7 клас. Тема 1. Проєктування, виготовлення та декорування виробу

 І семестр
Тема 1

Тема 1. Проєктування, виготовлення та декорування виробу

Пам'ятка для учня
Чорний текст слід уважно прочитати та бажано запам'ятати.
Синій курсивний текст слід записати у зошит та вивчити - це основний навчальний матеріал
Текст червоного кольору слід прочитати та запа'мятати - це правила безпеки
Темно-червоний текст - це завдання для виконання 

__________

Заняття 1. Вступ. Правила безпеки

Правила безпеки в шкільній майстерні завантажити

Творчість - це здатність людини створювати нове: ідеї, вироби, мистецькі твори. Вона проявляється у фантазії, винахідливості, умінні знаходити нестандартні рішення.

Творча діяльність - це процес створення чогось нового, у якому людина застосовує знання, навички та уяву. Вона має результат: новий продукт, проєкт, виріб або спосіб дії.  

Приклади творчої діяльності

- Малювання, музика, література.  

- Винахід технічних пристроїв.  

- Створення виробів на уроках технологій (декор, корисні речі з вторинної сировини).  

 Значення творчості

- Розвиває мислення та уяву.  

- Допомагає вирішувати життєві проблеми.  

- Робить життя цікавішим і різноманітним.  

Завдання: «Нове використання предмета»

1. Обери будь-який звичайний предмет (наприклад: ложка, коробка, пляшка, олівець).  

2. Придумай 3 нових способи використання цього предмета, які відрізняються від його основного призначення.  

3. Запиши свої ідеї у вигляді короткого списку.  

Приклад. Пластикова пляшка:  

  - зробити вазу для квітів;  

  - використати як контейнер для дрібних деталей;  

  - перетворити на лійку.  

Правила безпеки

1. Заходити у майстерню можна тільки з дозволу учителя.

2. Одягнути спецодяг, застібнути його на усі ґудзики та зав’язати на усі зав’язки.

3. Дістати необхідні речі для виконання теоретичних або практичних робіт. Непотрібні речі слід прибрати.

4. Працювати тільки справними інструментами.

5. Виконувати тільки ті роботи, які задав учитель на своєму робочому місці.

6. Інструментами працювати обережно та бережливо. 

7. Використовувати інструменти та технологічне обладнання лише за призначенням. 

8. Не чіпати без дозволу учителя верстати, не натискати кнопки та не крутити рукоятки.

9. Під час роботи не розмовляти, не заважати іншим.

10. Стружку ні в якому разі не здувати, її слід  обережно змітати спеціальною щіткою.

11. Робоче місце залишити після роботи чистим, інструменти складеними.

12. Про всі нестандартні ситуації (травми, вихід з ладу верстатів, поламка інструментів) відразу доповідати учителя для вжиття необхідних заходів

__________

Заняття 2. Проєктна діяльність

План виконання проєкту завантажити

1. Організаційно-підготовчий етап

1.1. Обґрунтування проєкту.

Підставка під смартфон застосовується для зберігання, обслуговування та експлуатації смартфона. Я планую виготовити просту підставку з деревини для власного користування або на подарунок.

1.2 Планування

1.3 Критерії

- функціональність

- естетичність

- оригінальність

- безпечність

- простота виготовлення (технологічність)

- економність

- екологічність

Додай свої критерії до списку

1.4 Банк ідей

Банк ідей  – це спеціально зібрані та впорядковані різні варіанти або зразки виробу, які можна використати для створення нового виробу.

Моделі банку ідей аналізують та фіксують цікаві задумки у кожному зразку. Також слід  вказати на відповідність критеріям. Можна відразу зафіксувати думки щодо вдосконалення. 

Наприклад. 

Модель 1 - багато матеріалу, проста конструкція... 

Модель 2 - складна конструкція, складна технологія виготовлення, стильна...

Модель 3 - проста конструкція, мало матеріалів, проста у виготовленні, потрібні куповані болт та гайка...

