นักศึกษาออกแบบเครื่องจักรรีไซเคิลขวดพลาสติกเป็นวัสดุพิมพ์สามมิติ

กลุ่มนักศึกษาที่มีผลิตภัณฑ์ STEM รวมถึงเครื่องจักรที่รีไซเคิลขวดพลาสติกเป็นวัสดุพิมพ์ 3 มิติ (กลาง)

ทำมันด้วยตัวคุณเอง

เครื่องจักรสำหรับพิมพ์ 3 มิติจากขวดพลาสติก หรือเรียกง่ายๆ ว่าเครื่องจักรที่รีไซเคิลขวดพลาสติกเป็นวัสดุสำหรับพิมพ์ 3 มิติ ผลิตขึ้นโดยกลุ่มนักเรียนชั้นปีที่ 11 ได้แก่ Truong Ngo Gia Bao, Le Hoang Bao Huy, Nguyen Dinh Minh Anh และ Do Hoang Phuong Trang ตั้งแต่เดือนมีนาคมที่ผ่านมา จนถึงปัจจุบันเครื่องจักรได้มีรูปร่างและทำงานได้อย่างเสถียร และกลุ่มนักศึกษาได้ทำการ “อัพเกรด” อินเทอร์เฟซให้สวยงามสะดุดตามากยิ่งขึ้น

เกีย เป่า หัวหน้าทีม เปิดเผยว่าแรงบันดาลใจในการเริ่มโครงการนี้มาจากความต้องการใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติในโรงเรียนที่เพิ่มมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการสอนหรือกิจกรรมชมรมเกี่ยวกับ STEM ( วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ คณิตศาสตร์) อย่างไรก็ตาม ราคาหมึกพิมพ์ 3 มิติจะอยู่ระหว่าง 250,000-300,000 ดอง ซึ่งไม่เหมาะกับงบประมาณของนักเรียนจำนวนมาก

เจียเป่า (ซ้าย) และเป่าฮุย ประกอบชิ้นส่วนเครื่องจักรให้เสร็จสมบูรณ์

“ในตอนนั้น เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับหมึกพิมพ์ 3 มิติประเภทหนึ่งที่มีคุณสมบัติเช่นเดียวกับขวดพลาสติกทั่วไป นั่นก็คือพลาสติก PET การค้นพบนี้สร้างแรงบันดาลใจให้เราค้นหาวิธีรีไซเคิลขวดพลาสติกให้เป็นเส้นใยพลาสติกที่มีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับการพิมพ์ 3 มิติสำหรับ การศึกษา ด้าน STEM รวมถึงช่วยตอบคำถามของเราเมื่อเรียนรู้เกี่ยวกับอาชีพนี้” เป่ากล่าว

ในการออกแบบเครื่องรีไซเคิลขวดพลาสติก เป่ากล่าวว่าทีมงานต้องอ้างอิงโครงสร้างจากโค้ดโอเพ่นซอร์ส และยังต้องศึกษาด้วยตนเองจาก YouTube เกี่ยวกับวิธีใช้ซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลองสามมิติและซอฟต์แวร์การเขียนโปรแกรมอีกด้วย จากนั้นทีมงานจะวาดภาพแบบแล้วนำไปผลิตเป็นส่วนประกอบของเครื่องจักร เช่น เฟือง ขาตั้ง เครื่องตัด... จากนั้นทำการโปรแกรมและประกอบมอเตอร์ รวมถึงวงจรควบคุมต่างๆ มากมาย เพื่อช่วยให้เส้นใยพลาสติกที่เสร็จแล้วไม่เปราะเกินไปและมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสม...

