Hilfreiche Tipps, um lange Druckwarteschlangen mit deiner Klasse zu vermeiden

Der 3D-Druck hält in immer mehr Bildungseinrichtungen Einzug und ist aus vielen Klassenräumen nicht mehr wegzudenken. Dabei haben wir die Erfahrung gemacht, dass sich viele Lehrkräfte durch lange Druckwarteschlangen in der Umsetzung gehindert fühlen. Einen ganzen Klassensatz mit 25 oder sogar mehr Modellen zu drucken, kann mit dem schuleigenen 3D-Drucker schnell sehr langwierig werden. In diesem Blogbeitrag wollen wir Schulen Tipps an die Hand geben, wie sie dem kreativ und unkompliziert entgegenwirken können. 

Tipp 1: Einstellungen im Slicer

Die 3D-Druckgeschwindigkeit bezeichnet die Geschwindigkeit des Extruders, mit der er Druckmaterial auf dem Druckbett ablegt. Diese wird in mm/sec angegeben und variiert je nach Hersteller.

Schichtstärke verringern:

Im Slicer kann man die Druckgeschwindigkeit durch Anpassen der Schichtstärke erhöhen. Dabei gilt: Je höher die einzelnen Schichten, umso schneller ist der Druckvorgang. Beispiel: Wenn du die Schichtstärke von 0,1 mm auf 0,2 mm änderst, kannst du schon eine Halbierung der Druckzeit erzielen. 

Infill verringern: 

Ein weiterer Tipp ist die Verwendung von weniger Infill. Als Orientierung kannst du hier eine Füllung von ca. 15-20% wählen. 

Stützmaterial und Außenlinie verringern: 

Weiterhin drucken Modelle mit weniger Stützmaterial natürlich auch schneller; die Einstellungen dazu bringen jedoch im Vergleich zu den beiden oben genannten Möglichkeiten eher weniger. Ratsamer ist das Reduzieren von Außenlinien/Perimetern. Dabei gilt ein Minimum von zwei Außenlinien, eine ist zu wenig. Im Bild rechts siehst du, wie durch die Änderung der Slicer-Einstellungen die Druckzeit deutlich reduziert werden konnte. 

Tipp 2: Maschinenpark statt High-End-Geräte

Viele Schulen setzen bei der Anschaffung eines 3D-Druckers für den Unterricht auf teure High-End-Geräte, da diese vermeintlich das beste Druckergebnis erzielen. 

Um der Druckwarteschlange mit der Klasse deutlich entgegenwirken zu können, empfehlen wir hingegen das Einrichten eines kleinen Maschinenparks mit günstigeren 3D-Druckern, die teureren Geräten in Sachen Druckqualität mittlerweile kaum mehr nachstehen. In unserem Komplettpaket 2 setzen wir dabei auf gleich 4 Prusa Mini+, die sich optimal für den Unterrichtseinsatz eignen und unkompliziert auch von Kindern bedienbar sind. 

Im Vergleich kann so mit dem Kauf von vier Geräten zum Preis von einem teuren Gerät deutlich schneller gedruckt werden. Die Geräte können zudem mit verschiedenen Farben bestückt werden und es steht deutlich mehr Druckraum zur Verfügung. 

Weiterhin besteht bei diesem Tipp ein geringeres Ausfallrisiko des 3D-Drucks durch kaputte Geräte, da auf Alternativen zurückgegriffen werden kann, während sich ein Gerät in der Reparatur befindet. Prusa hat hier jedoch sehr robuste Geräte für den Unterrichtseinsatz konzipiert.

Ganz so viele Drucker wie auf dem Bild (unten) müssen es aber auch nicht unbedingt sein 😉  

Tipp 3: Druckdienstleistung im zuständigen Medienzentrum oder Bibliothek anfragen

Lehrkräfte finden in ihrem zuständigen Medienzentrum meist kompetente Ansprechpartner:innen für das Thema 3D-Druck. In vielen Medienzentren und Bibliotheken können 3D-Dateien vor Ort ausgedruckt oder Geräte temporär ausgeliehen werden. Weiterhin finden sich mancherorts Makerspaces, die von Schulklassen besucht werden können. 

