Laserkreationen: Entwerfen und Produzieren eines benutzerdefinierten ID-Tags
Mit vektorbasierter Grafikdesign-Software und einem Epilog Laserschneider/-gravierer lernen die Schüler, ihren ganz eigenen Rucksack/Gepäckanhänger zu entwerfen und herzustellen.
Stellen Sie den Schülern Folgendes vor:
- Wie CO2-Laserschneider/-gravierer funktionieren.
- Erkennen von laserkompatiblen Materialien.
- Grundlegende Grafikdesignkonzepte, die für ein erfolgreiches Design für Lasergravur und -schneiden erforderlich sind.
Diese Lektion wurde von Epilog Laser in Zusammenarbeit mit TryEngineering entwickelt.
Altersstufen: 9-14
Baumaterialien (für jedes Team)
Benötigtes Material
- Epilog Laserschneider/-gravierer
- Vektorbasierte Grafikdesign-Software für Windows. Für diesen Unterrichtsplan verwenden wir CorelDRAW. (Kostenlose Testversion kann heruntergeladen werden unter: https://www.coreldraw.com/en/pages/free-download/)
- Holzleisten. Für dieses Projekt verwenden wir ein Erlenblatt mit einer Dicke von 14 x 4.5 Zoll, das ungefähr 1/8 Zoll dick ist.
Design-Herausforderung
Sie sind ein Team von Ingenieuren, die vor der Herausforderung stehen, einen Laserdrucker/-schneider zu verwenden, um Ihren eigenen kundenspezifischen Rucksack/Gepäckanhänger zu entwerfen und zu produzieren.
Eigenschaften
- Verwenden Sie CorelDRAW zum Entwerfen und Schneiden.
Einschränkungen
- Verwenden Sie nur die bereitgestellten Materialien.
- Teilen Sie die Klasse in Teams von 2-4 Personen auf.
- Überlegen Sie vor dem Unterricht, wie viele Schüler schon einmal einen Laserschneider verwendet haben und welche bereits Erfahrung mit Grafikdesign-Software haben.
- Verteilen Sie das Arbeitsblatt für Laser Creations-Schüler.
- Besprechen Sie die Themen im Abschnitt Hintergrundkonzepte. Informieren Sie die Schüler mithilfe der Ressourcen im Abschnitt „Hintergrundkonzepte“ darüber, wie ein Laserschneider funktioniert und welche Materialien er gravieren und schneiden kann. Besprechen Sie vor der Durchführung der Aktivität mit den Schülern, wie der Laser Raster- und Vektorlinien in der Designsoftware erkennt.
- Die Funktionsweise von CO2-Laserschneidern/-gravierern lässt sich am besten beschreiben, indem Sie das System mit Ihrem Drucker vergleichen. Mit einer ähnlichen Technologie bringt ein Laserschneider/-gravierer die Bilder, die Sie normalerweise auf Papier drucken, aber anstelle von Tinte wird ein CO2-Laserstrahl abgefeuert, und dieser Strahl verbrennt tatsächlich das Bild, das Sie zum Ätzen/Gravieren oder Schneiden auswählen Bilder, Grafiken, Text und Linien, und über Ihre Grafikdesign-Software und Ihren Druckertreiber weisen Sie den Laser an, welche Elemente graviert und welche geschnitten werden sollen. Der Laser arbeitet in drei verschiedenen Modi: Raster, Vektor und kombiniert.
Rastermodus: Wir verwenden den Rastermodus, wenn wir gravieren oder ätzen möchten. Die meisten Benutzer gravieren Cliparts, gescannte Bilder, Fotos, Text und Grafiken.
Vektormodus: Verwenden Sie den Vektormodus, wenn Sie Linien schneiden. Im Vektormodus wird eine Linie aufgrund der Linienbreite (oder des Strichs) als zu schneidende Linie erkannt. Der Einfachheit halber stellen Sie alle Schnittlinien in CorelDRAW auf eine Linienbreite von 0.001 Zoll (0254 mm) oder eine Haarlinienbreite ein. Vektorlinien, die Sie gravieren und nicht schneiden möchten, sollten eine Linienstärke von 0.006 Zoll (0.152 mm) oder mehr einstellen.
Kombinierter Modus: Verwenden Sie diese Einstellung, wenn Sie im selben Auftrag gravieren und schneiden. Der Laser graviert immer zuerst und folgt dann dem Vektorschneidpfad. - Überprüfen Sie den Konstruktionsprozess, die Konstruktionsherausforderung, die Kriterien, Einschränkungen und Materialien.
