Trẻ em tiếp cận công nghệ in 3D như thế nào?

Công nghệ in 3D hiện nay đã rất phổ biến, các trường tiểu học và trung học đã mang công nghệ in 3D vào trường rất nhiều (đặc biệt là những trường quốc tế), nhiều phụ huynh cũng cho con nhỏ tiếp cận với in 3D từ rất sớm. Việc này mang lại lợi ích rất lớn cho trẻ, thời gian của trẻ dành cho việc vừa học vừa chơi. Hơn nữa in 3D mang lại rất nhiều hứng thú cho trẻ khi làm tạo ra được sản phẩm bằng máy in 3D, kích thích sự sáng tạo, tò mò, tìm tòi và học hỏi.

Rất đơn giản để trẻ tiếp cận với công nghệ in 3D, chỉ gói gọn trong 2 giai đoạn chính: Thiết kế mô hình 3D và làm việc trực tiếp với máy in 3D . Bài viết này sẽ giới thiệu chi tiết về một số phần mềm thiết kế 3D dành cho trẻ (có kèm hướng dẫn sử dụng trên một phần số phần mềm phổ biến), giới thiệu về máy in 3D và đưa ra gợi ý về loại máy in 3D phù hợp cho trẻ em. còn có một giai đoạn nhỏ nữa là sử dụng phần mềm hỗ trợ in 3D để chuyển mô hình 3D vào máy in 3D, nhưng bước này rất đơn giản nên có thể xem thêm bài viết về phần mềm in 3D

1/ Top 5 phần mềm thiết kế 3D dành cho trẻ em

Muốn in 3D được thì cần phải có file thiết kế 3D, hiện tại có rất nhiều thư viện các file mẫu (được cộng đồng đóng góp) chia sẻ miễn phí nên không cần phải thiết kế các file 3D. Nhưng để tăng thêm phần hứng thú cho trẻ em, kích thích sự sáng tạo thì nên để trẻ em tự thiết kế các mô hình 3D trên các phần mềm. Không hề kho khăn như chúng ta nghĩ vì các phần mềm dành cho trẻ em rất đơn giản, trực quan. Các tập đoàn công nghệ lớn cũng không bỏ qua điều này, họ đã trang bị sẵn các công cụ thiết kế 3d cho trẻ em, giao diện đơn giản, dễ sử dụng và bắt mắt.

Việt Machine giới thiệu một số phần mềm, công cụ chuyên dành riêng cho trẻ em thiết kế 3D. Không chỉ dành cho việc in 3D mà nó còn được ứng dụng rất nhiều trong môi trường giáo dục.

1.1/ Tinkercad – Autodesk’s Baby CAD

Đây là một phần mềm của hãng Autodesk, đây là hãng phần mềm kỹ thuật rất nối tiếng trên thế giới, chuyên phát triển những phần mềm hỗ trợ thiết kế, tính toán, mô phỏng, phân tích cho các lĩnh vực: cơ khí, xây dựng, điệ,… Bên cạnh đó họ vẫn có phần mềm đơn giản cho trẻ em đó là TinkerCAD. TinkerCAD là phần mềm online, không phải cài đặt, nghĩa là chỉ cần đăng ký tài khoản và sử dụng thông qua internet, khá là thuận tiện. Thật lòng mà nói, Tinker CAD là phần mềm tốt nhất cho trẻ em và cũng là phần mềm dễ sử dụng nhất hiện nay.

Ưu điểm của TinkerCAD: Phần mềm này có sẵn các thư viện để chọn, có thể dùng chuột để kéo thả và ghép chúng lại thành một đối tượng hoàn chỉnh và rồi xuất ra file stl, obj để sử dụng cho máy in 3d, và nó cũng cho phép người dùng nhập đối tượng từ phần mềm khác vào.

♦ Mở rộng: Vì phần mềm này quá phổ biến và được sử dụng rất nhiều tại Việt Nam, nên Việt Machine có một bài viết hướng dẫn cách sử dụng phần mềm TinkerCAD, các phụ huynh có thể tham khảo và hướng dẫn lại cho trẻ em cách sử dụng phần mềm: Hướng dẫn Tinkercad – 5 bước đơn giản cho người mới bắt đầu

1.2/ Solidworks Apps for Kids – The Full Set of Tools

Solidworks là phần mềm của hãng Dassault Systemes, đây một công ty nổi tiếng trong in 3d công nghiệp và phần mềm thiết kế 3D và họ cũng thiết kế riêng bộ phần mềm đơn giản cho trẻ em. Và sử dụng app cho nhiều nền tảng, khá linh hoạt.

