Studenten entwickeln Maschine zum Recycling von Plastikflaschen in 3D-Druckmaterialien

Eine Gruppe von Schülern mit MINT-Produkten, darunter eine Maschine, die Plastikflaschen in 3D-Druckmaterialien recycelt (Mitte).

Mach es selbst

Die 3D-Druck-Filamentmaschine aus Plastikflaschen, oder einfach gesagt, die Maschine, die Plastikflaschen zu 3D-Druckmaterialien recycelt, wurde seit März von einer Gruppe von Schülern der 11. Klasse, darunter Truong Ngo Gia Bao, Le Hoang Bao Huy, Nguyen Dinh Minh Anh und Do Hoang Phuong Trang, gebaut. Inzwischen hat die Maschine Gestalt angenommen und funktioniert stabil, und die Schülergruppe arbeitet weiterhin an der Verbesserung der Benutzeroberfläche, um sie attraktiver zu gestalten.

Gia Bao, der Teamleiter, erklärte, die Motivation für das Projekt liege darin, dass der Bedarf an 3D-Druckern in Schulen zunehme, insbesondere für den Unterricht oder Vereinsaktivitäten im Bereich MINT ( Mathematik , Informatik, Naturwissenschaften und Technik). Allerdings liege der Preis für 3D-Drucktinte zwischen 250.000 und 300.000 VND, was für das Budget vieler Schüler unerschwinglich sei.

Gia Bao (links) und Bao Huy vervollständigen die Maschinenteile.

„Damals erfuhren wir von einer Art 3D-Drucktinte, die dieselben Eigenschaften wie herkömmliche Plastikflaschen hat, nämlich PET-Kunststoff. Diese Entdeckung motivierte uns, einen Weg zu finden, Plastikflaschen in geeignete Kunststofffilamente für den 3D-Druck für die MINT- Ausbildung zu recyceln und gleichzeitig unsere Fragen beim Erlernen des Berufs zu beantworten“, sagte Bao.

Um die Recyclingmaschine für Plastikflaschen zu entwerfen, musste das Team laut Bao die Struktur aus Open Source-Code zu Rate ziehen und gleichzeitig auf YouTube den Umgang mit 3D-Modellierungssoftware und Programmiersoftware erlernen. Anschließend zeichnete das Team den Entwurf, auf dessen Grundlage es die Maschinenkomponenten wie Zahnräder, Ständer und Schneidewerkzeuge herstellte. Außerdem programmierte und montierte es den Motor mit zahlreichen Steuerkreisen, damit die fertigen Plastikfasern nicht zu spröde werden und den richtigen Durchmesser haben.

Übersicht über die Maschine, die Plastikflaschen in 3D-Druckmaterialien und fertige 3D-Druckprodukte recycelt

„Das Funktionsprinzip der Maschine ist ganz einfach. Zuerst schneidet der Benutzer den Boden der Plastikflasche flach und schneidet ihn dann diagonal weiter in große Fasern. Dann schaltet man den Schalter ein, stellt die entsprechende Temperatur ein und legt die großen Fasern in den Heizkopf, um sie zu kleinen Fasern zu verarbeiten. Schließlich hakt der Benutzer die kleinen Fasern in das Getriebe ein und überlässt der Maschine die Arbeit vollautomatisch“, erklärte Bao und fügte hinzu, dass aus vier 1,5-Liter-Plastikflaschen Plastikrollen hergestellt werden, mit denen zwei 15 cm x 5 cm große 3D-Modelle gedruckt werden können.

Laut den Teammitgliedern bestand die größte Herausforderung bei der Herstellung der Recyclingmaschine darin, sicherzustellen, dass die Komponenten zum Design passen. So entwarf und druckte das Team beispielsweise fast zwanzig verschiedene Zahnräder nach, um ein möglichst stabiles Endprodukt für die Maschine zu erhalten. „Fast jeder Schritt erforderte viel Ausprobieren, um die Gesamtstruktur fertigzustellen“, verriet Bao.

Die zu recycelnden Plastikflaschen werden durch den Heizkopf (schwarze Box, linke Abdeckung) geleitet, um dort wärmebehandelt zu werden und ein für 3D-Drucker geeignetes Filament zu bilden.

