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

مجموعة من الطلاب مع منتجات STEM، بما في ذلك آلة تعيد تدوير الزجاجات البلاستيكية 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، من قبل مجموعة من طلاب الصف الحادي عشر بما في ذلك Truong Ngo Gia Bao و Le Hoang Bao Huy و Nguyen Dinh Minh Anh و Do Hoang Phuong Trang منذ شهر مارس. حتى الآن، اكتسبت الآلة شكلها الحالي وهي تعمل بشكل مستقر، وتستمر مجموعة الطلاب في "ترقية" الواجهة لجعلها أكثر جاذبية للانتباه.

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 حول العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM). ومع ذلك، يتراوح سعر حبر الطباعة ثلاثية الأبعاد ما بين 250 ألف إلى 300 ألف دونج، وهو سعر غير مناسب لميزانية العديد من الطلاب.

جيا باو (يسار) وباو هوي يكملان أجزاء الآلة.

في ذلك الوقت، اكتشفنا نوعًا من حبر الطباعة ثلاثية الأبعاد يتمتع بخصائص مماثلة لزجاجات البلاستيك اليومية، ألا وهو بلاستيك البولي إيثيلين تيريفثالات (PET). حفّزنا هذا الاكتشاف على إيجاد طريقة لإعادة تدوير الزجاجات البلاستيكية وتحويلها إلى خيوط بلاستيكية مؤهلة للطباعة ثلاثية الأبعاد في مجال تعليم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM)، بالإضافة إلى المساعدة في الإجابة على أسئلتنا عند التعرّف على هذه المهنة، كما قال باو.

ولتصميم آلة إعادة تدوير الزجاجات البلاستيكية، قال باو إن الفريق اضطر إلى الرجوع إلى هيكل الكود مفتوح المصدر، بالإضافة إلى الدراسة الذاتية على موقع يوتيوب لكيفية 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 المناسب...

نظرة عامة على الآلة التي تقوم بإعادة تدوير الزجاجات البلاستيكية إلى مواد طباعة ثلاثية الأبعاد ومنتجات مطبوعة ثلاثية الأبعاد نهائية

مبدأ تشغيل الآلة بسيط للغاية. أولًا، يقطع المستخدم قاع الزجاجة البلاستيكية بشكل مسطح، ثم يواصل قطعها قطريًا إلى ألياف كبيرة. بعد ذلك، يُشغّل المفتاح، ويضبط درجة الحرارة المناسبة، ويضع الألياف الكبيرة في رأس التسخين لمعالجتها إلى ألياف صغيرة. وأخيرًا، يُثبّت المستخدم الألياف الصغيرة في الترس، ويترك الآلة تقوم بذلك تلقائيًا بالكامل، كما أوضح باو، مضيفًا أن أربع زجاجات بلاستيكية سعة 1.5 لتر ستُنتج لفات بلاستيكية لطباعة نموذجين ثلاثيي 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. "في كل خطوة تقريبًا كان علينا أن نحاول ونفشل عدة مرات من أجل "إتمام" الهيكل الكامل"، كما اعترف باو.

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 الماكينة 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 الدراسية

ولم يتوقف الأمر عند المشاريع الشخصية فحسب، بل جلبت مجموعة الطلاب أيضًا آلة إعادة تدوير البلاستيك للطباعة 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 لتجميع 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 للطلاب للتسجيل فيه، مع وجود معلمين متخصصين مسؤولين وجدول زمني محدد وخطة درس. وبالتالي، أصبح أعضاء نادي العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات 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 التمويل من الجامعات والشركات، من أجل تطوير برنامج العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات ودعم الطلاب في البحث العلمي وتنفيذ المشاريع. ويتضمن البرنامج أيضًا منتجات الطلاب مثل الآلة التي تعيد تدوير البلاستيك إلى مواد طباعة ثلاثية الأبعاد 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، أصبح برنامج المدرسة، خاصةً وأنشطة العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات عمومًا، وجهةً مرموقة. لا يقتصر الأمر على تنمية قدرات الطلاب من خلال الأنشطة ذات الصلة، بل يتلقون أيضًا توجيهًا مهنيًا عمليًا أثناء دراستهم، كما أشار السيد با.

وقال باو هوي، الذي شارك في الرأي نفسه، إنه اكتسب من "شخص لم يكن يعرف شيئًا" المزيد من المعرفة والخبرة في الدوائر الكهربائية والبرمجة، مما يجعله أكثر استعدادًا لشغفه بالعمل في صناعة هندسة الطيران. واتفق مينه آنه وفونج ترانج على أن عملية العمل الأخيرة ساعدتهما في 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