طلاب يصممون آلة لإعادة تدوير الزجاجات البلاستيكية وتحويلها إلى مواد طباعة ثلاثية الأبعاد

مجموعة من الطلاب مع منتجات STEM، بما في ذلك آلة لإعادة تدوير الزجاجات البلاستيكية وتحويلها إلى مواد طباعة ثلاثية الأبعاد (في الوسط)

افعلها بنفسك

تم تصنيع آلة خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد من الزجاجات البلاستيكية، أو ببساطة، الآلة التي تعيد تدوير الزجاجات البلاستيكية إلى مواد طباعة ثلاثية الأبعاد، بواسطة مجموعة من طلاب الصف الحادي عشر بما في ذلك Truong Ngo Gia Bao وLe Hoang Bao Huy وNguyen Dinh Minh Anh وDo Hoang Phuong Trang منذ شهر مارس. حتى الآن، اكتسبت الآلة شكلها وتعمل بشكل مستقر، وتواصل مجموعة الطلاب "ترقية" الواجهة لجعلها أكثر جاذبية.

وقالت جيا باو، قائدة الفريق، إن الدافع لبدء المشروع جاء من حقيقة أن الحاجة إلى استخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد في المدارس آخذة في الازدياد، وخاصة للتدريس أو أنشطة النادي المتعلقة بالعلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات. ومع ذلك، يتراوح سعر حبر الطباعة ثلاثية الأبعاد بين 250 ألفًا و300 ألف دونج، وهو سعر غير مناسب لميزانية العديد من الطلاب.

جيا باو (يسار) وباو هوي يكملان أجزاء الآلة.

"في ذلك الوقت، تعلمنا عن نوع من حبر الطباعة ثلاثية الأبعاد له نفس خصائص الزجاجات البلاستيكية اليومية، وهو بلاستيك البولي إيثيلين تيرفثالات. وقد حفزنا هذا الاكتشاف على إيجاد طريقة لإعادة تدوير الزجاجات البلاستيكية إلى خيوط بلاستيكية مؤهلة للطباعة ثلاثية الأبعاد للتعليم في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات، فضلاً عن المساعدة في الإجابة على أسئلتنا عند التعرف على المهنة"، كما قال باو.

ولتصميم آلة إعادة تدوير الزجاجات البلاستيكية، قال باو إن الفريق كان عليه الرجوع إلى الهيكل من الكود مفتوح المصدر، بالإضافة إلى الدراسة الذاتية على موقع يوتيوب حول كيفية استخدام برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد وبرامج البرمجة. بعد ذلك يقوم الفريق برسم التصميم، وبناءً عليه ينتجون مكونات الآلة مثل التروس، وحوامل الدراجة، والقواطع...، ويقومون ببرمجة وتجميع المحرك بما في ذلك العديد من دوائر التحكم لمساعدة الخيوط البلاستيكية النهائية على عدم أن تكون هشة للغاية وأن يكون لها القطر الصحيح...

نظرة عامة على الآلة التي تعيد تدوير الزجاجات البلاستيكية إلى مواد طباعة ثلاثية الأبعاد ومنتجات مطبوعة ثلاثية الأبعاد

وأوضح باو أن "مبدأ تشغيل الماكينة بسيط للغاية. أولاً، يقطع المستخدم الجزء السفلي من الزجاجة البلاستيكية بشكل مسطح ثم يستمر في قطعها قطريًا إلى ألياف كبيرة. ثم يقوم بتشغيل المفتاح وضبط درجة الحرارة المناسبة ووضع الألياف الكبيرة في رأس التسخين لمعالجتها إلى ألياف صغيرة. وأخيرًا، يربط المستخدم الألياف الصغيرة بالترس ويترك الماكينة تفعل ذلك تلقائيًا تمامًا"، مضيفًا أن 4 زجاجات بلاستيكية سعة 1.5 لتر ستنتج لفات بلاستيكية لطباعة نموذجين ثلاثي الأبعاد بارتفاع 15 سم × 5 سم.

وبحسب أعضاء الفريق فإن الجزء الأصعب في تصنيع آلة إعادة التدوير هو التأكد من أن المكونات "تتطابق" مع التصميم. على سبيل المثال، قام الفريق بتصميم وطباعة ما يقرب من عشرين ترسًا مختلفًا مرارًا وتكرارًا للحصول على المنتج النهائي الأكثر استقرارًا للآلة. "قال باو "في كل خطوة تقريبًا كان علينا أن نحاول ونفشل عدة مرات من أجل "إتمام" الهيكل الكامل".

