ایجاد لیزر: طراحی و تولید برچسب شناسه سفارشی

ساخت مصالح (برای هر تیم)

مواد مورد نیاز

• لیزر برش/حکاک Epilog
• نرم افزار طراحی گرافیک مبتنی بر ویندوز. به منظور این برنامه درسی ما از CorelDRAW استفاده خواهیم کرد. (نسخه آزمایشی رایگان را می توان در آدرس زیر بارگیری کرد: https://www.coreldraw.com/en/pages/free-download/)
• نوارهای چوبی. به منظور انجام این پروژه ، از ورق توسکا به ضخامت 14 اینچ در 4.5 اینچ استفاده می کنیم که ضخامت آن تقریبا 1/8 اینچ است.

چالش طراحی

شما یک تیم مهندسی هستید که چالش استفاده از چاپگر/برش لیزری را برای طراحی و تولید برچسب کوله پشتی/چمدان سفارشی خود دارید.

ضوابط

• برای طراحی و برش از CorelDRAW استفاده کنید.

محدودیت ها

• فقط از مواد ارائه شده استفاده کنید.

1. کلاس را به تیم های 2-4 نفره تقسیم کنید.
2. قبل از درس ، اندازه بگیرید که چه تعداد از دانش آموزان قبلاً از برش لیزری استفاده کرده اند و کدام یک از آنها تجربه ای در زمینه نرم افزارهای طراحی گرافیک دارند.
3. کاربرگ دانش آموزی Laser Creations را به دست آورید.
4. مباحث را در بخش مفاهیم زمینه بحث کنید. با استفاده از منابع موجود در بخش "مفاهیم زمینه" ، دانش آموزان را در مورد نحوه عملکرد دستگاه برش لیزری و حکاکی و برش موادی که می تواند آموزش دهد ، آموزش دهید. قبل از اجرای فعالیت ، با دانش آموزان در مورد چگونگی تشخیص لیزر خطوط بردار و بردار در نرم افزار طراحی بحث کنید.
5. بهترین راه برای توصیف نحوه عملکرد دستگاه برش لیزری CO2 این است که سیستم را با چاپگر خود مقایسه کنید. با استفاده از فناوری مشابه ، دستگاه برش/حکاک لیزری تصاویری را که معمولاً چاپ می کنید به کاغذ می برد ، اما به جای جوهر ، یک پرتو لیزر CO2 شلیک می شود و آن پرتو در واقع تصویری را که برای حکاکی ، حکاکی یا برش انتخاب می کنید می سوزاند. لیزر تشخیص می دهد تصاویر ، گرافیک ، متن و خطوط ، و از طریق نرم افزار طراحی گرافیکی و درایور چاپ ، به لیزر دستور می دهید که روی چه مواردی حکاکی شود و کدام را می خواهید برش دهید. لیزر در سه حالت مختلف کار می کند: رستر ، بردار و ترکیب شده.
   حالت رستر: وقتی می خواهیم حکاکی یا حکاکی کنیم از حالت شطرنجی استفاده می کنیم. اکثر کاربران بر روی کلیپ پارت ، تصاویر اسکن شده ، عکس ها ، متن و تصاویر گرافیکی حک می کنند.
   حالت بردار: هنگام برش خطوط از حالت بردار استفاده کنید. در حالت بردار ، یک خط به عنوان خطی که باید بر اساس عرض خط (یا ضربه) قطع شود ، شناخته می شود. برای سهولت کار ، خطوط برش را در عرض خط 0.001 اینچ (.0254 میلی متر) یا عرض خط مو در CorelDRAW تنظیم کنید. خطوط بردار که می خواهید به جای بریدن آنها را حک کنید باید 0.006 اینچ (0.152 میلی متر) یا ضخامت خط بیشتر تنظیم شود.
   حالت ترکیبی: هنگام حکاکی و برش در یک کار ، از این تنظیم استفاده کنید. لیزر همیشه ابتدا حک می شود و سپس مسیر برش برداری را دنبال می کند.
6. فرایند طراحی مهندسی ، چالش طراحی ، معیارها ، محدودیت ها و مواد را مرور کنید.
7. توضیح دهید که دانش آموزان با یک فعالیت ساده شروع می کنند - برچسب شناسایی چوبی که می توانید به کوله پشتی یا چمدان آنها وصل کنید. آنها باید از کاربرگ دانش آموز برای گذراندن مراحل طراحی برچسب سفارشی و استفاده از لیزر برای حکاکی و برش آن استفاده کنند!
8. آنها باید مراحل زیر را انجام دهند:
   1. یک فایل جدید در CorelDRAW باز کنید. در بخش "اندازه صفحه" ، اندازه تخته چوبی را که با آن کار می کنید وارد کنید. برای اهداف این آموزش ، ما از 14 اینچ در 4.5 اینچ استفاده کردیم ، اما اندازه صفحه شما ممکن است متفاوت باشد.
   2. با استفاده از ابزار Rectangle ، برچسب چمدان خود را بکشید - بسته به اندازه تخته چوبی شما ، اندازه 2 "x 4" یا 3 "x 5" را پیشنهاد می کنیم.
   3. مطمئن شوید که برچسب شما روی خط خط "خط مو" تنظیم شده است.
   4. ما باید یک برش دایره ای اضافه کنیم که به شما امکان می دهد یک حلقه یا رشته برای چسباندن برچسب به کیف خود قرار دهید. از ابزار بیضی برای ایجاد یک حفره کوچک - به قطر حدود ¼ ”استفاده کنید. به یاد داشته باشید که طرح کلی را به "خط مو" تغییر دهید تا بریده شود.
   5. پس از کشیدن برچسب مربع و سوراخ برش داده شده ، از ابزار متن برای وارد کردن اطلاعات تماس موردنظر مانند نام و آدرس ایمیل خود استفاده کنید.
   6. فونت و اندازه خود را به بهترین شکل بر روی برچسب انتخاب کنید.
   7. هنگامی که آماده حکاکی و برش برچسب خود هستید ، "CTRL P" را فشار دهید و کار خود را به لیزر ارسال کنید. هنگامی که درایور چاپ ظاهر می شود ، اندازه قطعه را تغییر دهید تا با آنچه در CorelDRAW وارد کرده اید مطابقت داشته باشد. تنظیمات حکاکی شطرنجی و تنظیمات برش بردار را تغییر دهید (برای اطلاع از تنظیمات توصیه شده برای لیزر وات به دفترچه راهنمای کاربر مراجعه کنید). در نهایت ، مطمئن شوید که "حالت ترکیبی" را در درایور چاپ انتخاب کرده اید ، زیرا می خواهید هم حک کنید و هم برش دهید.
   8. هنگامی که کار به لیزر رسید ، دکمه سبز "GO" را فشار دهید تا برچسب شما ساخته شود. بعد از اینکه برچسب خود را با دستورالعمل های بالا ایجاد کردید ، با اشکال ، متن و فونت های مختلف آزمایش کنید تا یک تگ جدید برای یک دوست یا اعضای خانواده ایجاد کنید!

