domingo, 14 de junio de 2015

Escala a 3D

Primeiro premio de impresión 3D

Hai meses que agardabamos este momento. O resultado do concurso que o concello de Monforte convocou sobre impresión 3D. Tiñamos agochados moitos dos traballos que fixemos coa impresora para non interferir na opinión do xurado, pero agora xa podemos decilo, rematou a deliberación e gañamos o primeiro premio colectivo.
Sentímonos moi orgullosos porque foi un auténtico traballo en equipo. Os alumnos de 1º e 2º de ESO, os de 4º da optativa de informática e os de 1º de BACH de TIC, traballaron a reo, xunto cos profesores, Luis de informática e Mª Jesús de matemáticas, sempre guiados polo noso xefe de estudos, Amancio, que xa é todo un experto en impresión 3D.
O venres recollimos o premio no concello, de mans do artífice da idea, Severino Rodríguez. Foi a seu último acto como alcalde de Monforte, o que para nós é unha honra.
Esta é a foto de prensa que se publicou na Voz de Galicia, non están todos os alumnos, só os que se presentaron á sección individual, pero é unha boa representación. Tamén está o noso director, que sempre nos apoia en tódolos proxectos que facemos, e neste especialmente.

En qué consistíu o noso proxecto?

A temática do noso proxecto é os xogos de lóxica en tres dimensións. Acordar este tema levounos dous meses, outubro e novembro. Non foi doado, xa que era a nosa primeira experiencia coa impresión 3D e traballabamos con alumnos de edades moi diversas. Precisabamos un tema aberto, en creatividade e en dificultade, que permitira participar ao alumnado dende 12 a 17 anos, sen coñecementos de informática e con certa experiencia. Ademais debería estar relacionado cos contidos de matemáticas e informática.
Por outra banda nós xa tiñamos dous proxectos en marcha, "Talencrea", promovido neste blog, fomento da cultura empresarial e da posta en valor de ideas para creación de futuras empresas na comarca enmarcado no plan Proxecta; é "Comparte xeometría 3D", un proxecto etwinning para compartir actividades xeométricas coa escola Alvaro Velho de Barreiros (Portugal). Polo tanto o tema elixido tiña que encaixar en ámbolos dous proxectos.
E así foi, os xogos axeitáronse perfectamente a tódolos requisitos, deixando marxe a que cada membro do equipo de traballo poidese desenvolver a súa imaxinación creando pezas e buscando o xeito de vendelas na súa propia empresa. Ademais engadiuse o valor de que os xogos fosen reproduccións de monumentos da cidade a escala, convertindo o proxecto de xogos nun proxecto de fomento da cultura da zona.
A memoria presentada ao concurso é bastante extensa, pódese descargar neste enlace. Nela vese con detalle cales foron as actividades desenvolvidas, as pezas deseñadas, e os pasos que demos para crealas. Tamén se fixeron actividades complementarias, como o cálculo de prezos de coste de producción e o gasto de material. Todo isto pode aportar ideas para outros profesores que queiran introducir a impresión 3D nas súas aulas.

 Pezas presentadas ao concurso

E agora qué?

Isto non fixo mais que empezar.Temos bastante material para publicar, as ideas empresariais dos nosos alumnos, que agardan polo resultado doutro concurso, convocado pola Consellería de Educación dentro do programa "Atrévete", e as pezas individuais elaboradas na clase, das que farán entradas os propios autores.

No próximo curso o proxecto crece. Temos unha nova e mellor impresora, o que nos permitirá facer mais pezas e de mais calidade, pero tamén novas ideas, queremos entrar de cheo na robótica, deseñar os nosos robots, imprimilos e desenvolver a nosa imaxinación ata o que nos permitan as máquinas que temos; para elo presentaremos esta optativa de centro á Consellería de Educación. E, por qué non, conseguir un escáner 3D, polo que buscamos financiación noutras convocatorias que xurdan nestes días. Seguimos ilusionados traballando pola innovación educativa e proxectos de futuro para o noso alumnado.

jueves, 2 de abril de 2015

Impresión 3D: guía para principiantes

El ABC de la impresión 3D trata la creación de objetos tridimensionales a partir de piezas o maquetas volumétricas hechas mediante diversos programas de diseño (sketchup, autocad, freecad, 3d studio…) para su posterior impresión con diferentes tipos de materiales (PLA, termoplásticos, ABS, …).

 ¿CÓMO FUNCIONA UNA IMPRESORA 3D?


Paso 1: Diseñar la idea en un programa de diseño 3D.
Algunos ejemplos son  Sketchup, autocad, freeecad, ...
Este modelo se guarda en formato STL, (estereolitografía), es un formato de fichero que prácticamente todos los programas de control de impresoras 3D aceptan. En el caso de Sketchup, es necesario descargar una extensión de la librería gratuita Warehouse para poder exportar a este formato.


