Giáo án chuyên đề Công nghệ cơ khí 11 kết nối CĐ 3 Bài 8: Đặc điểm của công nghệ in 3d

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu các nhóm HS tự tìm hiểu nội dung Bài 8 SGK trong giờ tự học hoặc ngoài giờ lên lớp.

- GV hướng dẫn HS đọc và tìm hiểu nội dung mục I  (tr 35 – 38 - SGK) theo nhóm để hiểu được đặc điểm và ứng dụng của công nghệ in 3D.

- HS đọc và tìm hiểu nội dung mục II (tr 38 – 41 - SGK) về cấu trúc chung của máy in 3D và mục III (tr 41 – SGK) về nguyên lí làm việc của máy in 3D.

- GV hướng dẫn các nhóm trình bày thông tin tìm hiểu được trên GoogleDocs, Excel, PowerPoint để GV có thể theo dõi tiến độ của các nhóm, các thành viên trong quá trình tự học.

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS chia thành các nhóm, tự tìm hiểu Bài 8 SGK trong giờ tự học hoặc ngoài giờ lên lớp.

- GV định hướng, góp ý, khuyến khích các nhóm, có thể cho hai nhóm cùng tìm hiểu một nội dung rồi đánh giá để thấy ưu, nhược điểm của từng nhóm.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV yêu cầu HS có báo cáo định kì (lớp tự quy ước trong kế hoạch học tập).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, đánh giá tinh thần, thái độ chuẩn bị bài của HS.

HOẠT ĐỘNG TỰ HỌC CỦA HỌC SINH

HS chuẩn bị bài trong giờ tự học hoặc ngoài giờ lên lớp.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS quan sát hình 8.2.

- GV yêu cầu HS dựa vào hình ảnh đã quan sát và thông tin trong SGK, suy nghĩ, trả lời câu hỏi: Em hãy so sánh đặc điểm của hai phương pháp tạo hình sản phẩm trên hình 8.2.

- Sau khi HS trả lời, GV khái quát hóa khái niệm của công nghệ in 3D.

- GV liệt kê các ưu và nhược điểm cơ bản của công nghệ in 3D.

- GV tổ chức cho HS xem video (0:00 – 1:00) minh họa về công nghệ in 3D và video về phương pháp gia công cắt gọt để có cái nhìn cụ thể hơn về hai phương pháp này.

- GV yêu cầu HS dựa vào thông tin đã đọc, trả lời câu hỏi: Tại sao công nghệ in 3D được gọi là công nghệ sản xuất “thân thiện” với môi trường?

- GV giới thiệu thêm cho HS về ưu điểm của công nghệ in 3D trong việc chế tạo đạo cụ phục vụ cho các bộ phim nổi tiếng của điện ảnh thế giới thông qua hộp chức năng Thông tin bổ sung ở trang 36 SGK.

- GV nêu thêm cho HS: Ứng dụng của công nghệ in 3D trong sản xuất: tạo mẫu thử nghiệm, sản xuất linh kiện phụ tùng; trong đời sống: các ứng dụng trong y tế; trong xây dựng; trong chế tác đồ trang sức và vật trang trí.

- GV cho HS quan sát video (1:05 – 4:34) minh họa các sản phẩm của công nghệ in 3D trong sản xuất và đời sống để thấy sự đa dạng trong các ứng dụng của công nghệ in 3D.

- GV yêu cầu HS thực hiện nhiệm vụ trong hộp chức năng Kết nối năng lực (trang 37 SGK): Qua sách báo và Internet, hãy tìm hiểu tiềm năng và thách thức của công nghệ in 3D trong sản xuất công nghệ.

- GV nhấn mạnh tính ứng dụng đa dạng của công nghệ in 3D trong các lĩnh vực đời sống.

- GV theo dõi, hướng dẫn, đánh giá HS trong quá trình trả lời câu hỏi, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát tranh ảnh, video, đọc thông tin trong SGK để trả lời các câu hỏi.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện HS trình bày nội dung đã thực hiện.

- HS trả lời câu hỏi đầu hoạt động :

+ Hình 8.2a: Tạo hình bằng phương pháp gia công cắt gọt là loại bỏ phần dư thừa từ phôi liệu ban đầu. Lãng phí lượng vật liệu (phôi) bị cắt gọt đi từ khối phôi liệu, ví dụ các lỗ, rãnh,…

+ Hình 8.2b: Tạo hình bằng phương pháp bồi đắp vật liệu từ không có gì tới một vật thể hoàn chỉnh. Do sản xuất bồi đắp nên gần như không lãng phí vật liệu vì đều được sử dụng cho vật thể, chỉ có một phần ít tồn dư vật liệu do tạo lớp nền hoặc phần đỡ phụ cho những chi tiết phức tạp.

- GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV chuyển sang nội dung mới.

I. ĐẶC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ IN 3D

1. Đặc điểm của công nghệ in 3D

- Khái niệm: Công nghệ in 3D hoạt động theo nguyên lí bồi đắp vật liệu mà ở đó việc tạo vật thể sẽ được thực hiện theo kiểu đắp dần từng lớp nhờ chương trình điều khiển bằng máy tính.

- Công nghệ in 3D có các ưu, nhược điểm sau:

+ Ưu điểm:

* Tiết kiệm thời gian chế tạo sản phẩm;

* Tiết kiệm lượng nguyên vật liệu;

* Phát huy lợi thế với các kết cấu phức tạp;

* Sản phẩm có tính đa dạng, linh hoạt, đáp ứng nhu cầu của từng cá nhân.

+ Nhược điểm:

* Hạn chế nguyên vật liệu (chủ yếu từ nhựa và kim loại).

* Hạn chế về kích thước.

- Do ưu điểm là tiết kiệm nguồn vật liệu, thời gian tạo hình cũng như hạn chế những ảnh hưởng tới môi trường về nguồn năng lượng, các nguồn lực và công đoạn phụ trợ, công nghệ in 3D được coi là công nghệ sản xuất “thân thiện” với môi trường.

2. Ứng dụng của công nghệ in 3D

a) Trong sản xuất

- Công nghệ in 3D cho phép in các sản phẩm phức tạp, có cấu trúc đặc biệt, đặc biệt là những sản phẩm siêu nhẹ trong lĩnh vực vũ trụ, hàng không. Hiện nay, nhiều sản phẩm in 3D có tiềm năng được sử dụng như sản phẩm cuối cùng trong sản xuất công nghiệp. Tuy nhiên, công nghệ in 3D còn hạn chế về nguồn vật liệu đầu vào cũng như độ chính xác của sản phẩm. Tính tự động hóa của quy trình chuẩn bị và kết thúc quá trình in còn chưa cao nên khó tích hợp vào hệ thống sản xuất tự động.

b) Trong các lĩnh vực đời sống

- Công nghệ in 3D cũng thể hiện tính linh hoạt và tính cá nhân hóa (thiết kế riêng theo yêu cầu người sử dụng) trong các sản phẩm in mà khó một công nghệ nào có thể áp dụng được.