Siswa merancang mesin untuk mendaur ulang botol plastik menjadi bahan cetak 3D

Sekelompok siswa dengan produk STEM, termasuk mesin yang mendaur ulang botol plastik menjadi bahan cetak 3D (tengah)

Lakukan sendiri

Mesin filamen cetak 3D dari botol plastik, atau singkatnya, mesin yang mendaur ulang botol plastik menjadi material cetak 3D, dibuat oleh sekelompok siswa kelas 11, termasuk Truong Ngo Gia Bao, Le Hoang Bao Huy, Nguyen Dinh Minh Anh, dan Do Hoang Phuong Trang, sejak Maret. Hingga saat ini, mesin tersebut telah terbentuk dan beroperasi secara stabil, dan kelompok siswa tersebut terus "memperbarui" tampilan antarmukanya agar lebih menarik.

Gia Bao, ketua tim, menyampaikan bahwa motivasi untuk memulai proyek ini berasal dari meningkatnya kebutuhan penggunaan printer 3D di sekolah, terutama untuk kegiatan pengajaran atau klub STEM ( sains , teknologi, teknik, matematika). Namun, harga tinta cetak 3D berkisar antara 250.000-300.000 VND, yang tidak sesuai dengan anggaran banyak siswa.

Gia Bao (kiri) dan Bao Huy melengkapi bagian-bagian mesin.

"Saat itu, kami mempelajari jenis tinta cetak 3D yang memiliki sifat yang sama dengan botol plastik sehari-hari, yaitu plastik PET. Penemuan ini memotivasi kami untuk menemukan cara mendaur ulang botol plastik menjadi filamen plastik berkualitas untuk pencetakan 3D dalam rangka pendidikan STEM, sekaligus membantu menjawab pertanyaan kami saat mempelajari profesi ini," ujar Bao.

Untuk merancang mesin daur ulang botol plastik, Bao mengatakan tim harus merujuk pada struktur dari kode sumber terbuka, dan sekaligus mempelajari cara menggunakan perangkat lunak pemodelan 3D dan perangkat lunak pemrograman di YouTube. Setelah itu, tim menggambar desain, yang kemudian digunakan untuk memproduksi komponen-komponen mesin seperti roda gigi, penyangga, pemotong, dan sebagainya, memprogram dan merakit motor dengan berbagai sirkuit kontrol agar serat plastik yang telah selesai tidak terlalu rapuh dan memiliki diameter yang tepat.

Tinjauan umum mesin yang mendaur ulang botol plastik menjadi bahan cetak 3D dan produk cetak 3D jadi

Prinsip pengoperasian mesin ini cukup sederhana. Pertama, pengguna memotong bagian bawah botol plastik hingga rata, lalu memotongnya secara diagonal menjadi serat-serat besar. Kemudian, nyalakan sakelar, atur suhu yang sesuai, dan masukkan serat-serat besar ke dalam kepala pemanas untuk diproses menjadi serat-serat kecil. Terakhir, pengguna mengaitkan serat-serat kecil ke roda gigi dan membiarkan mesin bekerja sepenuhnya secara otomatis," jelas Bao, seraya menambahkan bahwa 4 botol plastik berukuran 1,5 liter akan menghasilkan gulungan plastik untuk mencetak 2 model 3D berukuran tinggi 15 cm x 5 cm.

Menurut anggota tim, bagian tersulit dalam pembuatan mesin daur ulang ini adalah memastikan komponen-komponennya "sesuai" dengan desain. Misalnya, tim merancang dan mencetak ulang hampir dua puluh roda gigi yang berbeda untuk mendapatkan produk akhir yang paling stabil bagi mesin tersebut. "Hampir setiap langkah membutuhkan banyak percobaan dan kesalahan untuk 'menyelesaikan' struktur lengkapnya," ungkap Bao.

Botol plastik yang akan didaur ulang akan melewati kepala pemanas (kotak hitam, penutup kiri) untuk diberi perlakuan panas dan membentuk filamen yang cocok untuk printer 3D.

