Additive Fertigung (3D-Druck)
Beim 3D-Druck werden dreidimensionale Werkstücke schichtweise aufgebaut.
Der Aufbau erfolgt computergesteuert aus einem oder mehreren flüssigen
oder festen Werkstoffen nach vorgegebenen Maßen und Formen (CAD). Beim
Aufbau finden physikalische oder chemische Härtungs- oder
Schmelzprozesse statt. Typische Werkstoffe für das 3D-Drucken sind
Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken und Metalle. 3D-Drucker werden in der
Industrie und der Forschung eingesetzt. Daneben gibt es Anwendungen im
Heim- und Unterhaltungsbereich sowie in der Kunst.
Der 3D-Druck
ist ein generatives Fertigungsverfahren, nach dem Aufbauprinzip als
additive Fertigung bezeichnet. Am Berufskolleg Olsberg kommen 3D
Drucker der Firma MakerBot zum Einsatz.
Chancen für die Schule
3D Druck bedeutet für eine Schule, die für die Arbeitsbedingungen der Zukunft offen sein will, schon heute eine Herausforderung. Der schulische Einsatz des 3D-Drucks beruht auf einer grundlegenden Voraussetzung: Schülerinnen und Schüler entwerfen dreidimensionale Objekte am Rechner. Dabei können
• komplett neue 3D-Modelle entstehen,
• vorhandene Modelle abgewandelt werden,
• oder bereits bestehende eigene oder fremde Teilprodukte zusammengeführt werden.
Die Planungen werden umgesetzt, indem die Entwürfe ausgedruckt werden. In mehreren Evaluations- und Korrekturphasen werden die Modelle optimiert oder nach bestimmten Kriterien variiert.
Dreidimensionale Objekte nicht nur in der zweidimensionalen Darstellung als Abbildung zu erfahren, sondern als reales Objekt erkunden zu können, bewirkt eine hohe Motivation. Die physischen Qualitäten des Objekts wie die Form, die Oberflächenbeschaffenheit und das Gewicht taktil und motorisch zu erkunden, stellen einen hohen sensorischen Anreiz dar.
Viele Lernprodukte, die bisher nur als Planungsprodukte in vorwiegend zweidimensionaler Darstellung in der Schule realisierbar waren, können nun als dreidimensionales Modell oder Endprodukt erstellt werden. Bei traditionellen Fertigungsverfahren von Modellen und Objekten wie auch bei der plastischen Gestaltung stoßen die Korrekturen, die bei der Verwirklichung der Planung eines Produkts möglich sind, an Grenzen, die im verwendeten Material liegen. Im Unterschied dazu ist der 3D-Ausdruck mit vergleichsweise geringem Aufwand wiederholbar und endlos korrigierbar.
Von Schülerinnen und Schülern erstellte 3D- Bauteile/Baugruppen
Bildungsgangübergreifendes Projekt (CO2- und Lärmpegelampel)
Im Schuljahr 2020/2021 wurde in einer Projektarbeit - CO2 und Lärmpegelampel - die Anfertigung der Elektrokomponenten in Kooperation mit der 3D-Drucktechnik aufgegriffen. Das Ergebnis veranschaulichen die dargestellten Fotos.