ستمر الزجاجات البلاستيكية المراد إعادة تدويرها عبر رأس التسخين (الصندوق الأسود، الغطاء الأيسر) لتتم معالجتها حرارياً وتشكيل خيوط مناسبة للطابعات ثلاثية الأبعاد.

تساعد التروس المصممة والمطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد الآلة على سحب الخيوط البلاستيكية إلى لفات

إنجاز رائع

قبل تصنيع آلة إعادة تدوير البلاستيك، فازت جيا باو بالجائزة الأولى على المستوى الوطني في مسابقة MakeX العالمية للروبوت، ثم احتلت المركز السادس في الجولة العالمية التي أقيمت في قوانغتشو، الصين. بالإضافة إلى ذلك، فاز الطالب أيضًا بـ 7 جوائز على مستوى المدينة في مجال الروبوتات وغيرها من المشاريع التكنولوجية.

أعضاء المجموعة موهوبون على حد سواء. فازت باو هوي بالجائزة الثانية في مسابقة الرياضيات على مستوى المدينة والجائزة الثالثة في البحث العلمي على مستوى المدينة. فازت مينه آنه بالميدالية البرونزية في أولمبياد أبريل في العلوم الطبيعية والجائزة الثالثة في مسابقة العلوم والتكنولوجيا على مستوى المدينة. فونج ترانج هي صاحبة الميدالية الذهبية الأولمبية في شهر أبريل في الجغرافيا.

دمجها في المناهج المدرسية

ولم يتوقف الأمر عند المشاريع الشخصية، بل جلبت مجموعة الطلاب أيضًا آلة إعادة تدوير البلاستيك بالطباعة ثلاثية الأبعاد من الزجاجات البلاستيكية إلى أنشطة نادي STEM في مدرسة Nguyen Thi Minh Khai الثانوية، حيث يعتبرون جميعًا أعضاءً رئيسيين. هنا، يمكن للأعضاء الجدد تعلم كيفية صنع وتشغيل منتج تقني، كما يمكنهم أيضًا الحصول على المزيد من الموارد لإنتاج منتجات مطبوعة ثلاثية الأبعاد مثل نماذج تجميع الدوائر الكهربائية والمفاصل الخاصة بالروبوتات...

فونج ترانج (يسار) ومينه آنه مسؤولان بشكل أساسي عن تحرير المحتوى وتصميم الصور.

وأضاف السيد نجوين فان با، نائب مدير مدرسة نجوين ثي مينه خاي الثانوية، أنه منذ العام الدراسي السابق، تم تصميم برنامج STEM ليكون برنامجًا يمكن للطلاب التسجيل فيه، مع وجود معلمين متخصصين مسؤولين وجدول زمني محدد وخطة درس. وبالتالي، يصبح أعضاء نادي STEM مثل جيا باو أيضًا "القوة" الأساسية لدعم المعلمين والأقران في الفصل.

وبحسب السيد با، فإن المدرسة لا تستثمر في المرافق فحسب، بل تسعى أيضًا إلى الحصول على تمويل من الجامعات والشركات، من أجل تطوير برنامج العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات ودعم الطلاب في البحث العلمي وتنفيذ المشاريع. ويتم أيضًا تضمين منتجات الطلاب مثل الآلة التي تعيد تدوير البلاستيك إلى مواد طباعة ثلاثية الأبعاد في البرنامج لأغراض التوضيح والتدريس.

ومن خلال المشاريع العملية، اكتسب العديد من الطلاب الخبرة لدراساتهم المستقبلية.

التصنيع والبرمجة... هي مهارات يمكن تدريب الطلاب عليها منذ لحظة وجودهم في المدرسة.

"حتى الآن، أصبحت برامج المدرسة بشكل خاص وأنشطة العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات بشكل عام "وجهة" مرموقة. لا يطور الطلاب قدراتهم المحددة من خلال الأنشطة ذات الصلة فحسب، بل يتلقون أيضًا إرشادات مهنية عملية أثناء وجودهم في المدرسة"، كما شارك السيد با.

وشاطر باو هوي الرأي قائلاً إنه من "شخص لا يعرف شيئاً"، اكتسب المزيد من المعرفة والخبرة في الدوائر الكهربائية والبرمجة، مما جعله أكثر استعداداً لشغفه بالعمل في صناعة هندسة الطيران. واتفق مينه آنه وفونج ترانج على أن عملية العمل الأخيرة ساعدتهما على اكتشاف نقاط قوتهما واكتساب الخبرة في الصناعة.

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