Học trò quê chế tạo “Máy tạo mẫu công nghiệp – 3D XBOT”

Niềm đam mê sáng tạo

Ấn tượng đầu tiên khi chúng tôi tiếp xúc với Hùng là môt cậu học trò thông minh, nhanh nhẹn và chững chạc trong cách ăn nói. Tại cuộc thi khoa học kỹ thuật cấp quốc gia học sinh trung học năm 2015 – 2016 vừa được tổ chức tại Hải Phòng từ ngày 5 – 8/3/2016 với đề tài “Máy tạo mẫu công nghiệp – 3D XBOT” hữu ích cùng phần thuyết trình, hùng biện thông minh, Hùng đã thuyết phục được ban giám khảo trao giải nhất cho sản phẩm của mình.

Hùng là con út trong gia đình có hai chị em. Từ nhỏ, em đã say mê với máy móc, thiết bị điện tử. Ngay những năm cấp 2, Hùng đã có sản phẩm dự thi khoa hoc kỹ thuật cấp tỉnh. Lên THPT, Hùng tiếp tục theo đuổi niềm đam mê sáng tạo của mình và sản phẩm “Máy tạo mẫu công nghiệp – 3D XBOT” với giải nhất quốc gia chính là thành quả mà em đạt được sau sự nỗ lực ấy.

Được biết, ý tưởng đến với Hùng rất tình cờ. Trong một lần nghỉ hè cùng ông nội ra bệnh viện chữa trị, chứng kiến cảnh bệnh nhân mất tay, chân mà việc thay thế thì gặp rất nhiều khó khăn. Trong khi đó, việc tạo được những cánh tay, chân phù hợp chính xác với thông số, kích thước từng bệnh nhân là rất khó nếu chỉ dựa vào công nghệ đúc.

Từ ngày đi bệnh viện cùng ông về, Hùng luôn trăn trở làm sao để chế tạo được chiếc máy tạo mẫu nhằm khắc phục được những nhược điểm mà công nghệ đúc chưa làm được, để từ đó sản xuất ra những mẫu vật liệu có độ chính xác cao, phù hợp với từng đối tượng.

Tưởng chừng đó chỉ là ý nghĩ thoáng qua. Nhưng rồi nghĩ là làm, kể từ tháng 6/2015, Hùng bắt tay vào chế tạo. Việc đầu tiên là nghiên cứu các thuật toán, mạch điện cũng như cơ chế hoạt động, động cơ máy tạo mẫu được Hùng tái chế từ các động cơ của máy photocopy, khung máy được tái chế từ những vật liệu bỏ đi.

Cứ thế, hàng ngày sau những tiết học chính khóa ở trường, Hùng lại đạp xe về nhà tìm tòi thực hành lắp ráp, thử nghiệm máy, nhiều lúc quên cả giờ ăn cơm.

Cuối cùng, sau gần 5 tháng miệt mài mày mò, Hùng đã cho ra đời chiếc “Máy tạo mẫu công nghiệp – 3D XBOT” đầu tiên.

Máy được vận hành theo 2 cơ chế là cơ chế nhân bản mẫu vật và cơ chế tạo mẫu bản vẽ. Cơ chế nhân bản mẫu vật là đưa mẫu vật sẵn có vào buồng quét, sử dụng camera điều khiển quay quét mẫu mật dưới dạng 3D.

Còn cơ chế tạo mẫu bản vẽ là sau khi có ý tưởng về các linh kiện, mẫu vật, người dùng sử dụng các phần mềm như soild work, 3Dmax Sketchup, Auto cad để thiết kế mẫu vật nhằm điều chỉnh kích thước và các tính chất mong muốn. Sau đó, xuất file mẫu vật, linh kiện dưới dạng (.STL) từ đó sản xuất ra sản phẩm.

Hiệu quả bất ngờ

“Máy tạo mẫu công nghiệp – 3D XBOT” đáp ứng được việc khắc phục khuyết điểm của các công nghệ tạo phôi cũ (đúc, rèn, gò…) cũng như nhu cầu của người dùng về mặt chất lượng mẫu vật linh kiện và về thời gian.

Ưu điểm của máy là có thể hỗ trợ cho người dùng không có chuyên môn, trong đó các phần mềm mô tả chính xác ý tưởng của người dùng. Đặc biệt, với cơ chế tạo mẫu bản vẽ, người dùng có thể tham khảo nguồn tài liệu phong phú trên mạng internet.

Tuy nhiên, Hùng cho biết, thời gian đầu sáng chế cũng gặp khá nhiều khó khăn, vì vật liệu chủ yếu được làm từ phế liệu tái chế nên tính đồng bộ chưa cao. Song hiệu quả mà nó mang lại thì quả thực rất bất ngờ, có thể nhanh gấp hàng chục lần so với công nghệ đúc, đặc biệt có thể khắc phục được những khuyết điểm mà công nghệ đúc chưa làm được.

Trao đổi với phóng viên báo Giáo dục và Thời đại, Hùng tự tin khẳng định trong tương lai không xa máy 3D XBOT sẽ là bước đột phá trong công nghệ chế tạo với ngành Y tế để làm chân, tay giả đúng với thông số của người đặt hàng.

Ngoài ra máy có thể áp dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau như về giáo dục (tạo dụng cụ thí nghiệm, thước, bút,..); trang sức (tạo các mẫu giây chuyền, nhẫn, vòng,..); tạo mẫu đồ chơi trẻ em; trong chế tạo linh kiện máy móc, có thể nhân bản nhiều mẫu vật có độ chi tiết cao.

Theo Hùng, chi phí để làm ra một chiếc máy tạo mẫu công nghiệp 3D XBOT chỉ mất khoảng 5 triệu đồng. Mặc dù điều kiện kinh tế chưa dư giả nhưng bố mẹ Hùng sẵn sàng đầu tư cho Hùng mua sắm dụng cụ, hệ thống máy tính, thiết bị điện tử để Hùng hoàn thành sản phẩm của mình.