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Leuchtobjekt

 

Im Schuljahr 2006/2007 bauten mein Kollege Arno Friedel und ich mit den Schülern unserer 9. Klassen ein Werkstück unter dem Thema "Leuchtobjekte". Besonderheit bei dieser Art Lichtspiel war eine langsame Blinkschaltung, welche die beiden Plexiglaskörper langsam und sanft aufleuchten und wieder abdunkeln ließ.

 

Dauer für den Bau des Werkstücks:

ca. 4 - 5 Wochen á 4 Unterrichtsstunden

 

Beinhaltete Werktechniken:

Sägen von Plexiglas mit der Laubsäge

Feilen von Plexiglas

Polieren von Plexiglas

Schleifen von Plexiglas

Blech zuschneiden mit der Tafelblechschere

Blech biegen

Metall feilen

Holz feilen

Holz schleifen

Bohren in Metall

Bohren in Holz

Lackieren von Holz

Gewindeschneiden in Plexiglas

Löten

 

Notwendige Materialien:

1 Plexiglasplatte mindestens 10 mm mit einem Maß von etwa 200 x 200 mm

1 Aluminiumblech 2 x 120 x 120 mm

1 Sperrholzplatte 8 x 170 x 100 mm

1 Sperrholzrest 8 mm mit einem Maß von mindestens 70 x 70 mm

4 Blechschräubchen 3 x 6 mm (Befestigung Holzseitenteile Kasten)

2 Holzsschrauben 3,5 x 16

4 Metallschrauben M 3 x 12

Etwas Holzlack (farbig)

2 LEDs (ultrahell)

Draht

1 Netzgerät

1 Stromwandler (bei Wechselstromnetzgerät)

2 Vorwiderstände

1 Schalter

 

Arbeitsschritte:

Als erster Arbeitsschritt werden zwei willkürliche, nicht symmetrische Formen auf einem Blatt Papier entwickelt. Die Schüler sollen dabei extra darauf achten, dass die Formen keine wirklich vorhandenen Dinge nachinterpretieren, da es sich um ein frei erfundenes Kunstobjekt handeln soll. Interessanterweise kann man bei der Entwicklung solcher Formen mit dem Befehl SP-Line im CAD Programm AutoCad (beispielsweise) sehr interessante Ergebnisse erzielen.

Ist der Entwurf fertig gestellt, wird er auf ein Stück Plexiglas übertragen. Wichtig dabei ist die Stärke des Plexiglases. Es muss dick genug sein, um später die Möglichkeit zu bieten, eine Leuchtdiode (5 mm) in die Kante einlassen zu können.

   

Nach dem Übertragen der Zeichnung auf das Werkstück muss die Form aus dem Material gearbeitet werden. Dazu empfiehlt sich die Verwendung einer Laubsäge.

   

Sind die Formen ausgesägt, werden sie nicht, wie sonst im Materialbereich Kunststoff üblich auf Hochglanz poliert. Zwar werden natürlich auch hier zuerst die Kanten bearbeitet, um scharfe Sägekanten zu entfernen, (was mit der Feile ...

   

... oder der Ziehklinge geschehen kann) ...

   

... doch anschließend wird das Material "stumpf" geschliffen. D. h. mit etwas Schleifpapier wird für eine undurchsichtige Oberfläche gesorgt, die später das farbige Licht der Leuchtdiode besser reflektieren soll. Natürlich ist auch dann, wenn das Material absichtlich "verkratzt" wird dennoch darauf zu achten, dass dieses "Stumpfschleifen" gleichmäßig geschieht.

   

Sind die beiden Kunststoff-Objekte so weit fertig gestellt, erhalten die Schüler ein Aluminiumblech, aus dem sie sich mit der Tafelschere ein Materialteil ausschneiden, das für den Unterbau des Leuchtobjekts dienen soll.

   

Auf das ausgeschnittene Blech werden zwei Biegelinien aufgezeichnet, so dass es anschließend an der Biegevorrichtung zu einem U gebogen werden kann.

   

Die Kanten des Bleches werden glatt gefeilt.

   

Auf einem Stück Sperrholz werden zwei Seitenteile für den Unterbau des Werkstücks aufgezeichnet. Die beiden Teile müssen genau in die seitlichen Öffnungen des Aluminum-Us passen.

   

Die beiden Seitenteile werden anschließend mit der Feinsäge ausgesägt...

   

...und danach ordentlich gefeilt und verschliffen.

   

Eine Grundplatte wird an den Kanten abgefeilt...

   

...oder am Tellerschleifer angeschrägt.

   

In die Seiten des Aluwinkels werden vier Löcher (ca. 3,5 mm) gebohrt, um später mit ein paar kleinen Schrauben die hölzernen Seitenteile einschrauben zu können. In die Deckfläche des Aluwinkels werden für beide Plexiglas-Leuchtobjekte jeweils zwei Bohrungen mit einem Durchmesser von 3 mm (für die Befestigung) und eine Bohrung mit einem Durchmesser von 5 mm (für die LED) gebohrt.

 

 

In die Grundplatte werden zwei Löcher (Durchmesser 4 mm) für die Befestigung des Kästchens gebohrt.

   

Die Holzteile können anschließend farbig lackiert werden (je nach Wunsch auch naturbelassen).

   

Dann werden die Seitenteile in den Aluwinkel geschraubt.

   

In die Leuchtobjekte (Plexiglas) werden an der Unterkante die zum Kasten passenden Löcher angebracht. Dabei müssen die beiden Befestigungslöcher einen Durchmesser von 2,5 mm aufweisen, um hier später noch das Gewinde einzuschneiden. Die Tiefe aller Löcher im Plexiglas beträgt etwa 20 mm.

   

In die Befestigungslöcher wird ein Gewinde M3 eingeschnitten.

   

Die extrahellen Leuchtdioden werden verdrahtet und eingesetzt.

   

Hier ein Beispiel für die Verdrahtung der LEDs mit dem Stromwandler, der bei diesem Werkstück nötig war, um den vom Netzgerät gelieferten Wechselstrom in Gleichstrom zu wandeln.

   

Anschließend werden die Dioden mit einem in den Metallkasten eingebrachten Schalter und der Stromquelle (Batterie oder Netzgerät - wir haben ein Netzgerät verwendet) verkabelt.

Zusätzlich kann eine sog. "langsame Blinkschaltung" eingebaut werden, wie wir es getan haben. Dazu muss eine kleine Platine mit einigen Kondensatoren und Widerständen gelötet werden, die bewirkt, dass die beiden Leuchtkörper langsam zu leuchten beginnen und wieder abdimmen.

   

Hier die Schaltung für die Blinkschaltung (vielen Dank an Arno Friedel):

   

Das fertige Werkstück.

 

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C. Bordes 2008