Модель 4 - проста конструкція, кутові з'єднання...

Модель 5 - стилізація під меблі, багато деталей, складні з'єднання...

Модель 6 - згенерована штучним інтелектом, проста конструкція, кутові з'єднання...

Зразки виробу (базові моделі)

1.5 Інформація для проєкту

Поняття про конструювання

Технічні протиріччя — це суперечності між параметрами технічної системи, коли спроби змінити відомим способом один параметр технічної системи призводять до недопустимого погіршення іншого параметра.

Параметри=вимоги; технічна система=виріб.

Технічне протиріччя: «поліпшення однієї вимоги (параметра) виробу призводить до погіршення іншої вимоги».  Наприклад, збільшення кількості деталей в конструкції виробу призводить до збільшення вартості виробу через збільшення кількості деталей, матеріалів та часу на виготовлення. В проєктуванні висуваються вимоги до виробу (простота конструкції, дешевизна, простота виготовлення, функціональність, естетичність та ін) і одним із основних завдань є знаходження балансу між цими вимогами. Інколи вони суперечать одна одній, наприклад, простота конструкції та функціональність може бути технічним протиріччям.

Приклад 1. Вальниця або підшипник повинен мати високу твердість, щоб довше працювати та менше стиратися, але тоді кульки та кільця будуть крихкі. Якщо твердість буде малою, то вальниця швидко вийде з ладу, але деталі не зруйнуються через крихкість. Вихід - загартувати деталі тільки зверху, зробивши своєрідну тверду кірку, середина буде м'якою та в'язкою. Це дає можливість вальниці довго працювати і не руйнуватися.

Приклад 2. Колесо транспортного засобу має бути жорстким та тримати форму і одночасно воно має бути м'яким, щоб компенсувати дрібні нерівності дороги. Вихід - жорсткий (твердий та міцний) каркас з гумовою пневмошиною.

В проєктуванні висуваються вимоги до виробу (простота конструкції, дешевизна, простота виготовлення, функціональність, естетичність та ін) і одним із основних завдань є знаходження балансу між цими вимогами. Інколи вони суперечать одна одній, наприклад, простота конструкції та функціональність може бути технічним протиріччям.

Інтелектуальна власність (ІВ) — це результат людської розумової та творчої діяльності.

Інтелектуальна власність є невід'ємною частиною сучасного суспільства, що охоплює права на винаходи, авторські твори, торгові марки, дизайн та інші інтелектуальні надбання. Проєкт є теж інтелектуальною власністю, тому копіювати чиїсь проєкти та видавати їх за свої неетично. В проєктах можна використовувати інформацію інших авторів та за потреби слід вказувати їх наприкінці проєктної документації.

Інформаційними джерелами для проєкту є підручники, журнали, посібники, Інтернет-сайти та інші інформаційні ресурси. Ідеї можна легко та швидко шукати за допомогою пошукових систем та спеціалізованих сайтах (https://ru.pinterest.com), торговельних майданчиках (https://www.etsy.com) тощо.

Журнали для пошуку ідей з деревообробки: Fine Woodworking, Woodworking Crafts, Wood Magazine та інші.

 Методи конструювання

Метод фокальних об’єктів – це перенесення властивостей випадково обраних явищ та об’єктів на предмет, який проектується.

Перевагою методу є нетрадиційний напрямок творчого пошуку, недоліком є випадковість знаходження результату. Однак метод фокальних об’єктів є простим у застосуванні й сприяє виробленню нових, цікавих ідей.

Суть методу. Об’єкт, який маємо конструювати (наприклад свічник) ставимо у фокусі (центрі) схеми. Від слова фокус і походить назва методу. Вибираємо декілька будь-яких випадково вибраних предметів. Наприклад, перші два предмети, що стоять у кімнаті. Розписуємо їх властивості. Далі відбувається поєднання властивостей з фокальним об’єктом або частиною об'єкта. Звичайно можуть бути непоєднувані варіанти, можуть бути нісенітницею поєднання на перший погляд, тому зовсім відмовлятися від  таких варіантів не слід. Бажано знайти використання  більшості ознак чи властивостей.

