"Разработка технологии изготовления объемной композиции при помощи 3д ручки" творческий проект

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

городского округа Тольятти «Школа с углубленным изучением отдельных предметов №58»

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ

2021/2022 УЧЕБНЫЙ ГОД

Окружной этап

Предметная область: Технология

Тема: Разработка технологии изготовления объемной композиции при помощи 3д ручки

Ф.И.О. Подгорнова Анна Ивановна

Класс: 8

Руководитель:

Ф.И.О. Измаева Салима Паншаровна

Тольятти 2021 год

Аннотация.

• Ф.И.О. (полностью): Подгорнова Анна Ивановна

• Дата рождения хх.хх.хххх

• Регион: Самарский

• Тема творческого проекта: Разработка технологии изготовления макета из пластика по сказкам А.С Пушкина.

• Цель: Изготовление объемной композиции при помощи 3д ручки.

• Основная идея и краткое описание проекта: Основная идея проекта заключается в том, чтобы изготовить объемный макет в качестве иллюстраций к сказкам.

• Новизна и функциональность: Объемный макет имеет больше возможностей для развития творческого потенциала детей чем рисунок. Изделие можно рассмотреть со всех сторон, потрогать.

Оглавление

Аннотация 2

Введение 4

1 Сбор информации по проблеме. 5

1.1 Маркетинговое исследование 5

1.2 Предпроектное исследование 5

1.2.1 Дизайн-анализ 5

1.2.2 Анализ исторических прототипов. Историческая справка. 6

1.2.3 Выбор материалов 7

1.2.4 Определение критериев работы. 7

1.3 Описание проектируемого материального объекта. 8

2 Технологический процесс 8

2.1 Инструменты и приспособления для выполнения работы. 8

2.2 Приемы работы. 8

2.3 Техника безопасности. 9

2.3.2 Экологичность 10

2.4 Технология изготовления. 10

3. Оценка результатов деятельности 12

3.1 Экономическое обоснование. 12

3.2 Оценка качества выполненного проекта 12

4 Реклама 12

5. Заключение. 13

Информационные ресурсы: 13

Приложения 14

Введение

«У лукоморья дуб зелёный;
Златая цепь на дубе том:
И днём и ночью кот учёный
Всё ходит по цепи кругом…»

А. С. Пушкин

Русский язык очень богат и красив, множество литературных шедевров написано на этом языке. Творчество русских поэтов – наше богатство. Мы должны хранить и ценить то, что создали наши предки. Любовь к чтению важно прививать с детства, рассказывая или читая ребенку сказки, знакомя его с русской литературой и фольклором.

Актуальность. Наше время – время скоростей, роботов, гаджетов. Мы стали меньше читать, т.к. чтобы воспринимать информацию, заинтересоваться чем-то, нам, поколению будущего, важно увидеть!

Я считаю, что использовать 3д моделирование в обучении важно для развития детей любого возраста. Уже сейчас аддитивные технологии вносят большой вклад в развитие нашей страны. Помимо изготовления декоративных изделий, 3д печать применяется для создания архитектурных макетов, в строительстве, изготовлении литейных форм, создании одежды и в медицине. Соответственно подрастающее поколение должно быть знакомо с этим направлением. Моя цель – это не только прививать детям любовь к литературе, но и обучать их рисованию 3д ручкой.

Актуальность моей работы заключается в привлечении детей к более глубокому изучению литературы при помощи современных технологий, начиная с объёмного рисования 3D ручкой.

Цель проекта: Изготовление макета из пластика с помощью 3д ручки.

Задачи:

1. Собрать и проанализировать информацию по теме проекта

2) Познакомиться с историей и технологией рисования 3д ручкой

3) Подобрать материалы и инструменты для выполнения работы

4) Составить технологическую карту изготовления изделия

5) Изготовить изделие 4

6) Оценить проделанную работу

7) Провести маркетинговое исследование для выявления реального спроса на объект проектируемого труда.

Объект исследования. Объёмное рисование, как вид декоративно-прикладного творчества.

Предмет исследования. Технология изготовления изделия при помощи 3д ручки

1 Сбор информации по проблеме.

1.1 Маркетинговое исследование

При изучении спроса на изделия из 3д ручки я воспользовалась интернет ресурсом wordstat.yandex.ru , к сожалению выяснилось, что спрос на готовые изделия из 3д ручки практически отсутствует. С моделями напечатанными на 3д принтере дело обстоит лучше, но меня интересовало именно создание изделия 3д ручкой.

Я не собираюсь использовать эту работу в коммерческих целях, но мне все равно жаль, что работы, созданные 3д ручкой, не имеют реального спроса, а воспринимаются большинством как детские поделки. Это тоже искусство.

