Lasertyöstö

Lautapeliprojekti

Matkalla halki Pohjolan

Tänä syksynä lähdimme 4. luokan ympäristöopin tunneilla mielikuvitusmatkalle ympäri hyisen Pohjolan. Tutustuimme Pohjoismaihin ensin yhteisesti, minkä jälkeen jokainen oppilaista sai valita itselleen mieleisen valtion vielä tarkempaa tarkastelua varten. Tarkemman tarkastelun päätteeksi oppilaat toteuttivat valitsemistaan maista tietokoneilla esitelmät. Koska hyvin kerättyä ja valmiiksi pureskeltua tietoa on mukava hyödyntää tuoreeltaan, päätimme kääriä hihat ja rakentaa aiheen ympärillä pyörivät lautapelit.

Tietoa peliin – mutta mikä ihmeen lautapeli

Tartuimme tuumasta toimeen ja tutustuimme oppilaiden kanssa heti erilaisiin lautapeleihin. Korttipeli, tietopeli, muistipeli, Twisteri… Kaikki lautapelejä. Pelaamista ja pelikavereita riitti. aKoululta löytyneet lautapelit avasivat meille lautapelaamisen maailmaa. Jokaisessa pelissä ei tarvitsekaan olla pelilautaa tai laudan koko ja pelaajien määrä voivat vaihdella huomattavasti. Jokaiselle pelille yhteistä oli käytännössä vain laatikon ja sääntöjen tarve.

Lautapelit toteutettiin ryhmissä ja jokaisen ryhmän ensimmäinen tehtävä oli luoda suunnitelma lautapelistä. Tarvitaanko lautapeliin lauta, kysymys- tai kuvakortteja, pelinappulat vai ottaisiko projekti jonkin aivan uuden lähestymiskulman lautapelien maailmaan. Entä voisiko lautapelin valmistuksessa hyödyntää tietokoneita tai vaikkapa laserleikkuria? Ja minkä valmistusprosessin palasen jokainen jäsen saisi vastuulleen.

Suunnitelmista todeksi

Suunnitelmat luotuaan ryhmien tehtävänä oli toteuttaa oma lautapeli. Valmistamiseen etsittiin pahvia, kartonkia ja paperia eri väreissä. Mahdollisuuksien mukaan kierrätysmateriaalina. Otimme lisäksi esiin maalit, siveltimet ja pensselit. Tietokoneita tarvittiin myös, sillä tiedonhaku omista esitelmistä ja internetistä osoittautuivat heti tarpeellisiksi toimenpiteiksi. Pitihän pelilaudan kartasta löytyä paikkakunnat oikeilta kohdilta.

Ryhmien tehtäväksi tuli mahdollisimman aikaisessa vaiheessa myös ilmoittaa opettajalle lasertyöstön tarpeesta ja nimetä ryhmästä yksi tai kaksi jäsentä huolehtimaan opettajan kanssa toteutuksesta. Kävimme nimettyjen jäsenten kanssa tutustumassa puutyötiloista löytyvään laseriin ja materiaaleihin. Lopputuloksena syntyi pelilautoja, laatikoita ja nappuloita mm. vanerista sekä akryylista.

Matkan päätteeksi

Pelien valmistamiseen varattiin riittävästi aikaa muutaman viikon ajalta. Pelit valmistuivatkin sopivasti ennen lomalle lähtemistä. Viimeisen kouluviikon aikana luokassa kävi tohina lautapelien ympärillä. Viimehetken korjaukset ja testaaminen ovat tärkeä osa valmistusprosessia. Korjattavaa ja lisättävää peleistä löytyi. Leikkirahapajana toiminut monistushuone takoi pelirahaa vielä viimeisten testienkin aikana.

Ryhmien valmiit tuotokset vaihtelivat tyylillisesti, mikä on mukava ajatellen tulevia pelikertoja. Jos oma Ruotsin kartan tuntemukseen pohjautuva peli on tulevaisuudessa koluttu jo ulkomuistiin saakka läpi, voi pelin vaihtaa lennosta vaikkapa Suomea käsittelevään muistipeliin. Muistipelit, tietovisailut ja perinteiset noppapelit eri valtioista auttavat poimimaan talteen tärkeimmät tiedonjyvät Pohjoismaiden jäsenistä varmasti myös tulevaisuudessa.

