Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

学生のためのCNCフライス加工:ピューター鋳造を作成する

Paul Clintonは19年前に店の先生として始まりました。現在彼は、「エンジニアリングテクノロジー」の教育者であり、コロラド州の学区から15年前にSTEM教育に献身した称号です。彼の高校の設備の整ったファブラボを使って生徒たちに実践的な学習経験を与えることが彼の主な目標です。しかし、彼だけではありません。

彼は、彼らが目にするすべての店の棚には、薄暗い空気の中から現れた商品が在庫されていないことを確実に理解したいと考えています。そこで彼は、学生にCNC機械で巧妙な型を彫って、白い部品を作り、製造がどのように機能するかを学ばせています。ここで彼は学生がデザインした文鎮を作るための段階的な指示を共有します。

「一般的に学生は、製品の製造方法と大きく異なる点があります」と彼は言います。 「多くの製品にはカビが含まれています。」

Paul Clinton、このキャスティングプロジェクトを彼の高校生と一緒に使っているチェリークリーク(CO)工学技術教師

クリントン(41歳)は、経済を形作る新しい現実とそれが要求する仕事の技能を認めるものに彼らの店のクラス、職業教育、そして工業芸術プログラムを見直す教育者の成長しているコホートのうちの1人です。

彼はデンバー近くのチェリークリーク学区の7つの高校のうちの1つで働いています。最近多くの学校がSTEMを受け入れたばかりですが、チェリークリークの生徒たちは数年間ファブラボにアクセスできました。地区のキャリアおよび技術教育コーディネーターであるJay Mooreによると。

数年は正しいです。 10年前、ムーアは、機械が4万ドルで冷蔵庫と同じくらいの大きさになったときに高校に3Dプリントを導入した地区教師でした。

チェリークリークのコミットメントは時代を先取りするものではありませんでした。それはコミュニティの草の根にまで及んでいます。証明:4年前、地区で進行中のSTEM重視の一環として、そこにいる有権者は、STEMカリキュラムの支援、施設の拡張、およびすでに設備の整った工場への追加を主な目的とする1億2,500万ドルの債券発行を承認しました。

56,000人の学生が住んでいる郊外地区のクラスは、確かに昔のクラスのようには聞こえません。 ClintonのCherokee Trail Highは、建築設計、コンピュータ支援設計、プレエンジニアリング技術、ロボット技術、さらにはMedical&Sustainable Technologiesという11のコースを提供しています。

さらに、これらのコースは各高校の工場で行われ、レーザーカッター、大型ルーター、3Dプリンター、Rolandビニールカッター、Roland UV-LEDプリンター、RolandベンチトップCNCフライス盤などのツールが装備されています。Clinton、CTE Coordinator Moore、その他の教師らによると、Cherry Creekはローランドの卓上フライス盤を10台ほど所有している。

チェリークリークは、新入生の年から学生にファブラボプロジェクトを紹介し始めました。しかし、それは彼らにツールを教えることについてではなく、プロトタイプを作る方法を教えることについてより多くのものです。

クリントンのピューターキャスティングプロジェクトはまさにそれをしています。

それは学生にピューターキーフォブ、ペンダント、またはこの特定のケースでは、コロラドとその首都を記念する文鎮をデザインするステップを通して歩きます。

Clinton氏によると、このプロジェクトは2つのことを達成します。彼のファブラボでRoland MDX 540とRoland MDX 40Aを紹介し、特にフォームのすべての部分に材料がどのように流れるのかを通して考えることができます。

クリントン氏は、完了までに約7クラスの期間が必要であると語っています - 彼はソフトウェアやその他のスキルを教えています - そして、ほんの少しの基本的な教材しか必要としません:いくつかのピューター、タルカムパウダー、2つの5インチ×5インチ平方、クランプ、仕上げ用ハンドツール。

クリントンは、彼がAmazonから1ポンドのインゴットで購入する鉛フリーのピューターを約$ 27で使用しています。 1人のインゴットは16人の学生のクラスのために十分です、と彼は言います。

