Наш проект называется «Trash can ideas». Из названия понятно, что мы – за охрану окружающей среды! Зачастую современные блага цивилизации создают не только удобства для людей, но и наносят непоправимый урон природе. Только за последние 10 лет в  мире было произведено больше пластиковых изделий, чем за предыдущее столетие. Известно, что пластик разлагается около двух сотен лет. Попадая в  землю, пластмассы распадаются на мелкие частицы и начинают выбрасывать в окружающую среду химические вещества, добавленные в них при производстве.  Это может быть хлор, различные химикаты, например токсичные или канцерогенные антивоспламенители.

Но существует ещё одна причина создания данного проекта. Одна из главных целей проекта: разработать способ переработки пластиковых отходов - в помощь людям и реальный шаг к защите окружающей среды. 

Несмотря на то, что на дворе 21 век и новые технологии, но в нашем небольшом селе в Западном Казахстане мало кто работал с 3 D-принтером. Таковой имеется в местном Дворце школьников, но существует проблема: отсутствие филамента, его дороговизна. Наша идея заключается в том, чтобы использовать эти пластиковые отходы и получить их как ценный ресурс для 3D-печати. 

Среди пунктов по генерации идей: организация точек утилизации и сбора пластиковых отходов, сотрудничество с общественными организациями, поиск волонтеров, консультация со специалистами, конструирование аппарата, поиск спроса и предложений по реализации феломента.

Была разработана специальная серия вытяжки филамента, которая позволяет нам получать качественный материал для 3D-печати из пластиковых бутылок. С помощью этой технологии мы превращаем отходы в новый ресурс, который может быть использован для добычи полезных ископаемых, от бытовых товаров до промышленных деталей.

Конструкция аппарата представляет из себя полный автоматизированный цикл создания феломента для  3D-печати. Модель аппарата установлена на листе ДВП толщиной 1 см. Это необходимо, т.к. сам аппарат имеет большую массу (около 7 кг). К тому же, наша конструкция – это «мини-завод», поэтому устойчивость при технологическом процессе очень важна.  

В первой части мы разместили бутылкорез для того, чтобы нарезать пластик на полоски необходимого диаметра. Мы сконструировали бутылкорез из одного шагового двигателя, катушки (на которую наматывается пластик) и вращательных механических элементов. Это необходимо, чтобы иметь возможность нарезать пластик в больших объемах. 

В основной части аппарата нарезанные пластиковые полоски под действием второго шагового мотора проходят в экструдер. Здесь через сопло диаметром 4 мм пластиковые полоски вытягиваются в нить, мгновенно охлаждаясь кулером. 

Третий шаговый мотор накручивает созданный филамент на катушки. С этих катушек под действием дополнительного мотора филамент перематывается на съемные катушки. Филамент готов к использованию!

Программная часть работы нашего аппарата написана на языке программирования СС+ в среде Arduino. В качестве микроконтроллера использовано Arduino Mega, как более совершенная модель серии Arduino. Моторы подключены через драйвера, которые позволяют управлять напряжением и направлением движения моторов. К ArduinoMega подключен LCD экран, на котором отображается температура экструдера, который нагревает пластик.

Питание осуществляется напрямую через сеть. В качестве преобразователя служит 12 V блок питания, на котором расположена кнопка включения устройства.

За время работы над проектом нами были переработаны сотни пластиковых бутылок. Мы имеем дело с лабораторией, связанной с вытяжкой филамента и печатью на 3D-принтере. С использованием таких полученных филамента мы успешно напечатали прототипы различных предметов, таких как вазы, кухонные принадлежности и запасные части для механизмов.

В самых первых прототипах мы пробовали интернет-идеи. И даже получали первый филамент, пропуская пластик через  сопло клеевого пистолета! И нарезали пластик вручную! Сейчас мы гордимся результатом – нам удалось сконструировать действующий «мини-завод» по производству филамента. Он не громоздкий, в нем нет лишних деталей. Именно компактность нашего аппарата отличает его аналогов из интернета.

Участвуя в региональном экологическом конкурсе «Жасыл ұрпақ» по заказу Компании Shell, наш проект  «Trash can ideas» победил, получив Грант на реализацию проекта. Мы видим большой потенциал в развитии нашего проекта. Этот проект основан на нашей убежденности, что инновационные решения в области переработки пластика не только актуальны, но и необходимы для нашего будущего.