Studenten ontwerpen machine om plastic flessen te recyclen tot 3D-printmaterialen

Een groep studenten met STEM-producten, waaronder een machine die plastic flessen recycleert tot 3D-printmaterialen (midden)

Doe het zelf

De 3D-printfilamentmachine van plastic flessen, of simpelweg de machine die plastic flessen recycleert tot 3D-printmateriaal, is sinds maart gebouwd door een groep leerlingen uit de bovenbouw, waaronder Truong Ngo Gia Bao, Le Hoang Bao Huy, Nguyen Dinh Minh Anh en Do Hoang Phuong Trang. Tot nu toe heeft de machine vorm gekregen en functioneert hij stabiel, en de groep leerlingen blijft de interface "upgraden" om hem aantrekkelijker te maken.

Gia Bao, de teamleider, vertelde dat de motivatie om het project te starten voortkwam uit het feit dat de vraag naar 3D-printers op scholen toeneemt, met name voor onderwijs of clubactiviteiten over STEM ( wetenschap , technologie, techniek, wiskunde). De prijs van 3D-printinkt varieert echter van 250.000 tot 300.000 VND, wat niet geschikt is voor het budget van veel studenten.

Gia Bao (links) en Bao Huy voltooien de machineonderdelen

"In die tijd leerden we over een soort 3D-printinkt die dezelfde eigenschappen heeft als gewone plastic flessen, namelijk PET-plastic. Deze ontdekking motiveerde ons om een ​​manier te vinden om plastic flessen te recyclen tot geschikte plastic filamenten voor 3D-printen voor STEM- onderwijs , en om onze vragen te beantwoorden toen we meer over het vak leerden," aldus Bao.

Om de recyclingmachine voor plastic flessen te ontwerpen, zei Bao dat het team de structuur van de open source code moest gebruiken en tegelijkertijd op YouTube moest leren hoe ze 3D-modelleringssoftware en programmeersoftware moesten gebruiken. Vervolgens tekende het team het ontwerp, op basis waarvan ze de machineonderdelen produceerden, zoals tandwielen, standaards, snijmessen..., en programmeerden en monteerden ze de motor met diverse regelcircuits om ervoor te zorgen dat de afgewerkte plastic vezels niet te broos zouden zijn en de juiste diameter zouden hebben...

Overzicht van de machine die plastic flessen recycleert tot 3D-printmaterialen en afgewerkte 3D-geprinte producten

"Het werkingsprincipe van de machine is vrij eenvoudig. Eerst snijdt de gebruiker de onderkant van de plastic fles plat en snijdt deze vervolgens diagonaal in grote vezels. Vervolgens zet hij de schakelaar aan, stelt de juiste temperatuur in en plaatst de grote vezels in de verwarmingskop om ze te verwerken tot kleine vezels. Ten slotte haakt de gebruiker de kleine vezels in het tandwiel en laat de machine dit volledig automatisch doen", legt Bao uit. Hij voegt eraan toe dat 4 plastic flessen van 1,5 liter plastic rollen produceren om 2 3D-modellen van 15 x 5 cm hoog te printen.

Volgens de teamleden was het moeilijkste onderdeel van de bouw van de recyclingmachine ervoor te zorgen dat de componenten 'passend' waren bij het ontwerp. Zo ontwierp en herprintte het team bijna twintig verschillende tandwielen om het meest stabiele eindproduct voor de machine te krijgen. "Bijna elke stap vergde veel vallen en opstaan ​​om de complete structuur 'af te ronden'", vertrouwde Bao toe.

De te recyclen plastic flessen gaan door de verwarmingskop (zwarte doos, linkerdeksel) waar ze een warmtebehandeling ondergaan en worden omgezet in kleine filamenten die geschikt zijn voor 3D-printers.

3D-ontworpen en geprinte tandwielen helpen de machine om kunststof filamenten in rollen te trekken

Opmerkelijke prestaties

Voordat hij de plastic recyclingmachine maakte, won Gia Bao de eerste plaats op nationaal niveau bij de wereldwijde roboticawedstrijd MakeX en eindigde hij vervolgens als zesde in de wereldronde in Guangzhou, China. Daarnaast won de mannelijke student ook zeven prijzen op stadsniveau voor robotica- en andere technologieprojecten.

De leden van de groep zijn even getalenteerd. Bao Huy won de tweede prijs in de wiskundewedstrijd op stedelijk niveau en de derde prijs in de wetenschappelijke onderzoekswedstrijd op stedelijk niveau. Minh Anh won een bronzen medaille in de natuurwetenschappenwedstrijd op de Olympische Spelen van april en een derde prijs in de wetenschaps- en technologiewedstrijd op stedelijk niveau. Phuong Trang won een gouden medaille in de aardrijkskundewedstrijd op de Olympische Spelen van april.

Opnemen in het schoolcurriculum

De groep studenten stopte niet bij hun eigen projecten, maar introduceerde de 3D-printmachine voor plastic recycling uit plastic flessen ook in de activiteiten van de STEM-club op de Nguyen Thi Minh Khai High School, waar ze allemaal belangrijke leden zijn. Hier kunnen nieuwe leden leren hoe ze een technisch product maken en bedienen, en tegelijkertijd beschikken ze over meer materialen om 3D-geprinte producten te produceren, zoals modellen voor het assembleren van elektrische circuits, verbindingen voor robots...

Phuong Trang (links) en Minh Anh zijn voornamelijk verantwoordelijk voor de inhoudelijke redactie en het beeldontwerp.

De heer Nguyen Van Ba, adjunct-directeur van de Nguyen Thi Minh Khai High School, voegde eraan toe dat STEM sinds het vorige schooljaar is vormgegeven als een programma waarvoor leerlingen zich kunnen inschrijven, met gespecialiseerde docenten aan het hoofd en een specifiek lesrooster en lesplan. Leden van de STEM-club, zoals Gia Bao, zijn dankzij deze ontwikkeling ook de belangrijkste "kracht" geworden om docenten en klasgenoten in de klas te ondersteunen.

Volgens de heer Ba investeert de school niet alleen in faciliteiten, maar zoekt ze ook financiering bij universiteiten en bedrijven om het STEM-programma te ontwikkelen en studenten te ondersteunen bij wetenschappelijk onderzoek en de implementatie van projecten. Producten van studenten, zoals een machine die plastic recycleert tot 3D-printmaterialen, zijn ook opgenomen in het programma ter illustratie en ter ondersteuning van het onderwijs.

Door praktijkprojecten doen veel studenten ervaring op voor hun toekomstige studies.

Productie, programmeren... zijn vaardigheden die leerlingen al op school kunnen leren.

"Tot nu toe zijn met name het programma van de school, en STEM-activiteiten in het algemeen, een prestigieuze 'bestemming' geworden. Leerlingen ontwikkelen niet alleen hun specifieke vaardigheden via gerelateerde activiteiten, maar krijgen ook praktische loopbaanoriëntatie terwijl ze nog op school zitten", aldus de heer Ba.

Bao Huy deelde dezelfde mening en zei dat hij, "als iemand die niets wist", meer kennis en ervaring heeft opgedaan met elektrische circuits en programmeren, waardoor hij beter voorbereid is op zijn passie: werken in de luchtvaartindustrie. Minh Anh en Phuong Trang waren het erover eens dat het recente werkproces hen heeft geholpen hun sterke punten te ontdekken en tegelijkertijd meer ervaring in de branche op te doen.

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