Про метод фокальних об'єктів з підручника завантажити pdf.

__________

Заняття 3. Конструкційні матеріали

Дepeвинa є натуральним і eкoлoгічнo чистим конструкційним матеріалом, що відновлюється. Найцінніша частина дерева — стовбур. 

Кожна порода деревини має свій колір, запах і текстуру.

Текстура - природній малюнок волокон деревини та річних кілець на зрізі. На різних місцях зрізу колоди (по центру, збоку) текстура буде різна за малюнком: паралельні риски, хвильки, дуги тощо.

За текстурою, кольором та щільністю досить легко визначити породу дерева. Наприклад, у хвойних порід річні кільця на поперечному розрізі помітніші, ніж у листяних.

Види порід

З колоди, шляхом повздовжнього розпилювання отримують різних розмірів пиломатеріали. Їх використовують для виготовлення столярних виробів. 

Пиломатеріали  –  це  пиляна  продукція певної  якості  та  розмірів,  що  має  дві пласкі  паралельні  поверхні.  Дошка  і  брусок  –  основні  види  пиломатеріалів.

Дошка  –  це  пиломатеріал  завтовшки  до 100 мм включно і шириною більшою від її подвійної товщини. 

Брусок  –  це  пиломатеріал  завтовшки  до 100 мм включно і шириною не більшою від його подвійної товщини. 

Для визначення типу пиломатеріалу слід ширину поділити на товщину. Якщо результат більший 2 - це дошка, якщо рівний або менший 2 - це брусок. 40:20=2 - це брусок, 60:20=3 - це дошка.

Дошка має такі елементи: пласть, ребро, крайки і торці. 

Крайка (кромка, кант) - вузький поздовжній бік дошки. 

Пласть – широка частина дошки.  

Торець - поперечний кінцевий зріз пиломатеріалів.

Властивості деревини

Міцність – це здатність матеріалу не руйнуватися під дією навантажень. Міцність виробу залежить від розмірів, форми, положення та навантаження. При перевищенні межі міцності виріб може зруйнуватися. Межу міцності визначають, випробовуючи спеціально виготовлені зразки на розтяг на розривній машині.

Твердість – це здатність матеріалу протидіяти проникненню іншого предмета. Чим більша різниця в твердості матеріалу та інструменту, тим легше обробляється матеріал та довше працює інструмент без перезагострення.

Пружність — це здатність предмета відновлювати свою форму після припинення дії докладеної сили. Деякі породи деревини (ясен, модрина, акація) мають високу пружність, тому їх використовують для виготовлення деталей, що згинаються під навантаженням, а потім відновлюють свою форму.

__________

Заняття 4. Основи графічної підготовки. Конструювання виробу

2. Конструкторський етап

Поняття про проєціювання

В основу побудови зображень на кресленику покладено метод проєціювання. Проєціювання нагадує утворення тіні предмета. Зображення 4 предмета 1 на площині 3 утворюється завдяки променям 2.

Утворення зображення предмета на кресленику уявними проєціюючими променями називають проєціюванням.

Вигляд - сторона предмета, що повернута до глядача для побудови проєкції.

Утворене методом проєціювання зображення вигляду предмета на площині називають проєкцією.

Для розуміння форми предмета необхідно виконувати проєкції двох або більше виглядів. 

Проєкції розташовані одна навпроти одної. Для зручності проводять тонкі лінії зв'язку. Зображення вигляду спереду методом проєціювання перетворюється на фронтальну проєкцію, вигляд зліва - на профільну, вигляд зверху - на горизонтальну.

Проєкції предмету з розмірами стають креслениками цього предмета. Кількість проєкцій має бути достатньою для повного розуміння форми предмета. Розміри на кресленику для виробів з деревини в більшості випадків є орієнтовними, якщо вони не впливають на критерії виробу. Критичними найчастіше є розміри для з'єднань, вони мають бути точними.

