3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге)

в 10:50, , рубрики: 3d-моделирование, 3D-печать, DIY, diy или сделай сам, prusa i3, Блог компании MakeItLab

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 1

Большинству наших читателей известно, что одним из главных направлений деятельности хакспейса MakeItLab является 3D-печать. Это весьма интересное и перспективное направление мы развиваем уже третий год. За это время наши резиденты успели провести массу мероприятий, семинаров и лекций, направленных на популяризацию технологии.

Столь же важным направлением работы хакспейса можно считать и техническое образование школьников. По этим вопросам, у нас на хабре даже есть несколько статей (раз, два, три, четыре). И было бы глупо с нашей стороны, не попытаться совместить эти два направления. Дать детям принтеры, а принтерам детей.

Как лучше всего совместить 3D-печать и детское техническое творчество? И главное, с чего начать? Наверное, можно купить в школу принтер, рассказать преподавателю информатики как им пользоваться. Достаточно ли этого? Очевидно, что нет.

В этом году совместно с дружественной организацией «Уральским Клубом нового образования» мы стартовали серию мероприятий по сборке 3D-принтеров силами учителей и школьников. Что это такое, и удалось ли нам собрать эти самые 3D-принтеры, читайте ниже под катом!

Техномарафон

Первое мероприятие проходило в рамках фестиваля «Город Технотворчества», стартовавшего в феврале в нашем городе. С подачи руководителя клуба, Ирины Закировой, это действо было названо «Техномарафон».

История вопроса

Идея мероприятия по коллективной сборке 3D-принтеров не нова. У нас в стране, например, подобным благородным делом занимаются ребята из хакспейса «Навигатор кампус». Они называют это действо «Мейкертон 3D-принтер».

Суть мероприятия крайне проста. Приглашаем несколько команд участников, которым предлагается собрать своими силами 3D-принтер. Для сборки командам выдается все необходимое — набор для сборки принтера (в разной степени готовности), инструменты, инструкции. Также обязательно присутствие грамотных инженеров, готовых в любой момент прийти на помощь. Часто, сборка проходит как соревнование. Тот, кто быстрее остальных собирает свой принтер — получает какой-нибудь полезный приз. Например, 3D-принтер ему достается бесплатно!

Мы тоже грезили этой идеей с самого своего основания, ждали пока сложатся звезды, так сказать. И вот, наконец, пол года назад мы сумели объединить свои инженерные познания с организаторскими способностями Ирины Закировой, и начали подготовку к техномарафону по сборке 3D-принтеров!

Зачем?

Итак, начнем с самого важного вопроса: зачем школе 3D-принтер? Мы встречаем по этому поводу много скепсиса, который постоянно приходится разбивать примерами из жизни и мирового опыта. Так для чего нужен принтер? Да хотя бы для быстрого воспроизводства учебных пособий. Заглядывая на порталы зарубежных 3D-печатников, можно обнаружить множество самых разных объектов, которые позволяют ребенку эффективнее усвоить тот или иной урок.

Простой пример — урок биологии. Что если вместо картинки ДНК, каждый ребенок сможет распечатать себе кусочек двойной спирали, пощупать её, понять её пространственные особенности? Даже в соседа кинуть, и то это будет полезнее, чем созерцание картинки.

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 2

Или другой пример — клетка растения. Можно вытащить митохондрию :)

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 3

Для урока биологии также можно напечатать, например, кости, органы, или целых животных. На физике: работающие модели механизмов, стенды для физических опытов. На математике: поверхности заданные хитрыми функциями, сечения фигур, фракталы. И т.д. Полагаю, этому мы отдельно посвятим целую статью.

Подобный же вопрос можно задать и дому творчества. Но там с ответом еще проще. 3D-принтер в техническом творчестве — это незаменимый инструмент по быстрому изготовлению деталей. Сегодня напечатанные детали широко используются в учебных робо-проектах, в авиа- и судомоделировании. Хороший пример — квадрокоптер, рама которого напечатана на 3D-принтере.

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 4

Есть и еще более ценный пласт применимости 3D-принтера — это 3D-моделирование. Одно дело просто распечатать готовую модель. Другое: сначала придумать объект, затем спроектировать объект, и, наконец, распечатать его на 3D-принтере. Именно этот кейс более всего интересен нам с точки зрения технического творчества детей.

За чей счет банкет?

Но вернемся к нашему техномарафону. И первый вопрос: кто купит школам принтеры?