ภาพรวมของเครื่องจักรที่รีไซเคิลขวดพลาสติกเป็นวัสดุการพิมพ์ 3 มิติและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่พิมพ์ 3 มิติ

“หลักการทำงานของเครื่องนั้นค่อนข้างเรียบง่าย ขั้นแรก ผู้ใช้จะตัดส่วนล่างของขวดพลาสติกให้แบน จากนั้นจึงตัดต่อไปในแนวทแยงมุมเป็นเส้นใยขนาดใหญ่ จากนั้นเปิดสวิตช์ ปรับอุณหภูมิที่เหมาะสม แล้วใส่เส้นใยขนาดใหญ่ลงในหัวทำความร้อนเพื่อแปรรูปเป็นเส้นใยขนาดเล็ก ในที่สุด ผู้ใช้จะเกี่ยวเส้นใยขนาดเล็กเข้ากับเกียร์ และปล่อยให้เครื่องทำงานโดยอัตโนมัติ” เป่าอธิบาย พร้อมเสริมว่าขวดพลาสติกขนาด 1.5 ลิตร 4 ขวดจะผลิตม้วนพลาสติกสำหรับพิมพ์โมเดล 3 มิติ 2 ชิ้นที่มีความสูง 15 ซม. x 5 ซม.

ตามที่สมาชิกในทีมกล่าวไว้ ส่วนที่ยากที่สุดในการสร้างเครื่องรีไซเคิลคือการทำให้แน่ใจว่าส่วนประกอบต่างๆ "ตรงกัน" กับการออกแบบ ตัวอย่างเช่น ทีมงานได้ออกแบบและพิมพ์เฟืองที่แตกต่างกันเกือบยี่สิบแบบซ้ำแล้วซ้ำเล่าเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่มีเสถียรภาพมากที่สุดสำหรับเครื่องจักร “เกือบทุกขั้นตอน เราต้องพยายามและล้มเหลวหลายครั้งเพื่อ 'สรุป' โครงสร้างทั้งหมด” เป่าเผย

ขวดพลาสติกที่จะรีไซเคิลจะผ่านหัวทำความร้อน (กล่องสีดำ ฝาด้านซ้าย) เพื่อผ่านการให้ความร้อนและสร้างเส้นใยที่เหมาะสำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

การออกแบบและพิมพ์เฟืองแบบ 3 มิติช่วยให้เครื่องจักรดึงเส้นใยพลาสติกเข้าในม้วน

ความสำเร็จอันน่าทึ่ง

ก่อนที่จะผลิตเครื่องรีไซเคิลพลาสติก เกีย เป่า ได้รับรางวัลชนะเลิศระดับประเทศจากการแข่งขันหุ่นยนต์ระดับโลกของ MakeX จากนั้นจึงได้อันดับ 6 ในการแข่งขันระดับโลก ที่จัดขึ้นในเมืองกว่างโจว ประเทศจีน นอกจากนี้ นักศึกษาชายยังได้รับรางวัลระดับเมือง 7 รางวัลสำหรับโครงการหุ่นยนต์และเทคโนโลยีอื่น ๆ อีกด้วย

สมาชิกในกลุ่มก็มีความสามารถเท่าเทียมกัน บ๋าวฮุยได้รับรางวัลรองชนะเลิศอันดับ 2 ในการแข่งขันคณิตศาสตร์ระดับเมือง และรางวัลรองชนะเลิศอันดับ 3 ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ระดับเมือง มินห์ อันห์ ได้รับรางวัลเหรียญทองแดงในการแข่งขันวิทยาศาสตร์ธรรมชาติในเดือนเมษายน และรางวัลอันดับ 3 ในการแข่งขันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับเมือง ฟอง ตรัง คือเจ้าของเหรียญทองโอลิมปิกในเดือนเมษายนสาขาภูมิศาสตร์

