Φοιτητές σχεδιάζουν μηχανή για την ανακύκλωση πλαστικών μπουκαλιών σε υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης

Μια ομάδα μαθητών με προϊόντα STEM, συμπεριλαμβανομένης μιας μηχανής που ανακυκλώνει πλαστικά μπουκάλια σε υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης (κέντρο)

Κάντε το μόνοι σας

Η μηχανή τρισδιάστατης εκτύπωσης με νήμα από πλαστικά μπουκάλια, ή πιο απλά, η μηχανή που ανακυκλώνει πλαστικά μπουκάλια σε υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης, κατασκευάστηκε από μια ομάδα μαθητών της 11ης τάξης, συμπεριλαμβανομένων των Truong Ngo Gia Bao, Le Hoang Bao Huy, Nguyen Dinh Minh Anh και Do Hoang Phuong Trang, από τον Μάρτιο. Μέχρι σήμερα, η μηχανή έχει διαμορφωθεί και λειτουργεί σταθερά, και η ομάδα των μαθητών συνεχίζει να «αναβαθμίζει» τη διεπαφή για να την κάνει πιο εντυπωσιακή.

Ο Gia Bao, επικεφαλής της ομάδας, ανέφερε ότι το κίνητρο για την έναρξη του έργου προήλθε από το γεγονός ότι η ανάγκη χρήσης τρισδιάστατων εκτυπωτών στα σχολεία αυξάνεται, ειδικά για τη διδασκαλία ή τις δραστηριότητες συλλόγων σχετικά με τους τομείς STEM ( επιστήμη , τεχνολογία, μηχανική, μαθηματικά). Ωστόσο, η τιμή του μελανιού τρισδιάστατης εκτύπωσης κυμαίνεται από 250.000 έως 300.000 VND, κάτι που δεν είναι κατάλληλο για τον προϋπολογισμό πολλών μαθητών.

Οι Gia Bao (αριστερά) και Bao Huy ολοκληρώνουν τα εξαρτήματα της μηχανής

«Εκείνη την εποχή, μάθαμε για έναν τύπο μελανιού τρισδιάστατης εκτύπωσης που έχει τις ίδιες ιδιότητες με τα καθημερινά πλαστικά μπουκάλια, δηλαδή το πλαστικό PET. Αυτή η ανακάλυψη μας ώθησε να βρούμε έναν τρόπο να ανακυκλώνουμε πλαστικά μπουκάλια σε κατάλληλα πλαστικά νήματα για τρισδιάστατη εκτύπωση για την εκπαίδευση STEM, καθώς και να απαντήσουμε στις ερωτήσεις μας όταν μαθαίναμε για το επάγγελμα», είπε ο Bao.

Για να σχεδιάσει τη μηχανή ανακύκλωσης πλαστικών μπουκαλιών, ο Bao είπε ότι η ομάδα έπρεπε να ανατρέξει στη δομή από κώδικα ανοιχτού κώδικα και ταυτόχρονα να μάθει στο YouTube πώς να χρησιμοποιεί λογισμικό τρισδιάστατης μοντελοποίησης και λογισμικό προγραμματισμού. Στη συνέχεια, η ομάδα σχεδίασε το σχέδιο, βάσει του οποίου παρήγαγε τα εξαρτήματα της μηχανής, όπως γρανάζια, βάσεις στήριξης, κοπτικά..., προγραμμάτισε και συναρμολόγησε τον κινητήρα με πολλά κυκλώματα ελέγχου για να βοηθήσει τις τελικές πλαστικές ίνες να μην είναι πολύ εύθραυστες και να έχουν τη σωστή διάμετρο...

