นักศึกษาออกแบบเครื่องจักรเพื่อรีไซเคิลขวดพลาสติกให้เป็นวัสดุการพิมพ์ 3 มิติ

กลุ่มนักศึกษาที่มีผลิตภัณฑ์ STEM รวมถึงเครื่องจักรที่รีไซเคิลขวดพลาสติกเป็นวัสดุการพิมพ์ 3 มิติ (ตรงกลาง)

ทำมันด้วยตัวเอง

เครื่องจักรพิมพ์ 3 มิติจากขวดพลาสติก หรือเรียกง่ายๆ ว่าเครื่องจักรที่รีไซเคิลขวดพลาสติกให้เป็นวัสดุพิมพ์ 3 มิติ สร้างขึ้นโดยกลุ่มนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ซึ่งประกอบด้วย Truong Ngo Gia Bao, Le Hoang Bao Huy, Nguyen Dinh Minh Anh และ Do Hoang Phuong Trang ตั้งแต่เดือนมีนาคมที่ผ่านมา จนถึงปัจจุบัน เครื่องจักรนี้ได้รับการพัฒนาและทำงานได้อย่างเสถียร และกลุ่มนักเรียนยังคง "อัปเกรด" อินเทอร์เฟซเพื่อให้ดูสะดุดตายิ่งขึ้น

เกีย เป่า หัวหน้าทีม เล่าว่าแรงบันดาลใจในการริเริ่มโครงการนี้มาจากความต้องการใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติในโรงเรียนที่เพิ่มสูงขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเรียนการสอนหรือกิจกรรมชมรมเกี่ยวกับ STEM ( วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์) อย่างไรก็ตาม ราคาหมึกพิมพ์ 3 มิติมีราคาอยู่ระหว่าง 250,000-300,000 ดอง ซึ่งไม่เหมาะกับงบประมาณของนักเรียนจำนวนมาก

เจียเป่า (ซ้าย) และเป่าฮุย ประกอบชิ้นส่วนเครื่องจักรให้เสร็จสมบูรณ์

“ตอนนั้น เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับหมึกพิมพ์ 3 มิติชนิดหนึ่งที่มีคุณสมบัติเช่นเดียวกับขวดพลาสติกทั่วไป นั่นก็คือพลาสติก PET การค้นพบนี้เป็นแรงบันดาลใจให้เราค้นหาวิธีรีไซเคิลขวดพลาสติกให้เป็นเส้นใยพลาสติกที่มีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับการพิมพ์ 3 มิติเพื่อ การศึกษา ด้าน STEM รวมถึงช่วยตอบคำถามที่พวกเราสงสัยเมื่อเรียนรู้เกี่ยวกับอาชีพนี้” เป่ากล่าว

ในการออกแบบเครื่องรีไซเคิลขวดพลาสติก เป่ากล่าวว่าทีมงานต้องอ้างอิงโครงสร้างจากโค้ดโอเพนซอร์ส และเรียนรู้วิธีการใช้ซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลอง 3 มิติและซอฟต์แวร์เขียนโปรแกรมจาก YouTube หลังจากนั้น ทีมงานได้ออกแบบเครื่อง ซึ่งใช้พื้นฐานจากการออกแบบนี้ในการผลิตส่วนประกอบต่างๆ ของเครื่องจักร เช่น เฟือง ขาตั้ง เครื่องตัด... รวมถึงการเขียนโปรแกรมและประกอบมอเตอร์ด้วยวงจรควบคุมจำนวนมาก เพื่อช่วยให้เส้นใยพลาสติกที่เสร็จแล้วไม่เปราะเกินไปและมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสม...