これが彼のプロジェクトの段階的なプロセスです。

ステップ1.デザインを手でスケッチします。

クリントンは彼の生徒たちの想像力に何の境界も置かない。彼は、しかし、材料を節約するために彼らの創造の大きさに制限を設けています。このプロジェクトは、彼の生徒のうちの1人、17歳のジュニア、Henry Kvietokが、文鎮をどのようにデザインしたかを表しています。デザインは、背景にデンバーのスカイラインを持つコロラド州の「C」です。

ステップ2.スケッチをSTLファイルに変換します。

このために、Clintonは学生にSolidWorks、学校の間で非常に人気があるCAD / CAMソフトウェアを使うように教えます。

Step 3. STLファイルをRoland SRPファイルに変換します。

もう1人のCherry Creekエンジニアリング技術の教師であるAlan Rydlundは、Roland工場に付属している使いやすいSRPソフトウェアが実際に彼の重点を変えていると言います。 「私は、プロジェクトをミリングクラスとしてではなくプロトタイピングクラスとして教えることはしません」と彼は言います。

ステップ4.両面テープを5インチ×5インチMDFマスのいずれかに貼り付けます。

両面テープは、このプロジェクトに使用されるRoland MDX 40A CNCミルでMDFを所定の位置に保持するのに十分な接着力を提供します。

ステップ5.ローランドCNCに正方形を入れてネガを作成します。

ClintonはRoland DGA MDX CNCミルを、経験の浅くて不注意な10代に特に適していると主張しています。加えて、彼は工場が非常に信頼できることを証明したと言います。 Rydlund氏は、稼働中は他の工場を監視する必要があると述べています。これは、一部のプロジェクトでは時間がかかる可能性があるため困難です。 「私はローランドのマシンを一晩稼働させることができます」と彼は言います、仕事が失敗するかどうか心配する必要はありません。

Step 6.タルカムパウダーでMDFモールドの両面をコーティングします。

ブラシで広げます。タルク - あなたはベビーパウダーも使用できます - 離型剤として機能します。

ステップ7.両側を一緒に締めます。

写真からわかるように、プロジェクトでは3つのクランプを使用して、フォームの表と裏がしっかりと固定されていることを確認しています。

ステップ8.型にピューターを注ぎます。

Clintonは生徒に各ステップを実行するように勧めていますが、一部の人は溶銑の処理に消極的であるため、すぐにこれを実行します。

ステップ9。型を分解し、キャスティングを削除します。

部品が十分に冷えていることを確認します - 約20分。

ステップ10。ファイルと他のツールで成形部品を仕上げます。 「子供たちはこのプロジェクトを絶対に気に入っています」とClintonは言います。 「彼らは溶融金属にさらされたことは一度もありません。それは彼らが他の人生のために持つことができるものです。」

Cherokee Trails高校生のHenry Kvietokは、実際に彼のプロジェクトのために2つのペーパーウェイトを作りました。これが彼の完成したプロジェクトの様子です。

彼は彼が彼自身のために一方を保ち、彼の父親への贈り物としてもう一方を与えることを計画していると言います。しかし、若いKvietokが受け取ったものはすべての中で最高の贈り物かもしれません。 「このプロジェクトを本当に楽しんだのは、独自の概念設計を採用して実際の製品に変えることができたからです」と彼は言います。 「型が私の計画通りに機能したので、私は完成したと感じました。」

スポンサーについて:ローランドDGAコーポレーションは、浜松、日本に拠点を置くローランドDGコーポレーションのマーケティング、販売、流通部門として南北アメリカを提供しています。 Roland DGAは、サイン、パーソナライゼーション、ラピッドプロトタイピング、部品製造​​、および医療および歯科用CAD / CAM業界向けの高度なデジタル製品を幅広く提供しているだけでなく、全米の専門代理店と提携してSTEMプログラムをサポートしています。 、カリキュラム、設備、訓練と支援を提供する。

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