In Sachsen sind zum Beispiel mittlerweile fast alle Medienzentren mit solchen Makerspaces ausgestattet. Eine Übersicht der Medienzentren, die bereits TinkerSchool nutzen, findest du hier.

Tipp 4: Farben und Volumen der Modelle begrenzen

Ein weiterer Tipp, den du direkt mit deinen Schülerinnen und Schülern umsetzen kannst, ist die Reduktion der Farbauswahl und der Modellgröße. Im Digitalen Baukasten kann oben in der Benutzerleiste unter dem kleinen Stift eine Modellkarte aufgerufen werden, in der auch das Volumen ablesbar ist. Gib den Schüler:innen ein maximales Druckvolumen vor oder reduziere die Anzahl der Modelle auf der Arbeitsfläche. Steigst du völlig neu mit deiner Klasse in das Thema 3D-Druck ein, wählt zunächst kleine Objekte wie einen Schlüsselanhänger oder Einkaufschip. So kann sehr zügig ein Druckergebnis erzielt werden und die Kinder haben schnell etwas, worauf sie stolz sein können. 

Weiterhin ist es ratsam – sollte deine Schule nicht mehrere Drucker besitzen – die Farbwahl zu reduzieren. Ebenso kann die Nachbearbeitung von 3D-Modellen durch das Drucken in Weiß direkt in den Kunstunterricht einfließen. Die Schüler:innen können 3D-Modelle problemlos mit Acrylfarben und weiteren Materialien finishen. Weiterhin kannst du das Entfernen von Stützmaterial von ihnen selbst übernehmen lassen. Beides bringt einen zusätzlichen Mehrwert für den Lernprozess! 

Tipp 5: Kürt die besten 3 Modelle

Wenn das Drucken aller Modelle deiner Klasse zu viel Aufwand und Zeit in Anspruch nehmen würde, kannst du überlegen, nur einige Modelle auszudrucken. 

Dabei können die Schüler:innen mit geeigneten Bewertungskriterien beispielsweise die drei besten Objekte zu einem Projekt küren. Mögliche Kriterien wären der Innovationsgrad bzw. die Eigenständigkeit der Idee oder eine tolle Präsentation des Modells. 

Damit umgehst du nicht nur eine lange Druckwarteschlange, sondern erzielst auch noch einen echten Mehrwert in Bezug auf die 4K-Kompetenzen. Die Schüler:innen lernen, mit- und voneinander zu lernen, Kritik zu äußern und gemeinsam abzuwägen, was am sinnvollsten erscheint. 

Wusstest du schon? In unseren Lerneinheiten schließen die Kinder ihre Konstruktionen immer mit der Wahl eines geeigneten Präsentationsmediums und verschiedenen Fragen zu ihrem Modell ab! 

Tipp 6: Ausdrucken - immer notwendig?

3D-Druck-in-der-Hörschbachschule-TinkerSchool-Werkzeugbox

Natürlich solltest du mit deiner Klasse den 3D-Drucker auch einsetzen, damit die Schüler:innen ihre Modelle in der Realität bestaunen können. Jedoch ist es nicht immer unbedingt notwendig, alles auszudrucken, was konstruiert wurde. Für das Erreichen vieler Lernziele kann schon das reine Konstruieren einen Mehrwert bieten. 

Die Schüler:innen üben ihre Orientierung im Raum oder können Übungen mit den geometrischen Körpern durchführen. Dabei muss nichts ausgedruckt werden und 3D-Konstruktion kann dennoch sinnvoll integriert werden. 

Weiterhin kann es sinnvoll sein, Konstruktionen in einer VR Brille anzuschauen, um den Druckprozess zu ersetzen oder zu überbrücken. 

Versuche mit den Schüler:innen dabei immer das Konstruieren und nicht das Drucken in den Vordergrund zu stellen – 3D-Drucker sind ein Garant für Aufmerksamkeit, das Erstellen eines eigenen Modells ist es noch mehr, wiederholbarer und auf Dauer abwechslungsreicher! 

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