In TinkerCad kan je mooie dingen maken. We willen je ook uitdagen om iets te engineeren: iets te ontwerpen wat op de juiste maat moet worden gemaakt. Hiervoor kiezen we vandaag het knikkerdoolhof. (Het idee gebben we met toestemming geleend van Bart, Annuska en Gonnie van makerspace Amstel en Venen, super bedankt!)

We zoeken hiervoor metalen balletjes zoals ook worden gebruikt in een kogellager. Deze zijn er in verschillende maten. Bij de fietsenmaker komen we meestal de volgende maten tegen:

1/8″ofwel 3,175 mm voor de kleine kogeltjes in het freewheel
5/32″ofwel 3,969 mm voor het lager van het balhoofd, waarmee het stuur draait
3/16″ ofwel 4.762 mm voor de lagers van de voorwielen
7/32″ofwel 5,556 mm
1/4″ ofwel 6,35 mm voor het trapas lager en soms voor de lagers van het achterwiel

In de industrie zie je bij ons vooral metrische afmetingen: wij kiezen 4 millimeter.

Het is handig om je doolhof zo te ontwerpen dat je knikkers ongeveer 1 millimeter ruimte hebben. Je mag later ook verschillende uitvoeringen maken om te onderzoeken welke ruimte het lekkerste werkt.

We willen dat je bij deze oefening met meerdere leerlingen in één tekening werkt. De oefeningen op deze pagina zijn bedoeld om over meerdere lessen te worden verdeeld.

Wat heb je al gedaan?

Je hebt al eerdere ontwerpen gemaakt in TinkerCad
Je hebt de uitleg gelezen bij elk van de knoppen in de uitleg. Je hebt elk van de knoppen in deze uitleg al gebruikt.
Je begrijpt dat je zelf ontwerpt vanuit de basisvormen, dus geen coole ferrari uit de library. Ontwerpen die niet van jezelf zijn, tellen niet mee.
Je kunt blokjes op maat maken, bijvoorbeeld 2 millimeter breed en 5 mm hoog.
Je kunt optillen, stapelen en samenvoegen. Je kunt onderdelen op zijn plek zetten. Je kunt gaten maken.
Je hebt ontdekt hoe je moet samenwerken met de knop ‘poppetje plus’

Ontwerp samen een je eigen knikkerwereld

Je opdracht:

In dit voorbeeld is het mijn bedoeling om gangetjes en gaten te maken van 5 millimeter breed en hoog. Zo kunnen we onze knikkerwereld straks gebruiken voor een knikker van circa 4 millimeter. De muurtjes maak ik 2 millimeter breed, omdat ik er later misschien nog iets op wil lijmen.
De grondplaat kies ik 5 x 5 centimeter, en één millimeter dik. Maak deze allemaal hetzelfde, omdat we dan straks de knikkerwerelden kunnen combineren.
In de hoek maken we een ingang die vanuit meerdere richtingen gebruikt kan worden. Je zult straks onderzoeken of de verschillende werelden op elkaar kunnen aansluiten.
In mijn voorbeeld gebruik ik rechte vormen, maar ik daag je uit om ook ronde vormen te maken.
Verzin verder zelf je knikkerwereld. Hoe kan je hier extra uitdaging aan toevoegen?

Let op: De afmetingen en de opdrachten die we hier noemen geven je een voorbeeld. Je mag samen beslissen om de opdracht te veranderen.

De wereld 3D printen, dat komt later

Jouw ontwerp kan je in een latere les ook echt 3D printen. Nu doen we dat nog even niet. (leerlingen krijgen nu zin om met de printer te mogen werken)

Onze ervaring is dat het printen van een wereld van 5×5 cm ongeveer een half uur tot drie kwartier duurt. Hoeveel groepjes kunnen dan in één les een wereld printen?

Thema wereld

Hoe zou je een thema kunnen verwerken in je wereld?

Bedenk bijvoorbeeld een team naam en zet deze ergens in je wereld.

Knikkerwerelden combineren tot een grotere platte uitbreiding

Stel je voor, in de verschillende groepjes worden allemaal verschillende werelden gemaakt. Kan je er twee (of meer) naast elkaar leggen, waardoor de wereld doorloopt? Welke afspraken moet je maken om werelden te kunnen combineren?

Je mag je ontwerp aanpassen of een nieuwe maken.

–> we plaatsen nu nog geen voorbeeld foto’s, zodat je écht je eigen ontwerp bedenkt

Knikkerwereld kubus

Eerst heb je afsraken bedacht om de werelden plat aan elkaar te koppelen. Nu is het de uitdaging om er een kubus van te maken. Oei, hoe zou je de verbinding maken?

–> we plaatsen nu nog geen voorbeeld foto’s, zodat je écht je eigen ontwerp bedenkt

Transparante deksels plakken

We hebben transparante A4 vellen, die ook wel worden gebruikt als kaft van een zelfgemaakt papieren boekwerkje. Deze kan je samen op maat knippen (5 x 5 cm) en op jouw ontwerp plakken. Deze spullen moet je samen ergens regelen. (onderzoeksvraag: hoe doe ik dat, wat heb ik nodig?)

–> we plaatsen nu nog geen voorbeeld foto’s, zodat je écht je eigen ontwerp bedenkt

Uitdaging: wereld in andere vormen

Zou het je lukken om je wereld in een andere vorm op te bouwen? Denk dan eens aan een driehoek, piramide of zelfs als cilindervorm. Maak foto’s!

Uitdaging: Transparante deksels schuiven

Je kunt ook je ontwerp aanpassen zodat je het transparante deksel erin kunt schuiven. Bespreek samen welke mogelijkheden je hiervoor ziet, en maak een ontwerp.