3D-entworfene und gedruckte Zahnräder helfen der Maschine, Kunststofffilamente zu Rollen zu ziehen

Bemerkenswerte Leistung

Bevor er die Kunststoffrecyclingmaschine baute, gewann Gia Bao den ersten Preis auf nationaler Ebene beim globalen Roboterwettbewerb MakeX und belegte anschließend den sechsten Platz bei der Weltmeisterschaft im chinesischen Guangzhou. Darüber hinaus gewann der Student sieben städtische Auszeichnungen für Roboter- und andere Technologieprojekte.

Die Mitglieder der Gruppe sind gleichermaßen talentiert. Bao Huy gewann den zweiten Preis beim Mathematikwettbewerb auf Stadtebene und den dritten Preis beim wissenschaftlichen Forschungswettbewerb auf Stadtebene. Minh Anh gewann eine Bronzemedaille bei der April-Olympiade in Naturwissenschaften und den dritten Preis beim wissenschaftlichen und technischen Wettbewerb auf Stadtebene. Phuong Trang gewann eine Goldmedaille bei der April-Olympiade in Geographie.

In den Schullehrplan integrieren

Die Schülergruppe beschränkte sich nicht nur auf persönliche Projekte, sondern brachte die 3D-Druckmaschine für Plastikflaschen auch in die Aktivitäten des MINT-Clubs der Nguyen Thi Minh Khai High School ein, wo sie alle wichtige Mitglieder sind. Hier können neue Mitglieder die Herstellung und Bedienung eines technischen Produkts erlernen und erhalten gleichzeitig mehr Materialquellen für die Herstellung 3D-gedruckter Produkte wie Modelle für die Montage von Stromkreisen, Gelenke für Roboter usw.

Phuong Trang (links) und Minh Anh sind hauptsächlich für die Inhaltsbearbeitung und Bildgestaltung verantwortlich.

Herr Nguyen Van Ba, stellvertretender Schulleiter der Nguyen Thi Minh Khai High School, fügte hinzu, dass MINT seit dem letzten Schuljahr als Programm konzipiert wurde, für das sich Schüler anmelden können, mit spezialisierten Lehrern an der Spitze und spezifischen Stundenplänen und Unterrichtsplänen. MINT-Clubmitglieder wie Gia Bao sind daher auch zur zentralen Kraft geworden, die Lehrer und Mitschüler im Unterricht unterstützt.

Um das MINT-Programm weiterzuentwickeln und die Schüler bei der wissenschaftlichen Forschung und Projektumsetzung zu unterstützen, investiert die Schule laut Herrn Ba nicht nur in die Ausstattung, sondern bemüht sich auch um Finanzierung durch Universitäten und Unternehmen. Schülerprodukte wie eine Maschine, die Kunststoff zu 3D-Druckmaterialien recycelt, sind ebenfalls Teil des Programms und dienen der Veranschaulichung und für den Unterricht.

Durch Praxisprojekte haben viele Studierende Erfahrungen für ihr späteres Studium gesammelt.

Fertigung, Programmierung … sind Fähigkeiten, die Schülern bereits in der Schule vermittelt werden können.

„Bisher sind das Schulprogramm im Besonderen und die MINT-Aktivitäten im Allgemeinen zu einem prestigeträchtigen ‚Ziel‘ geworden. Die Schüler entwickeln durch entsprechende Aktivitäten nicht nur ihre spezifischen Fähigkeiten, sondern erhalten bereits während der Schulzeit praktische Berufsberatung“, erklärte Herr Ba.

Bao Huy teilte diese Meinung und sagte, dass er von einem „Menschen, der nichts wusste“, mehr Wissen und Erfahrung in elektrischen Schaltkreisen und Programmierung gewonnen habe und dadurch besser auf seine Leidenschaft, die Arbeit in der Luftfahrtindustrie, vorbereitet sei. Minh Anh und Phuong Trang stimmten zu, dass ihnen der jüngste Arbeitsprozess geholfen habe, ihre Stärken zu entdecken und gleichzeitig Branchenerfahrung zu sammeln.

Quellenlink: https://thanhnien.vn/hoc-sinh-thiet-ke-may-tai-che-chai-nhua-thanh-vat-lieu-in-3d-185231115172140019.htm