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 kurz 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. Die Maschine hat inzwischen Gestalt angenommen und läuft stabil. Die Schülergruppe arbeitet weiterhin an der Verbesserung der Benutzeroberfläche, um sie attraktiver zu gestalten.

Teamleiter Gia Bao erklärte, die Motivation für den Projektstart 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 lag der Preis für 3D-Drucktinte zwischen 250.000 und 300.000 VND, was für viele Schüler nicht erschwinglich sei.

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

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

Um die Recyclingmaschine für Plastikflaschen zu werfen, musste das Team laut Bao die Struktur aus Open Source-Code nutzen und gleichzeitig auf YouTube den Umgang mit 3D-Modellierungssoftware und Programmiersoftware erlernen. Anschließend entwarf das Team den Entwurf, auf dessen Grundlage die Maschinenkomponenten wie Zahnräder, Ständer und Schneidewerkzeuge hergestellt wurden. Außerdem programmiert und montierte es den Motor mit zahlreichen Steuerkreisen, damit die fertigen Kunststofffasern 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.

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, wo sie einer Wärmebehandlung unterzogen werden und ein für 3D-Drucker geeignetes Filament bilden.

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

Kundendienst

Bevor Gia Bao die Kunststoffrecyclingmaschine baute, gewann er 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 Stadtpreise 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 technologischen 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 wichtigen Mitglieder sind. Hier können neue Mitglieder die Herstellung und Bedienung eines technischen Produkts erlernen und gleichzeitig auf weitere Materialien für die Herstellung 3D-gedruckter Produkte wie Modelle für den Zusammenbau von Schaltkreisen, Gelenken für Roboter usw. zugreifen.

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, damit sich Schüler anmelden können. Es wird von spezialisierten Lehrern betreut und es gibt spezifische Stundenpläne und Unterrichtspläne. 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 Fördermittel von 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 weiteres Studium gesammelt.

Fertigkeiten in der Fertigung, im Programmieren usw. können Schüler bereits in der Schule vermittelt werden.

„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 eine praktische Berufsberatung“, erklärte Herr Ba.

Bao Huy teilte diese Meinung und sagte, er habe von „einem Menschen, der nichts wusste“, mehr Wissen und Erfahrung in elektrischen Schaltkreisen und Programmierung gewonnen und sei nun besser auf seine Leidenschaft, die Arbeit in der Luftfahrtindustrie, vorbereitet. Minh Anh und Phuong Trang stimmten dafür, 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