Bij Junior IOT leren we graag ontwerpen. Soms is dat een electronica werkstukje, om te ontdekken hoe dat werkt. Andere ontwerpen maken we bijvoorbeeld in TinkerCad, en die printen we op de 3D printer. En 3D printen kan nu ook met de hand. We gebruiken daarvoor een 3D pen.

Net zoals bij de andere Junior IOT onderwerpen kan je dit ook prima thuis doen. We geven in de klas een paar leerzame opdrachten waar je zelf misschien niet zomaar aan zou beginnen. Elkaar helpen en samenwerken, dat gaat bij de 3D pen eigenlijk al vanzelf. Daarna ontdek je zelf op eigen snelheid de uitdaging die bij jou past.

Als onderdeel van Junior IOT samenwerk opdrachten

Het 3D pen tekenen doen we bij Junior IOT niet als losse opdracht. Waarom niet? We vinden dat jullie dit op school en thuis prima zelf kunnen. Bij Junior IOT werken we pas met de 3D pen nadat we in TinkerCad hebben gewerkt en met de 3D printer hebben geprint. Zo kunnen we snel doorstappen naar constructies en samenwerkingsprojecten.

In onze samenwerk opdrachten verwachten we dat de leerlingen nu zelf ook een combinatie kunnen maken van de basistechnieken: solderen, 3D ontwerpen, 3D printen, programmeren. Op dat moment past de 3D pen ook goed in de werkplaats, als aanvulling op de andere technieken.

Als aanvulling op andere technieken

Het gebruiken van de 3D pen is bij ons een aanvulling. We zetten op dat moment daarom ook de andere technieken neer: de soldeerwerkplaats, 3D ontwerpen in TinkerCad, 3D printen. Doordat we maar een paar 3D pennen neerleggen, houden de leerlingen ook focus op de andere technieken.

Elke 6 maanden te vervangen

De 3D pennen worden zoveel gebruikt dat ze relatief snel verouderen. Ons doel is om de voorraad 3D pennen elke 6 maanden te vervangen. Helaas valt een deel van de 3D pennen al eerder uit, deels door soms onzorgvuldig gebruik. Zelf leg ik telkens weer alle pennen neer, en de leerlingen kunnen dan zelf uitzoeken welke nog redelijk werkt.

Ook leuk voor op jouw school

Natuurlijk kan je zelf ook op jouw school met de 3D pen aan de slag. Daarvoor vind je hieronder een paar voorbeeld opdrachten. Elke school mag de opdrachten van deze pagina gebruiken.

Een 3D pen kiezen

Na wat onderzoek hebben we de rode 3D pen gekozen van Polaroid.

Misschien ben je zelf ook op zoek naar een mooie 3D pen, en zie je dat er een enorme keuze is. Welke is beter? Als je even oefent zijn ze allemaal wel goed te bedienen. Je hebt prima 3D pennen van €25, en toch werken die van €130 meestal lekkerder. Bij Junior IOT is het belangrijk welke pen het makkelijkst te bedienen is, en tegelijk ook het langste heel blijft. Voorlopig gebruiken we daarom de 3D pen van de eerste foto.

 

De witte pennen van de bovenstaande foto moeten we te vaak open maken om vastgelopen filament te verwijderen. Bij dezelfde looptijd is dat bij de andere pennen nog niet nodig. Bij de dure blauwe pen valt nu de voedingstekker uit de pen, dus gebruiken we een plakbandje. Ook is daar het binnenwerk eens losgekomen uit de huls, overigens zonder schade. De dure goudkleurige pen is subliem, maar de wisselende gebruikers vragen nog wel eens waar het filament in moet.

2022: De rode pen van Polaroid vinden we het fijnste werken. In het begin eigenlijk bijna geen storingen. Deze pen komt met een handige steun, die we meestal vergeten te gebruiken. Koop zelf nog een krachtige USB voeding, en niet zo’n goedkope want anders gaan de voeding en de pen stuk. Als we op onze scholen een bosje van deze pennen gebruiken, dan doen de meesten het na 10 dagen nog best goed, dat is na meer dan 50 gebruiksuren. Bij het reviseren moeten vooral de inwendige tandwielen even worden schoongemaakt, en vervangen we het aandrukrolletje.
Update 2023: Bij de nieuwe voorraad 3D pennen merken we dat het binnenwerk nu vaker uit elkaar valt.