• Bộ công cụ Solidworks cho trẻ em gồm 5 loại Capture it, Shape it, Style it, Mech it, Print it. Và chính combo này giúp trẻ em có thể thực hiện được nhiều công việc khác nhau, một cách đơn giản và nhanh chóng như có thể nhập file và xuất file in3d
• Mọi công cụ solidworks Kid khá đơn giản và dễ sử dụng, giao diện trực quan và hãng cũng cho biết là ứng dụng của hãng khá phù hợp cho trẻ em từ 4-14 tuổi
• Ngoài ra họ cũng có các công cụ tạo cơ cấu cơ khí để ứng dụng cho lĩnh vực STEM gọi là MECH ( mechanism). Cũng tương tự như TinkerCAD, Solidworks for kids là phần mềm miễn phí và sử dụng online, bạn chỉ cần đăng ký một tài khoản solidworks để sử dụng

♦ Mở rộng: Xem thêm các thông tin về phần mềm này trực tiếp tại trang chủ: Solidworks Apps for Kids

1.3/ 3DSlash – Looks like Minecraft

Nếu đã biết đến cách tạo đối tượng trên Minecraft thì bạn cũng sẽ biết cách sử dụng phần mềm 3DSlash này, hoàn toàn tương tự. 3DSlash là phần mềm có thể sử dụng online hoặc offline và tương thích với nhiều hệ điều hành Linux, Windows, macOS và cả Raspberry Pi , nhưng đây không phải là phần mềm miễn phí đúng nghĩa, bạn có thể sử dụng bản free nhưng lại không cho lưu và sẽ thiếu khá nhiều tính năng. Khi chọn gói có phí thì giá từ 2-20$/tháng

Giao diện của 3D slash cũng thân thiện và dễ sử dụng, nó thể hiện sự tạo và hủy đối tượng, khá là hứng thú với trẻ em. Phần mềm này cũng kết nối với google drive và sau khi thiết kế xong bạn có thể lưu trên đó.

3Dslash cũng có sẵn các lệnh như các công cụ thực tế của thợ cơ khí để nhanh chóng tao các đối tượng thông dụng như búa, dũa, khoan,. Nếu bạn thực sự quan tâm tới phần mềm thiết kế 3d thú vị nhất cho trẻ em thì không nên bỏ qua phần mềm này

♦ Mở rộng: Xem thêm các thông tin về phần mềm này trực tiếp tại trang chủ: 3DSlash

1.4/ BlocksCAD – Drag & Drop CAD

Phần mềm này khá đơn giản để sử dụng, bạn chỉ cần kéo thả đối tượng khi dựng hình. Giao diện của nó làm gợi nhớ ngay tới phần mềm Makeblok’s STEM, khá thân thuộc với trẻ em trên thế giới. Phần mềm này cũng cho xuất các file stl để sử dụng cho máy in 3d. Điểm hay ở việc kéo thả sản phẩm là bạn có thể tạo các đối thượng một cách khá thỏa mái và rất trực quan, hình sao thì ghép nó ra vậy, không cầu kỳ.

Đặc biệt: Blockscad cũng có rất nhiều hướng dẫn miễn phí trên Youtube, nên việc học cách sử dụng nó là rất dễ dàng.

♦ Mở rộng: Xem thêm các thông tin về phần mềm này trực tiếp tại trang chủ: Blockscad

1.5/ SketchUp Free – Web-powered CAD

Sketchup Free theo như tên của nó là phiên bản miễn phí của Sketchup, là phiên bản chạy trên nền tảng web và khá dễ sử dụng, khi mở phần mềm lên, các ô bên cạnh sẽ chỉ bạn cách thao tác. Sketchup Free là phần mềm lý tưởng vì ban đầu các hình được dựng ở 2D sau đó được chuyển qua 3D, khá linh hoạt khi cần thiết kế sản phẩm phức tạp.

Các công cụ của phần mềm SKetchup được bố trí gọn gàng, khoa học, nên phù hợp với trẻ em. Nó cũng là phần mềm miễn phí 100%, bạn chỉ cần có tài khoản để đăng nhập vào và sử dụng. Nó có nhiều công cụ hơn, nhiều chức năng hơn nên sẽ phù hợp với các trẻ em từ đã bắt đầu học tiểu học (từ 6 tuổi)

♦ Mở rộng: Xem thêm các thông tin về phần mềm này trực tiếp tại trang chủ: Sketchup

2/ Máy in 3D dành cho trẻ em

2.1/ An toàn cho trẻ em khi sử dụng máy in 3D

Nguyên tắc quan trọng nhất: Không bao giờ để trẻ nhỏ một mình với máy in 3D, Máy in 3D không phải là đồ chơi và cần được xử lý cẩn thận.

Hầu hết các nguy hiểm vật lý đến từ các bộ phận nhiệt và động cơ. Máy đùn của họ nóng lên tới 260 độ C. Nếu chạm vào, có thể gây bỏng da nghiêm trọng! Ngoài ra, các tấm xây dựng nóng lên tới 100 độ – cũng quá nóng đối với trẻ em. Cuối cùng, các bộ phận kim loại chuyển động nhanh từ động cơ bước có thể gây nguy hiểm cho ngón tay trẻ nhỏ.

Vì vậy: hãy nói cho trẻ em về những nguy hiểm có thể xảy ra; có biện pháp cai quản và sử dụng các biện pháp phòng ngừa (găng tay, kính, v.v.) khi xử lý máy in 3D.

Hóa chất ảnh hưởng đến sức khoẻ: Khi đun nóng, sợi nhựa phát ra các hạt. Đó không phải là thứ bạn muốn để con hít vào. Dây tóc ABS chứa dầu, và khói cũng độc hại.

