Geschicklichkeitsspiel aus Acrylglas
Acryl bearbeiten und formen im Technikunterricht
In diesem Projekt fertigen Schülerinnen und Schüler ein einfaches, aber spannendes Geschicklichkeitsspiel aus Acrylglas. Durch zwei gebohrte Öffnungen wird eine Kordel geführt, an deren Enden sich Stopper befinden. Ziel des Spiels ist es, die Kordel geschickt durch das gebogene und verdrehte Werkstück zu bewegen. Beim Bau lernen die SuS typische Arbeitstechniken der Kunststoffbearbeitung kennen. Optional kann das Projekt um eine digitale Fertigungskomponente erweitert werden: Die Stopper können statt aus Holzkugeln auch selbst mit einem 3D-Drucker hergestellt werden. Eine passende STL-Datei steht dafür als Download bereit.
Geeignet für:
ab 8. Klasse
ab 14 Jahren
Werken & Technikunterricht
MINT-Projekte & Makerspace
Zeitrahmen:
2-4 Unterrichtsstunden
Lernbereich:
- Kunststoffbearbeitung
- Thermoformen von Kunststoffen
- Technisches Gestalten
- optional: 3D-Druck
Differenzierungsmöglichkeiten:
Fortgeschrittene Schülerinnen und Schüler können mit verschiedenen Biegeformen und stärkeren Verdrehungen experimentieren oder zusätzliche Formvarianten entwickeln.
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Was wird geschult?
Folgende Kompetenzbereiche werden mit diesem Modell besonders gestärkt:
Fachkenntnis:
- Eigenschaften von thermoplastischen Kunststoffen kennenlernen und verstehen
- Grundlegende Techniken der Kunststoffbearbeitung anwenden
- Thermoplastische Kunststoffe durch gezieltes Erwärmen sicher biegen und formen
- Zusammenhänge zwischen Material, Form und Stabilität erkennen und auf das Werkstück anwenden
- Einfache Werkstücke planen und Arbeitsschritte strukturiert umsetzen
Kreativität:
eigene Formen und Varianten des Geschicklichkeitsspiels entwickeln
unterschiedliche Biegungen und Verdrehungen ausprobieren
Gestaltung und Schwierigkeitsgrad des Spiels bewusst beeinflussen
Motorik:
präzises Markieren, Bohren und Nachbearbeiten von Acrylglas
sauberes Arbeiten mit Feile und Schleifpapier
kontrolliertes Erwärmen und Formen des Materials
Das wird benötigt:
Material:
- Acrylglas Streifenzuschnitt 500x40x3mm
- Satinkordel ca.2mm Durchmesser
- 4 Holzkugeln oder Perlen
- Alternativ: 4 Kordel-Endstücke aus dem 3D-Drucker
Nützlich ist auch:
- Nass-Schleifpapier
- Folienstift
- Cutter fürs Ritzbrechen
- Polierscheibe
- Laubsägetisch
Werkzeuge:
- Ziehklinge
- Bohrer
- Feilen
- Heißluftgebläse
- Thermoform 580
- Kunststoffbiegegerät
- Laubsägebogen
- Laubsägeblätter fein
- Kegelsenker
Unterrichtsablauf:
Zu Beginn lernen die Schülerinnen und Schüler den Werkstoff Acrylglas kennen und besprechen grundlegende Eigenschaften von Kunststoffen. Dabei kann thematisiert werden, dass Acryl zu den thermoplastischen Kunststoffen gehört und sich durch Wärme gezielt verformen lässt. Anschließend planen die Schülerinnen und Schüler ihr Werkstück und markieren die Schnitt- und Bohrpunkte auf dem Material.
Nach dem Zuschneiden und der Kantenbearbeitung werden die Bohrungen gesetzt, durch die später die Kordel geführt wird. Ein zentraler Lernschritt ist das Erwärmen und Formen des Acrylglases. Durch kontrolliertes Erwärmen wird das Material weich und kann gebogen oder verdreht werden. So erleben die Schülerinnen und Schüler direkt, wie sich thermoplastische Kunststoffe unter Wärmeeinwirkung verändern.
Auch für Lehrkräfte ohne große Erfahrung in der Kunststoffbearbeitung ist dieser Arbeitsschritt gut umsetzbar, da die Formgebung schrittweise erfolgt und kleine Abweichungen das spätere Spielprinzip nicht beeinträchtigen.
Im Anschluss wird die Schnur eingefädelt und mit Stoppern versehen. Abschließend testen die Schülerinnen und Schüler ihre Geschicklichkeitsspiele und vergleichen unterschiedliche Formen und Schwierigkeitsgrade. Dabei wird schnell deutlich, wie sich die Form des Werkstücks auf die Schwierigkeit des Spiels auswirkt.
Tipp zum Unterrichtsablauf
Gerade beim Erwärmen und Biegen von Acrylglas lohnt es sich, zunächst eine kurze Demonstration durchzuführen. So sehen die SuS, wann das Material ausreichend erwärmt ist und wie sich saubere Biegungen herstellen lassen.
Geschicklichkeitsspiel aus Acryl - So funktoniert´s:
- Acrylstreifen zuschneiden
Den Acrylstreifen in zwei gleich große Stücke teilen. Die Schnittlinie anzeichnen und das Material durch Ritzbrechen trennen. Anschließend die Kanten mit Feile und Schleifpapier glätten. - Bohrpunkte markieren und bohren
Die Bohrpunkte mittig auf dem Werkstück anzeichnen. Die Bohrungen sollten mindestens etwa 5 mm Abstand zum Rand haben. Anschließend die Löcher mit einem passenden Bohrer bohren. - Acrylglas erwärmen und formen
Die Schutzfolie entfernen und das Acrylglas vorsichtig erwärmen. Danach das Material biegen und leicht verdrehen, sodass die gewünschte Form entsteht. - Kordel einfädeln und Stopper befestigen
Die Schnur durch die Bohrungen führen und an den Enden jeweils Stopper befestigen. Dafür können Holzkugeln verwendet werden. - Optionale Erweiterung: Stopper im 3D-Druck herstellen Alternativ können passende Endstücke selbst mit einem 3D-Drucker gefertigt werden. Eine STL-Datei steht dafür als Download zur Verfügung.
Tipp: Acryl durch Ritzbrechen trennen
Mehrmals sauber entlang einer Linie anritzen (nicht drücken!) und anschließend über eine Tischkante brechen. Wichtig: Werkstück fixieren, Schutzfolie drauf lassen und immer vom Körper weg arbeiten.
Differenzierung:
Acrylbearbeitung trifft auf 3D-Druck
Das Projekt eignet sich gut für heterogene Lerngruppen, da die grundlegenden Arbeitsschritte überschaubar bleiben und gleichzeitig Raum für individuelle Gestaltung lassen.
Schülerinnen und Schüler können beispielsweise unterschiedliche Biegeformen ausprobieren oder das Werkstück stärker verdrehen und so verschiedene Schwierigkeitsgrade des Spiels erzeugen. Auch die Gestaltung der Stopper bietet Differenzierungsmöglichkeiten:
Für fortgeschrittene Gruppen kann das Projekt um digitale Fertigung erweitert werden: Statt Holzkugeln können eigene Stopper entworfen und mit dem 3D-Drucker hergestellt werden. Dadurch entsteht eine Verbindung zwischen klassischer Werkstoffbearbeitung und moderner Fertigungstechnik. Eine passende STL-Datei steht dafür als Download bereit.
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