teknologi pencetakan 3D dalam pendidikan, dasar dan keunggulan masing-masing.

Pencetakan 3D adalah salah satu tren terpenting dalam beberapa tahun terakhir di bidang teknologi, tetapi bertentangan dengan gagasan umum, ini tidak direduksi menjadi jenis mesin, melainkan seperangkat teknologi yang memungkinkan objek dibuat tanpa perlu cetakan atau minimum. Setiap teknologi memiliki kegunaan dan aplikasinya sendiri, serta materialnya sendiri.

Saat ini, ada beberapa perangkat yang dapat sangat berguna di dalam kelas dan dari tahun ke tahun semakin banyak sekolah yang menggunakannya untuk melaksanakan proyek pendidikan. Keterampilan STEAM, yang semakin dihargai oleh kaum muda dalam hal, misalnya, untuk mencari pekerjaan, adalah keterampilan yang terdaftar di bidang sains, teknologi, teknik, seni, dan matematika. Dan pencetakan 3D adalah salah satunya.

Pentingnya pendidikan

Mencetak model 3D mengembangkan keterampilan yang melibatkan siswa dalam prosesnya, membuat mereka beradaptasi dengan perubahan dan menyelesaikan kesalahan. Dengan cara ini, belajar tidak hanya berdasarkan pengamatan, tetapi belajar dengan mencetak file yang Anda buat sendiri. Dengan mengintegrasikan pencetakan 3D ke dalam kelas, siswa mengembangkan kreativitas dan keterampilan organisasi dengan membuka pikiran mereka terhadap berbagai kemungkinan, termasuk pembuatan objek 3D tunggal atau potongan, serta penyempurnaan semua objek yang ada.

Beralih dari cetak biru ke desain 3D dan mampu menyentuh kreasi sendiri membawa pendekatan pembelajaran yang jauh lebih realistis dan dinamis. Sehingga asimilasi pengetahuan akan terjadi secara alami.

Teknologi 3D di sekolah dasar dan menengah tidak hanya merangsang keterlibatan dan mendorong pemikiran kreatif untuk meningkatkan kesempatan belajar dalam mata pelajaran STEM , tetapi dengan mengintegrasikannya ke dalam mata pelajaran yang berbeda, ini berfungsi sebagai platform bagi guru untuk mempersiapkan siswa mereka menghadapi masa depan, memfasilitasi perolehan keterampilan dan pengalaman pemecahan masalah.

Dalam kasus Pendidikan dan Pelatihan Kejuruan (VET), penerapan teknologi 3D menggabungkan lebih banyak informasi daripada sekadar cara kerja peralatan; itu mengundang siswa untuk menjelajahi semua aspek desain, mulai dari menggambar di atas kertas, mendesain atau membuat model dengan perangkat lunak 3D, hingga menyiapkan file mereka untuk pencetakan 3D.

Kemungkinan yang ditawarkan oleh printer 3D untuk pendidikan di sekolah tidak terbatas, dan dapat disesuaikan dengan kebutuhan setiap tingkat pendidikan, mencapai laba atas investasi yang cepat. Ada banyak teknologi pencetakan 3D yang tersedia saat ini, tetapi dua yang paling umum dan mudah diakses adalah FFF/FDM dan laser.

Ekstrusi material:FFF/FDM

Teknologi FDM (Fused Deposition Modeling), juga dikenal sebagai FFF (Fused Filament Manufacturer), adalah teknologi yang paling tersebar luas di pasaran saat ini. Teknologi ini terdiri dari memperoleh bagian melalui deposisi lapis demi lapis dari filamen yang telah dicairkan dengan memasukkannya ke dalam ekstruder yang telah memprosesnya pada suhu yang lebih tinggi dari titik lelehnya. Ada dua jenis diameter filamen (1,75 mm dan 2,85 mm), dan keuntungan besar dari teknologi ini adalah banyaknya variasi bahan yang tersedia, harga ekonomisnya dan kemungkinan menggabungkannya memungkinkan, misalnya, untuk mengurangi pasca-pemrosesan penghapusan dukungan dengan memasukkan bahan pendukung larut dalam cetakan. Selain itu, perawatan peralatan ini sangat sederhana, terbatas pada mengkalibrasi poros atau memanaskan ekstruder jika tersumbat.

Gambar 1:Pencetak 3D Raise3D E2. Sumber:Naikkan 3D.

Teknologi ini ideal untuk suku cadang yang kuat, besar, tahan secara mekanis dan termal. Namun terlepas dari keunggulan yang disebutkan di atas sehubungan dengan teknologi ekstrusi material, ada satu aspek di mana mereka tidak dapat bersaing dengan teknologi laser, dan meskipun memerlukan lebih banyak waktu pasca-pemrosesan, mereka jauh lebih akurat dan lebih cepat.

