Lernsituation 3.2 - Alternative: Galvanisieren: Unterschied zwischen den Versionen

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Kay hat den Aufbau den Glänzbades geändert. Jetzt gibt es an dem Modellguss einen Elektronendruck und an dem Kupferstab einen Elektronensog. Kaum zu glauben was passiert...
Kay hat den Aufbau den Glänzbades geändert. Er hat die Kabelverbindungen von der Gleichstromquelle zum Modellguss und zur Kupferplatte getauscht ;-). Jetzt gibt es an dem Modellguss einen Elektronendruck und an dem Kupferstab einen Elektronensog. Kaum zu glauben was passiert...


''(Natürlich darf Kay an dem Glänzgerät nicht rumbasteln, aber er ist halt sehr neugierig und wir tun mal so, als wenn er das gemacht hätte! ;-))''
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=== Durchführung ===
=== Durchführung ===


Zur Durchführung benötigst du die Informationen aus der vorherigen Lernsituation:


 
Link: [[Lernsituation 3 - Das Elektrolytische Glänzen]]
Das '''elektrolytischen Glänzen''' [http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrolyse (Elektrolyse in Wikipedia)] ist ein Vorgang zur Oberflächenbearbeitung, der in der Modellgusstechnik für Partielle Prothesen verwendet wird. ([http://www.dt-shop.com/fileadmin/media/ga/53041_ga_deu.pdf Werbung für ein Glänzgerät der Firma BEGO])
 
 
Das gegossene, ausgebettete und abgestrahlte Objekt (meist eine Modellgussprothese) wird in das elektrolytischen Glänzbad gehängt. Das Gerät wird für eine bestimmte Zeit eingeschaltet. Nun fließt Strom durch den Elektrolyten, der die Spitzen des Rauhigkeitsprofils der Oberfläche des Objektes ganz langsam abträgt. Anschließend ist es glatter (hat also eine geringere Rauigkeit) und glänzt! Das ist bei so einem komplexen Objekt viel einfacher und gleichmäßiger, als das Ausarbeiten mit Fräsen oder Schleifwerkzeugen.
 
 
Elektrolytisches Glänzen bei der Schmuckherstellung:
 
<html><iframe width="320" height="180" src="https://www.youtube.com/embed/QFeoMux6NA8" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe></html>
 
 
Bevor du verstehen kannst, was da im Glänzbad läuft, musst du dir ein paar Kompetenzen zum Thema "Chemie", speziell der "Protolyse", aneignen. Diese Protolyse macht der Hersteller des Elektrolyten, bevor ihr den Kanister mit dem Zeugs kauft. Der Elektrolyt verbraucht sich nämlich und muss regelmäßig ausgetauscht werden, dazu aber später mehr.
 
 
<div {{Arbeitsblatt}}>
'''Arbeitsauftrag 1:'''
Folge dem Link [[Elektrolyt]] und erstelle dir aus den dortigen Informationen eine Ablaufschema zur Entstehung von Elektrolyten. Bitte evtl. deinen Lehrer um ein vorgefertigtes Arbeitsblatt zum Ausfüllen
</div>
 
 
 
'''Prinzipiell passiert in einem Glänzbad folgendes:'''
[[Datei:Elektrolytisches Glaenzen Animation.gif|mini|rechts|Elektrolytisches Glänzen - Aufbau und Ablauf - zum animieren bitte anklicken]]
[[File:Elektrolytisches_Glaenzen_Nahaufnahme.gif|mini|rechts|Elektrolytisches Glänzen - Abtrag der Metallionen von ganz nah - zum animieren bitte anklicken]]
 
Durch eine von außen angelegte elektrische Spannung (Gleichstrom) wird an einer mit dem Pluspol verbundenen Elektrode (unser Werkstück, die Modellgussprothese, in Abbildung rechts) ein Elektronenmangel ("Elektronensog") und einer mit dem Minuspol verbundenen Elektrode (Kupferplatten im Glänzbad, in Abbildung links) ein Elektronenüberschuss ("Elektronendruck") erzeugt. Die elektrochemische [http://de.wikipedia.org/wiki/Oxidation Oxidation] erfolgt an der Anode und besteht in einem Elektronenentzug durch die Stromquelle: Die Anode ist bei der Elektrolyse die positiv geladene Elektrode (Pluspol), die Kathode die negativ geladene Elektrode (Minuspol).
 
Damit der Vorgang dauerhaft abläuft, muss ständig Energie zugeführt werden. Dies geschieht in Form von elektrischem Gleichstrom, der der Anode ständig Elektronen entzieht (absaugt) und sie zur Kathode "pumpt".
 
Damit der Stromkreis geschlossen bleibt, muss im [[Elektrolyt]]en ebenfalls Strom fließen. Hier wird der Ladungstransport durch Ionen erledigt: Die negativ geladenen Anionen sind in unserem Beispiel der Säurerest im Elektrolyten, sie wandern bevorzugt zur positiv geladenen Anode. Die positiv geladenen Kationen, hier [https://de.wikipedia.org/wiki/Oxonium Oxonium-Ionen], wandern zur negativ geladenen Kathode.
 
An der Kathode erhält das Oxonium-Ion sein fehlendes Elektron zurück und steigen als Wasserstoffgas auf. Der Rest bleibt als Wasser zurück. An der Anode verbindet sich ein Säurerest mit einem Metallion aus der Oberfläche des dort befestigten Werkstücks. Sie bilden zusammen ein Salz, dass sich als Schlamm am Boden des Beckens sammelt. Durch das Entfernen der Metallionen aus dem Werkstück, bevorzugt von erhabenen Stellen der Oberfläche, wird dieses glatter und glänzt!
 
