Студенти розробили машину для переробки пластикових пляшок у матеріали для 3D-друку

Група студентів із STEM-продуктами, зокрема з машиною, яка переробляє пластикові пляшки на матеріали для 3D-друку (у центрі)

Зроби це сам

Машину для 3D-друку з пластикових пляшок, або, простіше кажучи, машину, яка переробляє пластикові пляшки на матеріали для 3D-друку, виготовила група учнів 11-го класу, до складу якої входять Чуонг Нго Зіа Бао, Ле Хоанг Бао Хюй, Нгуєн Дінь Мінь Ань та До Хоанг Фуонг Транг, у березні. Наразі машина набула форми та працює стабільно, а група учнів продовжує «вдосконалювати» інтерфейс, щоб зробити його більш привабливим.

Керівник команди Гіа Бао поділився тим, що мотивацією для початку проєкту стала зростаюча потреба у використанні 3D-принтерів у школах, особливо для навчання або клубної діяльності зі STEM ( наука , технології, інженерія, математика). Однак ціна чорнила для 3D-друку коливається від 250 000 до 300 000 донгів, що не підходить для бюджету багатьох учнів.

Гіа Бао (ліворуч) та Бао Хуй завершують збірку деталей машини

«У той час ми дізналися про тип чорнила для 3D-друку, яке має ті ж властивості, що й звичайні пластикові пляшки, а саме про ПЕТ-пластик. Це відкриття спонукало нас знайти спосіб переробки пластикових пляшок у кваліфіковані пластикові нитки для 3D-друку в STEM- освіті , а також допомогти відповісти на наші запитання під час вивчення цієї професії», – сказав Бао.

За словами Бао, щоб спроектувати машину для переробки пластикових пляшок, команді довелося звернутися до структури з відкритого вихідного коду, а також одночасно навчитися на YouTube користуватися програмним забезпеченням для 3D-моделювання та програмування. Потім команда намалювала креслення, на основі якого вони виготовили компоненти машини, такі як шестерні, підставки, різаки..., запрограмували та зібрали двигун з багатьма схемами керування, щоб готові пластикові волокна не були надто крихкими та мали потрібний діаметр...

Огляд машини, яка переробляє пластикові пляшки на матеріали для 3D-друку та готові вироби, надруковані на 3D-принтері

«Принцип роботи машини досить простий. Спочатку користувач розрізає дно пластикової пляшки, а потім продовжує різати її по діагоналі на великі волокна. Потім він вмикає перемикач, регулює відповідну температуру та поміщає великі волокна в нагрівальну головку, щоб переробити їх на дрібні волокна. Нарешті, користувач підключає дрібні волокна до шестерні та дозволяє машині робити це повністю автоматично», – пояснив Бао, додавши, що 4 пластикові пляшки об’ємом 1,5 літра дозволять виготовити пластикові рулони для друку 2 3D-моделей висотою 15 см x 5 см.

За словами членів команди, найскладнішою частиною створення машини для переробки було забезпечення «відповідності» компонентів конструкції. Наприклад, команда розробила та передрукувала майже двадцять різних шестерень, щоб отримати максимально стабільний готовий продукт для машини. «Майже кожен крок вимагав багато спроб і помилок, щоб «фінально довести» всю конструкцію», – зізнався Бао.

Пластикові пляшки, що підлягають переробці, пройдуть через нагрівальну головку (чорний ящик, ліва кришка) для термічної обробки та перетворення на тонкі нитки, придатні для 3D-принтерів.

3D-розроблені та надруковані шестерні допомагають машині змотувати пластикові нитки в рулони

Видатні досягнення

Перш ніж створити машину для переробки пластику, Джіа Бао посів перше місце на національному рівні на глобальному конкурсі робототехніки MakeX, а потім посів 6-те місце на світовому етапі, що проходив у Гуанчжоу, Китай. Крім того, студент чоловічої статі також виграв 7 міських нагород за робототехніку та інші технологічні проекти.

Члени групи однаково талановиті. Бао Хюй посів друге місце на міському математичному конкурсі та третє місце на міському науково-дослідному конкурсі. Мінь Ань здобув бронзову медаль на квітневих Олімпійських змаганнях з природничих наук та третє місце на міському конкурсі з науки та техніки. Фуонг Транг здобув золоту медаль на квітневих Олімпійських змаганнях з географії.

Включити до шкільної програми

Не зупиняючись на особистих проектах, група студентів також запровадила машину для переробки пластику з пластикових пляшок для 3D-друку в діяльності STEM-клубу у середній школі Нгуєн Тхі Мінь Кхай, ключовими членами якого вони всі є. Тут нові учасники можуть навчитися виготовляти та експлуатувати технічний продукт, а також мати більше джерел матеріалів для виробництва 3D-друкованих виробів, таких як моделі для складання електричних схем, з'єднання для роботів...

Фуонг Транг (ліворуч) та Мін Ань в основному відповідають за редагування контенту та дизайн зображень.

Пан Нгуєн Ван Ба, заступник директора середньої школи Нгуєн Тхі Мінь Кхай, додав, що з минулого навчального року STEM була розроблена як програма для учнів, до якої вони можуть зареєструватися, зі спеціалізованими вчителями, які відповідають за заняття, та з певним розкладом і планом уроків. Завдяки цьому члени STEM-клубу, такі як Гіа Бао, також стали основною «силою» підтримки вчителів та однолітків у класі.

За словами пана Ба, для розвитку програми STEM та підтримки студентів у наукових дослідженнях і реалізації проектів школа не лише інвестує в обладнання, але й шукає фінансування від університетів та підприємств. Учнівські продукти, такі як машина, яка переробляє пластик у матеріали для 3D-друку, також включені до програми для ілюстрації та навчання.

Завдяки практичним проектам багато студентів отримали досвід для майбутнього навчання.

Виробництво, програмування... це навички, яким можна навчати учнів одразу зі школи.

«Наразі програма школи зокрема та STEM-діяльність загалом стали престижним «місцем призначення». Учні не лише розвивають свої конкретні здібності через відповідні заняття, але й отримують практичну професійну орієнтацію ще під час навчання», – поділився пан Ба.

Поділяючи таку ж думку, Бао Хью сказав, що від «людини, яка нічого не знала», він здобув більше знань та досвіду в електричних схемах та програмуванні, що зробило його більш готовим до його пристрасті – роботи в авіаційній машинобудівній галузі. Мінь Ань та Фуонг Транг погодилися, що нещодавній робочий процес допоміг їм розкрити свої сильні сторони та водночас отримати більше досвіду в галузі.

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