- Nivel
- Secundaria (5/6/7-8/9) de 11 a 15 años
- Secundaria / Bachillerato / Chicas, Mujeres 16 -30 Arte, Diseño, Human tech.
- Temas
Tecnología: Habilidades en escaneo 3D, diseño asistido por computadora (CAD) y mecanizado CNC.
- Duración
Tiempo Total: 4 horas (Se puede dividir en 4 sesiones)
- Sesión 1: Introducción al escaneo 3D y escaneo facial (1 hora)
- Sesión 2: Edición y Conversión del Escaneo a un Archivo STL (1 hora)
- Sesión 3: Preparando el archivo STL para el mecanizado CNC (1 hora)
- Sesión 4: Mecanizado CNC de un modelo 3D (3 horas)
- Resultados del aprendizaje
Los estudiantes aprenderán a escanear un rostro humano, convertir el escaneo a un archivo STL y observar cómo se utiliza una fresadora CNC para mecanizar el modelo 3D. Este proyecto integra habilidades en escaneo 3D, diseño asistido por computadora (CAD) y mecanizado CNC.
- Dimensiones y tipos de B&T cubiertos
Dimensión
2. Confianza en el progreso tecnológico y 3. Interés en nuevas tecnologíasnología: Aprendiendo cómo escanear un rostro humano, convertir el escaneo a un archivo STL y aprender cómo se utiliza una fresadora CNC.
Tipos:
- Explorador A través del ejercicio los alumnos exploran cosas nuevas e interesantes disponibles con el escaneo, 3D y CNC.
- Reglas y consejos de seguridad de CNC
Protección personal
- Siempre usa gafas de seguridad, protección auditiva y zapatos de seguridad
- No ropa suelta, joyas ni cabello largo (riesgo de enganche)
- No uses guantes mientras la máquina esté en funcionamiento
Comprobación de configuración de máquina:
- La parada de emergencia funciona
- Guardias y puertas están cerrados
- La pieza está sujeta de forma segura
- Las herramientas están apretadas y son correctas para el trabajo.
- Verifica el nivel de refrigerante y las compensaciones de herramienta
Programación y puesta en marcha:
- Simula o ejecuta en seco los nuevos programas CNC primero
- Empezar con alimentación reducida o modo de bloque único
- Verifica de nuevo los puntos cero y los números de herramienta
Durante la operación:
- Mantenga las manos alejadas de las partes móviles
- Usa una brocha o un gancho para retirar virutas, nunca tus manos
- Detenga la máquina si escucha ruido o vibración anormal, o si ve humo.
- Espera hasta que el husillo se detenga por completo antes de tocar nada
Procedimientos de emergencia:
- Saber dónde están el botón de parada de emergencia, el interruptor principal y el extintor de incendios
- En caso de mal funcionamiento o lesión: detenga la máquina y repórtelo inmediatamente
- Conocimientos previos del profesor
El(los) profesor(es) para esta lección necesitan habilidades en escaneo 3D. También necesitan experiencia en el uso y la enseñanza del uso del CNC. La seguridad es clave en esta lección ya que el CNC es una máquina, se necesita conocimiento sobre la seguridad en un espacio de trabajo. Opcionalmente, la parte del CNC de este proyecto se puede cambiar a impresión 3D.
- Materiales
Materiales necesarios:
- Escáner 3D (por ejemplo, Sense, Structure Sensor, Artec Eva o similar)
- Computadora con software de escaneo 3D (por ejemplo, Meshmixer, Blender o similar)
- Software CAD (por ejemplo, Fusion 360, Tinkercad, Aspire o similar)
- Fresadora CNC
- Material para mecanizado CNC (contrachapado o poliestireno expandido azul, cera mecanizable o algo más grueso de 40 mm)
- Equipo de seguridad (gafas, protección auditiva, mascarilla antipolvo)
- Unidad USB u otros métodos de transferencia de datos
- Plan de la lección
Introducción
Sesión 1: Introducción al escaneo 3D y escaneo facial (1 hora)
Paso 1: Introducción (15 minutos)
- Explique brevemente el proyecto y sus componentes.
- Discuta los principios del escaneo 3D y sus aplicaciones.
