교육 분야의 3D 프린팅 기술, 각 기술의 기본 및 장점.

3D 프린팅은 기술 분야에서 최근 몇 년간 가장 중요한 트렌드 중 하나이지만 일반화된 생각과는 달리 일종의 기계가 아니라 물체를 만들 수 있는 일련의 기술로 축소되었습니다. 틀이나 최소값이 필요하지 않습니다. 각 기술에는 고유한 용도와 응용 프로그램 및 고유한 재료가 있습니다.

요즘에는 교실에서 매우 유용할 수 있는 여러 장치가 있으며 해마다 점점 더 많은 학교에서 교육 프로젝트를 수행하는 데 이러한 장치를 사용하고 있습니다. STEAM 기술, 예를 들어 구직과 관련하여 젊은이들에게 점점 더 중요하게 여겨지는 것은 과학, 기술, 엔지니어링, 예술 및 수학 분야에 등록된 기술입니다. 3D 프린팅도 그 중 하나입니다.

교육의 중요성

3D 모델 인쇄는 프로세스에 학생들을 참여시키는 기술을 개발하고 변화에 적응하고 실수를 해결하도록 합니다. 이처럼 학습은 단순히 관찰만 하는 것이 아니라 직접 만든 파일을 인쇄하여 학습하는 것입니다. 3D 프린팅을 교실에 통합함으로써 학생들은 단일 또는 조각별 3D 개체의 생성과 모든 기존 개체의 향상을 포함하여 무수한 가능성에 마음을 열어 창의력과 조직 기술을 개발합니다.

청사진에서 3D 설계로 이동하고 자신의 창작물을 만질 수 있게 되면 학습에 훨씬 더 현실적이고 역동적인 접근 방식이 제공됩니다. 따라서 지식의 동화가 자연스럽게 발생합니다.

초등 및 중등 학교의 3D 기술은 STEM 과목의 학습 기회를 향상시키기 위해 참여를 자극하고 창의적 사고를 장려할 뿐만 아니라 , 그러나 이를 다른 과목에 통합함으로써 교사가 학생들의 미래를 준비하고 문제 해결 기술과 경험을 쉽게 습득할 수 있는 플랫폼 역할을 합니다.

VET(직업 교육 및 훈련)의 경우 3D 기술 구현에는 장비 작동 방식보다 훨씬 더 많은 정보가 포함됩니다.; 학생들이 종이에 그림 그리기, 3D 소프트웨어로 디자인 또는 모델링, 3D 인쇄용 파일 준비에 이르기까지 디자인의 모든 측면을 탐구하도록 초대합니다.

학교 교육을 위해 3D 프린터가 제공하는 가능성은 무궁무진하며 각 교육 수준의 요구에 맞게 조정하여 빠른 투자 수익을 달성할 수 있습니다. 오늘날 사용할 수 있는 3D 인쇄 기술은 많지만 가장 일반적이고 접근하기 쉬운 두 가지는 FFF/FDM과 레이저입니다.

소재 압출:FFF/FDM

FFF(Fused Filament Manufacturer)라고도 하는 FDM(Fused Deposition Modeling) 기술은 오늘날 시장에서 가장 널리 보급된 기술입니다. 이 기술은 융점보다 높은 온도에서 가공한 압출기에 필라멘트를 도입하여 용융된 필라멘트를 층별로 증착하여 부품을 얻는 것으로 구성됩니다. 필라멘트 직경은 1.75mm와 2.85mm의 두 가지 유형이 있으며, 이 기술의 가장 큰 장점은 사용 가능한 재료의 다양성, 경제적 가격 및 이들을 결합할 수 있다는 점입니다. 인쇄물에 용해성 서포트 재료를 통합하여 서포트 제거. 또한 이 장비의 유지 관리는 축을 보정하거나 막힌 경우 압출기를 가열하는 것으로 제한되어 매우 간단합니다.

이미지 1:Raise3D E2 3D 프린터. 출처:3D 올리기

이 기술은 강하고 크며 기계 및 열에 강한 부품에 이상적입니다. 그러나 재료 압출 기술과 관련하여 위에서 언급한 장점에도 불구하고 레이저 기술과 경쟁할 수 없는 한 가지 측면이 있습니다. 즉, 후처리 시간이 더 많이 필요하지만 훨씬 더 정확하고 빠릅니다.

