Tilbage til ressourcer
Tværfagligt
3D-printede broer
Bæredygtige og bære-dygtige broer til fremtidens byer. Eleverne designer og 3D-printer en bro der skal opfylde rigtige ingeniørkrav.
Bæredygtige og bære-dygtige broer til fremtidens byer. Eleverne designer og 3D-printer en bro der skal opfylde rigtige ingeniørkrav.
Eleverne er ingeniører i fremtidens by. Kommunen har brug for en ny bro over to jernbanespor, og eleverne skal designe og 3D-printe den.
Broen skal opfylde en række konkrete krav til mål, bæreevne og materialeforbrug – ligesom rigtige ingeniører arbejder med. Designet testes, fejler og forbedres i flere iterationer.
Forløbet kombinerer matematik (geometri, måling), fysik (kræfter og konstruktion) og teknologiforståelse (3D-design og digital fabrikation).
Kommunen har stillet fire konkrete krav – og én bonusudfordring. Eleverne skal opfylde alle krav, før broen godkendes.
De to vejbaner fylder minimum 5 cm tilsammen. Broen skal have plads til to kørebaner.
Broen skal være mindst 15 cm lang – svarende til afstanden over de to jernbanespor. Den må godt være længere.
Broen skal kunne bære en dåse sodavand placeret på midten – som symbol på, at broen skal tåle lastbiler.
Kommunen har fået tilbud på en bro der bruger 32,5g plastik. Elevernes bro skal ned på 30g eller mindre – tjekket i Bambu Studio.
Lav en bro med så lidt filament og så kort printtid som muligt – og opfyld stadig alle krav. En ekstra ingeniørudfordring for dem der er klar til det.
Forstå opgaven: kommunen skal bygge en bro over to jernbanespor. Hvad kræver det af konstruktionen? Eleverne gennemgår kravene og begynder at forholde sig til dem som ingeniører.
Research og idégenerering. Eleverne kigger på eksisterende broer og brotyper. Hvad giver styrke? Hvad sparer materiale? De skitserer mulige løsninger.
Eleverne vælger den idé der bedst opfylder kravene og begynder at designe den i Tinkercad. De kontrollerer mål og filamentforbrug undervejs i Bambu Studio.
Den 3D-designede bro sendes til 3D-printeren. Eleverne lærer at slice filen i Bambu Studio og sender den trådløst til printeren.
Stresstesten: hvad sker der når sodavandsdåsen lægges på midten? Opfylder broen alle fire krav? Eleverne observerer og dokumenterer, hvordan broen fejler.
Baseret på testen går eleverne tilbage og forbedrer designet – eller præsenterer den færdige bro for klassen og "kommunen".
At forstå, hvordan og hvorfor broen går i stykker, er en central del af læringsprocessen. Det er her eleverne finder ud af, hvad de skal forbedre.
Hvor bøjer eller knækker broen?
Er der dele der er for tynde?
Kan konstruktionen forstærkes uden at bruge mere materiale?
Hvad siger naturvidenskaben om, hvad der giver styrke?
Eleverne itererer på designet fra forsøg til forsøg. Her er et eksempel på, hvordan en gruppe forbedrede broen i tre runder.
Tykkere forstærkning under broens midte.
Ekstra lag til forstærkningen – broen holder nu sodavandsdåsen.
Opfylder alle krav – og under 30g filament.
Forløbet kan tilpasses andre 3D-printere og CAD-programmer efter jeres udstyr.
Eleverne skal designe i Tinkercad og slice i Bambu Studio. Jacob kan hjælpe jer i gang med begge programmer.
Tinkercad
3D-design og modellering
Bambu Studio
Slicing og filamentberegning
Jacob kan hjælpe jer med at tilpasse forløbet til jeres klassetrin og udstyr – og klæde jeres lærere på til at køre det selv.