Laser (SLA, SLS)

Jenis printer ini, alih-alih menyimpan filamen, memproyeksikan seluruh lapisan ke bahan, yang akan mengeras seiring berjalannya waktu.

Dalam steriolithography atau SLA, photopolymerisation terjadi saat Anda memaparkan resin cair fotosensitif ke sumber cahaya. Saat sumber cahaya dikendalikan, Anda dapat membentuk objek. Teknologi ini berisi resin cair di dalam tangki dan dengan menggerakkan platform ke atas dan ke bawah, ini akan memadatkan satu lapisan material sekaligus dengan bantuan laser.

Dalam kasus SLS, ini adalah teknologi yang mampu membuat bagian yang benar-benar padat dengan mensinter atau melelehkan partikel serbuk plastik atau logam. Teknologi ini membubuhkan serbuk yang sangat halus pada alas datar, di mana bahan yang diperlukan dilelehkan dan kemudian ditutup dengan lapisan serbuk yang baru. Variasi teknologi diberikan oleh sumber energi peleburan dan bahan yang akan digunakan. Dalam kasus SLS, ini dilakukan dengan plastik, terutama Nylon 12, yang dilebur dengan laser.

Gambar 2:Siswa dengan printer Formlabs. Sumber:Formlabs.

Jenis teknologi ini ideal untuk membuat detail kecil atau penyelesaian rumit pada bagian yang memerlukan ketahanan lebih, mencapai presisi lebih tinggi, dan menghemat waktu pencetakan. Namun, harganya lebih mahal dibandingkan dengan pencetakan filamen, karena resin dan mesin itu sendiri lebih mahal.

Bagaimana dengan anak-anak? Nah, ada juga printer yang kompatibel dengan audiens yang lebih ramah anak, yang memiliki semua tindakan keselamatan dan disesuaikan secara khusus untuk memenuhi kebutuhan yang ada di ruang kelas:insulasi, bahan, dan pengoperasian yang dirancang khusus untuk anak-anak. Produsen printer 3D desktop XYZprinting telah mengembangkan printer Toybox khusus untuk anak-anak. Namun, tidak selalu tentang printer 3D, misalnya 3Doodler menawarkan berbagai paket pembelajaran untuk pensil 3D-nya.

Gambar 3:3Doodler. Fuente:Wobleworks.

Pena 3Doodler adalah cara sederhana untuk mengintegrasikan pencetakan 3D ke sekolah dengan memfasilitasi pembuatan karya seni 3D, memberi siswa pemahaman dasar tentang tiga dimensi.

Penerapan kelas

Pentingnya dimasukkannya pencetakan 3D dalam gelar profesional dan sekolah adalah fakta. Dan karena pelatihan sangat penting untuk penerapan dan penerapan teknologi 3D, terutama untuk industri, pelatihan telah menjadi kebutuhan profesional.

Penerapan praktis dari teknologi ini dapat digabungkan ke dalam berbagai mata pelajaran sekolah untuk menyederhanakan konsep teoretis yang seringkali sulit bagi siswa . Tetapi tidak mudah atau sangat umum untuk menemukan printer 3D di sekolah Spanyol, dan meskipun ada inisiatif eksperimental yang berhasil melakukannya, penggunaannya hampir selalu ditujukan untuk proyek tertentu atau seluruh hari proyek. Di negara lain, seperti Amerika Serikat atau Inggris Raya, mereka dimasukkan ke dalam ruang kelas, menyadari potensi mereka sebagai sumber daya pendidikan, keserbagunaan mereka, dan kemungkinan mendorong partisipasi aktif siswa.

Beberapa alasan mengapa penyertaan yang lebih mencolok dari teknologi ini harus dipercepat adalah sebagai berikut:

1. Memotivasi siswa dan mendorong pembelajaran.

2. Ini mempercepat proses pembelajaran.
3. Meningkatkan retensi informasi.
4. Mengembangkan kapasitas kritis dan reflektif.
5. Ini mendorong pembelajaran kolektif dan personal.

Dalam proses mewujudkan proyek tertentu, anak-anak dan remaja dapat memahami konsep dasar yang kompleks. Dengan mengasimilasi konsep-konsep ini melalui praktik, siswa tetap termotivasi selama proses pembelajaran. Tidak diragukan lagi, penggunaan peralatan 3D di lingkungan pendidikan memungkinkan siswa melakukan berbagai proyek dan aktivitas yang memperkuat keterampilan STEAM mereka, meningkatkan kemampuan kerja sama tim, meningkatkan harga diri, dan mendorong kreativitas mereka.