Máy in 3D cho trẻ em cần phải đảm bảo một số yêu cầu: 

• Đầu tiên: Đùn sợi ở nhiệt độ thấp hơn nhiều so với máy in 3D thông thường
• Thứ hai: Máy cần phải có vỏ bọc kín cho toàn bộ máy
• Thứ ba: Đi kèm với một phần mềm đặc biệt dễ xử lý hơn cho người mới bắt đầu.

2.1/ Lựa chọn loại máy in 3D nào?

Máy in 3D là công cụ không thể thiếu cho những trường học đi đầu về giáo dục, nhất là giáo dục theo hướng sáng tạo, cập nhật công nghệ mới như hiện nay đó là STEM, kiến thức công nghệ 4.0 cơ bản và cả lập trình, robot.

Máy in 3D nổi lên là một dụng cụ để thực hiện nhanh các vấn đề còn khúc mắc xưa nay bao gồm: Thiếu thiết bị thực hành, thiếu sản phẩm thân thiện với học sinh, thiếu công cụ giúp học sinh thể hiện được sự sáng tạo, sản phẩm liên quan tới trẻ em bao gồm dụng cụ trực quan, thiết kế và lắp ráp robot, chuyển dữ liệu từ thế giới số sang thế giới thật. Những điều còn mơ hồ này sẽ được giải đáp với ứng dụng của máy in 3D.

• Máy in 3D giúp học sinh hình dung quá trình tạo một sản phẩm từ máy tính thành một sản phẩm hoàn thiện, từ đó chúng sẽ tự tin hơn và sẽ hiểu là mọi thứ luôn có thể được tạo thành mà không phải có các rào cản.
• Máy in 3D giúp học sinh hiểu được bản chất của các vấn đề trong thực tế như thấy được bên trong cấu tạo của một sản phẩm. Thấy được cách mà một cơ cấu thông dụng hoạt động và những ràng buộc lẫn nhau để tạo nên một hoạt động mong muốn
• Máy in 3D giúp học sinh tham gia tích cực hơn vào công việc sáng tạo, sửa đổi, cải tiến các sản phẩm cũ để phù hợp hơn với hiện tại, hoặc tự chúng muốn thể hiện ý tưởng của mình như thiết kế robot, thiết kế dụng cụ thường nhật ( khay để thẻ nhớ, giá treo tai nghe, gá đở điện thoại,..)
• Máy in 3d giúp học sinh và cả giáo viên tạo ra các mô hình trực quan và xây dựng nên một môi trường rộng lớn để học sinh tha hồ thể hiện ý tưởng như các mô hình kiến trúc, công viên, các sản phẩm thường nhật với độ sinh động cao nhất, tham gia tích cực mới giúp chúng hiểu sâu và nắm rõ những nội dung mà giáo viên cần truyền đạt.

Với những lợi ích mà máy in 3D mang lại cho học sinh thì việc đầu tư máy in 3d không còn là điều đáng bận tâm và đầu tư máy in 3d cho thế hệ trẻ cũng là trách nhiệm mà chúng ta phải làm bởi vì chúng không thể tự mua được, và chúng cũng chưa biết gì về công nghệ, và bạn cần phải truyền những đam mê, định hướng cho trẻ em và chính những niềm vui thích, đam mê lúc trẻ sẽ là hành trình tiếp nối cho các đột phá công nghệ sau này.

Việt Machine sản xuất dòng máy in 3D C200 3DMax chuyên dành cho giáo dục, phù hợp với trường học, gia đình muốn cho con trẻ tiếp cận với công nghệ in 3D. Máy được thiết kế đơn giản, dễ sử dụng, ổn định, an toàn, giá thành rẻ. 

Thông số	Mô tả
Mã máy	3DMax – C200
Công nghệ	FDM ( sợi nhựa 1.75mm)
Kích thước bàn in	200mm x 200mm x 200mm
Kích thước máy	370mm x 370mm x 450mm
Độ chính xác layer	0.05 mm – 0.1mm
Tốc độ in tối đa	150mm/s ( 60mm/s cho chất lượng in tốt nhất)
Vật liệu nhựa in được	Nhựa PLA, TPU
Đường kính đầu đùn	0.4mm ( có thể chọn 0.2mm-0.3mm nếu sản phẩm cần độ nét cao như ren, tóc, in nhân vật)
Gia nhiệt đầu đùn tối đa	265 độ C
Gia nhiệt bàn in tối đa	50 độ C
Số đầu đùn	1
Kết cấu cơ khí	Khung thép
Giao tiếp	Thẻ nhớ
Mạch điều khiển	MKS (màn hình cảm ứng)
Định dạng file máy sử dụng	Obj, gcode
Phần mềm hỗ trợ in 3D	Cura 3D, repitier host, Simplify3D
Hệ điều hành tương thích với phần mềm	WinXP, Win7,10/MacOs
Nguồn	12V – 20A
Khối lượng máy	20kg
Tặng Kèm theo máy	Dây nguồn 1 bộ lục giác xẻng lấy nhựa Keo bám dính