De 3D pen bedienen

Elke 3D pen werkt net een beetje anders. Al snel ontdek je de volgende mogelijkheden:

  • De knop ‘vooruit’. Hiermee teken je. Bij sommige pennen hou je de knop ingedrukt, maar dat zie je snel genoeg. Deze knop gebruik je ook om nieuw filament helemaal door het apparaat naar de punt te laten duwen, het duurt even voordat alle lucht eruit is.
  • De knop ‘achteruit’ gebruik je als je een andere kleur wilt om filament er uit te halen. Soms moet je er een paar tellen op drukken. Trek niet zelf aan het filament zonder de motor te laten draaien.
  • Temperatuur. Soms kan je de temperatuur ook instellen. Kies altijd PLA voor ons filament. De temperatuur verschilt per pen, bij PLA ia dat ongeveer 170 tot 190 graden. Als de motor het moeilijk heeft, dat hoor je aan het grommende geluid, dan maak je het een paar graden warmer. Bij PLA blijkt een verkeerde temperatuur instelling, tot 220 graden, helemaal niet erg. Voor kinderen kiezen we liever een pen zonder deze instelling.
  • Snelheid. Bij sommige pennen heb je extra knoppen om de snelheid in te stellen. Kijk zelf even of dat lukt.
  • Sleep. Soms gaat een pen na een paar minuten op sleep. Dat is beter voor het apparaat. Met een korte druk op de vooruit knop wordt hij weer wakker.
  • Opbergen. Bij het opruimen is het beter als het filament er netjes uit is. Sommige apparaten doen dat zelf als ze even niet worden gebruikt. Zo wordt de binnenkant beschermd. Maar je mag hem ook opbergen met het filament er nog in.

Bijna alle PLA filament van de 3D printers werkt ook in de 3D pen. Harder filament geeft slijpsel op de tandwielen, daarom gebruiken we geen glow in the dark, geen gevulde filamenten, en geen metallic en glitter effecten.

Om nieuw filament toe te voegen haal je met de achteruit knop eerst het oude eruit. Het nieuwe filament is netjes recht en heeft geen smelt verdikking, want anders knip je eerst het puntje eraf. Duw het nieuwe filament naar binnen. Je drukt op vooruit de knop om de motortjes te laten draaien terwijl je het filament nog een beetje aandrukt.

Bij vastgelopen pennen is vaak een verdikking met het filament mee naar binnen gestuurd. Met een tangetje trek je het filament er achteruit weer uit.

Op tafel, op papier of op een matje

Het 3D tekenen werkt erg goed op gewoon kopieer papier. Je werkje blijft daar mooi aan plakken. Na een hele klas heb je meestal allerlei papierstukken over die je even moet opruimen.

Bij wat oudere tafels kan je ook direct op de tafel werken. Bij de meeste schoolmeubels gaat dat goed, maar je werkje glijdt vaak makkelijk weg.

We gebruiken ook vaak een geweven (karbon) temperatuurvast matje. Dit blijft heel lang goed en is fijn om mee te werken. Onze siliconen soldeermatten werken juist niet lekker omdat het werkje niet blijft zitten.

Zelf beginnen met 3D tekenen

Met deze pennen mag je zelf 3D tekenen. De kinderen ontdekken zelf hoe het moet. Ze helpen elkaar. Teken op papier, op tafel, op een siliconen soldeermat, op een fiber matje of hoe jij dat wilt. Kijk zelf maar wat je het lekkerste vindt werken.

Kinderen beginnen meestal met platte tekeningen. Dat worden vaak hartjes, namen, dieren. Een paar dappere kids maken al snel een eerste 3D object. Huizen, bruggen, brillen zijn dan erg populair.

 

 

Opdrachten om de 3D pen te verkennen

Opdracht. Hartjes, bloemen en platte ontwerpen.

De eerste oefening is lekker eenvoudig. Gewoon om te ontdekken hoe de pen werkt. We maken naambordjes en vrolijke vormen. Soms worden verschillende kleuren gebruikt. Trots gaat het werkje mee naar huis.

Platte tekeningen, dat heet bij ons 2D. Dat is twee dimensionaal.

 

Opdracht. Brillen, huisjes, bomen. Kunst in 3D.

Met huisjes zie je al snel dat de platte tekening rechtop wordt gezet. Een plat huisje, een auto in zij-aanzicht, een bril die je echt kunt opzetten.

