Les 1 3D-printen, hoe werkt dat?

Lesinhoud
De leerlingen leren hoe 3D-printen precies werkt. Ook komen ze te weten met wat voor materialen er al ge-3D-print kan worden en zien ze voorbeelden van wat er mogelijk is.
Lesdoelen
  • De leerlingen maken kennis met het begrip ‘3D-printen’ en leren hoe het in z’n werk gaat.
  • De leerlingen komen te weten met wat voor materialen de 3D-printer kan printen.
  • De leerlingen leggen een link met hun eigen leefwereld door na te denken over wat de techniek voor hen zou kunnen betekenen.
Benodigdheden
  • digibord
  • filmpjes en afbeeldingen over 3D-printen
Tijd
30 minuten: voorbeelden bekijken en groepsgesprek
Voorbereiding
Lees de informatie goed door en bekijk het beeldmateriaal.

Vooraf

3D-printen is steeds meer in opkomst. In de industrie wordt er al heel veel mee geproduceerd. Ook voor consumenten wordt het steeds gemakkelijker om iets te ontwerpen voor de 3D-printer. Maar hoe werkt het nu precies?

De kinderen hebben misschien al wel eens gehoord over 3D-printen. Stel de volgende vragen:

  • Wat betekent 3D? (driedimensionaal – Wat wil dat zeggen?)
  • Wie heeft er wel eens van 3D-printen gehoord?
  • Hoe zien 3D-printers eruit?
  • Weet iemand hoe 3D-printen werkt?
  • Wat kunnen ze maken?

 

De 3D-printer

Er zijn verschillende manieren van 3D-printen. Zo zijn er 3D-printers die werken met poeder, maar er zijn ook 3D-printers die werken met vloeistof.
In dit filmpje laat Het Klokhuis zien hoe een 3D-printer met poeder een 3D-model uitprint (tot 6:50):

De 3D-printers die voor consumenten het meest toegankelijk zijn, werken met sliertjes materiaal die op elkaar vastsmelten. Je kunt de techniek van zo’n printer vergelijken met een lijmpistool waarmee je steeds een sliertje hete lijm op het vorige laagje legt. Het ontwerp dat je wilt printen wordt door de computer naar de 3D-printer gestuurd. Die hakt het ontwerp op in allemaal losse horizontale laagjes. Die laagjes worden één voor één uitgeprint door de 3D-printer. Daarvoor wordt het materiaal (de ‘inkt’) opgewarmd tot het vloeibaar is, zodat de printkop het in elke vorm kan uittekenen. De laagjes smelten op elkaar vast. Zo ontstaat er een ruimtelijk object.

Laagje voor laagje

In dit filmpje is goed te zien hoe de printkop een figuur tekent met gesmolten plastic. Laagje voor laagje groeit het figuurtje. De 3D-printer in dit filmpje is een Ultimaker2Go. Daarvan heeft Krista of Hilde er twee bij zich tijdens haar bezoek aan de klas.

De 3D-printers die er nu zijn voor mensen thuis nemen nog wel de tijd om te printen: laagje voor laagje iets opbouwen, dat duurt best even. Hoe groter of gedetailleerder je 3D-print, hoe langer het duurt. Voor veel ontwerpen heeft een 3D-printer zelfs wel een dag nodig! In de toekomst gaat het waarschijnlijk allemaal wel sneller, maar nu is het nog iets om rekening mee te houden.

Filament

Het meest gangbare materiaal (filament) voor deze laagjesprinters is plastic. Dat is er in heel veel kleuren. Maar de ontwikkelingen gaan snel, er kan steeds meer! Zo kan er ook al met rubber geprint worden. En met mdf (hout!). Met ijzer, brons, zilver, cement… Maar ook met eten, zoals chocola! Er zijn ook steeds meer modeontwerpers die de 3D-printer inzetten om bijzondere stoffen te maken.

Bekijk de voorbeelden met de kinderen (pdf).

Tot slot

  • Denken de leerlingen dat ze ge-3D-printe kleding zouden dragen? En eten dat uit een 3D-printer komt, eten ze dat gewoon op?
  • Wat zouden de kinderen willen maken met een printer?
  • Wat voor materiaal is daarvoor nodig?
  • In welke situaties denken de leerlingen dat de printer handig kan zijn?
  • Hoe groot kun je 3D-printen, denk je, en hoelang denk je dat je daarvoor nodig hebt?