Первый вариант, который мы опробовали, попытаться взять какой-нибудь профильный грант. К сожалению, вариант не сыграл. Это не значит, что подход неверный в принципе, просто нам не удалось.

Второй вариант — попросить деньги у больших (и не очень) предприятий. Как известно, промышленные предприятия часто берут шефство над школами, и всячески стараются помогать этим школам рублем. Но для того, чтобы довести подобную идею до руководства компании, нужно иметь прямые связи и рекомендации. Мы же начинали свое мероприятие с чистого лица, да и дружественных предприятий у нас особо не оказалось. В итоге, из шести заявившихся команд, одной 3D-принтер оплатило предприятие (Белоярская АЭС), другая купила принтер на деньги гранта (спасибо СКБ-Контуру, и привет всем IT-компаниям). Опять же, вариант сам по себе работающий. После проведения первых техномарафонов, мы надеемся на гораздо более широкую поддержку со стороны предприятий области.

Третий вариант — оплатить принтеры из внебюджетных средств школы или дома творчества. Как показала практика, это тоже вполне работающий вариант. Конечно, при условии, что 3D-принтер стоит разумных денег. Тут, собственно, и возникает второй большой орг-вопрос:

Какой принтер будем собирать?

Первое, что приходит на ум — 3D-принтер серии RepRap. Это принтеры, которые были продуманы специально для сборки в домашних условиях. По RepRap есть масса документации, видеороликов, да и мы в своем хакспейсе когда-то начинали именно с подобной простой машины. В общем, выбор пал на Prusa I3 от испанской компании BQ. Вот он красавец, на фото.

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 5

Кстати сказать, один из тех, что собрали наши техномарафонцы.

Участники

Согласно общепринятой практике, в мероприятии принимают участие команды из произвольного числа людей. Участвуют столько команд, сколько способны за раз выдержать организаторы. В нашем случае, три команды в день было оптимальным вариантом. Всего на первый наш техномарафон заявилось шесть команд, которые мы разбили на две группы:

28 февраля 2015

  • Центр образования и профессиональной ориентации Верхней Пышмы;
  • Школы No64 из города Лесной;
  • Политехническое отделение Дворца Молодёжи.

5 марта 2015

  • Центр детского творчества города Ирбита;
  • Школа No1 ГО Заречный;
  • Дом детского творчества Октябрьского района Екатеринбурга.
Все что нужно

Для того, чтобы собрать принтеры, помимо команд участниц нам потребовалось:

  • паяльники — чтобы впаивать гайки в пластиковые детали принтера;
  • напильники (плоский и круглый) — для доводки вставляющихся друг в друга деталей;
  • отвертки и набор шестигранников;
  • дрель и набор сверел — рассверливать плохопропечатанные отверстия;
  • ножницы и канцелярский нож;
  • линейка — для калибровки;
  • пассатижи — чтобы все плющить :)
  • молоток или киянка — загонять подшипники.

Ну и разумеется, все это нужно было умножить на число команд.

А еще нужны помощники, коими могут быть студенты технических вузов, или просто рукастые парни (или девченки). Всегда надо быть на чеку, и помогать отстающим командам.

Сборка

Сборка 3D-принтеров проходила по четкой (русскоязычной) пошаговой инструкции, предоставленной изготовителем. Вообще, надо признать, принтер Prusa I3 Hephestos от BQ идеально подошел для техномарафона. Да, были неловкие моменты с ломающимися деталями и плохо подогнанными пазами, но русскоязычных аналогов за такие деньги найти крайне сложно.

Итак, распаковываем коробки с деталями. Все упаковано крайне удобно и презентабельно.

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 6

Интенсивно собираем воедино все детали корпуса. На этом этапе, кстати, несколько раз возникали проблемы с компоновкой. Дело в том, что рама принтера практически симметрична, и можно легко перепутать какой стороной ее ставить. Конечно, на ней есть большая надпись «Prusa I3», но погруженные с головой в сборку участники часто не обращали на это внимание. Как итог, некоторые принтеры приходилось в темпе пересобирать (не полностью, конечно).

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 7

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 8

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 9

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 10

Электроника

Самая ответственная часть. Если что-нибудь напутать, можно легко сжечь контроллер 3D-принтера или какие-нибудь датчики. Благо, в родных инструкциях есть цветные схемы, следуя которым сложно что-либо перепутать.