Lauri Nurmivuori

Teknologiapainotteinen luokanopettaja

VALOKUVIA LASERILLA

Valokuvakaiverrus on yksi mielenkiintoinen lasertyöstön soveltamistapa. Se onnistuu käytännössä kaikilla peruskoulukäytössä olevilla laserleikkureilla. Leikkureita on kuitenkin tekniikaltaan ja tehoiltaan paljon erilaisia, joten eri materiaaleille sopivia työstöarvoja ei voida yleispätevästi taulukoida. Parhaan kuvanlaadun, eli sopivien työstöarvojen löytäminen omalla laserilla vaatii jonkin verran testaamista.

Kuvien esikäsittelyyn löytyy erinomainen online-sovellus, jolla valokuvien esikättely onnistuu helposti. Pienellä harjoittelulla on mahdollista päästä ”ammattimaiselle” tasolle.

ImagR

ImagR on sivusto, jonka ilmaisohjemalla pärjää hyvin peruskoulukäytössä. Selainpohjaisena ohjelmana se sopii myös Chromebook-käyttöön.  

Ilmaisversiolla onnistuu seuraavat asiat: 

  • Valokuvan käsittely eri laserlaitetyypeille ja eri materiaaleille soveltuviksi 
  • Laserleikkurin tarkkuuden määrittely  
  • Palapelien tekeminen 
  • Kuvamaskien tekeminen 
  • Kuvan paloittelu useampaan osaan. Esim. ruutuikkuna. 
  • Taustan poisto 
  • Kuvien muuntaminen sarjakuvamaisiksi 
  • Kuvan vektorointi 

Tässä tutoriaalivideo perustason kuvankäsittelyyn koulujen ehkä yleisimmälle yhdistelmälle, eli Co2-laserille ja koivuvanerille.  

Maksullisessa versiossa on seuraavia etuja:  

  • Ääriviivan määrittäminen kuvasta 
  • Kuvakoon kasvattaminen laskennallisesti interpoloimalla 
  • Enemmän ja kehittyneempiä algoritmeja valokuvien käsittelyyn 
  • Omien maskien teko 
  • Ei mainoksia 
  • Nopeampi toiminta

Materiaaleja  

Valokuvakaiverrukseen voidaan käyttää monia materiaaleja. Tässä listaus yleisimmistä: 

  • Puu 
  • Akryyli 
  • Nahka 
  • Lasi  
  • Korkki 
  • Valkoinen laatta 
  • Musta liuskekivi 
  • Anodisoitu alumiini 

Puu on helpoimmin saatavissa ja ihan tavallinen koivuvaneri on ihan toimiva materiaali valokuvakaiverrukseen. Kuvan kontrasti saattaa jäädä pieneksi, mutta sitä voidaan parantaa helpolla ruokasoodaliuoskäsittelyllä seuraavasti.  

  • Sekoita liuos, jossa on 1 osa ruokasoodaa ja 10 osaa vettä 
  • Kastele puun pinta liuoksella ja anna kuivua 
  • Jos haluat sileämmän pinnan ja terävämmän kuvan, niin hio pinta esim. P240 karkeudella sileäksi. Muista hiominen puun syiden suuntaisesti. 
  • Kastele pinta uudelleen liuoksella.   

Tässä vielä joitain testejä eri materiaaleista siitä miten ImagR muuttaa kuvan eri materiaaleille. Oman laserin tarkkuuden optimointi oli näitä työstettäessä vielä tekemättä.

Ennen kuin aloitat 

Kuvan tarkkuuden ja työstönopeuden kannalta on tärkeä määritellä oman laserin maksimitarkkuus sivustolta löytyvän SCAN GAP- ohjeen mukaan ja käyttää sitä kuvamuunnoksissa. Tässä linkki SCAN GAP-ohjeessa mainittuun RAMP TEST:iin. Säädä myös laserin CAM-ohjelman kaiverrusparametrit samaan lukemaan testituloksen kanssa.  Kuva kannattaa myös ehdottomasti pienentää ImagR:issa juuri haluamaansa kokoon. Näin CAM-ohjelman kuvan prosessointiin ja itse kaiverrukseen ei mene turhaan ylimääräistä aikaa.   

