Kurz­be­schrei­bung

Bei der Kon­struk­ti­on einer Steck­klam­mer ist die Funk­ti­on vor­aus­ge­setzt, der Krea­ti­vi­tät sind durch viele ver­schie­de­ne Va­ria­ti­ons­mög­lich­kei­ten je­doch kaum Gren­zen ge­setzt. In der Be­schrei­bung wird hier eine re­la­tiv klas­si­sche Va­ri­an­te ge­zeigt.

Schul­art/ Stufe/ Fach mit Bil­dungs­plan­be­zug bzw. Kom­pe­ten­zen

Sek. II, 9.-12. Klas­se, Bil­den­de Kunst, AG, tech­ni­sche Kom­mu­ni­ka­ti­on

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler:

• ken­nen das in der Schu­le ein­ge­setz­te CAD-Sys­tem.
• wis­sen, was vo­lu­men­ba­sier­te Kon­struk­ti­on ist und ver­tie­fen ihr Wis­sen mit die­ser Übung.
• ken­nen sich mit den Ein­hei­ten cm und mm aus und sind den Um­gang mit dem Geodrei­eck oder dem Li­ne­al ge­wöhnt.
• er­le­ben räum­li­ches Den­ken in einer an­de­ren Form, da die Steck­klam­mer eine Funk­ti­on mit zwei Bau­tei­len hat.
• ler­nen, im Grö­ßen­ver­hält­nis zu be­ste­hen­den Bau­tei­len zu ar­bei­ten.

Vor­wis­sen/ Kennt­nis­se

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler:

• ken­nen den Um­gang mit dem CAD-Sys­tem der Schu­le.
• haben ei­ge­ne Ge­dan­ken in einer Skiz­ze oder Zeich­nung er­fasst.
• haben das Ver­schluss­prin­zip er­kannt.
• haben ver­stan­den, wie die Fe­der­funk­ti­on von Kunst­stoff funk­tio­niert.
• haben die Not­wen­dig­keit des frei­en Raums zwi­schen den Bau­tei­len er­kannt.
• haben Vo­lu­men­mo­del­lie­rung über Skiz­zen ken­nen­ge­lernt.
• ken­nen die Fer­ti­gungs­art 3D-Druck.
• soll­ten den Bezug von Ma­te­ri­al­ein­satz zur sinn­vol­len Nut­zung am 3D-Mo­dell er­klä­ren kön­nen.

Or­ga­ni­sa­ti­ons­form; Zeit­plan/ Ab­lauf

Grup­pen­ar­beit und Ein­zel­ar­beit

• 2 UE: theo­re­ti­sche Grund­la­gen mit Her­lei­tung und Funk­ti­ons­er­klä­rung der Teile
• 6 UE: prak­ti­sche Um­set­zung, Vor­be­rei­tung 3D-Druck
• 2 UE: evtl. Kor­rek­tur der Teile, Nach­be­rei­tung und Feed­back

Ver­wen­de­te Hard- und Soft­ware, wei­te­re Me­di­en

• haus­in­ter­nes CAD-Sys­tem oder ähn­li­ches
• 3D-Dru­cker
• Vi­sua­li­sie­rungs­me­di­en (PC, Vi­sua­li­zer)
• Kraft­mes­ser

Ver­wen­de­te Soft­ware: Sie­mens NX11

Tech­ni­sche An­ga­ben, be­nö­tig­te Werk­zeu­ge und Ma­te­ria­li­en, Druck­pa­ra­me­ter etc.

• vo­lu­men- und flä­chen­ba­sier­tes CAD-Sys­tem
• Pa­ra­me­ter und Boo­le­sche Ope­ra­ti­ons­sys­tem
• Druck­zeit: eine Klam­mer ca. 2 Stun­den
• Ma­te­ri­al: ABS ca. 7cm³
• Li­ne­al, Geodrei­eck, Gurt­band, Fe­der­waa­ge/Prüf­ge­rät für Zug

Er­geb­nis­si­che­rung

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler:

• über­prü­fen ihre Skiz­ze im Ver­gleich zum ge­druck­ten 3D-Bau­teil
• ma­chen einen Funk­ti­ons­test be­züg­lich dem Öff­nen und Schlie­ßen der Steck­klam­mer und füh­ren evtl. eine Mes­sung der Ab­zugs­kraft durch.

Re­sü­mee/ Hin­wei­se

• Feh­ler­ana­ly­se mit Ver­bes­se­rungs­vor­schlä­gen
• Feed­back der Schü­le­rin­nen und Schü­ler zum Bau­teil
• Über­le­gung und Dis­kus­si­on, ob der Ver­schluss der rich­ti­ge mit der rich­ti­gen Aus­le­gung war.
• Hält die Steck­klam­mer die ge­wünsch­te Last aus?

Ab­wand­lun­gen

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler:

• kön­nen die Di­men­si­on so ver­än­dern, dass die Traglast grö­ßer wird.
• kön­nen über Be­rech­nun­gen den Ma­te­ri­al­ein­satz ver­rin­gern.