Học tập tích cực, trải nghiệm thông qua đồ án thiết kế, chế tạo và đánh giá thông số vận hành máy in 3D theo công nghệ FDM = Project- and cased-based active learning through engineering project of design, manufacture, and evaluation of processing parameters for fdm-based 3d printers

Abstract

Chế tạo sản phẩm bằng phương pháp đắp dần vật liệu đóng vai trò quan trọng trong quá trình thiết kế, chế tạo cũng như phát triển sản phẩm và là công nghệ cốt lõi của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. Trong số đó, công nghệ lắng đọng vật liệu (FDM - Fused Deposition Modeling) là công nghệ phổ biến nhất. Nó đã và đang được áp dụng vào lĩnh vực giáo dục, đào tạo ở nước ta nhằm kích thích quá trình học tập tích cực của học sinh - sinh viên do những ưu điểm như chi phi thấp, vật liệu không độc hại, kết cấu máy đơn giản, an toàn, dễ sử dụng... Nghiên cứu này trình bày phương pháp học tập tích cực cho sinh viên thông qua dự án thiết kế, chế tạo và đánh giá thông số vận hành của máy in 3D sử dụng vật liệu nhựa PLA (Poly Acid). Bài báo hướng dẫn cụ thể quy trình từ thiết kê mô hình 3D, tạo các tệp dữ liệu STL, thiết kê hệ thống truyền động, các phần tử cơ khí - điều khiển, thiết lập bộ thông số quá trình vận hành, đánh giá chất lượng, thời gian chế tạo sản phẩm... nhằm hỗ trợ người học thực hiện theo từng bước để hoàn thiện các kỹ năng cần thiết. Sản phẩm đạt được của quá trình tạo mẫu bằng công nghệ in 3D cho thấy người học đã được tăng cường khá năng học tập chủ động, tích cực và góp phần hình thành nhiều kỹ năng quan trọng khác như kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng giải quyết vấn đề và tư duy thiết kế sản phẩm.