lunes, 9 de febrero de 2015

La fábrica de puzles 3D

Trabajamos en un proyecto colectivo que es el de la creación de puzles educativos en tres dimensiones. Hemos tomado como idea base el puzle matemático "cubo Soma" y a partir de este buscamos cómo relacionarlo con monumentos de nuestro entorno.
El diseño de partida ha sido la creación de la Torre del Homenaje de Monforte de Lemos a escala 1:200. La torre es uno de nuestros principales atractivos turísticos. Ubicada en un conjunto monumental situado en el centro de la villa, en la cima de un monte desde el que se divisa todo el valle de Lemos, tiene planta cuadrada de 13,20 m de lado y una altura de 30 m. Se buscó detenidamente información en la red sobre sus medidas, ya que existían ciertas discrepancias y finalmente se utilizaron las encontradas en el documento de Ernesto Iglesias Almeida Las fortificaciones monfortinas.
 
Una vez hechos los cálculos, comprobamos que se ajusta de forma bastante aproximada a dos cubos de 13,20 m de arista (26,40 m) a los que añadimos una corona de 3,60 m hasta completar los 30 m requeridos. En la foto de la izquierda puede verse un juego de madera del cubo soma con un detalle de una de sus piezas, y en la de la derecha dos cubos construídos uno sobre otro, tal como será nuestro diseño.

Para llevar al aula esta tarea la hemos separado en varias actividades:
  • Diseño de las piezas a escala del cubo soma con el software Sketchup. El alumnado participante en el proyecto debe aprender a utilizar las herramientas básicas de este programa y realizar las siete piezas del cubo. Cada pieza está formada por cubos más pequeños de 4,4 m de largo (el programa permite trabajar en m directamente). Una cara del cubo soma tiene como arista las suma de las de tres de estos cubos, dando lugar a la medida requerida de 13,20 m. Las almenas de la torre, que hay que crear sin modelo previo, las diseñará el alumnado de la materia de TIC de los cursos superiores (4º de ESO y 1º bachillerato). En una primera fase se toma contacto con el juego y con el monumento; para ello se ha diseñado una actividad en la que se buscan conexiones a partir de preguntas dirigidas. El tiempo estimado para conocer el cubo soma, Sketchup y terminar las piezas es de seis horas lectivas distrubuídas en seis semanas (1h/semana).
  • Exportación de las piezas al formato STL y revisión de éstas con el software CURA. La siguiente fase es decidir el tamaño de la impresión (escala) y ajustar los parámetros de la impresora: calidad, temperatura, etc. Todo esto se realiza con un software de control de la impresora, hemos elegido el programa CURA. El alumnado conocerá algunas de las opciones de impresión y seleccionará el tamaño del modelo. En un principio este se muestra en mm (escala 1:1000) y aplicando un factor (el elegido por cada uno) se verán en pantalla las nuevas medidas, el tiempo de impresión, el peso de cada pieza, los metros de PLC que se gastarán y el precio de la pieza. Todas estas magnitudes están relacionadas de modo directo o indirecto con las opciones de impresión. Durante dos semanas (dos sesiones de clase) se recogerán los datos de cada pieza a partir del programa y se harán los cálculos del coste del puzle que forma la Torre del Homenaje en una plantilla creada para este fin.
  • Impresión de las piezas. Esta fase se realizará en las semanas siguientes al estudio previo. Como se realiza fuera del tiempo de clase no tiene, en principio, unas horas de duración asignadas, dependerá del tiempo que necesite cada pieza para imprimirse.
  • Proyecto empresarial 3D. Se propone la redacción de un proyecto sobre una futura empresa que utilice impresoras 3D, tomando como base las tareas realizadas hasta el momento, diseño, cálculos de costes, tiempo de impresión ... El tiempo asignado es de una sesión lectiva para iniciar la redacción y una semana de trabajo personal para completarla. Se invita al alumnado a que proponga nuevos diseños y los implemente en su proyecto.