注册
创客材料:紧固件详解
文章来源: 发布时间:2019-01-08 14:03:42 浏览次数:
  在创客材料中除了黏合剂外,紧固件也是重要而常用的材料之一,因为只有将不同材料连接起来,才能够成一个完整的创客作品。
  什么叫紧固件呢?机械设计中的紧固件是指将2个或多个机械元件紧固连接为一体的机械零件,它们的结构、尺寸、画法、标记完全标准化,包括螺钉、螺母、铆钉、销、焊钉、垫圈7个基本类别。
  除了这7大类之外,创客教育中的紧固件还包括扣子、拉链、扎带、夹子、魔术贴等生活中常用的材料,它们同样具备将2个或多个结构连接起来的功能。
  为了更好地描述创客教育中常用的紧固件,我们粗略将它分为销钉材料、捆扎材料、压夹材料、搭扣材料4个类型,并用创客案例分析它们的特点。
\
  (一)销钉材料
  使用销钉材料不仅可以将物体进行刚性连接,有的销钉材料还可以提供旋转的自由度,铰链是一个典型的例子。铰链又叫合页,它连接的两个物体可以铰链的轴为中心进行转动,门窗的运动机构就是典型的铰链。
  销钉材料在工业中使用十分广泛,但在创客教育中却受到一定限制。销钉材料有一定危险性,对安全操作要求较高。在创客教育中销钉材料的选择不仅要考虑操作需要,更要考虑操作安全性。
  (二)剪式升降机
  科技学堂的创客案例“剪式升降机”便是一个运用销钉材料的例子。“剪式升降机”使用的主要结构材料是带孔冰棒棍,并用两脚钉进行连接。与普通的冰棒棍相比,带孔冰棒棍上自带的5个孔很适合用销钉材料进行紧固。两脚钉在生活中不太常用,可能很多人对它不是很熟悉,它由1个钉头和2个钉脚组成。跟其他销钉材料相比,它的操作更加安全,只需将钉脚按进孔中,再将2个钉脚撑开就可以将2根带孔冰棒棍紧固起来。两脚钉还可以提供旋转的自由度,2根冰棒棍可以旋转而不分开,我们用它制作“剪式升降机”的转轴。
  (三)捆扎材料
  捆扎是另一种连接不同物体的方法,我们将捆绑和缝合都归纳为这个方法。捆扎的材料多是条形的绳状材料,如绳子、纱线、橡皮筋、扎带、打包带、胶带等。
  捆扎简单实用,但通过技法上的变化,捆扎也能产生千变万化的艺术效果,最典型的例子就是扎染了。扎染是一种中国传统的手工染色技术,它包括扎线和染色2个部分,用绳、纱、线等工具,将织物捆扎成不同的形状进行印染,解开绳子之后,染色的部分就形成丰富的精美图案。近年来,有一些学校尝试将扎染艺术与数字化工具相结合,设计出了独具一格的创客课程。
  (四)筷子皮筋枪
  橡皮筋也是一种创客教育常用的材料,常出现在与弹力相关的制作中。科技学堂作品“筷子皮筋枪”就是这样的一个例子。皮筋枪的扳机和枪身之间的固定部分就是用橡皮筋捆扎的,没有扣动扳机的时候,扳机自然前伸;扣动扳机时,皮筋扭转形变,作为子弹的橡皮筋弹出,松手时便会恢复原状。
  (五)压夹材料
  常见的压夹材料包括木夹、鱼尾夹、回形针等,常与销钉材料配合的螺母、垫圈等材料也属于压夹材料。
  通常,我们把磁铁视为磁性材料而非紧固材料,但在创客教育中我们却可以利用磁铁异极相吸的特点,为被紧固材料提供正压力。这种方式对紧固的位置要求不高,可以弥补夹子和螺母的局限性。同时,磁铁还可以提供移动的自由度,我们可以用磁铁设计出可在平面上平移的作品。
  (六)磁铁小剧场
  科技学堂的“磁铁小剧场”就是一个利用磁铁进行紧固的作品。它是一个将动手做和绘本故事结合起来的教育工具,它的场景由纸板和卡通角色搭建而成,学生们可以在这个场景上演绎绘本故事,培养叙述能力。“磁铁小剧场”的主角兔子先生的四肢粘贴了磁铁,学生可以在背后用磁铁控制它的动作,创作自己的故事。
  (七)搭扣材料
  如果创客教育作品中的2个部件需要频繁地组合和拆分,那么搭扣材料可能是一个比较合适的选择。这一类材料在生活中非常常见,例如纽扣、拉链、魔术贴等,它们为创客教育提供了更多可能。
  “纸箱迷宫”是一个常见的创客教学案例,它设计简单,制作难度适中,自由发挥的空间大,很受学校和教育机构的欢迎。与很多创客教育的作品一样,纸箱迷宫的制作过程不需要太多的团队协作,玩法也比较单一。但我们只需要在普通的纸箱迷宫上面多开一个出口,再加一个魔术贴,就可以将普通的纸箱迷宫变成双人纸箱迷宫甚至多人纸箱迷宫,设计出一个团队合作的游戏。
  同样是结构的连接,销钉材料、捆扎材料、压夹材料、搭扣材料各有不同的属性和适用范围。不同的材料不仅为创客制作提供了更多选择,更为教育赋予了更多灵感,灵活运用它们,让创客教育更多彩。
加入收藏
分享: