Studenten entwickeln Maschine zum Recycling von Plastikflaschen in 3D-Druckmaterialien

Eine Gruppe von Schülern mit MINT-Produkten, darunter eine Maschine, die Plastikflaschen in 3D-Druckmaterialien recycelt (Mitte).

Mach es selbst

Die 3D-Druckfilamentmaschine aus Plastikflaschen, oder einfach ausgedrückt, die Maschine, die Plastikflaschen in 3D-Druckmaterialien recycelt, wurde seit März von einer Gruppe von Schülern der 11. Klasse hergestellt, darunter Truong Ngo Gia Bao, Le Hoang Bao Huy, Nguyen Dinh Minh Anh und Do Hoang Phuong Trang. Bis jetzt hat die Maschine Gestalt angenommen und läuft stabil, und die Studentengruppe arbeitet weiterhin an der „Aktualisierung“ der Schnittstelle, um sie ansprechender zu gestalten.

Gia Bao, die Leiterin des Teams, erklärte, dass die Motivation für den Start des Projekts darin liege, dass der Bedarf an 3D-Druckern in Schulen zunehme, insbesondere für den Unterricht oder für Clubaktivitäten im Bereich MINT (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik). Allerdings liegt der Preis für 3D-Drucktinte zwischen 250.000 und 300.000 VND, was für das Budget vieler Studenten nicht geeignet ist.

Gia Bao (links) und Bao Huy vervollständigen die Maschinenteile.

„Damals erfuhren wir von einer Art 3D-Drucktinte, die die gleichen Eigenschaften wie herkömmliche Plastikflaschen aufweist, nämlich PET-Kunststoff. Diese Entdeckung motivierte uns, einen Weg zu finden, Plastikflaschen in geeignete Kunststofffilamente für den 3D-Druck für die MINT-Ausbildung zu recyceln und gleichzeitig unsere Fragen bei der Ausbildung in diesem Beruf zu beantworten“, sagte Bao.

Um die Recyclingmaschine für Plastikflaschen zu entwerfen, musste das Team laut Bao die Struktur aus Open-Source-Code zu Rate ziehen und sich außerdem auf YouTube im Selbststudium den Umgang mit 3D-Modellierungssoftware und Programmiersoftware aneignen. Anschließend entwirft das Team den Entwurf, auf dessen Grundlage es die Maschinenbauteile wie Zahnräder, Ständer, Schneidemesser usw. herstellt, den Motor inklusive vieler Steuerkreise programmiert und zusammenbaut, damit das fertige Kunststofffilament nicht zu spröde wird und den richtigen Durchmesser hat …

Übersicht über die Maschine, die Plastikflaschen in 3D-Druckmaterialien und fertige 3D-Druckprodukte recycelt

„Das Funktionsprinzip der Maschine ist ganz einfach. Zuerst schneidet der Benutzer den Boden der Plastikflasche flach und schneidet ihn dann schräg weiter in große Fasern. Dann schaltet man den Schalter ein, stellt die entsprechende Temperatur ein und legt die großen Fasern in den Heizkopf, um sie zu kleinen Fasern zu verarbeiten. Schließlich hängt der Benutzer die kleinen Fasern in das Getriebe ein und überlässt der Maschine die Arbeit vollautomatisch“, erklärte Bao und fügte hinzu, dass aus vier 1,5-Liter-Plastikflaschen Plastikrollen hergestellt werden, mit denen zwei 15 cm x 5 cm große 3D-Modelle gedruckt werden können.

Laut Aussage der Teammitglieder besteht der schwierigste Teil bei der Herstellung der Recyclingmaschine darin, sicherzustellen, dass die Komponenten zum Design „passen“. Beispielsweise hat das Team fast zwanzig verschiedene Zahnräder immer wieder entworfen und gedruckt, um das stabilste Endprodukt für die Maschine zu erhalten. „Bei fast jedem Schritt mussten wir viele Versuche unternehmen und scheiterten, um die gesamte Struktur fertigzustellen“, vertraute Bao an.

Die zu recycelnden Plastikflaschen werden durch den Heizkopf (schwarze Box, linke Abdeckung) geleitet, wo sie einer Wärmebehandlung unterzogen werden und ein für 3D-Drucker geeignetes Filament bilden.

3D-entworfene und gedruckte Zahnräder helfen der Maschine, Kunststofffilamente zu Rollen zu ziehen

Bemerkenswerte Leistung

Bevor Gia Bao die Kunststoffrecyclingmaschine baute, gewann er beim globalen Roboterwettbewerb MakeX auf nationaler Ebene den ersten Preis und belegte anschließend beim Weltwettbewerb in Guangzhou (China) den 6. Platz. Darüber hinaus gewann der Student auch sieben Auszeichnungen auf Stadtebene für Robotik und andere Technologieprojekte.

Die Mitglieder der Gruppe sind gleichermaßen talentiert. Bao Huy gewann den zweiten Preis im Mathematikwettbewerb auf Stadtebene und den dritten Preis in der wissenschaftlichen Forschung auf Stadtebene. Minh Anh gewann bei den Olympischen Spielen im April eine Bronzemedaille in Naturwissenschaften und den dritten Preis beim Wissenschafts- und Technologiewettbewerb auf Stadtebene. Phuong Trang ist die Gewinnerin der olympischen Goldmedaille in Geographie, die im April stattfand.

In den Schullehrplan integrieren

Die Schülergruppe beschränkte sich nicht nur auf persönliche Projekte, sondern brachte die Maschine zum 3D-Druck von Plastikflaschen zum Recycling auch in die Aktivitäten des MINT-Clubs der Nguyen Thi Minh Khai High School ein, wo sie alle wichtige Mitglieder sind. Hier können neue Mitglieder lernen, wie man ein technisches Produkt herstellt und bedient, und verfügen außerdem über mehr Ressourcen zur Herstellung von 3D-gedruckten Produkten wie Modellen zum Zusammenbau elektrischer Schaltkreise, Gelenken für Roboter usw.

Phuong Trang (links) und Minh Anh sind hauptsächlich für die Inhaltsbearbeitung und Bildgestaltung verantwortlich.

Herr Nguyen Van Ba, stellvertretender Schulleiter der Nguyen Thi Minh Khai High School, fügte hinzu, dass MINT seit dem letzten Schuljahr als Programm konzipiert sei, für das sich die Schüler anmelden können, mit spezialisierten Lehrern an der Spitze und einem speziellen Stunden- und Unterrichtsplan. MINT-Clubmitglieder wie Gia Bao werden daher auch zur zentralen „Kraft“, die Lehrer und Mitschüler im Unterricht unterstützt.

Um das MINT-Programm weiterzuentwickeln und die Schüler bei der wissenschaftlichen Forschung und Projektumsetzung zu unterstützen, investiert die Schule laut Herrn Ba nicht nur in Einrichtungen, sondern bemüht sich auch um Finanzierung bei Universitäten und Unternehmen. Auch Schülerprodukte wie beispielsweise eine Maschine, die Plastik zu 3D-Druckmaterialien recycelt, sind zur Veranschaulichung und für den Unterricht im Programm enthalten.

Durch Praxisprojekte haben viele Studierende Erfahrungen für ihr weiteres Studium gesammelt.

Fertigkeiten in der Fertigung, im Programmieren usw. können Schülern bereits in der Schule vermittelt werden.

„Bisher sind das Schulprogramm im Besonderen und die MINT-Aktivitäten im Allgemeinen zu einem prestigeträchtigen ‚Ziel‘ geworden. Die Schüler entwickeln durch entsprechende Aktivitäten nicht nur ihre spezifischen Fähigkeiten, sondern erhalten bereits während der Schulzeit eine praktische Berufsberatung“, erklärte Herr Ba.

Bao Huy teilte diese Meinung und sagte, dass er von einer Person, „die nichts wusste“, mehr Wissen und Erfahrung im Bereich elektrischer Schaltkreise und Programmierung erlangt habe, was ihn besser auf seine Leidenschaft, die Arbeit in der Luftfahrtindustrie, vorbereitet habe. Minh Anh und Phuong Trang stimmten darin überein, dass der jüngste Arbeitsprozess ihnen dabei geholfen habe, ihre Stärken zu entdecken und Erfahrungen in der Branche zu sammeln.

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