fabricando una pieza de silicona

Cómo motivar a los estudiantes mediante actividades científicas atractivas

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FABRICANDO UNA PIEZA DE SILICONA

Roger García Prieto IES Nº1

Cheste

Introducción:

Como muchos descubrimientos en la historia de la ciencia, la casualidad de un accidente o un uso novedoso hizo la diferencia entre un experimento que en un comienzo estuvo destinado a laboratorios de química industrial, en medio de fórmulas, ensayos y científicos de la más alta distinción, y la tendencia estética que hoy podemos ver en catálogos de Internet, clínicas especializadas o en salones improvisados como quirófanos. Ese es el chiste y la culminación de una ilusión o, en muchos casos, de una obsesión. El químico inglés Frederick Kipping es reconocido como el pionero en el estudio de la silicona. Mientras trabajaba en Nottingham descubrió los polímeros de este elemento, hace pocos más de un siglo. La finalidad de sus pesquisas científicas no era otra que encontrar elementos estereoisoméricos para hallar un elemento compatible con los fluidos hidráulicos, el caucho sintético y que fuese repelente al agua. La exploración tenía otro fin: servir para la guerra al hacer menos pesados los equipos y mejorar ostensiblemente artilugios para las máquinas, los carros y los zapatos de soldados que estuviesen en el frente de combate. Nuestro proyecto consiste en el diseño y construcción de una pieza de silicona, se divide en dos partes diferenciadas. La primera parte se desarrolla en el aula de informática, utilizando un programa de diseño gráfico, en nuestro caso “Sketchup 8”, los alumnos diseñaran una pieza y su molde. La segunda parte se desarrolla en el taller, se construirá el molde en madera contrachapada para verter la silicona. Finalmente por el método de colada se vierte la silicona en el molde, que se cerrará y dejará unos días para su secado, posteriormente se abrirá el molde y extraerá la pieza diseñada.


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Objetivos:

• Abordar con autonomía y creatividad, individualmente y en grupo, problemas tecnológicos trabajando de forma ordenada y metódica para estudiar el problema, recopilar y seleccionar información procedente de distintas fuentes, elaborar la documentación pertinente, concebir, diseñar, planificar y construir objetos o sistemas que resuelvan el problema estudiado y evaluar su idoneidad desde distintos puntos de vista.

• Adoptar actitudes favorables a la resolución de problemas técnicos, desarrollando interés y curiosidad hacia la actividad tecnológica, analizando y valorando críticamente la investigación y el desarrollo tecnológico y su influencia en la sociedad, en el medio ambiente, en la salud y en el bienestar personal y colectivo.

• Expresar y comunicar ideas y soluciones técnicas, así como explorar su viabilidad y alcance utilizando los medios tecnológicos, recursos gráficos, la simbología y el vocabulario adecuados.

• Conocer las propiedades básicas de los plásticos como materiales técnicos, su clasificación, sus aplicaciones más importantes; identificarlos en objetos de uso habitual y usar sus técnicas básicas de conformación y unión de forma correcta y con seguridad.

• Utilizar vistas, perspectivas, escalas, acotación y normalización para plasmar y transmitir ideas tecnológicas y representar objetos y sistemas técnicos.

• Conocer las herramientas básicas de un programa sencillo de gráficos de mapas de bits y de una aplicación de CAD.

• Conocer las herramientas básicas de un programa sencillo de diseño gráfico.

Relación del tema propuesto con el curriculum del curso El proyecto propuesto se realiza en 3º ESO y está relacionado con los bloques 3 y con la primera parte del bloque 4 tratando los siguientes contenidos.

Bloque 3. Técnicas de expresión y comunicación

• Sistemas sencillos de representación. Vistas y perspectivas. Proporcionalidad entre dibujo y realidad. Escalas. Acotación.

• Metrología e instrumentos de medida de precisión: calibre y micrómetro. Conocimiento y uso de dichos instrumentos de medida.

• Aplicaciones de dibujo asistido por ordenador.


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Bloque 4. Materiales de uso técnico

• Introducción a los plásticos. Clasificación. Obtención. Propiedades características. Identificación en objetos de uso habitual. Aplicaciones industriales y en viviendas.

• Técnicas básicas e industriales para el trabajo con plásticos. Conformación y unión. Herramientas y uso seguro de las mismas.

• Trabajo en el aula taller con materiales comerciales y reciclados.

Cuestiones previas y motivadoras para los alumnos

• ¿De dónde vienen los plásticos? • ¿Qué propiedades tienen? • ¿Cuántos tipos de plásticos conoces? • ¿Cómo se fabrica una botella de plástico? • ¿Cómo se fabrica la carcasa de un móvil? • ¿Cuál es el ciclo de vida de los plásticos? • ¿Qué es la silicona? • ¿Qué usos conoces de la silicona?