- Erklären Sie, dass die Schüler mit einer einfachen Aktivität beginnen – einem hölzernen Identifikationsschild, das Sie an ihrem Rucksack oder Gepäck befestigen können. Sie sollten das Schülerarbeitsblatt verwenden, um sie durch die Schritte zum Entwerfen des benutzerdefinierten Tags und zum Verwenden des Lasers zum Gravieren und Schneiden zu führen!
- Sie sollten die folgenden Schritte unternehmen:
1. Öffnen Sie eine neue Datei in CorelDRAW. Geben Sie unter „Seitengröße“ die Größe der Holzdiele ein, mit der Sie arbeiten möchten. Für die Zwecke dieses Tutorials haben wir 14 "x 4.5" verwendet, aber Ihre Seitengröße kann anders sein.
2. Zeichnen Sie mit dem Rechteckwerkzeug Ihren Gepäckanhänger – je nach Größe Ihres Holzbretts empfehlen wir eine Größe von 2" x 4" oder 3" x 5".
3. Stellen Sie sicher, dass Ihr Tag auf eine Linienstärke von „Haarlinie“ eingestellt ist.
4. Wir müssen einen kreisförmigen Ausschnitt hinzufügen, mit dem Sie einen Ring oder eine Schnur anbringen können, um das Etikett an Ihrer Tasche zu befestigen. Verwenden Sie das Ellipsenwerkzeug, um ein kleines Loch mit einem Durchmesser von etwa ¼ Zoll zu erstellen. Denken Sie daran, den Umriss in "Haarlinie" zu ändern, damit er ausgeschnitten wird.
5. Nachdem Sie Ihr quadratisches Etikett und das ausgeschnittene Loch gezeichnet haben, verwenden Sie das Textwerkzeug, um die Kontaktinformationen einzugeben, die Sie einfügen möchten, z. B. Ihren Namen und Ihre E-Mail-Adresse.
6. Wählen Sie Ihre Schriftart und -größe so aus, dass sie am besten auf das Tag passen.
7. Wenn Sie bereit sind, Ihr Etikett zu gravieren und zu schneiden, drücken Sie „CTRL P“ und senden Sie Ihren Auftrag an den Laser. Wenn der Druckertreiber angezeigt wird, ändern Sie die Stückgröße entsprechend Ihrer Eingabe in CorelDRAW. Ändern Sie Ihre Rastergravureinstellungen und Vektorschneideinstellungen (siehe Benutzerhandbuch für empfohlene Einstellungen für Ihren Laser in Watt). Stellen Sie abschließend sicher, dass Sie im Druckertreiber „Kombimodus“ ausgewählt haben, da Sie sowohl gravieren als auch schneiden möchten.
8. Wenn der Job den Laser erreicht, drücken Sie die grüne „GO“-Taste und Ihr Tag wird erstellt. Nachdem Sie mit den obigen Anweisungen Ihr eigenes Tag erstellt haben, experimentieren Sie mit verschiedenen Formen, Texten und Schriftarten, um ein neues Tag für einen Freund oder ein Familienmitglied zu erstellen!
Zeitänderung
Der Unterricht kann für ältere Schüler in nur 1 Unterrichtsstunde durchgeführt werden. Um den Schülern zu helfen, sich nicht gehetzt zu fühlen, und um den Erfolg der Schüler sicherzustellen (insbesondere für jüngere Schüler), teilen Sie die Lektion in zwei Abschnitte auf, damit die Schüler mehr Zeit für Brainstorming, Testideen und die Fertigstellung ihres Designs haben. Führen Sie die Tests und Nachbesprechungen in der nächsten Unterrichtsstunde durch.
So funktioniert ein Laser & kompatible Materialien:
Die CO2-Laser von Epilog sind Gaslaser. Bei CO2-Schneid-/Graviersystemen wird der Strom durch ein gasgefülltes Rohr geleitet, das sich an der Rückseite der Maschine befindet. Im Allgemeinen enthalten die Gase in der Röhre eine Mischung aus Kohlendioxid, Stickstoff, Wasserstoff und Helium. Wenn Strom durch diese Röhre geleitet wird, wird ein Licht erzeugt. Das erzeugte Licht ist stark genug, um viele Materialien zu durchdringen, darunter Holz, Acryl, Stoffe/Textilien, Gummi, Papier/Karton und vieles mehr. Das Licht eines CO2-Laserschneiders/-gravierers kann auch härtere Materialien wie Schiefer, Glas, Stein und beschichtete Metalle ätzen/gravieren – aber nicht schneiden.
