Der 3D-Stift ist eines der intuitivsten und ansprechendsten Werkzeuge für die Einführung von 3D-Druck und 3D-Denken in Schulen. Im Gegensatz zu einem 3D-Drucker, der eine Modellierung erfordert ( CAD und slicing), können Sie mit dem 3D-Stift direkt im Raum zeichnen, was die 3D-Erstellung auch für kleine Kinder zugänglich macht.
Wie ein 3D-Stift funktioniert
Das Prinzip ist dasselbe wie beim FDM-3D-Druck, nur in einem handlichen Format. Ein Kunststofffilament (in der Regel 1,75 mm PLA) wird in den Stift eingeführt, durch ein internes Element erhitzt und durch eine Düse extrudiert. Das Material kühlt beim Kontakt mit Luft schnell ab, verfestigt sich und behält die vorgegebene Form bei. Der Benutzer steuert die Extrusionsgeschwindigkeit und kann sowohl auf flachen Oberflächen als auch im dreidimensionalen Raum zeichnen.
Warum in der Bildung verwenden
Der 3D-Stift fördert grundlegende transversale Fähigkeiten: räumliches Denken und dreidimensionale Visualisierung, Kreativität und gestalterische Fähigkeiten, Feinmotorik und Hand-Augen-Koordination, Verständnis für Materialien und ihre Eigenschaften (Schmelzen, Erstarren, Plastizität) sowie Problemlösung durch Rapid Prototyping. Es ist ein ideales Werkzeug, um Schüler auf spielerische und konkrete Weise in die Welt von STEM einzuführen, ohne die Barriere des digitalen Modellierens.
Kompatible Materialien
Die meisten 3D-Stifte verwenden 1,75 mm PLA-Filament, das gleiche wie FDM-3D-Drucker. PLA ist die ideale Wahl für den Einsatz in Schulen, da es ungiftig und biologisch abbaubar ist und bei der Verwendung keine unangenehmen Gerüche freisetzt. Einige Stifte unterstützen auch PCL (Polycaprolacton), ein Material, das bei einer niedrigeren Temperatur (etwa 60 °C) schmilzt und daher für kleine Kinder noch sicherer ist.
Aktivitäten STEM mit dem 3D-Stift
Grundschulalter
Zeichnen von festen geometrischen Formen: Würfel, Pyramiden, Kugeln. Erstellen von 3D-Buchstaben und -Zahlen zum Erlernen des Schreibens. Bau von Modellen einfacher Moleküle für die Wissenschaft. Dekoration und individuelle Gestaltung von Alltagsgegenständen.
Sekundarstufe
Modellierung geometrischer Figuren für die Mathematik (Polyeder, rotierende Körper). Bau von Architektur- und Strukturmodellen. Erstellung von Prototypen für technische Projekte. Erforschung der Festigkeit von Materialien mit Gitterstrukturen.
Sekundarschule und Universität
Rapid Prototyping von Konzepten und Designideen. Erstellung von anatomischen Modellen für die Biologie. Visualisierung von dreidimensionalen Diagrammen für Mathematik und Physik. Ergänzung des 3D-Drucks für Details und schnelle Reparaturen.
Tipps für den Einsatz im Klassenzimmer
Sorgen Sie für eine ausreichende Belüftung des Raums, auch wenn PLA keine schädlichen Dämpfe abgibt. Beaufsichtigen Sie jüngere Kinder: Die Düse erreicht hohe Temperaturen. Beginnen Sie mit flachen Schablonenübungen, bevor Sie zum 3D-Zeichnen im Raum übergehen. Stellen Sie eine Silikonmatte als Arbeitsunterlage bereit, um die Schablonen zu schützen. Halten Sie PLA-Filament in verschiedenen Farben bereit, um die Kreativität anzuregen.
3D-Stifte und Filament bei DHM-online
Unter DHM-online finden Sie 3D-Stifte für den Schulgebrauch und eine große Auswahl an 1,75 mm PLA-Filament in allen Farben. Für Schulkäufe über MEPA wenden Sie sich bitte an das Verkaufsteam unter DHM, das Ihnen ein individuelles Angebot unterbreitet und Sie beim Kauf unterstützt.
FAQ: Häufig gestellte Fragen zum 3D-Stift in der Schule
1. Was ist der Unterschied zwischen einem 3D-Stift und einem 3D-Drucker für den Schulgebrauch?
Der Hauptunterschied liegt in der Herangehensweise an die Erstellung: Während der 3D-Drucker die Verwendung der Modellierungssoftware CAD und der Programme von slicing erfordert, können mit dem 3D-Stift dreidimensionale Objekte freihändig gezeichnet werden. Es handelt sich um ein manuelles Rapid-Prototyping-Werkzeug, das digitale Barrieren beseitigt und das Erlernen räumlichen Denkens unmittelbar und selbst für Grundschulkinder ohne Computerkenntnisse zugänglich macht.
2. Welches 3D-Stift-Filament ist für Kinder am sichersten?
Das am besten geeignete Material für den Schulbereich ist das 1,75 mm dicke PLA-Filament. PLA ist ein Biokunststoff, der biologisch abbaubar und ungiftig ist und bei der Extrusion keine schädlichen Dämpfe freisetzt. Für jüngere Kinder (Kindergarten oder erste Grundschuljahre) empfehlen wir die Verwendung von 3D-Stiften, die mit PCL-Filament kompatibel sind, das bei niedrigen Temperaturen (ca. 60 °C) schmilzt und das Risiko von Verbrennungen drastisch reduziert.
3. Wie kann man den 3D-Stift für den Unterricht verwenden STEM?
Der 3D-Stift ist ein großartiges Werkzeug für Aktivitäten STEM, da er es ermöglicht, abstrakte Konzepte zu visualisieren. In der Mathematik kann er verwendet werden, um Polyeder und Rotationskörper zu konstruieren; in den Naturwissenschaften, um molekulare oder anatomische Modelle zu erstellen; in der Technik, um die Stärke von Gitterstrukturen zu testen. Es erleichtert das empirische Lernen durch direkte Manipulation von Volumen und die Entwicklung feinmotorischer Fähigkeiten.
4. Ist der 3D-Stift heiß? Sicherheitsvorkehrungen im Klassenzimmer
PLA-beladene 3D-Stifte arbeiten mit Temperaturen zwischen 180°C und 210°C, so dass die Düse (die Spitze) hohe Temperaturen erreicht und nicht berührt werden darf. Für den sicheren Gebrauch in der Schule sind die Beaufsichtigung durch Erwachsene, die Verwendung einer Silikonmatte zum Schutz der Tische und die Belüftung des Raums unerlässlich. Für jüngere Kinder gibt es "Low-Temp"-Modelle, die Materialien mit niedrigeren Temperaturen verwenden.
5. Wo kann man 3D-Stifte und Filamente mit elektronischer Rechnungsstellung oder MEPA kaufen?
Für Schulen und öffentliche Verwaltungen können 3D-Stifte und Filamente über das MEPA-Portal (Elektronischer Marktplatz der öffentlichen Verwaltung) erworben werden. Auf spezialisierten Plattformen wie DHM-online können Lehrkräfte und Einkaufsleiter maßgeschneiderte Angebote und spezielle Unterstützung bei der Abwicklung institutioneller Beschaffungsverfahren und der elektronischen Rechnungsstellung anfordern.
