieron lo que estaban haciendo en línea utilizando la cámara web instalada en la impresora. De esta manera, todos los demás estudiantes tuvieron la oportunidad de ver todo el proceso de impresión.

Este ejemplo muestra que antes de que obtuviéramos esta impresora, este proyecto solo habría incluido la realización de dibujos de prototipos, y la cantidad de formularios y materiales que tendríamos que usar habría sido mucho menos diversificada.

Una vez que los estudiantes completan su primer trabajo de impresión de principio a fin, aprenden sobre los principales beneficios y desventajas de la impresión 3D. Esto les permite utilizar tecnologías de impresión 3D en otros proyectos de diferentes materias. Por ejemplo, pueden imprimir pequeños esqueletos de dinosaurios para el diorama de la escala geocronológica para geografía, o hacer un modelo 3D de un refrigerador que demuestre el trabajo del elemento Peltier para sus clases de física.

El hecho de que tengamos equipos profesionales como este a nuestra disposición brinda a nuestros estudiantes la oportunidad de explorar diferentes áreas de investigación. Pueden calcular las dimensiones económicas de sus prototipos. Para nuestros estudiantes de secundaria, un proyecto para una mano de exoesqueleto impresa en 3D fue un buen punto de partida para estudiar la sección de Salud digital del programa de diploma Tecnologías de la información en una sociedad global.

Desafíos

Tuvimos que enfrentar algunas dificultades al usar esta impresora. La gran mayoría de las computadoras y tabletas escolares se ejecutan en MacOS e iOS. Por esta razón, tuvimos que comprar una computadora con Windows específicamente para la cortadora. Este problema ya está resuelto, ya que en el canal de YouTube de Imprinta desglosan cómo configurar Cura. Ahora la impresora también puede ser compatible con MacOS.

Pros y contras

Tamaño del área de construcción. Cuando elegimos el equipo, nos aseguramos de optar por la impresora 3D con el área de construcción más grande. Después de un año de uso constante, llegamos a la conclusión de que el área de 180x180x180 mm es suficiente para la mayoría de tareas de impresión. Permite la impresión simultánea de varios prototipos, lo que permite maximizar considerablemente el tiempo de impresión e introduce tareas adicionales para los estudiantes (por ejemplo, hacer varias piezas de ajedrez a la vez).

Adhesión. Cuanto más fácil sea utilizar el material en la impresión, mejor. En proyectos más grandes y que requieren más tiempo, tenemos que reducir el tiempo de impresión, lo que se logra mejor cuando se trabaja con PLA:

• El adhesivo aplicado a la plataforma puede durar mucho tiempo, hasta dos semanas.

• Después de 2 a 3 ciclos de impresión, resulta muy fácil quitar el modelo de la plataforma. No tiene que esperar a que la mesa se enfríe por completo; a 104 grados puede quitar el modelo de manera segura y comenzar a imprimir el siguiente.

• La mesa se calienta rápidamente hasta la temperatura de funcionamiento de 150 grados, para otros materiales, la temperatura es más alta.

• El PLA no es tóxico, a diferencia de muchos otros materiales plásticos. Esto permite a los estudiantes observar muy de cerca el proceso de impresión incluso sin la caja protectora, y estar completamente a salvo de los vapores tóxicos ”.

Conclusiones

A juzgar por la experiencia de esta escuela, tener una impresora 3D en la escuela permite a los estudiantes no solo estudiar tecnologías modernas de creación de prototipos, sino también obtener más información sobre otros elementos del ciclo de producción.

Esta experiencia puede ser útil en la educación superior, independientemente de la profesión elegida, ya que cubre una gran variedad de industrias y puestos, desde gerentes e ingenieros de producción, hasta diseñadores y personal de mantenimiento.