Laserschneider sind computergesteuert, was bedeutet, dass der Benutzer dem Laser sagt, was er tun soll, indem er das Bildmaterial manipuliert und über den Druckertreiber spezifische Gravur- oder Schneidanweisungen liefert. Laseranwendungen werden im Allgemeinen in zwei Kategorien unterteilt: Rastergravur und Vektorschneiden. Das unten bereitgestellte Studentenprojekt umfasst sowohl Gravier- als auch Schneidanwendungen.
Rastergravur
Die Rastergravur lässt sich am besten als Punktmatrix-„Drucken“ mit sehr hoher Auflösung mit einem Laser beschreiben. Die Rastergravur wird verwendet, um hochdetaillierte grafische Bilder zu erstellen. Der Laserkopf scannt von links nach rechts hin und her und graviert eine Reihe von Punkten zeilenweise. Während sich der Laserkopf Zeile für Zeile nach unten bewegt, bildet das Punktmuster das Bild, das von Ihrem Computer gedruckt wurde. Sie können gescannte Bilder, Text, Cliparts, Fotos oder Strichzeichnungen rastergravieren lassen.
Dieses Kunstwerk ist eine gute Darstellung einer Rasterdatei. Das Foto des Tigers wird rastergraviert, ebenso wie der Text, der auf der Seite platziert wurde.
Vektorschneiden:
Beim Vektorschneiden folgt der Laser einem kontinuierlichen Pfad, der dem Umriss oder Profil eines Bildes oder Textes folgt. Das Vektorschneiden wird normalerweise verwendet, um Materialien wie Holz, Acryl, Papier usw. vollständig zu durchtrennen. Es kann auch zum schnellen Markieren von Zeichen und geometrischen Mustern verwendet werden. Sie können mit dem Laser Vektoren schneiden, indem Sie Objekte und Text so einstellen, dass sie ungefüllt und mit einem Umriss von 0.001 Zoll (0.025 mm) gezeichnet werden. Der dünne Umriss erzeugt einen Vektorschnitt.
Die obige Grafik zeigt ein Vektorbild aus Linien. Sie können erkennen, dass es sich um ein Vektorbild handelt, da Sie jede der Linien einzeln auswählen und diesen Teil der Grafik bearbeiten können.
Der Laser bestimmt anhand der Breite (Strich) jeder Linie, welche Linien graviert oder geschnitten werden sollen. Wenn Sie CorelDRAW verwenden, wird jede Linie, die auf die Haarlinienbreite eingestellt ist, geschnitten. Wenn Sie jedoch eine andere Software verwenden, zeigt die folgende Tabelle, welche Gewichte mit unterschiedlichen Breiten und Auflösungen graviert und geschnitten werden.
Linienbreite 150 DPI 200 DPI 300 DPI 400 DPI 600 DPI 1200 DPI
001" (025 | Schneiden | Schneiden | Schneiden | Schneiden | Schneiden | Schneiden |
mm) 002 (058 | Schneiden | Schneiden | Schneiden | Schneiden | Schneiden | Schneiden |
mm) 003 (076 | Schneiden | Schneiden | Schneiden | Schneiden | Schneiden | Schneiden |
mm) 004 (101 | Schneiden | Schneiden | Schneiden | Schneiden | Schneiden | Schneiden |
mm) 005 (127 | Schneiden | Schneiden | Schneiden | gravieren | gravieren | gravieren |
mm) 006 (152 | Schneiden | Schneiden | Schneiden | gravieren | gravieren | gravieren |
mm) 007 (177 | Schneiden | Schneiden | gravieren | gravieren | gravieren | gravieren |
Internetverbindungen
Literatur-Empfehlungen
- Epilog Laser-Benutzerhandbuch https://www.epiloglaser.com/tech-support/laser-manuals.htm
Aktivität schreiben
- Nachdem Sie nun verstanden haben, wie Laserschneider/-gravierer funktionieren, wie viele Alltagsgegenstände in Ihrer Umgebung sehen Sie, die mit einem Laser graviert oder geschnitten werden könnten?
- Welche anderen Arten von Projekten könnten Ihrer Meinung nach nach Durchführung dieses Projekts mit einem Laser abgeschlossen werden?
Anpassung an Curriculum Frameworks
Hinweis: Alle Unterrichtspläne in dieser Reihe richten sich nach den K-12 Computer Science Standards der Computer Science Teachers Association, den Common Core State Standards für Mathematik in den USA und gegebenenfalls auch nach den Grundsätzen und Standards der National Council of Teachers of Mathematics für Mathematik Mathematik, die Standards der International Technology Education Association für technologische Kompetenz und die vom National Research Council erstellten US National Science Education Standards.
Wissenschaftliche Standards und Praktiken der nächsten Generation Klassen 6-8 (Alter 11-14) Übung 5: Verwendung von Mathematik und computergestütztem Denken
Beschreiben, messen, schätzen und/oder grafisch darstellen von Größen wie Fläche, Volumen, Gewicht und Zeit, um wissenschaftliche und technische Fragen und Probleme zu lösen.