Вывод: Так как на данный момент эта сфера не особо востребована, не стоит надеяться получить коммерческую выгоду, но я и не преследовала этой цели. Теперь в дополнение к основной задаче, мне хотелось бы больше продвинуть этот вид искусства.

1.2 Предпроектное исследование 1.2.1 Дизайн-анализ

Экономическое обоснование

Проблема и потребность

Технология изготовления

Работа с эскизами

Макет

из пластика

Конструкция

и инструментов

Выбор материалов

Конструкция

История и современность

Функциональность,

практическая значимость

Экологическая экспертиза

Дизайн - спецификация

Содержание деятельности

Досуг Отдых Дом Школа Производство

Тематическое поле

Место для отдыха Интерьер школы Оборудование

Конкретизация

Оформление окон Модули Декор стен

Выбор объекта конструирования

Стенд Макет Декоративные панно

Технология изготовления

Дерево Пластичные материалы Текстиль

Выбор темы

Животные Народные сказки Цветы

1.2.2 Анализ исторических прототипов. Историческая справка.

В 2012 году изобретатели Питер Дилворт, Даниэль Коуэн и Максвелл Боуг изобрели прототип 3D-ручки. Созданная ими за один день 3d-ручка была протестирована, и на

создание первого 3d-объекта ушло около 14 часов. Затем они улучшили свой прототип и представили 3Doodler на рынок. Так как изобретение пользовалось большим успехом, создавались новый модели. Сейчас это общедоступный гаджет, который пользуется неплохим спросом.

1.2.3 Выбор материалов

Выбор пластика. Самые распространенные виды пластика для рисования 3д ручкой – ABS и PLA. Первый изготавливается из полимеров нефтетехнического происхождения, обычно имеет неприятный запах, но зато отличается высокой прочностью. Второй же производится из сахарного тростника или кукурузы, плавится при более низкой температуре. Я работала и с тем и с другим пластиком, но для меня комфортнее рисовать пластиком ABS, так как PLA плавится при меньшей температуре, соответственно мне труднее его контролировать, больше риск обжечься, с ABS такой проблемы не возникало. А запах мне не мешает, тем более при работе я его почти не чувствовала. Для выполнения этого проекта я выбрала ABS-пластик от фирмы «DEXP», так как он продавался недалеко от моего дома, меня устраивали его цвета, цена и качество.

Критерий	ABS	PLA
Комфорт при работе	+	-
Прочность	+	-
Гибкость	+	-
Отсутствие запаха	-	+
Насыщенность цвета	+	-
Прозрачность	-	+
Личные предпочтения	+	-
Итого	5	2

Выбор 3д ручки. Ручку я купила довольно давно и по сей день полностью ей довольна. Я выбрала ручку Myriwell, модели RP100B, так как это популярная, проверенная фирма. Эта модель так же довольно известна, она доступна по цене, хороша по качеству, может рисовать и ABS, и PLA пластиком, имеет важную для меня функцию регулировки температуры. Другие варианты я особо не рассматривала, так как этот идеально подошел мне по цене и свойствам.

1.2.3.2 Выбор оптимальной идеи

С идеей я определилась почти сразу. За основу я выбрала творчество Александра Сергеевича Пушкина, так как это, пожалуй, один из самых известных среди детей автор. Строчки про Лукоморье известны нам с детства. Эта сцена – простой, достаточно красивый, понятный всем визуал.

1.2.4 Определение критериев работы.

1. Изделие будет выполнено из достаточно доступных и недорогих материалов.

2. Будет изготовлено с помощью современных технологий, в сочетании с тематикой русской литературы.

3. В будущем станет частью большого проекта с множеством 3д макетов по русским сказкам.

Изделие должно отвечать следующим требованиям:

Критерий	Изделие
Единичное или массовое производство	Единичное, но будут работы на эту тематику
Метод изготовления	Ручной
Пользователи	Дети, посетившие школьный музей
Требования с точки зрения безопасности использования	Изделие не должно содержать элементы, об которые можно пораниться

1.3 Описание проектируемого материального объекта.

Макет из пластика, изготовленный при помощи 3д ручки

Техники изготовления. Техника каркаса, техника заливки, воздушная техника.

Эскиз: Приложение №1

2 Технологический процесс 2.1 Инструменты и приспособления для выполнения работы.

• Ножницы (для отрезания кончика пластика)

• Бумага и подложка на стол (что бы не испортить мебель)

• 3д ручка (для выполнения работы)

2.2 Приемы работы.

