In diesem fächerübergreifenden Projekt, das erst durch die finanzielle Unterstützung im Rahmen des KidZ-Projektes möglich wurde, haben wir uns für unsere Schule einen 3d-Drucker gebaut. Als Bausatz haben wir uns für das Modell Mendel90 entschieden.

Am Freitag, 16.01.2015 haben wir in den ersten zwei Unterrichtseinheiten mit dem Zusammenbau des Druckerbausatzes begonnen. Zuerst wurden die vielen Teile ausgepackt und sortiert. Die Anleitung im Bausatz ist so in Abschnitte gegliedert, dass mehrere SchülerInnengruppen parallel arbeiten konnten. Leider ist die Bauanleitung nur in englischer Sprache verfügbar. Daher mussten wir immer wieder Fachbegriffe in Online-Wörterbüchern suchen und ins Deutsche übersetzen. Trotzdem schafften wir es die ersten Teile (Dibond) am Grundgerüst des Druckers zusammenzuschrauben.

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Am Freitag, 23.01.2015 wurden die Teile aus Dibond des Grundgerüsts mit Kunststoffverbindern fertig verschraubt. Parallel wurden die Kunststoffhalterungen für die Motoren zusammen mit den richtigen Schrauben gesucht.

Auch am Freitag, 30.01.2015 (Freitag vor den Semesterferien, Tag der Schulnachricht) ging die Arbeit am Drucker weiter. In den 2 Einheiten ging es vor allem darum die Motoren auf die dafür vorgesehenen Kunststoffhalterungen zu montieren. Die so vorbereiteten Motoreinheiten können dann am Grundgerüst des Druckers befestigt werden.

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Am Freitag, 13.02.2015 mussten erstmals Lötarbeiten an den Motoranschlüssen erledigt werden, während eine andere Gruppe weiter an der Konstruktion der x-, y- und z- Achsen des Druckers arbeitete.

Am Freitag, 20.02.2015 wurden in 2 Unterrichtseinheiten einige Lötarbeiten am Hotpad durchgeführt. Ebenso wurde das Hotpad, auf dem die 3d-Skulptur vom Drucker aufgebaut wird, zusammengestellt. Hier gab es viel Arbeit, weil das Pad auf Kugellagern gelagert und in weiterer Folge während des Drucks in der y-Achse bewegt wird.

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Am Freitag, den 27.02.2015 wurde die x-Achse des Druckers mit der z-Achse des Druckers verbunden. Durch die Bewegung beim Druck in 2 verschiedene Richtungen war auch die Verkabelung der Motoren dementsprechend schwierig. Es wurden diverse Stecker an Kabel und Motoren angelötet.

Am Freitag, 06.03.2015 wurde das Hotpad am Grundgerüst montiert und grob justiert. Die Bewegung in y-Achse war fertig. Weiters wurden Endschalter (Microschalter) montiert und verkabelt.

Einer besonderen Herausforderung stellten wir uns am Freitag, 13.03.2015 als wir den Extruder-Teil zusammenbauten. Der Extruder besteht aus einer Heizeinheit, die 3mm Kunststoffschnur schmilzt und einem Motor, der für die ausreichende Zufuhr des Kunststoffes sorgt. An diesem Tag wurden einige Teile mehrmals zerlegt bis die Extrudereinheit funktionstüchtig zusammengestellt war. Parallel wurden Lötarbeiten am Netzteil des Druckers vorgenommen.

Am Freitag, 20.03.2015 wurde die Extrudereinheit am Schlitten der x-Achse montiert. Parallel wurde fleißig am Netzteil gearbeitet, damit die Stromversorgung für den Drucker sichergestellt werden kann.

Am Freitag, 10.04.2015 wurde mit der Verkabelung der Motoren, Schalter und Sensoren mit dem Arduino-Board (Motherboard des Druckers) begonnen. Hier musste sehr sorgfältig gearbeitet werden. Parallel wurde die Halterung der Trommel mit dem Kunststoff (Druckmaterial) fertiggestellt.

Freitag, 17.04.2015: Letzte Arbeiten, der Drucker ist fertig. Die Drucksoftware wird am Laptop installiert. Um mit dem Drucker kommunizieren zu können müssen auch noch Treiber installiert werden. Am Ende der Stunde schaffen wir es, dass sich der Drucker kurz bewegt. Die Freude ist riesig!

Freitag, 24.04.2015: Der Drucker bewegt sich und die Temperaturregelung am Hotpad funktioniert. Leider funktioniert die Extrudereinheit nicht. Der Extruder erwärmt sich nicht, der Extrudermotor lässt sich nicht bewegen. Die Fehlersuche beginnt. Mit einem Multimeter stellen wir fest, dass der Extruder nicht mit Spannung versorgt wird. Wir finden einige verdächtig aussehende Lötstellen auf dem seriellen Stecker, der z-Motor, Extruder und Extrudermotor mit Spannung versorgt. Nach kurzen Nachlöten haben wir den Fehler behoben.

Dienstag, 28.04.2015: Kurz vor dem Ziel legen wir einen zusätzlichen Projekttag ein, um den Drucker nach den ersten Probedrucken genauer zu justieren. Am Ende eines langen Projekttages können wir die ersten Drucke in toller Qualität durchführen.

In diesem Projekt konnten viele Erfahrungen gesammelt werden, handwerkliches Geschick verbessert und soziale Kompetenz bei den vielen Gruppenarbeiten erlernt werden.

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