- Introduce el concepto de convertir un objeto escaneado en un modelo digital para su posterior mecanizado CNC.
Desarrollo paso a paso
Paso 2: Configuración del escáner 3D (15 minutos)
- Demuestre cómo configurar y calibrar el escáner 3D.
- La importancia de la calibración adecuada para escaneos precisos.
Paso 3: Escaneo de un rostro humano (30 minutos)
- Elige un voluntario para el escaneo facial.
- Muestre cómo posicionar el escáner y el sujeto para obtener resultados óptimos.
- Guíe a los estudiantes a través del proceso de escaneo facial, capturando todos los ángulos necesarios.
- Divide la cara por la mitad.
Sesión 2: Edición y Conversión del Escaneo a un Archivo STL (1 hora)
Paso 1: Importar el escaneo (15 minutos)
- Demuestra cómo importar el escaneo en un software de edición 3D.
- Explica la interfaz básica y las herramientas del software que se está utilizando.
Paso 2: Limpieza del escaneo (20 minutos)
- Muestra cómo limpiar el escaneo eliminando las partes no deseadas o el ruido.
- Enseña a los estudiantes a rellenar agujeros y alisar superficies para mejorar la calidad del modelo 3D.
- Parte el rostro por la mitad y extiéndelo plano.
Paso 3: Conversión a STL (25 minutos)
- Guía a los estudiantes a través del proceso de conversión del escaneo depurado a un archivo STL.
- Explicar la importancia de exportar el archivo en el formato correcto para el mecanizado CNC.
Sesión 3: Preparando el archivo STL para el mecanizado CNC (1 hora)
Paso 1: Importar el STL en el software CAD (15 minutos)
- Demuestre cómo importar el archivo STL al software CAD.
- Explica las herramientas básicas e la interfaz del software CAD.
Paso 2: Preparar el modelo para el mecanizado CNC (30 minutos)
- Mostrar cómo orientar el modelo para un mecanizado óptimo.
- Coloca la cara (a medias) hacia arriba.
- Explica cómo establecer las dimensiones, la escala y crear soportes/puentes* si es necesario. (*pequeñas piezas de madera para mantener el modelo en su sitio)
- Enseñar a los estudiantes cómo generar trayectorias de herramientas para el router CNC.
Paso 3: Exportando el G-code (15 minutos)
- Guía a los estudiantes a través del proceso de exportar el modelo preparado como G-code.
- La importancia de la configuración correcta del material y de la fresadora CNC que se está utilizando.
Sesión 4: Mecanizado CNC de un modelo 3D (3 horas)
Paso 1: Configuración del enrutador CNC (30 minutos)
- Demostración de cómo configurar la fresadora CNC, incluyendo la sujeción del material y la carga del G-code.
- Enfatizar los procedimientos de seguridad y el uso del equipo de seguridad.
Paso 2: Mecanizado del modelo (2 horas y 30 minutos)
- Muestra cómo iniciar el proceso de mecanizado CNC y supervisar su progreso.
- Permitir a los estudiantes observar el proceso de mecanizado y discutir los pasos involucrados.
- Recapitulación y reflexión
Paso 3: Toques finales y evaluación (15 minutos)
- Demuestre cómo retirar el modelo terminado del enrutador CNC y limpiar los bordes ásperos.
- Discutir los resultados del proyecto y los desafíos enfrentados durante el proceso.
Anima a los estudiantes a reflexionar sobre lo que aprendieron y cómo podrían aplicar estas habilidades en el futuro.
- Galería de fotos
- Actividades de extensión
- Experimenta escaneando diferentes objetos y creando archivos STL para mecanizado CNC.
- Modificar el archivo STL para agregar características o diseños personalizados antes del mecanizado.
- Explore diferentes materiales y configuraciones para el mecanizado CNC para ver cómo afectan el producto final.
- Usar triplay para enrutar con CNC dará un bonito diseño en capas
Evaluación:
- Los estudiantes serán evaluados en su capacidad para escanear una cara, limpiar y convertir el escaneo a un archivo STL, preparar el modelo para el mecanizado CNC y mecanizar exitosamente el modelo.
- La participación en discusiones y sesiones de solución de problemas también se tendrá en cuenta.
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