Die Ionen des Elektrolyten werden also verbraucht. Das erklärt die nachlassende Wirkung des Glänzbades und die Notwendigkeit des Austauchens des Glänzbades von Zeit zu Zeit. 
 
 
Lernvideo mit Animationen und Erklärungen:
 
<html><video controls width="320"><source src="http://www.martinalensing.de/videos_wikidental/lf7/elektrolytisches_glaenzen_i720.mp4" type="video/mp4">Sorry, dein Browser unterstützt eingebettete Videos nicht. Du kannst das Video <a href="http://www.martinalensing.de/videos_wikidental/konstruktion_zahnkranz_i720.mp4">hier</a> herunterladen und mit einem Player deiner Wahl abspielen.</video></html>
 
Einzelne Bilder der Animationen
<gallery>
File:Elektrolytisches Glänzen_0.png
File:Elektrolytisches Glänzen_16.png
File:Elektrolytisches Glänzen_37.png
File:Elektrolytisches Glänzen_53.png
</gallery>
 
----


<div {{Arbeitsblatt}}>
<div {{Arbeitsblatt}}>

Aktuelle Version vom 11. Mai 2023, 11:12 Uhr


ICON LS Einstiegsszenario.png

Einstiegsszenario

Kay hat den Aufbau den Glänzbades geändert. Er hat die Kabelverbindungen von der Gleichstromquelle zum Modellguss und zur Kupferplatte getauscht ;-). Jetzt gibt es an dem Modellguss einen Elektronendruck und an dem Kupferstab einen Elektronensog. Kaum zu glauben was passiert...

(Natürlich darf Kay an dem Glänzgerät nicht rumbasteln, aber er ist halt sehr neugierig und wir tun mal so, als wenn er das gemacht hätte! ;-))


ICON LS Informieren.png

Analyse / Information

Kay hat offensichtlich ein Problem. Beschreibt das Problem und überlegt gemeinsam welches Wissen Kay benötigt, um das Problem zu lösen.


ICON LS Planung.png

Planung

Ihr habt nun die Möglichkeit euch zu überlegen, was ihr für Kay erarbeiten wollt, damit er das Problem lösen kann. Das Ergebnis nennt man auch Handlungsprodukt. Handlungsprodukte sind z.B. ein Grafiz, Lernzettel … aber euch fällt bestimmt noch mehr ein. Einige Handlungsprodukte kennst du vielleicht auch noch aus den Referenzierungen.

Anschließend müsst ihr euch überlegen, woher ihr die Information bekommt, die ihr für die Erstellung des Handlungsproduktes benötigt.



ICON LS Durchführung Arbeit.png

Durchführung

Zur Durchführung benötigst du die Informationen aus der vorherigen Lernsituation:

Link: Lernsituation 3 - Das Elektrolytische Glänzen

Level 1/2
Bearbeite das Informationsblatt zur Galvanisierung Level 1/2.

  • 1. Einzelarbeit: Lies die Information auf dem Informationsblatt durch und unterstreiche wichtige Begriffe.

  • ICON LS Moodle.png
    2. Partnerarbeit: Bearbeitet in Partnerarbeit die Übung „Aufbau Galvanisieren“ und „Ablauf Galvanisieren“ im Lernmanagementsystem Moodle.

  • 3. Partnerarbeit: Skizziert und schreibt die Lösungen der Aufgabe 2 auf.
  • 4. Partnerarbeit: Bereitet euch auf eine Präsentation eurer Lösung vor.

Level 3/4
Bearbeite das Informationsblatt zur Galvanisierung Level 3/4.

  • 1. Einzelarbeit: Nutze dein Wissen über das elektrochemische Abtragen, um die Ausgangsfrage zu klären. Einen Tipp zur Bearbeitung findet ihr unter Informationen auf dem Informationsblatt.

  • ICON LS Moodle.png
    2. Partnerarbeit: Bearbeitet in Partnerarbeit die Übung „Aufbau Galvanisieren“ und „Ablauf Galvanisieren“ im Lernmanagementsystem Moodle.

  • 3. Partnerarbeit: Erklärt schriftlich mithilfe der Aufgabe 2 und deines eigenen Wissens den Aufbau und den Ablauf des modifizierten Glänzbades. Nutzt dazu Fachwörter. Erstellt Skizzen und Beschreibungen.
  • 4. Partnerarbeit: Bereitet euch auf eine Präsentation vor.






ICON LS Kontrollieren.png

Kontrolle / Bewertung

Überlegt gemeinsam, welche Qualitätskriterien ihr für euer Handlungsprodukt festlegen wollt. Diese Qualitätskriterien müssen auch messbar sein. Erstellt dann euer Handlungsprodukt und kontrolliert es.


ICON LS Moodle.png
Um eure Ideen zu sammeln und zu besprechen findest du eine Anleitung in Moodle unter "Erstellung der Bewertungskriterien".


ICON LS Moodle.png
Anschließend musst du dann Handlungsprodukt fertigstellen, hochladen. Wenn alle ihr Handlungsprodukt hochgeladen haben müsst ihr euch gegenseitig anhand euren Kriterien bewerten.



ICON LS Bewertung.png

Reflexion

Du hast dein Handlungsprodukt erstellt und anhand euerer Qualitätskriterien kontrolliert. Nun überlege was gut gelaufen ist und was man noch verbessern könnte. Die Erkenntnisse aus diesem Schritt kannst du auch noch auf andere (Lern-)Situation übertragen.


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