Paso 2: Configurar las opciones de impresión con un programa de laminado.
En nuestro caso usamos el programa Cura, donde podemos escalar la figura al tamaño deseado, indicar los parámetros de impresión y si son necesarios soportes para su impresión. Después guardamos el fichero con formato G-code en una tarjeta SD, para posteriormente insértala en la impresora.
G-code es el nombre del lenguaje de programación más usado en control numérico, le indica a la «máquina» qué hacer y cómo hacerlo, cómo se debe de mover y la trayectoria a seguir. Algunos programas para generar el G-code son: Slicer, Skeinforgue, Cura, …
Parámetros de impresión: 
En nuestro caso la impresora utilizada es la Prusa i3 Hephestos.
  • Velocidad de impresión recomendada: 40-60 mm/seg.
  • Resolución entre 60 micras (alta) – 300 micras (baja).
  • Material empleado: bobina de PLA.
  • Sistema de nivelado de base de impresión con 4 puntos.
Paso 3: Imprimir la pieza
Indicamos los pasos para la impresora Prusa i3, la mayoría tienen un funcionamiento similar.
  • Cargar la tarjeta SD.
  • Seleccionar con el menú el fichero a imprimir.
  • Cuando esta la temperatura del extrusor sobre 180 ºC echar la laca en la base.
  • Retirar con una pinza el filamento inicial que expulsa la máquina.
Recomendaciones a la hora de imprimir:
  • Utilización de laca propia para impresoras 3D o lacas para el cabello.
  • Utilización de espátula para sacar la pieza al finalizar de imprimir.
  • Densidad de objetos inferior o igual al 10%.
  • Tener la impresora bien nivelada.
  • Temperatura ambiente de funcionamiento de la impresora de entorno a 30 ºC (en nuestro caso, tiene una caja propia para ayudar a mantener la temperatura).
  • Debido a que la impresión de piezas lleva muchas horas, es recomendable tenerle un SAI (Servicio de Alimentación Interrumpido). 
Puedes descargar aquí este artículo en forma de cartel para imprimir en varios idiomas:
Autores: Jacobo González Montero, Carlos Prada González & Sandra Quiroga Fernández

Vídeotutorial en español con todos los pasos:

viernes, 6 de marzo de 2015

Proyecto empresarial 3D

¿Qué futuro profesional tiene la impresión 3D? ¿Podrías crear una empresa que utilice este tipo de máquinas?
En esta tarea proponemos redactar a partir de un guión un proyecto empresarial relacionado con las impresoras 3D.

GUIÓN DE LA REDACCIÓN

  • Presentación del alumno.
  • Nombre del alumno/os, curso e instituto.
  • Presentación de la empresa.
  • Nombre de la empresa y por qué elegiste ese nombre
  • Dónde tiene la sede tu empresa y cuántos empleados tiene.
  • Qué vas a fabricar y quiénes pueden ser tus clientes (niños, jóvenes ...)
  • Cuánto cuesta fabricar cada unidad y cómo lo vas a vender.
  • Valores para la comunidad y/o para tus clientes:
  • Qué va a aportar tu empresa a la comarca donde vives o a tus clientes (¿crea empleo?, ¿cuida el medio ambiente?, ¿es educativa?, ¿ayuda a personas con problemas?, ...)
  • Futuro: Qué más cosas podría fabricar tu empresa.

lunes, 2 de marzo de 2015

Logotipo para la "empresa 3D".

Los alumnos de 1º, 2º y 4º de la ESO han realizado diferentes propuestas de logotipo para la empresa propia de 3D.

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.
 

viernes, 23 de enero de 2015

La primera impresión

Se ha hecho esperar pero por fin hemos realizado la primera impresión de una figura 3D del proyecto Talencrea. Han sido semanas de planificación, buscando un objeto que nos diese "juego" para nuestras clases, fácil de crear e imprimir y que tuviese aplicaciones futuras ...
Hemos optado por fabricar un cubo SOMA. El motivo lo expondremos en próximas entradas, de momento podemos adelantaros que los alumnos de 4º de ESO lo han diseñado rápidamente, mostrando sus dotes de futuros ingenieros.
Los profesores nos hemos puesto manos a la obra para aprender cómo exportarlo a stl, para ello hemos tenido que instalar un plugín en la versión 8 de Sketchup siguiendo instrucciones del blog del profesor de tecnología José Andrés Alcaraz.
El siguiente paso ha sido abrirlo con el software CURA, escalarlo y configurar los parámetros del programa para que la impresión tardase un tiempo prudencial (1 hora y 5 minutos), manteniendo la solidez necesaria (parámetro densidad). El archivo de Cura lo hemos guardado en una tarjeta de memoria SD en formato gcode. Toda esta información, y archivos con los perfiles ya preparados para utilizar, se puede consultar en la web de la marca bq en la que también hay una sección de aplicaciones educativas.
En el último momento hemos tenido problemas con la inserción del filamento y hemos recurrido a nuestro jefe de estudios, Amancio, sin él no hubiésemos conseguido poner la primera capa. Él se ha convertido en un experto en el tema y nos ha enseñado a ponerlo correctamente.
En la imagen se puede ver cómo se va formando el relleno de la pieza