Кресленики підставок у двох проєкціях 

Варіант 1

Варіанти виконання верхньої частини центральної деталі

Варіант2

Варіанти виконання

Експериментальна модель

__________

Заняття 5. Технологія виготовлення. Визначення кількості матеріалу. Розмічання та пиляння

3. Технологічний етап

Визначення кількості матеріалів для виробу

Припуск – це спеціально залишений додатковий матеріал для подальшої більш точної обробки.

Припуск може бути на пиляння або розпилювання, на стругання, на шліфування тощо. Тобто, якщо ми відразу відпиляємо заготовку точно в розмір, подальша обробка торця шляхом обпилювання або шліфування зменшить в результаті розмір деталі.

Визначити розміри заготовок можна за креслениками або ескізами. Необхідно враховувати припуск на обробку торців деталей приблизно на 0,5-1 мм. Якщо заготовка розпилюється на шматки, то слід врахувати і ширину пропилу ножівки, яка становить приблизно 3 мм. Таким чином, незначні нерівності можна буде усунути в подальшому не зменшуючи розміри деталі, що вказані на кресленику. 

Робоче місце

Основне  обладнання робочого місця для  обробки  деревини  -  столярний або комбінований верстак. Для  закріплення  та  утримання  заготовок,  що  обробляються,  у потрібному  положенні  використовують  слюсарні лещата (якщо немає інших) або притискачі столярного верстата.  Унаслідок кріплення в лещатах заготовок на їхній поверхні можуть з’являтися  вм’ятини  від насічок  пластин  сталевих  нагубників.

Розмічання

Для деталей обирають частини пиломатеріалів з якомога меншою кількістю вад: сучків, тріщин, гнилі, синюватості, сколів тощо.

Розмічанням називається технологічна операція нанесення на заготовку ліній, що визначають  контури  деталі  або  місця,  які  підлягають  обробці.

Інструменти для розмічання: олівець, лінійка металева, креслярський  циркуль, столярний кутник, рейсмус, шаблон.

Для подальшого рівного розпилювання часто розмічають пиломатеріал з чотирьох сторін, утворюючи безперервний поясок. Використовують кутник, який притискають товстішою частиною до крайки або пласті пиломатеріалу.

За допомогою лінійки та кутника також контролюють розміри та форму деталі.

 Пиляння

Процес різання деревини здійснюється різальним інструментом, який має різальну частину у формі клина. Одні мають один клин або різець, інші – багато. До багаторізцевих інструментів належать столярні ножівки.

Пиляння  - це технологічна операція, під час якої відбувається поділ деревини на частини внаслідок різання пилкою.

Перш ніж почати розпилювати ту чи ту деревину, потрібно подивитися на зуби пилки – якої вони форми. Якщо вони мають форму рівнобедреного (рівностороннього) трикутника, пилка призначена для розпилювання  впоперек  волокон  деревини.  Для  розпилювання  вздовж волокон використовують пилку, зуби якої нахилені в бік пиляння і мають форму  косокутного  трикутника.

Поперечні пилки ріжуть однаково під час руху як «від себе», так і «до себе».

Місце різання, яке утворилося в деревині, називають пропил, а початок пиляння – запил.

Щоб пилка вільно рухалася в деревині і щоб уникнути її затиснення в пропилі в міру його поглиблення, її зуби розводять, тобто відгинають по черзі в різні боки на одну й ту саму величину.

Відстань між зубами та розміри зубів пилки позначаються на якості обробки матеріалу. Пилка з великими зубами (з великою відстанню  між  зубами)  розпилює  заготовку швидше,  але  різання  шорсткіше.  Продуктивність  роботи  дрібнозубою  пилкою,  навпаки,  нижча,  але  чистота різання краща.

Широка столярна ножівка має великі зубці та застосовується під час розпилювання великих за розміром пиломатеріалів. Натягнута ножівка – для більш дрібних робіт з малими пиломатеріалами.