این درس را می توان در کمتر از 1 دوره کلاس برای دانش آموزان مسن انجام داد. با این حال ، برای کمک به دانش آموزان از احساس عجله و تضمین موفقیت دانش آموزان (به ویژه برای دانش آموزان جوان) ، این درس را به دو دوره تقسیم کنید و به دانشجویان فرصت بیشتری برای طوفان فکری ، آزمایش ایده ها و نهایی کردن طرح آنها دهید. تست و تست را در دوره کلاس بعدی انجام دهید.

نحوه عملکرد لیزر و مواد سازگار:

لیزرهای CO2 Epilog انواع لیزرهای گازی هستند. در سیستم های برش/حکاکی CO2 ، برق از طریق لوله ای پر از گاز که در پشت دستگاه قرار دارد ، عبور می کند. به طور کلی ، گازهای موجود در لوله شامل مخلوطی از دی اکسید کربن ، نیتروژن ، هیدروژن و هلیوم است. هنگامی که برق از طریق این لوله عبور می کند ، نوری تولید می شود. نور ایجاد شده به اندازه کافی قوی است که می تواند بسیاری از مواد ، از جمله چوب ، اکریلیک ، پارچه/منسوجات ، لاستیک ، کاغذ/کارتن و موارد دیگر را برش دهد. نور یک دستگاه برش لیزری CO2/حکاک نیز می تواند مواد سخت تری مانند تخته سنگ ، شیشه ، سنگ و فلزات روکش شده را حکاکی کند - حک کند - اما برش ندهد.