Een platte tekening, maar dan met een beetje extra, dit noemen we twee-en-een-half D. Bijna echt 3D dus.

Vaak gaan kinderen dan nog wat verder. Bij echte huizen met voor- en achterkant gaat het al echt om 3D denkwerk!

Bouwen, vormen en sterkte in 3D

Opdracht. Huisje met een echt dakje, fiets met echte trappers en een stuurtje. Tussen kunst en techniek.

 

Opdracht. Een kubus of Eiffeltoren. Dit is het begin van engineering.

Een kubus is een leerzaam object. Het lijkt zo makkelijk om te maken. Maar dan ontdek je dat het toch niet zo sterk is. Al snel zie je schuine lijnen ontstaan waarmee de vlakken sterker worden.

Opdracht. Een brug, ontdekken hoe je singen maakt met sterkte.

Bij een brug ontdek je al snel welke vormen sterker zijn. Een rechte streep zakt makkelijk door, en ook een vierkant is nog niet zo sterk. Een driehoek als vorm is veel handiger. Van driehoeken maak je makkelijk de zijkanten van een hele brug.

 

 

Geheime info

Als we grote bouwprojecten gaan maken, dan staat in dit stukje tekst wat geheime informatie. Soms is de opdracht dat je alleen 3D print filament mag pakken, en soms mag je iets extra gebruiken. Het filament is een prima bouwmateriaal, ook voordat het de 3D printer is ingegaan. Dit geheim mag je niet tegen elkaar vertellen. Je komt er natuurlijk alleen achter door deze tekst te lezen.

 

Constructies en 3D combinatie  samenwerk projecten

Als een paar kinderen al echte 3D objecten kunnen maken, dan is het tijd voor een uitdaging.

Opdracht. Jouw thema opdracht

Het maakt niet uit wat jouw thema is. In dit voorbeeld gebruiken we overal waar <dinges> staat  nu gewoon: krokodillen met een handdoek op hun kop.

Als thema heeft jullie school gekozen voor <dinges>. Het is duidelijk dat <dinges> een belangrijke, actuele plaats heeft in de maatschappij. Alle gewone lessen blijken ineens allemaal te gaan over <dinges>. Ook met de 3D pen maak je inspirerende voorbeelden, ondersteuningsmateriaal, case studies voor het onderwerp <dinges>. Je leert zo ook goed samenwerken.

(onderdeel van een manege, gemaakt bij basisschool de Boomladder)

 

Opdracht. Jullie school, stad of dorp in 3D

Iedereen maakt een huisje of een ander onderdeel wat je in jouw omgeving belangrijk vindt. Samen kan je tijdens een open dag een tafel inrichten met huisjes en de andere werkjes.

(Een boom met ladder, gemaakt bij basisschool de Boomladder)

Opdracht. Knikkerbaan met een 3D pen

Dit is een heel lastige opdracht. Iedereen maakt onderdelen voor de knikkerbaan. De knikkerbaan blijft lekker compact, zo mag hij langer blijven staan. Het moet wel op een of andere manier op elkaar aansluiten. Spreek af of je ook stroken papier mag gebruiken (voor de knikker gootjes).

 

De 3D pen samen met de 3D printer

We vinden het ook mooi om de pen en de 3D printer samen te laten werken.

Misschien gebruik je de 3D pen dan om je ontwerpen te monteren. De belangrijkste onderdelen ontwerp je dan in TinkerCad, je print ze op de 3D printer, en met de pen monteer je de onderdelen aan elkaar.

Je kunt ook je ontwerpen van de 3D pen en de 3D printer combineren in één landschap. Zorg dan wel dat je op dezelfde schaal werkt.

Deze les mag iedere school gewoon gebruiken

De les van de 3D pen op deze pagina mag je van ons gewoon gebruiken. Ook zonder een afspraak met Junior IOT.

Dit is een uitzondering voor deze pagina, omdat we deze introductie voor technologie graag willen terugzien op zoveel mogelijk scholen. Voor de andere pagina’s op onze website geldt een andere afspraak. Kopiëren en hergebruik van onze informatie is zonder verder overleg niet toegestaan.

Je kunt voor je workshops je eigen materialen en gereedschappen gebruiken. Ook kan je deze aanschaffen bij Junior IOT. Stuur ons daarvoor een email: [email protected]