При розпилюванні заготовок відступають від лінії розмітки на 0,5-1 мм та кладуть упорний брусок зі сторони деталі для утворення запилу. Після пропилювання на глибину 6-8 мм упорний брусок можна забрати і продовжувати пиляння без нього. Пиляння виконують плавними рухами з постійним контролем  по лінії розмічання. Під час пиляння уважно стежать за лінією розмітки, щоб пропил проходив точно біля наміченої риски (з урахуванням припусків на обробку).

Для точного розпилювання пиломатеріалу його розмічають та пиляють послідовно з чотирьох сторін, починаючи з пласті.

Наприкінці пиляння натиск на пилку послаблюють, щоб не сколювати волокна  деревини  на  виході  пилки.

__________

Заняття 6. Технологія виготовлення. Обпилювання та шліфування

Обпилювання деревини

Обпилювання деревини виконують спеціальним напилком - рашпілем. Ним працюють як і напилком з метою надання криволінійної форми заготовці. Рашпіль має крупні зубці, тому після рашпіля поверхня дуже шорстка. Поверхню потім додатково шліфують. Необхідно слідкувати, щоб рашпіль не торкався волокон деревини з протилежного краю заготовки, тому що будуть сколи.

 Шліфування

Шліфування – це технологічна операція, що передбачає усунення незначних нерівностей на поверхні за допомогою абразивних матеріалів.

Паперова основа швидше  рветься, і ресурс такої шліфувальної шкурки невеликий. Шліфувальна шкурка на тканинній основі цупкіша та міцніша, однак має  більшу  вартість. 

Для  чорнового  шліфування  поверхні  деревини  використовують  шліфувальну  шкурку  із  зернистістю  Р40–Р80.  А  шліфувальні  матеріали  із зернистістю Р100–180 використовують для проміжного шліфування, видалення різних недоліків. Шліфувальною  шкуркою  із  зернистістю  Р240–Р320  виконують  чистове  шліфування.

__________

Заняття 7. Технологія виготовлення. Склеювання

Склеювання деревини

Очищені від бруду та рівні поверхні деталей з деревини склеюють спеціальним клеєм для столярних робіт.  Клей розподіляють тонким рівномірним шаром на поверхнях. Багато клею не слід наносити, але замало клею не надасть міцності з'єднанню.

Стискають деталі за допомогою струбцин. При потребі використовують декілька струбцин. Необхідно слідкувати, щоб деталі під час стискання не змістилися. Якщо клею нанесено необхідну кількість, то після стискання він має виступити маленькими крапельками рівномірно. Після 20-30 хвилин струбцини можна зняти, але далі обробляти можна після повного висихання клею (зазвичай 12-24 години).

__________

Заняття 8. Традиційні ремесла та декоративне ужиткове мистецтво України

Поняття про декоративно-ужиткове мистецтво

Ремесло — це виготовлення різних речей вручну за допомогою простих інструментів і навичок. Ремісник створює предмети, які потрібні в побуті — посуд, одяг, меблі, взуття тощо.

Прикладне мистецтво — це створення красивих і водночас корисних речей. У ньому важливо не лише, щоб річ виконувала свою функцію, а й щоб вона була естетичною, прикрашеною візерунками, різьбленням, розписом тощо.

- Ремесло — робота руками для користі.

- Прикладне мистецтво — робота руками для краси й користі.

Завдання. Запиши за таблицею  4 галузі ДУМ, основні матеріали та приклади виробів.

__________

Заняття 9. Технологія виготовлення та оздоблення 

Художнє конструювання

Композиція – це візуальне (те, яке можна побачити: ескіз, схема, малюнок, модель тощо) поєднання окремих елементів в єдине художнє ціле.

Засоби композиції – це способи правильного розміщення та поєднання елементів в єдину композицію.

Симетрія -  однакове розміщення частин виробу або оздоблення відносно осі або центру.

Асиметрія — це  відсутність однакового розміщення елементів.