Επισκόπηση της μηχανής που ανακυκλώνει πλαστικά μπουκάλια σε υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης και τελικά τρισδιάστατα εκτυπωμένα προϊόντα

«Η αρχή λειτουργίας του μηχανήματος είναι αρκετά απλή. Αρχικά, ο χρήστης κόβει το κάτω μέρος του πλαστικού μπουκαλιού σε επίπεδη επιφάνεια και στη συνέχεια συνεχίζει να το κόβει διαγώνια σε μεγάλες ίνες. Στη συνέχεια, ενεργοποιεί τον διακόπτη, ρυθμίζει την κατάλληλη θερμοκρασία και τοποθετεί τις μεγάλες ίνες στην κεφαλή θέρμανσης για να τις επεξεργαστεί σε μικρές ίνες. Τέλος, ο χρήστης συνδέει τις μικρές ίνες στο γρανάζι και αφήνει το μηχάνημα να το κάνει εντελώς αυτόματα», εξήγησε ο Bao, προσθέτοντας ότι 4 πλαστικά μπουκάλια του 1,5 λίτρου θα παράγουν πλαστικούς κυλίνδρους για την εκτύπωση 2 τρισδιάστατων μοντέλων ύψους 15cm x 5cm.

Σύμφωνα με τα μέλη της ομάδας, το πιο δύσκολο κομμάτι της κατασκευής του μηχανήματος ανακύκλωσης ήταν να διασφαλιστεί ότι τα εξαρτήματα «ταιριάζουν» με το σχέδιο. Για παράδειγμα, η ομάδα σχεδίασε και επανεκτύπωσε σχεδόν είκοσι διαφορετικά γρανάζια για να πετύχει το πιο σταθερό τελικό προϊόν για το μηχάνημα. «Σχεδόν κάθε βήμα απαιτούσε πολλές δοκιμές και λάθη για να «οριστικοποιηθεί» η πλήρης δομή», εμπιστεύτηκε ο Μπάο.

Τα πλαστικά μπουκάλια που θα ανακυκλωθούν θα περάσουν από την κεφαλή θέρμανσης (μαύρο κουτί, αριστερό κάλυμμα) για να υποβληθούν σε θερμική επεξεργασία και να δημιουργηθούν μικρά νήματα κατάλληλα για τρισδιάστατους εκτυπωτές.

Τα τρισδιάστατα σχεδιασμένα και εκτυπωμένα γρανάζια βοηθούν το μηχάνημα να σύρει πλαστικά νήματα σε ρολά

Αξιοσημείωτα επιτεύγματα

Πριν κατασκευάσει τη μηχανή ανακύκλωσης πλαστικού, ο Gia Bao κατέκτησε την πρώτη θέση σε εθνικό επίπεδο στον παγκόσμιο διαγωνισμό ρομποτικής MakeX και στη συνέχεια κατέλαβε την 6η θέση στον παγκόσμιο γύρο που πραγματοποιήθηκε στην Γκουανγκζού της Κίνας. Επιπλέον, ο μαθητής κέρδισε επίσης 7 βραβεία σε επίπεδο πόλης για ρομποτική και άλλα τεχνολογικά έργα.

Τα μέλη της ομάδας είναι εξίσου ταλαντούχα. Ο Μπάο Χούι κέρδισε το δεύτερο βραβείο στον διαγωνισμό μαθηματικών σε επίπεδο πόλης και το τρίτο βραβείο στον διαγωνισμό επιστημονικής έρευνας σε επίπεδο πόλης. Η Μιν Αν κέρδισε το χάλκινο μετάλλιο στους Ολυμπιακούς αγώνες φυσικών επιστημών του Απριλίου και το τρίτο βραβείο στον διαγωνισμό επιστήμης και τεχνολογίας σε επίπεδο πόλης. Ο Φουόνγκ Τρανγκ κέρδισε το χρυσό μετάλλιο στους Ολυμπιακούς αγώνες γεωγραφίας του Απριλίου.