دستگاه های برش لیزری توسط کامپیوتر کنترل می شوند ، بدین معنا که کاربر به لیزر می گوید با دستکاری آثار هنری چه کار کند و دستورالعمل های خاص حکاکی یا برش را از طریق درایور چاپ ارائه می دهد. کاربردهای لیزری به طور کلی به دو دسته حکاکی شطرنجی و برش برداری تقسیم می شوند. پروژه دانشجویی ارائه شده در زیر شامل هر دو برنامه حکاکی و برش است.

حکاکی راستر

حکاکی رستر را می توان به عنوان "چاپ" با لیزر با ماتریس نقطه با وضوح بسیار بالا توصیف کرد. حکاکی راستری برای ایجاد تصاویر گرافیکی با جزئیات بالا استفاده می شود. سر لیزر به جلو و عقب ، از چپ به راست اسکن می کند و یک سری نقاط را به صورت خطی حک می کند. با حرکت سر لیزر خط به خط ، الگوی نقطه تصویری را که از رایانه شما چاپ شده است ، تشکیل می دهد. می توانید تصاویر اسکن شده ، متن ، کلیپ آرت ، عکس ها یا نقشه های خطی را به صورت شطرنجی حک کنید.

این اثر هنری نمایانگر خوبی از یک فایل رستری است. عکس ببر ، همانند متنی که در صفحه قرار داده شده است ، حکاکی می شود.

برش بردار:

وقتی برش بردار را انجام می دهید ، لیزر مسیری پیوسته را دنبال می کند که از طرح کلی یا مشخصات یک تصویر یا متن پیروی می کند. برش برداری معمولاً برای برش کامل موادی مانند چوب ، اکریلیک ، کاغذ و غیره استفاده می شود. همچنین می تواند برای علامت گذاری سریع شخصیت ها و الگوهای هندسی استفاده شود. شما می توانید برش را با لیزر با تنظیم اشیاء و متن بدون پر شدن و کشیدن با طرح کلی 0.001 اینچ (0.025 میلی متر) بردار کنید. طرح نازک یک بردار بردار ایجاد می کند.

نمودار بالا یک تصویر بردار را که از خطوط تشکیل شده است نشان می دهد. می توانید بگویید این یک تصویر بردار است زیرا می توانید به صورت جداگانه هر یک از خطوط را انتخاب کرده و آن قسمت از گرافیک را دستکاری کنید.

لیزر بر اساس عرض (ضربه) هر خط تعیین می کند که کدام خط ها را حک یا برش دهیم. اگر از CorelDRAW استفاده می کنید ، هر خطی که روی عرض خط مو تنظیم شود ، کاهش می یابد. اما اگر از نرم افزارهای متفاوتی استفاده می کنید ، جدول زیر مشخص می کند که چه وزنه هایی در عرض ها و وضوح های مختلف حکاکی و بریده می شوند.

عرض خط 150 DPI 200 DPI 300 DPI 400 DPI 600 DPI 1200 DPI

اتصال به اینترنت

• Epiloglaser.com

خواندن توصیه می شود

• راهنمای کاربر لیزر Epilog https://www.epiloglaser.com/tech-support/laser-manuals.htm

فعالیت نوشتن

• اکنون که نحوه عملکرد دستگاه برش لیزری/حکاکی را درک کرده اید ، چند مورد روزمره در اطراف خود می بینید که می توان آنها را با لیزر حکاکی یا برش داد؟
• به نظر شما پس از انجام این پروژه چه نوع پروژه های دیگری را می توان با لیزر تکمیل کرد؟

تراز به چهارچوب برنامه درسی

توجه: تمام برنامه های درسی این مجموعه با استانداردهای علوم رایانه K-12 انجمن معلمان علوم رایانه ، استانداردهای هسته هسته ای مشترک آمریكا برای ریاضیات و در صورت استفاده نیز با اصول و معیارهای شورای ملی معلمان ریاضیات برای مدرسه مطابقت دارد. ریاضیات ، استانداردهای انجمن بین المللی آموزش فناوری برای سواد فناوری و استانداردهای ملی آموزش علوم ایالات متحده که توسط شورای تحقیقات ملی تولید شده است.

استانداردها و عملکردهای نسل بعدی کلاسهای 6-8 (سنین 11-14) تمرین 5: استفاده از ریاضیات و تفکر محاسباتی

توصیف ، اندازه گیری ، تخمین ، و/یا نمودار مقادیری مانند مساحت ، حجم ، وزن و زمان برای رسیدگی به سوالات و مشکلات علمی و مهندسی.

