Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

CNC frézování pro studenty: Vytvoření cínového odlitku

Paul Clinton začal před 19 lety jako učitel obchodu. Nyní je vychovatelem „strojírenské technologie“, což je titul, který mu udělil jeho školní čtvrť Colorado, která se před patnácti lety zavázala ke vzdělání STEM. Jeho základním cílem je využití jeho dobře vybavené laboratoře, aby svým žákům poskytlo praktické zkušenosti. Ale není to jeho jediný.

Chce se ujistit, že chápou, že všechny ty prodejny, které vidí, nejsou zásobeny předměty, které vypadaly ze vzduchu. Takže má své studenty, kteří na CNC stroji vyřezávají chytrou formu, aby vyrobili cínové díly a naučili se, jak funguje výroba. Zde sdílí krok za krokem návod, jak vytvořit těžítko určené pro studenty.

„Studenti mají obecně velký rozpor s tím, jak přesně jsou produkty vyráběny,“ říká. „Spousta produktů zahrnuje formy.“

Paul Clinton, učitel technologické technologie Cherry Creek (CO), který tento projekt odlévání využívá se svými studenty středních škol

Clinton, 41 let, patří mezi stále rostoucí skupinu pedagogů, kteří své třídy obchodů, odborného vzdělávání a programů průmyslového umění přeměňují na ty, které uznávají nové skutečnosti, které utvářejí ekonomiku a pracovní dovednosti, které vyžaduje.

Pracuje na jedné ze sedmi vysokých škol v okrese Cherry Creek School poblíž Denveru. Zatímco mnoho škol má jen nedávno přijal STEM, Cherry Creek studenti měli přístup k laboratořím fab pro několik let. podle Jay Moore, koordinátora kariérového a technického vzdělávání v okrese.

Několik let má pravdu. Před deseti lety byl Moore okresním učitelem, který zavedl 3D tisk do své střední školy, když stroje stály 40 000 dolarů a objevily se tak velké jako lednice.

Závazek Cherry Creek nebyl v předstihu. Jde dolů do komunitních zemí. Důkaz: Před čtyřmi lety, v rámci probíhajícího důrazu STEM na okres, voliči schválili 125 milionů dolarů emise dluhopisů, z velké části vyčleněných na podporu kurikula STEM, rozšíření jeho zařízení a rozšíření jejich již dobře vybavených laboratoří.

Třídy v příměstské čtvrti na 56 000 studentů určitě nezní jako ty staré. Clintonova Cherokee Trail High nabízí 11 různých kurzů, jako je Architektonický design, Počítačem podporovaný Design, Pre-engineering Technology, Robotické technologie a dokonce i tzv. Medical & Sustainable Technologies.

A co víc, tyto kurzy se konají v laboratořích na každé střední škole vybavené nástroji, jako jsou laserové řezačky, velkoformátové směrovače, 3D tiskárny, frézy Roland vinyl, tiskárny Roland UV-LED a stolní CNC frézky Roland.Cherry Creek vlastní asi 10 stolních frézovacích strojů Roland, protože jsou jednoduché, bezpečné a odpouštějící, podle Clintona, koordinátora CTE Moore a dalších učitelů.

Cherry Creek začíná představovat své fab-lab projekty studentům, kteří začínají v jejich prvním ročníku. Je to však méně o tom, jak je naučit nástroje a více o tom, jak je prototypovat, což je dovednost, která je učiní mnohem prodejnějšími po dlouhou trať.

Projekt Clintonova cínového odlévání právě to dělá.

To trvá studenty přes kroky navrhování a vytváření cínové klíčenky, přívěsek, nebo v tomto konkrétním případě, těžítko připomínající Colorado a jeho hlavní město.

Projekt Clinton uvádí dvě věci, říká Clinton: Představuje studentům Roland MDX 540 a Roland MDX 40A v jeho fab laboratoři a umožňuje jim porozumět lisování - zejména přemýšlení, jak materiál musí proudit do všech částí formuláře.

Clinton říká, že to trvá asi sedm tříd na dokončení - učí software a další dovednosti podél cesty - a vyžaduje pouze několik základních materiálů: Některé cín, talek prášek, dva 5 ″ × 5 ″ čtverce středně-hustá dřevovláknitá deska (MDF) , svorky a ruční nářadí pro konečnou úpravu.