Συμπεριλάβετε στο σχολικό πρόγραμμα σπουδών

Χωρίς να σταματά στα προσωπικά της έργα, η ομάδα των μαθητών έφερε επίσης την τρισδιάστατη μηχανή ανακύκλωσης πλαστικού από πλαστικά μπουκάλια στις δραστηριότητες της λέσχης STEM στο Λύκειο Nguyen Thi Minh Khai, όπου είναι όλοι βασικά μέλη. Εδώ, τα νέα μέλη μπορούν να μάθουν πώς να κατασκευάζουν και να χειρίζονται ένα τεχνικό προϊόν και ταυτόχρονα να έχουν περισσότερες πηγές υλικών για την παραγωγή τρισδιάστατα εκτυπωμένων προϊόντων, όπως μοντέλα για τη συναρμολόγηση ηλεκτρικών κυκλωμάτων, συνδέσεις για ρομπότ...

Οι Phuong Trang (αριστερά) και Minh Anh είναι κυρίως υπεύθυνοι για την επεξεργασία περιεχομένου και τον σχεδιασμό εικόνων.

Ο κ. Nguyen Van Ba, Αντιδήμαρχος του Λυκείου Nguyen Thi Minh Khai, πρόσθεσε ότι από την προηγούμενη σχολική χρονιά, το STEM έχει σχεδιαστεί ως ένα πρόγραμμα στο οποίο οι μαθητές μπορούν να εγγραφούν, με εξειδικευμένους καθηγητές υπεύθυνους και συγκεκριμένο ωρολόγιο πρόγραμμα και σχέδιο μαθήματος. Μέλη της λέσχης STEM, όπως η Gia Bao, χάρη σε αυτό, έχουν επίσης γίνει η βασική «δύναμη» για την υποστήριξη καθηγητών και συνομηλίκων στην τάξη.

Σύμφωνα με τον κ. Μπα, για την ανάπτυξη του προγράμματος STEM και την υποστήριξη των μαθητών στην επιστημονική έρευνα και την υλοποίηση έργων, το σχολείο όχι μόνο επενδύει σε εγκαταστάσεις, αλλά αναζητά και χρηματοδότηση από πανεπιστήμια και επιχειρήσεις. Προϊόντα των μαθητών, όπως μια μηχανή που ανακυκλώνει πλαστικό σε υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης, περιλαμβάνονται επίσης στο πρόγραμμα για σκοπούς απεικόνισης και διδασκαλίας.

Μέσω πρακτικών έργων, πολλοί φοιτητές έχουν αποκτήσει εμπειρία για τις μελλοντικές τους σπουδές.

Η κατασκευή, ο προγραμματισμός... είναι δεξιότητες που μπορούν να εκπαιδευτούν από τους μαθητές ήδη από το σχολείο.

«Μέχρι σήμερα, το πρόγραμμα του σχολείου ειδικότερα και οι δραστηριότητες STEM γενικότερα έχουν γίνει ένας «προορισμός» με κύρος. Οι μαθητές όχι μόνο αναπτύσσουν τις συγκεκριμένες ικανότητές τους μέσω σχετικών δραστηριοτήτων, αλλά λαμβάνουν και πρακτικό επαγγελματικό προσανατολισμό ενώ βρίσκονται ακόμη στο σχολείο», δήλωσε ο κ. Μπα.

Συμμεριζόμενος την ίδια άποψη, ο Bao Huy δήλωσε ότι από «ένα άτομο που δεν γνώριζε τίποτα», απέκτησε περισσότερες γνώσεις και εμπειρία στα ηλεκτρικά κυκλώματα και τον προγραμματισμό, γεγονός που τον έκανε πιο έτοιμο για το πάθος του να εργαστεί στον κλάδο της αεροπορικής μηχανικής. Ο Minh Anh και ο Phuong Trang συμφώνησαν ότι η πρόσφατη εργασιακή διαδικασία τους βοήθησε να ανακαλύψουν τα δυνατά τους σημεία και ταυτόχρονα να αποκτήσουν περισσότερη εμπειρία στον κλάδο.

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