Roda gigi yang dirancang dan dicetak 3D membantu mesin menarik filamen plastik menjadi gulungan

Prestasi yang luar biasa

Sebelum membuat mesin daur ulang plastik, Gia Bao memenangkan hadiah pertama tingkat nasional di kompetisi robotika global MakeX, kemudian meraih peringkat ke-6 di tingkat dunia yang diadakan di Guangzhou, Tiongkok. Selain itu, mahasiswi ini juga memenangkan 7 penghargaan tingkat kota untuk robotika dan proyek teknologi lainnya.

Para anggota kelompok ini sama-sama berbakat. Bao Huy memenangkan juara kedua dalam kompetisi matematika tingkat kota dan juara ketiga dalam kompetisi penelitian ilmiah tingkat kota. Minh Anh memenangkan medali perunggu dalam Olimpiade April bidang ilmu pengetahuan alam dan juara ketiga dalam kompetisi sains dan teknologi tingkat kota. Phuong Trang memenangkan medali emas dalam Olimpiade April bidang geografi.

Diintegrasikan ke dalam kurikulum sekolah

Tak hanya mengerjakan proyek pribadi, kelompok siswa ini juga membawa mesin daur ulang plastik cetak 3D dari botol plastik ke dalam kegiatan klub STEM di SMA Nguyen Thi Minh Khai, tempat mereka semua menjadi anggota kunci. Di sini, anggota baru dapat belajar cara membuat dan mengoperasikan produk teknis, sekaligus memiliki lebih banyak sumber bahan untuk menghasilkan produk cetak 3D seperti model untuk merakit sirkuit listrik, sambungan untuk robot, dll.

Phuong Trang (kiri) dan Minh Anh terutama bertanggung jawab atas penyuntingan konten dan desain gambar.

Bapak Nguyen Van Ba, Wakil Kepala Sekolah SMA Nguyen Thi Minh Khai, menambahkan bahwa sejak tahun ajaran sebelumnya, STEM telah dirancang menjadi program yang dapat diikuti siswa, dengan guru-guru khusus yang bertanggung jawab serta jadwal dan rencana pembelajaran yang spesifik. Oleh karena itu, anggota klub STEM seperti Gia Bao juga telah menjadi "kekuatan" inti untuk mendukung guru dan teman sebaya di kelas.

Menurut Bapak Ba, untuk mengembangkan program STEM dan mendukung mahasiswa dalam penelitian ilmiah serta implementasi proyek, sekolah tidak hanya berinvestasi dalam fasilitas, tetapi juga mencari pendanaan dari universitas dan perusahaan. Produk-produk mahasiswa seperti mesin yang dapat mendaur ulang plastik menjadi bahan cetak 3D juga disertakan dalam program untuk keperluan ilustrasi dan pengajaran.

Melalui proyek praktis, banyak siswa memperoleh pengalaman untuk studi masa depan mereka.

Manufaktur, pemrograman... adalah keterampilan yang dapat dilatihkan kepada siswa sejak mereka masih di sekolah.

"Hingga kini, program sekolah khususnya dan kegiatan STEM secara umum telah menjadi 'tujuan' bergengsi. Para siswa tidak hanya mengembangkan kemampuan spesifik mereka melalui kegiatan terkait, tetapi juga menerima bimbingan karier praktis selama masih bersekolah," ujar Bapak Ba.

Senada dengan itu, Bao Huy mengatakan bahwa dari "seseorang yang tidak tahu apa-apa", ia telah memperoleh lebih banyak pengetahuan dan pengalaman di bidang sirkuit listrik dan pemrograman, yang membuatnya lebih siap untuk hasratnya bekerja di industri teknik penerbangan. Minh Anh dan Phuong Trang sepakat bahwa proses kerja saat ini telah membantu mereka menemukan kekuatan mereka, sekaligus mendapatkan pengalaman di industri ini.

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