Clinton používá bezolovnatou cínu, kterou kupuje v jednodílných ingotech od Amazonu za zhruba 27 dolarů. Jeden ingot je dostačující pro třídu 16 studentů, říká.

Zde je krok za krokem pro jeho projekt:

Krok 1. Ručně nakreslete design.

Clinton nestanoví hranice svých představ. Omezuje však velikost jejich tvorby a šetří materiál. Tento projekt představuje, jak jeden z jeho studentů, 17 letý junior Henry Kvietok, navrhl těžítko. Design je „C“ pro Colorado s panorama Denveru v pozadí.

Krok 2. Převeďte skicu do souboru STL.

K tomu Clinton učí studenty používat SolidWorks, CAD / CAM software velmi populární mezi školami.

Krok 3. Převeďte soubor STL do souboru Roland SRP.

Alan Rydlund, další učitel technologické technologie Cherry Creek, říká, že snadno použitelný software SRP, který je dodáván s Roland mills, ve skutečnosti mění jeho důraz. „Neučím projekty jako třídu frézování, ale jako třídu prototypů,“ říká.

Krok 4. Nasaďte oboustrannou pásku na jeden z čtverců MDF 5 ″ 5 ″.

Oboustranná páska zajišťuje dostatečnou přilnavost k udržení MDF na místě v CNC frézce Roland MDX 40A, která se používá pro tento projekt.

Krok 5. Umístěte čtverec do Roland CNC a vytvořte negativní.

Clinton vydělává Roland DGA MDX CNC mlýny jako obzvláště dobré pro nezkušené a nepozorné dospívající. Navíc říká, že mlýny se ukázaly jako vysoce spolehlivé. Rydlund říká, že musel sledovat další mlýny, když běží - což je výzva, protože některé projekty mohou trvat tak dlouho. „Mohu nechat stroje Rolandu běžet přes noc,“ říká, aniž by se musel bát, jestli bude fungovat nějaká práce.

Krok 6. Obě strany formy MDF potřete práškovým práškem.

Rozprostřete ho štětcem. Talek - můžete použít i dětský prášek - slouží jako uvolnění formy.

Krok 7. Spojte strany dohromady.

Jak vidíte z obrázku, projekt používá tři svorky, aby se ujistil, že přední a zadní strana formuláře jsou pevně spojeny, aby se snížil průsvit blikající hrany, který musí být odstraněn.

Krok 8. Nalijte cín do formy.

Clinton povzbuzuje své studenty k tomu, aby dělali každý krok, ale protože někteří se zdráhají zabývat se horkým kovem, snadno to udělá za ně.

Krok 9. Odejměte formu a odstraňte odlitek.

Ujistěte se, že součástka dostatečně vychladla - asi 20 minut.

Krok 10. Dokončete tvarovaný díl se soubory a jinými nástroji. „Děti naprosto milují tento projekt,“ říká Clinton. "Nikdy nebyli vystaveni roztavenému kovu a je to něco, co mohou mít po zbytek života."

Cherokee stezky High student Henry Kvietok vlastně udělal dva těžítka pro jeho projekt. Zde je pohled na jeho dokončený projekt.

Říká, že si ho chce nechat pro sebe a dát mu dar jako dárek pro svého otce. Ale to, co mladší Kvietok obdržel, může být nejlepším darem ze všech. „Projekt jsem si opravdu užil, protože jsem si udělal jedinečný konceptuální design a proměnil ho ve skutečný produkt,“ říká. "Cítil jsem se dokonalý, protože forma se vymyslela, jak jsem plánoval."

O sponzorovi: Roland DGA Corporation slouží Severní a Jižní Americe jako marketingové, prodejní a distribuční rameno společnosti Hamamatsu, japonské společnosti Roland DG Corporation. Kromě nabídky široké škály vyspělých digitálních produktů pro označení, personalizaci, rychlé prototypování, výrobu dílů a lékařských a stomatologických CAD / CAM průmyslů se společnost Roland DGA zavázala podporovat programy STEM ve spolupráci se specializovanými distributory po celých Spojených státech. , poskytování učebních osnov, vybavení, školení a podpory.

Podíl

Zanechat Komentář