레이저(SLA, SLS)

이 유형의 프린터는 필라멘트를 증착하는 대신 재료에 전체 레이어를 투사하여 진행하면서 굳어집니다.

입체 석판술 또는 SLA에서 광중합은 감광성 액체 수지를 광원에 노출시킬 때 발생합니다. 광원을 제어하면 물체의 모양을 만들 수 있습니다. 이 기술은 탱크 내부에 액체 레진을 포함하고 플랫폼을 위아래로 움직여 레이저의 도움으로 한 번에 한 층씩 재료를 고화시킵니다.

SLS의 경우 플라스틱이나 금속 분말 입자를 소결하거나 녹여 완전 고형 부품을 제조할 수 있는 기술이다. 이 기술은 필요한 재료를 녹인 다음 새로운 분말 층으로 덮는 평평한 베드에 재료의 매우 미세한 분말을 투입합니다. 기술의 변화는 용융 에너지의 원천과 사용되는 재료에 따라 달라집니다. SLS의 경우 레이저로 녹이는 나일론 12를 중심으로 플라스틱으로 이루어집니다.

이미지 2:Formlabs 프린터를 사용하는 학생. 출처:Formlabs.

이러한 유형의 기술은 더 견고해야 하는 부품에 작은 세부 사항이나 복잡한 마무리를 만들고 정밀도를 높이고 인쇄 시간을 절약하는 데 이상적입니다. 그러나 수지와 기계 자체가 더 비싸기 때문에 필라멘트 인쇄에 비해 더 비쌉니다.

어린이는 어떻습니까? 어린이 친화적인 청중과 호환되는 프린터도 있습니다. 이 프린터는 모든 안전 조치를 갖추고 있으며 어린이를 위해 특별히 설계된 절연, 재료 및 작동과 같이 교실에 존재하는 요구 사항을 충족하도록 특별히 조정되었습니다. 데스크톱 3D 프린터 제조업체인 XYZprinting은 어린이 전용 Toybox 프린터를 개발했습니다. 그러나 항상 3D 프린터에 관한 것은 아닙니다. 예를 들어 3Doodler는 3D 연필에 대한 다양한 학습 패키지를 제공합니다.

이미지 3:3Doodler. 푸엔테:Wobleworks.

3Doodler 펜은 3D 아트웍 생성을 촉진하여 3D 프린팅을 학교에 통합하는 간단한 방법입니다. 학생들에게 3차원성에 대한 기본적인 이해를 제공합니다.

교실 구현

전문 학위 및 학교에서 3D 프린팅을 포함하는 것의 중요성은 사실입니다. 그리고 교육은 3D 기술, 특히 산업 분야의 적용 및 구현에 필수적이기 때문에 전문적인 필수품이 되었습니다.

이 기술의 실제 적용은 학생들이 종종 어려운 이론적 개념을 단순화하기 위해 다양한 학교 과목에 통합될 수 있습니다. . 그러나 스페인 학교에서 3D 프린터를 찾는 것은 쉽지도 흔하지도 않으며 성공적으로 수행한 실험적 이니셔티브가 있지만 거의 항상 특정 프로젝트 또는 전체 프로젝트 날짜를 대상으로 사용됩니다. 미국이나 영국과 같은 다른 국가에서는 교육 자원으로서의 잠재력, 다목적성 및 학생들의 적극적인 참여를 장려할 가능성을 인식하고 교실에 통합되고 있습니다.

이 기술의 더 눈에 띄는 포함이 가속화되어야 하는 몇 가지 이유는 다음과 같습니다.

1. 학생에게 동기를 부여하고 학습을 장려합니다.

2. 학습 과정의 속도를 높입니다.
3. 정보 보존을 개선합니다.
4. 비판적이고 반사적인 능력을 개발합니다.
5. 집단적이고 개인화된 학습을 장려합니다.

특정 프로젝트를 유형화하는 과정에서 어린이와 청소년은 복잡한 기본 개념을 파악할 수 있습니다. 연습을 통해 이러한 개념을 동화함으로써 학생들은 학습 과정 중에 동기를 유지합니다. 의심할 여지 없이 교육 환경에서 3D 장비를 사용하면 학생들이 STEAM 기술을 강화하고 팀워크 능력을 향상시키며 자존감을 높이고 창의성을 높이는 다양한 프로젝트와 활동을 수행할 수 있습니다.