Des étudiants conçoivent une machine pour recycler les bouteilles en plastique en matériaux d'impression 3D

Un groupe d'étudiants présentant des produits liés aux sciences, à la technologie, à l'ingénierie et aux mathématiques (STEM), dont une machine qui recycle les bouteilles en plastique en matériaux d'impression 3D (au centre).

Faites-le vous-même

La machine à filament 3D fabriquée à partir de bouteilles en plastique, ou plus simplement, la machine qui recycle les bouteilles en plastique en matériaux d'impression 3D, a été conçue depuis mars par un groupe d'élèves de terminale, dont Truong Ngo Gia Bao, Le Hoang Bao Huy, Nguyen Dinh Minh Anh et Do Hoang Phuong Trang. À ce jour, la machine est fonctionnelle et stable, et les élèves continuent d'améliorer son interface pour la rendre plus attrayante.

Gia Bao, la cheffe d'équipe, a expliqué que ce projet était né du besoin croissant d'utiliser des imprimantes 3D dans les écoles, notamment pour les activités pédagogiques et les clubs liés aux sciences , aux technologies, à l'ingénierie et aux mathématiques (STEM). Or, le prix de l'encre pour imprimante 3D, qui oscille entre 250 000 et 300 000 VND, est hors de portée pour de nombreux élèves.

Gia Bao (à gauche) et Bao Huy terminent les pièces de la machine

« À cette époque, nous avons découvert un type d'encre pour impression 3D possédant les mêmes propriétés que les bouteilles en plastique courantes, à savoir le plastique PET. Cette découverte nous a incités à trouver un moyen de recycler les bouteilles en plastique en filaments plastiques adaptés à l'impression 3D pour l'enseignement des sciences, des technologies, de l'ingénierie et des mathématiques (STEM), et à répondre à nos questions lors de notre apprentissage de ce métier », a déclaré Bao.

Pour concevoir la machine de recyclage des bouteilles en plastique, Bao explique que l'équipe a dû s'appuyer sur la structure issue de code source ouvert, tout en apprenant sur YouTube à utiliser des logiciels de modélisation 3D et de programmation. L'équipe a ensuite élaboré le plan, à partir duquel elle a fabriqué les composants de la machine (engrenages, supports, lames, etc.), programmé et assemblé le moteur avec de nombreux circuits de contrôle afin d'obtenir des fibres de plastique recyclées ni trop cassantes ni d'un diamètre adéquat.

Présentation de la machine qui recycle les bouteilles en plastique en matériaux d'impression 3D et en produits finis imprimés en 3D.

« Le principe de fonctionnement de la machine est assez simple. L'utilisateur commence par aplatir le fond de la bouteille en plastique, puis continue à la découper en diagonale pour obtenir de larges fibres. Ensuite, il allume l'appareil, règle la température et place les larges fibres dans la tête chauffante pour les transformer en fibres plus fines. Enfin, l'utilisateur enroule les fibres autour de l'engrenage et laisse la machine faire le reste automatiquement », a expliqué Bao, ajoutant que quatre bouteilles en plastique de 1,5 litre permettent de produire des rouleaux de plastique pour imprimer deux modèles 3D de 15 cm de large sur 5 cm de haut.

D'après les membres de l'équipe, la principale difficulté dans la fabrication de la machine de recyclage a été de s'assurer que les composants correspondent au plan. Par exemple, l'équipe a conçu et réimprimé près de vingt engrenages différents afin d'obtenir un produit fini aussi stable que possible pour la machine. « Presque chaque étape a nécessité de nombreux essais et erreurs pour finaliser la structure complète », a confié Bao.

Les bouteilles en plastique à recycler passeront dans la tête de chauffage (boîtier noir, couvercle gauche) pour être traitées thermiquement et transformées en petits filaments adaptés aux imprimantes 3D.

Des engrenages conçus et imprimés en 3D aident la machine à enrouler les filaments de plastique.

Réalisations remarquables

Avant de concevoir sa machine de recyclage du plastique, Gia Bao a remporté la première place au niveau national lors du concours international de robotique MakeX, puis s'est classé 6e au niveau mondial à Guangzhou, en Chine. Par ailleurs, cet étudiant a également remporté sept prix municipaux pour ses projets de robotique et autres projets technologiques.

Les membres du groupe sont tous aussi talentueux les uns que les autres. Bao Huy a remporté le deuxième prix du concours de mathématiques municipal et le troisième prix du concours de recherche scientifique municipal. Minh Anh a décroché une médaille de bronze aux Olympiades d'avril en sciences naturelles et le troisième prix du concours scientifique et technologique municipal. Phuong Trang a remporté une médaille d'or aux Olympiades d'avril en géographie.

Intégrer dans le programme scolaire

Ne se contentant pas de projets personnels, ce groupe d'élèves a également intégré la machine de recyclage de plastique par impression 3D (à partir de bouteilles en plastique) aux activités du club STEM du lycée Nguyen Thi Minh Khai, dont ils sont tous des membres actifs. Ainsi, les nouveaux membres peuvent apprendre à fabriquer et à utiliser un produit technique, tout en ayant accès à davantage de matériaux pour produire des objets imprimés en 3D, tels que des modèles pour l'assemblage de circuits électriques, des articulations pour robots, etc.

Phuong Trang (à gauche) et Minh Anh sont principalement responsables de la rédaction du contenu et de la conception des images.

M. Nguyen Van Ba, proviseur adjoint du lycée Nguyen Thi Minh Khai, a ajouté que depuis l'année scolaire précédente, le programme STEM est intégré à un cursus ouvert aux élèves, encadré par des enseignants spécialisés et structuré selon un emploi du temps et un plan de cours précis. Grâce à cela, les membres du club STEM, comme Gia Bao, sont devenus un soutien essentiel pour les enseignants et leurs camarades en classe.

Selon M. Ba, pour développer le programme STEM et soutenir les élèves dans la recherche scientifique et la mise en œuvre de projets, l'établissement investit non seulement dans les infrastructures, mais sollicite également des financements auprès des universités et des entreprises. Les réalisations des élèves, comme une machine qui recycle le plastique en matériaux d'impression 3D, sont également intégrées au programme à des fins d'illustration et d'enseignement.

Grâce à des projets pratiques, de nombreux étudiants ont acquis une expérience précieuse pour leurs études futures.

La production, la programmation... sont des compétences qui peuvent être développées chez les élèves dès leur scolarité.

« Jusqu'à présent, le programme scolaire en particulier et les activités STEM en général sont devenus une destination prestigieuse. Les élèves développent non seulement leurs compétences spécifiques grâce à des activités connexes, mais reçoivent également une orientation professionnelle pratique dès leur scolarité », a expliqué M. Ba.

Partageant le même avis, Bao Huy a déclaré qu'étant « débutant sans aucune connaissance », il a acquis de nombreuses compétences en circuits électriques et en programmation, ce qui le prépare mieux à sa passion : travailler dans l'ingénierie aéronautique. Minh Anh et Phuong Trang ont convenu que leur expérience professionnelle récente leur a permis de découvrir leurs points forts et d'acquérir une plus grande expérience dans le secteur.

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