Si quereis ver trabajando a nuestra Prusa i3 aquí teneis un vídeo ilustrativo:

Imágenes de la pieza en sketchup, la pieza de madera de un juego tomada como modelo, y la pieza imprimida:

martes, 23 de diciembre de 2014

SketchUp y matemáticas

El portal Math Forum tiene una sección dedicada a SketchUp. En ella se muestran actividades para trabajar contenidos matemáticos con SketchUp, en particular el proyecto 3DVinchi un sitio donde podemos encontrar todo tipo de materiales para utilizar SketchUp en nuestras clases, desde libros hasta videotutoriales.
Hemos seleccionado dos, el primero explica cómo hacer un puzle y el segundo cómo hacer figuras de Escher siguiendo pautas similares.


Otros enlaces interesantes con actividades de matemáticas:
SketchUp-math
Google SketchUp for elementary maths 
Google SketchUp for mathematics
Spatial ability training ofr undergraduate mathematics education students
En el blog del profesor italiano Guzmán Tierno podemos encontrar modelos 3D, y en su canal de youtube las animaciones de estos modelos hechas con SketchUp por sus alumnos :

lunes, 15 de diciembre de 2014

Comienzo del diseño 3D

La creación de objetos 3D tiene como fase preeliminar el diseño de las figuras. Ya explicamos en entradas anteriores que el software elegido es Sketchup (en algún caso optamos por la versión 8.0),  pero una vez hecho el diseño es necesario exportarlo a un formato que la impresora pueda comprender. Para ello se utiliza un formato intermedio, STL (estereolitografía), este tipo de ficheros los abrimos con otro programa que convierte la información del objeto en capas (archivos GCODE) este es el que se envía a la impresora.
Así pues tenemos dos tareas, la primera es instalar un plugín en Sketchup que exporte a STL y la segunda buscar un programa que pase de STL a GCODE; hemos elegido CURA.

En este vídeo se indica cómo funciona el plugín que exporta a STL:

Si quieres más información sobre cómo instalar el plugín puedes ver este vídeo

En este vídeotutorial la empresa BQ nos indica cómo utilizar el programa CURA; en su web podemos descargar un manual de uso.

jueves, 4 de diciembre de 2014

Atrévete a crear tu empresa

El viernes 28 de noviembre nuestros alumnos de 1º y 2º de ESO asistieron a una jornada sobre fomento del emprendimiento empresarial en el polígono de San Cibrao de Viñas en Orense. Esta jornada se enmarca dentro del programa Atrévete de la Consellería de Educación.
La mañana resultó de lo más interesante. Se inició con una charla sobre cómo crear una empresa en la que el alumnado respondió a diversas preguntas sobre los elementos necesarios, y pudo ver vídeos relacionados con el tema. A continuación el empresario Anibal Blanco relató su experiencia como impulsor de una empresa familiar que ahora se ha convertido en un refente en Galicia en el campo de la logística del transporte. Sus sabios consejos sobre cómo el trabajo y el esfuerzo pueden canalizarse para transformar los sueños en realidades no caerán en saco roto. Nuestros chicos y chicas han tomado buena nota, y están realizando como tarea de clase un reportaje sobre la visita en la red social agueiro, podemos ver ya algunos de los resultados aquí.
Finalmente visitamos la empresa de transporte Anibal Blanco S.L., cuyas instalaciones nos dejaron sorprendidos gratamente por su organización y dimensiones. También tuvimos ocasión de visitar EGATEL por estar en un recinto anexo, por lo que recogimos muchas ideas sobre proyectos futuros que podamos realizar.

La prensa local se hizo eco de nuestra visita, ahora sólo nos queda agradecer a todas las personas que la hicieron posible los buenos momentos que pasamos y que nos van a servir para iniciar nuestro futuro proyecto empresarial relacionado con la impresión 3D.

viernes, 28 de noviembre de 2014

Concurso impresora 3D

EL concello de Monforte organiza un concurso sobre proyectos de aula que promuevan el uso de la impresora 3D. Toda la información asociada a este concurso la volcaremos en un nuevo blog ya que esperamos que el número de diseños elaborados sea importante.
Nuestra idea es ir incorporando paulatinamente actividades dentro de nuestras materias con diseños en tres dimensiones.
Descarga aquí as bases do concurso