Wissenschaftliche Standards und Praktiken der nächsten Generation Klassen 6-8 (Alter 11-14) Übung 5: Verwendung von Mathematik und computergestütztem Denken
Verwenden Sie mathematische Darstellungen, um wissenschaftliche Schlussfolgerungen zu beschreiben und/oder zu unterstützen und Lösungen zu entwerfen.
Gemeinsame staatliche Praktiken und Standards für Schulmathematik (alle Altersstufen)
CCSS.MATH.PRAXIS.MP1 Verstehen Sie Probleme und versuchen Sie, sie zu lösen.
CCSS.MATH.PRAXIS.MP5 Setzen Sie geeignete Tools strategisch ein.
Standards für Technologiekompetenz – alle Altersklassen der Technologie
- Standard 2: Die Studierenden entwickeln ein Verständnis für die Kernkonzepte der Technologie
Die gestaltete Welt
- Standard 17: Die Studierenden entwickeln ein Verständnis für und sind in der Lage, Informations- und Kommunikationstechnologien auszuwählen und zu nutzen
CSTA K-12 Informatikstandards Klasse 6-9 (Alter 11-14)
5.2 Stufe 2: Informatik und Gemeinschaft (L2)
Computerpraxis & Programmierung (CPP)
- Verwenden Sie eine Vielzahl von Multimedia-Tools und Peripheriegeräten, um die persönliche Produktivität und das Lernen während des gesamten Lehrplans zu unterstützen.
CSTA K-12 Informatikstandards Klasse 9-12 (Alter 14-18)
5.3 Stufe 3: Anwenden von Konzepten und Erstellen realer Lösungen (L3)
5.3.B Informatikkonzepte und -praktiken (CP)
Computerpraxis und Programmierung (CPP)
- Verwenden Sie erweiterte Tools, um digitale Artefakte zu erstellen (z. B. Webdesign, Animation, Video, Multimedia).
Öffnen Sie eine neue Datei in CorelDRAW.
Geben Sie unter „Seitengröße“ die Größe der Holzdiele ein, mit der Sie arbeiten möchten. Für die Zwecke dieses Tutorials haben wir 14 "x 4.5" verwendet, aber Ihre Seitengröße kann anders sein.
Zeichnen Sie mit dem Rechteckwerkzeug Ihren Gepäckanhänger – je nach Größe Ihres Holzbretts empfehlen wir eine Größe von 2" x 4" oder 3" x 5".
Stellen Sie sicher, dass Ihr Tag auf eine Linienstärke von "Haarlinie" eingestellt ist.
Wir müssen einen kreisförmigen Ausschnitt hinzufügen, mit dem Sie einen Ring oder eine Schnur anbringen können, um das Etikett an Ihrer Tasche zu befestigen. Verwenden Sie das Ellipsenwerkzeug, um ein kleines Loch mit einem Durchmesser von etwa ¼ Zoll zu erstellen. Denken Sie daran, den Umriss in "Haarlinie" zu ändern, damit er ausgeschnitten wird.
Nachdem Sie Ihr quadratisches Etikett und das ausgeschnittene Loch gezeichnet haben, verwenden Sie das Textwerkzeug, um die Kontaktinformationen einzugeben, die Sie einfügen möchten, z. B. Ihren Namen und Ihre E-Mail-Adresse.
Wählen Sie Ihre Schriftart und -größe so aus, dass sie am besten auf das Tag passen.
Wenn Sie bereit sind, Ihr Etikett zu gravieren und zu schneiden, drücken Sie „STRG P“ und senden Sie Ihren Auftrag an den Laser. Wenn der Druckertreiber angezeigt wird, ändern Sie die Stückgröße entsprechend Ihrer Eingabe in CorelDRAW. Ändern Sie Ihre Rastergravureinstellungen und Vektorschneideinstellungen (siehe Benutzerhandbuch für empfohlene Einstellungen für Ihren Laser in Watt). Stellen Sie abschließend sicher, dass Sie im Druckertreiber „Kombimodus“ ausgewählt haben, da Sie sowohl gravieren als auch schneiden möchten.
Wenn der Job den Laser erreicht, drücken Sie die grüne „GO“-Taste und Ihr Tag wird erstellt. nNachdem Sie Ihr eigenes Tag mit den obigen Anweisungen erstellt haben, experimentieren Sie mit verschiedenen Formen, Texten und Schriftarten, um ein neues Tag für einen Freund oder ein Familienmitglied zu erstellen!
Übersetzung des Unterrichtsplans