„Ähnliche Projekte hat es an der Schule zwar bereits gegeben, für uns war es aber das erste Mal, dass die von uns konstruierten Teile gefertigt wurden“, erklärt Marlene und strahlt dabei übers ganze Gesicht. Sie ist eine von 16 Schülerinnen und Schülern der Klasse M3PA und die Rede ist von acht verschiedenen Kupplungstypen, die im Rahmen eines Projektes von je zwei der angehenden Technischen Produktdesignerinnen und -designer im dritten Ausbildungsjahr für die Schule entworfen, konstruiert und mit dem 3D-Drucker schließlich auch gefertigt wurden.
Nun werden sie laut Pressemitteilung der Gewerblichen Schule Tauberbischofsheim im Foyer des Schulhauses ausgestellt und erweitern in der Abteilung für Metalltechnik den Pool an Anschauungsobjekten für den Unterricht. Über einen QR-Code sind die Exponate mit kurzen Lehrfilmen und Datenblättern verlinkt. Auch diese wurden von den Schülerinnen und Schülern erstellt. Sie stehen allen Interessierten auch auf der Homepage der GTB unter dem Beitrag „How to design a Clutch“ zur Verfügung.
Der Laie staunt, wo überall Kupplungen eingesetzt werden, und weshalb. So etwa die Freilaufkupplung, bei der das Drehmoment nur in eine Richtung übertragen wird. Wir kennen sie vom Fahrrad. Oder die verschleißfreie Wellenkupplung mit Kegelhülse. Sie verbindet Motorwelle und Getriebe und wird häufig in der Fördertechnik eingesetzt. Daneben gibt es auch die Gelenkwelle mit Kreuzgelenk. Sie besteht aus rund zehn ineinandergreifenden Einzelteilen, kann aber mit dem 3D-Drucker und den geeigneten Filamenten, also dem passenden Kunststoff, an einem Stück hergestellt werden. Exakt neunzehn Stunden und 31 Minuten hat er dafür gebraucht. Dank der von den Schülerinnen und Schülern gefertigten Videos und Datenblätter lassen sich Aufbau, Funktion und Anwendungsgebiete der Kupplung hingegen in kaum drei Minuten begreifen.
Drei Monate lang getüftelt
Gut drei Monate wiederum hat das gesamte Projekt gedauert: Zunächst verschafften sich die Schülerinnen und Schüler einen Überblick über die unterschiedlichen Kupplungstypen. „Danach haben wir die wichtigsten Kupplungstypen zunächst auf Gruppen verteilt und zu Beginn eine kurze Präsentation für die Mitschüler erstellt“, erklärt Marlene. „Daraufhin ging es an das Konstruieren der Kupplungen im Online-Unterricht.“
Mit der CAD-Software SolidWorks wurden alle Einzelteile sowie die Baugruppen aufgebaut und in STL-Dateien umgewandelt, sodass zwei 3D-Drucker von Stratasys die Dateien weiterverarbeiten konnten. Die Details der Konstruktion sowie die erstellten Zeichnungen wurden dann in Dokumentationen zusammengefasst. Einzige Vorgabe laut Mitteilung: Keines der Teile durften eine bestimmte Größe überschreiten, damit es vom schuleigenen 3D-Drucker überhaupt hergestellt werden konnte. Manche Teile mussten transparent sein –um im Unterricht Aufbau und Funktion auch wirklich klar erkennen zu können. Natürlich mussten auch Rückschläge hingenommen werden: So hieß es, das ein oder andere Teil zu überarbeiten, neu zu drucken und manchmal auch nachzubearbeiten.
Lockdown gewinnbringend genutzt
Auf die Frage, inwieweit Corona das Projekt beeinflusst hat, sind sich die Schülerinnen und Schüler nicht ganz einig. Alle aber sind der Meinung, dass sich Fachlehrer Stefan Schulz mit dem Projekt genau das Richtige hat einfallen lassen, um die Zeit während des Lockdowns gewinnbringend zu nutzen, denn – so denken die Schüler – Frontalunterricht auf Distanz wäre deutlich weniger effektiv gewesen.
Um die Einzelteile auszudrucken, ging es dann aber ohnehin wieder rechtzeitig zum Präsenzunterricht an die Schule zurück. Manche Ausbildungsbetriebe hatten ihren Azubis sogar schon während der Zeit des Lockdowns die firmeneigenen 3D-Drucker zur Verfügung gestellt – und die nötige Zeit, die es dazu natürlich auch braucht. Einige Teile wurden von den Schülerinnen und Schülern auch selbst gedreht oder gefräst. Normteile gab es von der Schule.