Material y recursos necesarios

• Ordenadores • Sketchup 8 • Madera contrachapada de 7mm • Silicona transparente o blanca • Grasa de caballo • Varilla roscada de 4mm • Herramientas del taller de tecnología

Normas de seguridad

• Guantes • Gafas protectoras

Procedimiento y temporización

1. Diseño de pieza y el molde utilizando como software Sketchup 8 (6 clases) 2. Construcción del molde en madera contrachapada (3 clases) 3. Engrasado del molde y llenado con silicona (1/2 clase) 4. Vaciado del molde y acabado de la pieza (1/2 clase) 5. Entrega de una memoria de la práctica


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Tiempo necesario para desarrollar la práctica

Necesitaremos 12 clases, teniendo en cuenta que antes del vaciado del molde deberemos esperar unos 10-15 días para el secado de la silicona

Cuestiones de reflexión y conclusiones para los alumnos

• ¿En qué se diferencian los plásticos naturales de los sintéticos? • ¿Cómo se clasifican los plásticos dependiendo de su estructura? • ¿Qué elementos se añaden durante el proceso de fabricación de los plásticos?

¿Con qué finalidad? • ¿Qué técnicas de conformación has aprendido? • ¿Qué ventajas e inconvenientes tiene la técnica de conformación utilizada en la

práctica? • ¿Qué técnicas de manipulación aceptan los plásticos?

Análisis del proyecto

1. Planteamiento del problema

Se plantea la práctica facilitando sólo la información relevante, se les plantea como proyecto la construcción de una pieza plástica concretamente de silicona utilizando el método de colada, donde el molde se fabricará en madera contrachapada de 8mm de grosor y montado por capas.

2. Diseño de pieza y el molde utilizando como software Sketchup 8 En esta etapa los alumnos deben aprender el uso de un programa de dibujo 3D los objetivos de estas sesiones son:

• Conocer los menús y barras de herramientas del programa. • Utilizar las principales herramientas de dibujo y edición de

objetos. • Trabajar con bloques y componentes de SketchUp. • Aplicar diferentes tipos de materiales a los diseños creados


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La temporización ha sido la siguiente: SESIÓN 1.

• HERRAMIENTAS DE VISUALIZACIÓN. • AJUSTE DE LAS UNIDADES DE TRABAJO. • DIBUJO DE LINEAS Y CARAS • HERRAMIENTAS BÁSICAS DE DIBUJO EN 2d. • RECTÁNGULO. CÍRCULO. ARCO. POLÍGONO. MANO ALZADA. SELECCIÓN

DE OBJETOS DIBUJADOS SESIÓN 2.

• HERRAMIENTAS DE DIBUJO 3D. • EMPUJAR – ESTIRAR. • MOVER – COPIAR. • ROTAR – COPIAR • EQUIDISTANCIA. • ESCALAR. • SÍGUEME.

SESIÓN 3.

• HERRAMIENTAS AUXILIARES • MEDIR. • ACOTACIÓN. • TEXTO Y TEXTO 3D. • OPCIÓN “DAR LA VUELTA”. • CALCULAR ÁREAS. • CUADRO DE DIÁLOGO “INFORMACIÓN DE LA ENTIDAD”.

SESIÓN 4 Y 5

• CREACIÓN DE LA PIEZA Y EL MOLDE

Esta etapa se realiza en el aula de informática y se requiere del software adecuado, en nuestro caso hemos utilizado sketchup 8, existe una versión libre para windows y lliurex.


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A continuación se muestran algunos ejemplos realizados por los alumnos


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Cómo motivar a los estudiantes mediante actividades

Cómo motivar a los estudiantes mediante actividades científicas atractivasatractivas

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3. Construcción del molde en madera contrachapada

Esta etapa se realiza en taller de tecnología y consta de varias operaciones


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SESION 6

Trazado de las piezas


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SESION 7, 8 Y 9

• Corte, rebajado, limado y perforado de las piezas que componen el molde


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SESION 10 Acabados y engrasado del molde


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SESION 11

Montaje e Introducción de la silicona en molde


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SESION 11

Se guarda en taquillas una vez prensado para el secado de la silicona durante 10-15 días

SESION 12

Apertura y extracción de la pieza


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Conclusiones del proyecto

• Hemos aplicado el uso de La tecnología, como área de actividad del ser humano, tratando de resolver problemas y necesidades individuales y colectivas, mediante la invención, fabricación y el uso de máquinas.

• El proyecto ha resultado motivador, para los alumnos porque han trabajado con herramientas y maquinas.

• Han trabajado en equipos, aprendiendo a colaborar y repartir trabajos.

• Han mejorado la forma de aprender.

• Se ha fomentado el aprendizaje de conocimientos y el desarrollo de destrezas que permiten tanto la comprensión de los contenidos.

• También el alumnado ha usado las nuevas tecnologías de la información y la comunicación como herramientas en este proceso y no como fin en sí mismas.

• Hemos dado forma a los contenidos y objetivos propuestos en el currículo, aportando soporte argumental a las acciones correspondientes de análisis y de formulación de proyectos.

• Han trabajado técnicas de expresión y comunicación. Posibilitando a la alumna y al alumno el empleo de las técnicas básicas de dibujo y comunicación gráfica necesarias para la actividad tecnológica

• Las actividades manuales también pueden servir como medio de atender a la diversidad de capacidades

• Ha habido la posibilidad de graduar la dificultad de las tareas mediante la mayor o menor concreción de su finalidad.

fabricando una pieza de silicona

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