นำมาบรรจุไว้ในหลักสูตรของโรงเรียน

ไม่เพียงแต่หยุดอยู่ที่โครงการส่วนตัวเท่านั้น กลุ่มนักศึกษายังนำเครื่องจักรรีไซเคิลพลาสติกด้วยการพิมพ์ 3 มิติจากขวดพลาสติกมาใช้ในกิจกรรมของชมรม STEM ที่โรงเรียนมัธยม Nguyen Thi Minh Khai ซึ่งพวกเขาทั้งหมดเป็นสมาชิกหลักอีกด้วย ที่นี่ สมาชิกใหม่จะได้เรียนรู้วิธีการสร้างและใช้งานผลิตภัณฑ์ทางเทคนิค และยังมีทรัพยากรมากขึ้นในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่พิมพ์ 3 มิติ เช่น โมเดลสำหรับประกอบวงจรไฟฟ้า ข้อต่อสำหรับหุ่นยนต์...

ฟอง ตรัง (ซ้าย) และมินห์ อันห์ รับผิดชอบหลักในการแก้ไขเนื้อหาและออกแบบรูปภาพ

นายเหงียน วัน บา รองผู้อำนวยการโรงเรียนมัธยมเหงียน ถิ มินห์ ไค กล่าวเสริมว่า ตั้งแต่ปีการศึกษาที่แล้ว หลักสูตร STEM ได้รับการออกแบบให้เป็นโปรแกรมที่ให้นักเรียนลงทะเบียนเรียน โดยมีครูผู้เชี่ยวชาญคอยดูแล และมีตารางเรียนและแผนการสอนที่เฉพาะเจาะจง สมาชิกชมรม STEM เช่น Gia Bao จึงกลายเป็น "พลัง" หลักในการสนับสนุนครูและเพื่อนร่วมชั้นเรียน

นายบา กล่าวว่า เพื่อพัฒนาโปรแกรม STEM และสนับสนุนนักศึกษาในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการดำเนินโครงการ โรงเรียนไม่เพียงแต่ลงทุนในสิ่งอำนวยความสะดวก แต่ยังแสวงหาเงินทุนจากมหาวิทยาลัยและธุรกิจต่างๆ อีกด้วย ผลิตภัณฑ์ของนักเรียน เช่น เครื่องจักรที่รีไซเคิลพลาสติกเป็นวัสดุการพิมพ์ 3 มิติ ยังรวมอยู่ในโปรแกรมเพื่อใช้เป็นภาพประกอบและการสอนด้วย

ผ่านโครงการปฏิบัติจริง นักศึกษาจำนวนมากได้รับประสบการณ์สำหรับการศึกษาต่อในอนาคต

การผลิต การเขียนโปรแกรม... เป็นทักษะที่นักเรียนสามารถฝึกฝนได้ตั้งแต่ยังเรียนอยู่ในโรงเรียน

“จนถึงปัจจุบัน โปรแกรมของโรงเรียนโดยเฉพาะและกิจกรรม STEM ทั่วไปได้กลายเป็น 'จุดหมายปลายทาง' ที่มีชื่อเสียง นักเรียนไม่เพียงแต่พัฒนาความสามารถเฉพาะตัวของตนเองผ่านกิจกรรมที่เกี่ยวข้องเท่านั้น แต่ยังได้รับคำแนะนำด้านอาชีพที่เป็นประโยชน์ในขณะที่ยังเรียนอยู่ในโรงเรียนอีกด้วย” นายบากล่าว

เป่าฮุยมีความคิดเห็นตรงกัน โดยกล่าวว่าจาก “คนที่ไม่รู้อะไรเลย” เขาได้รับความรู้และประสบการณ์ด้านวงจรไฟฟ้าและการเขียนโปรแกรมมากขึ้น ทำให้เขามีความพร้อมมากขึ้นสำหรับความหลงใหลในการทำงานในอุตสาหกรรมวิศวกรรมการบิน Minh Anh และ Phuong Trang เห็นพ้องกันว่ากระบวนการทำงานเมื่อเร็ว ๆ นี้ช่วยให้พวกเขาค้นพบจุดแข็งและได้รับประสบการณ์ในอุตสาหกรรม

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