استانداردها و عملکردهای نسل بعدی کلاسهای 6-8 (سنین 11-14) تمرین 5: استفاده از ریاضیات و تفکر محاسباتی

برای توصیف و / یا پشتیبانی از نتیجه گیری علمی و راه حل های طراحی ، از نمایش های ریاضی استفاده کنید.

شیوه ها و استانداردهای رایج دولتی برای ریاضیات مدرسه (در تمام سنین)

CCSS.MATH.PRACTICE.MP1 مشکلات را درک کنید و در حل آنها استقامت داشته باشید.

CCSS.MATH.PRACTICE.MP5 از استراتژیک از ابزارهای مناسب استفاده کنید.

استانداردهای سواد فناوری - همه سنین ماهیت فناوری

• استاندارد 2: دانش آموزان درک درستی از مفاهیم اصلی فناوری پیدا می کنند

جهان طراحی شده

• استاندارد 17: دانش آموزان درک و توانایی انتخاب و استفاده از فناوری های اطلاعاتی و ارتباطی را پیدا می کنند

CSTA K-12 استانداردهای علوم کامپیوتر کلاسهای 6-9 (11 تا 14 سال)

5.2 سطح 2: علوم کامپیوتر و جامعه (L2)

محاسبه تمرین و برنامه نویسی (CPP)

2. برای پشتیبانی از بهره وری و یادگیری شخصی در طول برنامه درسی ، از انواع ابزارهای چندرسانه ای و لوازم جانبی استفاده کنید.

CSTA K-12 استانداردهای علوم کامپیوتر کلاسهای 9-12 (14 تا 18 سال)

5.3 سطح 3: استفاده از مفاهیم و ایجاد راه حل های واقعی (L3)

5.3. مفاهیم و شیوه های علوم کامپیوتر (CP)

تمرین و برنامه نویسی محاسباتی (CPP)

3. از ابزارهای پیشرفته برای ایجاد مصنوعات دیجیتال (به عنوان مثال ، طراحی وب ، انیمیشن ، ویدئو ، چند رسانه ای) استفاده کنید.

یک فایل جدید در CorelDRAW باز کنید.

در بخش "اندازه صفحه" ، اندازه تخته چوبی را که با آن کار می کنید وارد کنید. برای اهداف این آموزش ، ما از 14 اینچ در 4.5 اینچ استفاده کردیم ، اما اندازه صفحه شما ممکن است متفاوت باشد.

با استفاده از ابزار Rectangle ، برچسب چمدان خود را بکشید - بسته به اندازه تخته چوبی شما ، اندازه 2 "x 4" یا 3 "x 5" را پیشنهاد می کنیم.

اطمینان حاصل کنید که برچسب شما روی خط خط "خط مو" تنظیم شده است.

ما باید یک برش دایره ای اضافه کنیم که به شما امکان می دهد یک حلقه یا رشته برای چسباندن برچسب به کیف خود قرار دهید. از ابزار بیضی برای ایجاد یک حفره کوچک - به قطر حدود ¼ ”استفاده کنید. به یاد داشته باشید که طرح کلی را به "خط مو" تغییر دهید تا بریده شود.

پس از کشیدن برچسب مربع و سوراخ برش داده شده ، از ابزار متن برای وارد کردن اطلاعات تماس موردنظر مانند نام و آدرس ایمیل خود استفاده کنید.

فونت و اندازه خود را به بهترین شکل در برچسب انتخاب کنید.

هنگامی که آماده حکاکی و برش برچسب خود هستید ، "CTRL P" را فشار دهید و کار خود را به لیزر ارسال کنید. هنگامی که درایور چاپ ظاهر می شود ، اندازه قطعه را تغییر دهید تا با آنچه در CorelDRAW وارد کرده اید مطابقت داشته باشد. تنظیمات حکاکی شطرنجی و تنظیمات برش برداری را تغییر دهید (برای اطلاع از تنظیمات توصیه شده برای لیزر وات به دفترچه راهنمای کاربر مراجعه کنید). در نهایت ، مطمئن شوید که "حالت ترکیبی" را در درایور چاپ انتخاب کرده اید ، زیرا می خواهید هم حک کنید و هم برش دهید.

وقتی کار به لیزر رسید ، دکمه سبز "GO" را فشار دهید تا برچسب شما ساخته شود. n بعد از اینکه برچسب خود را با دستورالعمل های بالا ایجاد کردید ، با اشکال ، متن و فونت های مختلف آزمایش کنید تا یک تگ جدید برای یک دوست یا اعضای خانواده ایجاد کنید!