ภาพรวมของเครื่องจักรที่รีไซเคิลขวดพลาสติกเป็นวัสดุการพิมพ์ 3 มิติและผลิตภัณฑ์พิมพ์ 3 มิติสำเร็จรูป

หลักการทำงานของเครื่องค่อนข้างเรียบง่าย ขั้นแรก ผู้ใช้จะตัดก้นขวดพลาสติกให้แบน แล้วจึงตัดเป็นเส้นใหญ่ตามแนวทแยงมุม จากนั้นเปิดสวิตช์ ปรับอุณหภูมิให้เหมาะสม แล้วนำเส้นใหญ่ใส่หัวทำความร้อนเพื่อปั่นให้เป็นเส้นเล็ก สุดท้าย ผู้ใช้จะเกี่ยวเส้นเล็กเข้ากับเฟือง แล้วปล่อยให้เครื่องทำงานโดยอัตโนมัติ" เป่าอธิบาย พร้อมเสริมว่าขวดพลาสติกขนาด 1.5 ลิตร 4 ขวด จะผลิตม้วนพลาสติกสำหรับพิมพ์โมเดล 3 มิติ 2 ชิ้น ขนาดสูง 15 x 5 เซนติเมตร

สมาชิกในทีมกล่าวว่า ส่วนที่ยากที่สุดในการสร้างเครื่องรีไซเคิลคือการทำให้แน่ใจว่าส่วนประกอบต่างๆ "เหมาะสม" กับแบบที่ออกแบบไว้ ยกตัวอย่างเช่น ทีมงานได้ออกแบบและพิมพ์ซ้ำเฟืองเกือบยี่สิบแบบเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่เสถียรที่สุดสำหรับเครื่องนี้ "เกือบทุกขั้นตอนต้องอาศัยการลองผิดลองถูกหลายครั้งเพื่อ 'ทำให้โครงสร้างเสร็จสมบูรณ์'" เป่าเปิดเผย

ขวดพลาสติกที่ต้องการรีไซเคิลจะผ่านหัวทำความร้อน (กล่องสีดำ ฝาด้านซ้าย) เพื่อผ่านการอบด้วยความร้อนและสร้างเส้นใยที่เหมาะสำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

เฟืองที่ออกแบบและพิมพ์แบบ 3 มิติช่วยให้เครื่องจักรดึงเส้นใยพลาสติกเข้าไปในม้วน

ความสำเร็จอันน่าทึ่ง

ก่อนที่จะผลิตเครื่องรีไซเคิลพลาสติก เกีย เป่า ได้รับรางวัลชนะเลิศระดับประเทศจากการแข่งขันหุ่นยนต์ระดับโลก MakeX และอันดับที่ 6 ของ โลก ที่จัดขึ้นที่เมืองกว่างโจว ประเทศจีน นอกจากนี้ นักศึกษาชายคนนี้ยังได้รับรางวัลระดับเมืองอีก 7 รางวัลจากโครงการหุ่นยนต์และเทคโนโลยีอื่นๆ

สมาชิกในกลุ่มมีความสามารถเท่าเทียมกัน บ๋าวฮุยได้รับรางวัลรองชนะเลิศอันดับ 1 ในการแข่งขันคณิตศาสตร์ระดับเมือง และรางวัลรองชนะเลิศอันดับ 3 ในการแข่งขันวิจัยทางวิทยาศาสตร์ระดับเมือง มินห์ อันห์ ได้รับรางวัลเหรียญทองแดงในการแข่งขันโอลิมปิกเดือนเมษายน สาขาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ และรางวัลรองชนะเลิศอันดับ 3 ในการแข่งขันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับเมือง เฟือง จ่าง ได้รับรางวัลเหรียญทองในการแข่งขันโอลิมปิกเดือนเมษายน สาขาภูมิศาสตร์