Название техники	Исполнение	Где использовалась	Фото
Техника каркаса	Способов создать каркас много, это зависит от формы создаваемого объекта. По большей части в этой работе я использовала способ создания цилиндрического каркаса. Сначала рисуется круг или любая другая форма нижнего и верхнего оснований, одна кладется на плоскость, а вторую держим в воздухе над первой, пока детали в таком положении, начинаем их соединять, проводя в воздухе линии от одного основания ко второму.	Использовалась для создания объемных элементов. Я использовала технику каркаса в создании дуба, бугров на платформе, грибов.
Техника заливки	Эта техника используется в основном для создания плоских деталей. Чтобы применить эту технику, для начала надо нарисовать на бумаге форму нужной детали, потом обвести ее по периметру 3д ручкой и закрасить внутри, для прочности и аккуратности можно сделать 2 слой.	В моей работе с помощью этой техники полностью выполнена избушка и часть платформы, но понемногу она использована и в других деталях.
Воздушная техника	Что бы имитировать листву я делала множество маленьких петелек, начиная вести линию, проводя крючок в воздухе, и возвращаясь в место начала. Для разнообразия использовала разные цвета пластика.	Эту технику я использовала в основном при изготовлении листвы дуба

2.3 Техника безопасности.

1. Перед началом работы надо освободить место вокруг, что бы на столе не лежало ничего лишнего.

2. Подготовить специальную подложку, чтобы не повредить стол, и лист бумаги, на котором в дальнейшем можно будет рисовать.

3. В то время, пока вы не рисуете ручкой она должна стоять на подставке, провода не должны путаться и занимать рабочую площадь.

4. Так как наконечник ручки нагревается до высокой температуры, нельзя к нему прикасаться. Что бы точно не обжечься можно

2.3.2 Экологичность

При работе с пластиком важно хорошо проветривать помещение, так как от его запаха может заболеть или начать кружиться голова. Рабочее место должно быть хорошо освещено.

2.4 Технология изготовления.

№	Последовательность выполнения	Фотография
1	Подготовка чертежей и эскиза	Приложение№1, №2
2	Изготовить каркас для дуба и заливка коры
3	Изготовить цепи
4	Сделать листву для дуба
5	Изготовить детали избушки
6	Создать каркасы для камней
7	Соединить все объекты подставкой
8	Сделать кота и книгу
9	Добавить мелкие детали (кувшинка, мухоморы, мох и т. д.)
10	Макет готов!

3. Оценка результатов деятельности 3.1 Экономическое обоснование.

Затраты	Стоимость за единицу, р.	Количество	Общая стоимость, р.
Пластик (упаковка)	750	1	750
3д ручка			Было в наличии
Ножницы			Было в наличии
Бумага			Было в наличии
Наперсток	102	2	204
Электроэнергия	1,48	10кВт	14,8

Итого: 968,8 рублей.

3.2 Оценка качества выполненного проекта

Готовое изделие отвечает следующим требованиям:

• Работа оформлена в конечное изделие.

• Изделие производит благоприятное впечатление.

• Детали выполнены аккуратно, в соответствии с технологией.

4 Реклама

Пусть не умеете совсем, Научу вас без проблем Рисованию 3д ручкой, Вам теперь не будет скучно! Сделаем 3д макет – В современный мир билет. Не стесняйтесь, приходите И идеи воплотите.

5. Заключение.

В процессе сбора, изучения и обработки информации по теме проекта, я провела маркетинговое исследование для выявления реального спроса на изделия из 3д ручки и пришла к выводу, что на данный момент это не пользуется популярностью. Теперь у меня появилась цель популяризировать это направление среди детей. Тем более я уже пробовала обучать этому детей из моей школы.

В ходе исследования я разработала новые техники рисования 3д ручкой на основе уже известных, я смогу использовать эти приемы в моих будущих работах.

Проанализировав ход предстоящей работы, я выполнила эскизы и чертежи, подобрала необходимые материалы и инструменты. Мое изделие выполнено из доступных недорогих материалов.

Информационные ресурсы:

• https://abspla.ru/blog/risovanie-3d-ruchkoi

• https://losprinters.ru/articles/vybor-plastika-dlya-3d-ruchki-abs-ili-pla/

• https://school-science.ru/6/16/38099

Приложения

Приложение №1

Приложение №2

Приложение № 3

Техника безопасности при работе с 3д ручкой.

• Важно следить за проводами, они не должны путаться и находится в зоне работы. Перед использованием стоит проверять провод на наличие дефектов, если такие есть, то прибором пользоваться нельзя.

• Запрещено дотрагиваться до кончика ручки, когда прибор включен, так как он разогревается до высокой температуры.

• Предпочтительно использовать резиновые наперстки, чтобы точно не обжечь пальцы.

• На рабочем месте не должно находиться лишних вещей, а особенно жидкостей, которые могут пролиться и привести к короткому замыканию.

• Ручка должна стоять на подставке.

18