Повтор у композиції — це багаторазове використання одного або групи елементів у декоративному оформленні виробів.

Повтори бувають метричні (параметри елементів стабільні), ритмічні (параметри рівномірні змінні).

Орнамент — це узор який складається з впорядкованих елементів на основі повтору. 

Контраст — це різко виражена різниця між однорідними якостями: форма кутаста, колір протилежний, зміна розміру значна.

Нюанс – слабко виражена різниця між однорідними якостями: форма округлена, кольори перехідні, зміна розміру незначна.

Способи декорування виробу

__________

Заняття 10. Технологія оздоблення

Оздоблення виробу

Використання трафаретів для декорування виробів з деревини — це проста технологія декорування, яка дозволяє створювати красиві та унікальні візерунки на дерев'яних поверхнях. 

Трафарети дозволяють швидко наносити однакові візерунки на великій кількості виробів, що економить час і зусилля. Використання трафаретів забезпечує чіткість і акуратність малюнків, що особливо важливо для декоративних елементів.

Процес використання трафаретів:

Підготовка поверхні. Деревина повинна бути підготовлена — відшліфована та очищена від пилу, щоб забезпечити якісне нанесення малюнка.

Вибір трафарету. Спочатку потрібно вибрати відповідний трафарет, який відповідає стилю та дизайну виробу.

Закріплення трафарету. Трафарет фіксується на поверхні, щоб уникнути його зсуву під час роботи.

Нанесення фарби або матеріалу. За допомогою пензля, губки або розпилювача наноситься фарба або інший матеріал через трафарет.

Зняття трафарету. Після завершення нанесення трафарет обережно знімається, відкриваючи чіткий малюнок.

Фінішна обробка. Для захисту малюнка і підвищення довговічності виробу можна нанести лак.

Зміна кольору деревини

Завдання. Запиши коротко у зошит переваги, недоліки та особливості використання водних морилок. 

Декупаж — це технологія декорування, яка полягає у наклеюванні вирізаних зображень з паперу на поверхню, що надає виробам привабливого вигляду. 

Матеріали для декупажу використовують різноманітні: тришарові серветки з красивими малюнками, спеціальні декупажні карти, паперові вирізки та роздруківки.

Перед початком роботи важливо підготувати дерев'яну поверхню: відшліфуйте її, щоб вона була гладкою, очистіть від пилу та бруду, покрийте поверхню фоновою акриловою фарбою (один-три рази).

Використовуйте спеціальний клей для декупажу або ПВА з водою. Нанесіть його на поверхню, де буде розміщено зображення. Обережно наклейте вирізане зображення на клей, уникаючи утворення бульбашок повітря. Для великих зображень можна використати метод файлу (кладуть шматок серветки із зображенням яскравою стороною на файл, добре змочують водою, обережно розправляють). Після нанесення зображення на поверхню закріплюють клеєм, наносячи клей на зображення. Після висихання клею наносять відповідних кольорів акрилові фарби. Рекомендується покрити виріб акриловим лаком для підвищення довговічності декору.

Більш простий варіант декупажу полягає в наклеюванні серветки із зображенням безпосередньо на деревину та закріплення декору лаком.

Майстерка з декупажу без фарбування основи

Майстерка з декупажу з фарбуванням та великими малюнками

_____________

Заняття 11. Оцінювання проєкту

4. Заключний етап

Завдання. Запишіть за зразком висновок до проєкту. При виникненні труднощів проконсультуйтеся з учителем.

(Зразок  оформлення)

Я виготовив підставку під смартфон, яка відповідає поставленим вимогам крім естетичності, адже оздоблення вийшло трішки неохайним. 

Найважче було робити виконати якісне з'єднання ніжок до основи.

Якби я ще раз робив такий виріб, я б більше уваги приділив конструюванню  та виготовив би більш оригінальний виріб за вказаною базовою конструкцією. Також краще виконав би шліфування поверхні та більше уваги приділив якості оздоблення виробу за допомогою трафарету.