นำมารวมไว้ในหลักสูตรของโรงเรียน

นอกจากโครงการส่วนตัวแล้ว กลุ่มนักเรียนยังได้นำเครื่องรีไซเคิลพลาสติกจากขวดพลาสติกที่พิมพ์ 3 มิติมาเข้าร่วมกิจกรรมของชมรม STEM ที่โรงเรียนมัธยมปลายเหงียนถิมินห์ไค ซึ่งพวกเขาเป็นสมาชิกหลักทุกคน ที่นี่ สมาชิกใหม่จะได้เรียนรู้วิธีการสร้างและใช้งานผลิตภัณฑ์ทางเทคนิค และในขณะเดียวกันก็มีแหล่งวัสดุสำหรับผลิตผลิตภัณฑ์ที่พิมพ์ 3 มิติมากขึ้น เช่น แบบจำลองสำหรับประกอบวงจรไฟฟ้า ข้อต่อสำหรับหุ่นยนต์ เป็นต้น

ฟอง ตรัง (ซ้าย) และมินห์ อันห์ รับผิดชอบหลักในการแก้ไขเนื้อหาและออกแบบรูปภาพ

คุณเหงียน วัน บา รองผู้อำนวยการโรงเรียนมัธยมเหงียน ถิ มินห์ ไค กล่าวเสริมว่า ตั้งแต่ปีการศึกษาที่แล้ว หลักสูตร STEM ได้รับการออกแบบให้เป็นโปรแกรมสำหรับนักเรียนลงทะเบียนเรียน โดยมีครูผู้เชี่ยวชาญคอยดูแล ตารางเวลา และแผนการสอนที่เฉพาะเจาะจง ดังนั้น สมาชิกชมรม STEM อย่างเกีย เป่า จึงกลายเป็น "กำลัง" หลักในการสนับสนุนครูและเพื่อนร่วมชั้นเรียน

คุณบา กล่าวว่า เพื่อพัฒนาหลักสูตร STEM และสนับสนุนนักศึกษาในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการดำเนินโครงการ ทางโรงเรียนไม่เพียงแต่ลงทุนในสิ่งอำนวยความสะดวกเท่านั้น แต่ยังแสวงหาเงินทุนจากมหาวิทยาลัยและภาคธุรกิจต่างๆ อีกด้วย ผลิตภัณฑ์สำหรับนักศึกษา เช่น เครื่องจักรที่รีไซเคิลพลาสติกเป็นวัสดุพิมพ์ 3 มิติ ก็รวมอยู่ในโครงการนี้เพื่อใช้ประกอบการสอนและประกอบภาพ

ผ่านโครงการภาคปฏิบัติ นักศึกษาจำนวนมากได้รับประสบการณ์สำหรับการศึกษาต่อในอนาคต

การผลิต การเขียนโปรแกรม... เป็นทักษะที่สามารถฝึกฝนให้กับนักเรียนได้ตั้งแต่ยังอยู่ในโรงเรียน

“จนถึงปัจจุบัน โครงการของโรงเรียนโดยเฉพาะและกิจกรรม STEM โดยรวมได้กลายเป็น ‘จุดหมายปลายทาง’ อันทรงเกียรติ นักเรียนไม่เพียงแต่พัฒนาความสามารถเฉพาะด้านผ่านกิจกรรมที่เกี่ยวข้องเท่านั้น แต่ยังได้รับคำแนะนำด้านอาชีพที่เป็นประโยชน์ขณะอยู่ในโรงเรียนอีกด้วย” คุณบากล่าว

บ๋าวฮุยมีความคิดเห็นตรงกัน โดยกล่าวว่าจาก "คนที่ไม่รู้อะไรเลย" เขาได้รับความรู้และประสบการณ์ด้านวงจรไฟฟ้าและการเขียนโปรแกรมมากขึ้น ทำให้เขาพร้อมสำหรับความหลงใหลในการทำงานในอุตสาหกรรมวิศวกรรมการบินมากขึ้น มินห์ อันห์ และ เฟือง ตรัง เห็นพ้องต้องกันว่ากระบวนการทำงานที่ผ่านมาช่วยให้พวกเขาค้นพบจุดแข็งของตนเอง พร้อมกับได้รับประสบการณ์ในอุตสาหกรรมนี้ด้วย

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