Kaiverrukseen sopivat työstöarvot riippuvat laserin tehosta, materiaalista ja halutusta lopputuloksesta. Koulullamme on 65 watin Co2-laser. Valokuvakaiverruksessa hyväksi havaitut aloitustyöstöarvot sillä ovat: teho 15% ja nopeus 400mm/s.  

Lisää materiaalia lasertyöstöön liittyen löytyy sivuston materiaalipankista.

Jouni Karsikas

Tuotemuotoilulla valoa ja tunnelmaa pimeyden keskelle

Palataanpa talveen ja aikaan, ennen etäopetusta. Talven pimeimpinä kuukausina me Pohjoisen asukit kaivataan lisää valoa ja tunnelmaa kaamoksen keskelle. Onneksi tekno-kolmoset eivät jääneet tästä neuvottomaksi, vaan yhdistivät voimansa ja aloittivat tuotesuunnitteluprosessin tunnelmallisten led-valaisinten loihtimiseksi. Materiaalina puu on meille suomalaisille tärkeä materiaali ja skandinaavisen muotoilun avainmateriaali, joten valaisimen rungon materiaaliksi valikoitui puu. Yhdistimme tuotteen työstämisen käsityöoppiaineeseen, jossa oppilaat pääsivät samalla tutustumaan puun työstämisen alkeisiin. Myös valaisimen elektroniikkaosa oli sopiva elektroniikan alkeiden opetteluun ja tuki sähköopin perusteiden hahmottamista.

Valaisimen rakenne ilman pleksiä päältä kuvattuna

Valaisimeen saadaan sähkövirta USB-johdon kautta. Lisäksi siinä on käytetty superkirkasta lediä sekä sille sopivaa vastusta. Valaisimen kotelona toimii kahdesta lankunpätkästä muodostettu kuutio, joiden väliin on rimojen avulla saatu tila ledille ja johdolle. Led heijastaa valoa akryylilevyn välityksellä, joka on sijoitettuna kotelon päälle. Tarkemmat ohjeet valaisimen tekoon löydät dokumenttikansiosta.

Käsityöoppiaineen lisäksi valaisinprojektissa hyödynnettiin kuvataiteen tunteja suunnitteluun ja tekniseen piirtämiseen. Lisäksi projektia käsiteltiin yrittäjyyskasvatuksen näkökulmasta tutustumalla yritysten toimintaperiaatteisiin ja tuotteiden valmistusprosessiin sekä suunnittelemalla oma yritys ja logo oman valaisimen ympärille. Valaisimet olivat esillä myös koulun joulujuhlassa, tuomassa valoa ja iloa juhlakansalle.

Tunnelmaa joulujuhlaan

Myös 5. luokan käsityötunneilla ollaan oltu tuotemuotoilun ja valaisinten suunnittelun äärellä. Töissä on hyödynnetty uudempaa teknologiaa perinteistä käsityötä kuitenkaan unohtamatta. Valaisinten valoa heijastavat kuvioinnit oppilaat suunnittelivat Inkscape-vektorigrafiikkaohjelmalla  ja työstivät lasertyöstökeskuksella. Rungossa oppilaat syvensivät puuntyöstön taitojaan harjoittelemalla jiiriliitoksen tekoa sekä viimeistelyä konein ja eri hiomakarheuksin. Kotelon sisällä on 4,5 voltin paristolla ja kahdella superkirkkaalla ledillä toimiva valaisinosa, mutta koteloon on helppo soveltaa oppilaan taidoista ja luokka-asteesta riippuen myös muunlaisia elektroniikkatoteutuksia. Pimeässä huoneessa valaisimen aukoista tunkeutuva valo luo mystisiä heijastuksia huoneen seiniin. Oppilaiden rajaton luovuus, erilaisten suunnitteluelementtien persoonallinen yhdistely sekä eri teknologioiden soveltaminen sai aikaan näyttävän Kajo-valaisin tuotesarjan, joista kiitos kuuluu innovatiivisille ja innokkaille designerinaluille vailla vertaa.

Kevään ryhmäläisten viittä vailla valmiita koteloita odottelemassa led-osan rakentamista ja oppilaiden paluuta kouluun.

Karoliina Nauha