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 11

Калибровка

Принтер уже готов. Все оси работают как положено, двигаясь в нужные стороны. Наступает предпоследний этап перед печатью — калибровка. По сути, нам требуется подстроить рабочую поверхность и концевик вертикальной оси так, чтобы во всех точках поля сопло находилось на расстоянии 0.3-0.5мм.

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 12

Продолжительность

Теперь о времени. Изначально, мы выделили на все про все — 5 часов. Сюда должна была войти и ознакомительная лекция на 30-40 минут, обед, и сама сборка. Ох, как мы ошибались! Первое мероприятие закончилось вечером, примерно в 8 часов!

Второй техномарафон занял примерно столько же. Отсюда можно сделать вывод, что в среднем сборка принтера занимает около 8 часов (если поменьше баловаться и бездельничать).

Финал

А вот и наши довольные участники со своими 3D-принтерами!

Команда политехнического отделения Дворца Молодежи г.Екатеринбурга

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 13

Команда Центра образования и профессиональной ориентации Верхней Пышмы

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 14

Команда Школы No64 из г.Лесной

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 15

Команда Центра детского творчества города Ирбита

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 16

Команда Дом детского творчества Октябрьского района Екатеринбурга.

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 17

Команда Школы No1 ГО Заречный

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 18

Над чем работают 3D-принтеры после техномарафона?

Нам самим, как организатором, жутко интересна дальнейшая судьба собранных 3D-принтеров. Самый первый отзыв пришел от Леонида Гущина — преподавателя в Роботодроме Дворца Молодежи:

Итак, 3D-технологии печати пришли в наш кружок!
3D-принтер откалиброван, и напечатал первую модель: небольшую фигурку робота. В честь того что эта моделька первая, она даже получила имя Ерёма. Ну что ж, знакомьтесь с нашим пластиковым другом!

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 19

Конечно, фигуркой робота не ограничилось:

Модельками робота мы в среду баловались))
А сегодня мы уже печатали крепления для сервоприводов:

3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 20

И еще:

Ну а 3D-принтер действительно архиполезная вещь! Ну и конечно куда лучше понимаешь его работу, когда сам собрал.
Так что ещё раз спасибо организаторам и экспертам за техномарафон!

Благодарности

  • Спасибо Ирине Закировой — главному организатору мероприятия: “Когда организуешь и проведёшь мероприятие, результатом которого так довольны участники, испытываешь радость и гордость за качественно сделанную работу. Мы сделали это!”
  • Спасибо Алексею Самойлову, главе Witbox Maker School (Witbox Russia)
  • Спасибо Уральскому политехническому колледжу за прекрасное место для проведения техномарафона и помощь в организации этого события.
  • Спасибо нашим экспертам: Олегу Евсегнееву и Павлу Томшину за профессиональную работу. 5 марта в сборке командам здорово помогли ребята волонтёры — студенты и технические специалисты: Фёдор Зяблицев, Илья Банников и Игорь Ворманов. Спасибо вам огромное!
  • Спасибо всем участникам, кто несмотря на усталость и напряжение дошёл до конца!
В новостях

Техномарафон по сборке 3D-принтеров даже попал в местный выпуск Вести-Урал:
3D печать — в школы (техномарафон по сборке 3D-принтеров в Екатеринбурге) - 21

Что дальше?

В ближайших планах разработать небольшой мастеркласс по моделированию и 3D-печати, который мы будем предлагать всем участникам техномарфона, или просто счастливым владельцам 3D-принтеров. Мастеркласс будет проходит в отдельный день, и ориентировочно займет около 8 часов, включая обед и кофе-брейки. Основная цель такого мероприятия сделать так, чтобы по возвращении в учебное заведение, у принтера образовалась большая очередь на печать.

Заявка на участие

Ну а самый ближайший план — набрать новую группу на техномарафон! Для удобства, мы создали небольшую анкету для участника.

Пишите — если вы из Екатеринбурга или Области. Но так же отмечайтесь если вы из других регионов России, и вам для:
— школы,
— дома творчества,
— клуба робототехники
— или другого клуба — где занимаются дети,
было бы интересно собрать 3д принтер. И если вам недостаточно средств для участия — мы постараемся помочь, найти спонсоров.

Для спонсоров

В свою очередь, для спонсоров, если вы хотите поддержать развитие 3D-печати в школах Екатеринбурга/области, или в своём городе — отметьтесь в этой анкете: анкета для меценатов.

Со всем зарегистрированными участниками обязательно свяжется организатор Ирина Закирова, и обсудит все орг-вопросы.

Автор: Vertebral

Источник

* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js