Parkettierende Schokolade-Formen

Parkettierende Schokolade-Formen


Bald vier Jahre ist es her, seit unserer Unterstützung des Projekts Parkettierende Schokolade der MINT-Klassen am Gymnasium Köniz-Lerbermatt im August 2015. Wir hatten die Kollegen damals um einen Bericht mit Fotos für den Blog gebeten, diesen aber bis heute nie veröffentlicht. Wir möchten dieses Versäumnis nun nachholen und hoffen, die nachfolgenden Ausführungen helfen euch auch jetzt noch auf der Suche nach Ideen zur praktischen Anwendung des 3D-Drucks in der Schule. Ihr dürft auch gerne mit den Lehrpersonen direkt in Kontakt treten, welche unten im Beitrag angegeben sind. Viel Spass beim Ausprobieren!

Letzte Vorbereitungen, der Güggel brav an der Seite der Lehrperson.

Praxisbericht

Einleitung

In der industriellen Produktion ist es nötig, eine möglichst grosse Anzahl Werkstücke möglichst Ressourcen schonend mit wenig Abfall zu produzieren. Die Schülerinnen und Schüler erhielten den Auftrag, interessante Schokoladen-Formen zu gestalten, die es durch Aneinandersetzen ermöglichen, eine Giessform für mehrere Schokoladenstücke ohne Zwischenräume herzustellen. Die Schokoladenformen und das Negativ der Giessform wurden dabei mit dem online CAD-Programm Tinkercad gezeichnet und auf einem 3D-Drucker ausgedruckt. Aus der Negativ-Giessform wurde mit lebensmittelechter Silikonmasse eine Silikonform erstellt in der im letzten Arbeitsschritt die Schokolade eingefüllt wurde.

Ablauf

In der ersten Doppellektion wurde das Prinzip der Parkettierung, der lückenlosen Abdeckung einer Fläche mit Formen, eingeführt und eine Übersicht über alle möglichen einfachen, regulären Parkettierungen gegeben.

In der zweiten Doppellektion hatten die Schülerinnen und Schüler nach einer Einführung in die Benutzung von Tinkercad Zeit ihre eigenen Parkettsteine zu kreieren. Dabei konnten sie selber entscheiden, ob sie den Parkettstein zuerst von Hand auf Papier zeichnen und als SVG-konvertiertes Foto in Tinkercad importieren wollten, oder ob Sie den Parkettstein vollständig im CAD-Programm erstellen wollten.

Parkettierform Matterhorn in Tinkercad

In der dritten Doppellektion wurden die Parkettsteine als Einzelstück am 3D-Drucker ausgedruckt und parallel dazu die Giessformen in Tinkercad mit Hilfe der bereits konstruierten Parkettsteine erstellt. Die ausgedruckten Parkettsteine ermöglichten dabei die Verfeinerung und Verbesserung der Konstruktion.

Schüler beobachten gespannt, wie der 3D-Drucker den ersten Prototypen ihrer Form ausdruckt

In der vierten Doppellektion wurde dann die Konstruktion der Giessformen in Tinkercad abgeschlossen und die neuen Druckaufträge gestartet.

Die einzelnen Formen werden zu einer Schokoladentafel kombiniert
Tafel mit parkettierter Matterhorn-Form, fertig zum Ausgiessen mit Silikon

In einer Einzellektion wurden die ausgedruckten Giessformen mit lebensmittelechter Silikonmasse ausgegossen und die ausgehärteten Formen im Ofen ausgeheizt.

Mit Silikon ausgegossene Formen
Positiv aus PLA und Negativ aus Silikon

Im letzten Arbeitsschritt wurde die Schokoladenmasse in die Formen eingefüllt und die fertigen Schokoladenstücke mit Genuss verzehrt und verschenkt.

Geschmolzene Schokolade wird in die Silikonform eingefüllt
Das fertige Schokoladenstück nach eigener Form

Fazit

Dieses Projekt wurde mit Schülerinnen und Schülern aus MINT-Klassen mit zusätzlichen Modulen aus dem Bereich Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik durchgeführt, die mit viel Engagement und Flair an die technische Umsetzung der Parkettierung herangingen. Trotz eher engem Zeitplan konnten daher alle Arbeitsschritte wie oben erwähnt durchgeführt werden. Eine ganze Produktentwicklungskette von der Idee zum Modell bis zum fertigen Produkt einmal selber durchführen zu können, erwies sich dabei als besonders spannend.

Dank

Ohne die Unterstützung bei der Planung, die Zurverfügungstellung von zusätzlichen 3D-Druckern und der Beratung während des Moduls durch Gregor Lütolf von der PHBern, wäre die Durchführung dieses Projekts nicht so reibungslos möglich gewesen.  Wir danken daher herzlich für die intensive Zusammenarbeit.

Kontakt

Daniel Wieland, Stefan Dolder
Gymnasium Köniz-Lerbermatt
Kirchstrasse 64
3098 Köniz
daniel.wieland@gymkl.ch, stefan.dolder@gymkl.ch
https://www.lerbermatt.ch

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