Co się stanie, gdy tysiące studentów dostanie darmowy dostęp do drukarek 3D? Czy będą drukować pazury Wolverine’a? Szkoła Inżynierii Schulich na Uniwersytecie w Calgary postanowiła to sprawdzić, a rezultat jest imponujący. Studenci tworzą najróżniejsze rzeczy, od części łazików kosmicznych po gitary elektryczne w kształcie T-Rexa, jednocześnie zdobywając umiejętności przydatne w przyszłej pracy.

Makerspace dla każdego

Od 2017 roku Schulich Makerspace rozrósł się z 20 drukarek Original Prusa MK3 do parku maszynowego składającego się z ponad 70 drukarek MK4 i czterech wielonarzędziowych XL w głównej przestrzeni makerspace, a dodatkowe urządzenia znajdują się w specjalistycznych laboratoriach na terenie kampusu. Około 3000 studentów inżynierii – prawie połowa wszystkich uczestników programu – korzysta z drukarek każdego roku, obok studentów kierunków artystycznych, biznesowych i naukowych spośród ponad 35 000 na całym uniwersytecie. Popyt odzwierciedla, jak istotne stało się drukowanie 3D.

Zacząć jest bardzo łatwo: każdy student lub pracownik UCalgary może zrealizować krótki projekt online, aby uzyskać dostęp do kolejki druku. „To jeden z najczęściej wykorzystywanych przez nas zasobów” – mówi Kevin Le, specjalista ds. technicznych w dziale inżynierii mechanicznej. „Studenci od razu zabierają się do pracy i zaczynają tworzyć”. Środowisko sprzyja współpracy. Starsi studenci i technicy służą pomocą początkującym, ucząc ich takich umiejętności jak cięcie, wybór filamentu i konserwacja drukarki. „Studenci często potrzebują wskazówek dotyczących czyszczenia stołu lub ustawień” – mówi Peyton Belgrave, studentka i mentorka. „Omawiamy podstawy, a baza wiedzy Prusa pomaga w pozostałych kwestiach. Łatwo się tego nauczyć”. Warsztaty, z których część nadal odbywa się przy użyciu niezawodnych drukarek MK3, budują zaufanie i tworzą przestrzeń sprzyjającą innowacjom.

Zdobywając umiejętności przydatne w branży

Program druku 3D w Schulich zapewnia studentom cenne doświadczenie praktyczne, które jest poszukiwane przez pracodawców. „Nasi absolwenci wyróżniają się, ponieważ pracowali nad prawdziwymi projektami” – mówi Kevin. „Zaprojektowali, przetestowali i udoskonalili rozwiązania, które są gotowe do podjęcia profesjonalnych wyzwań”.

Projekty obejmują zajęcia i nie tylko. Na przykład na zajęciach z inżynierii mechanicznej studenci co tydzień tworzą prototypy wiatraków, ucząc się poprzez praktyczne eksperymenty. Inni projektują obudowy elektroniczne lub formy do wyścigu Great Northern Concrete Toboggan Race. W makerspace powstają również unikalne przedmioty, takie jak zestaw flexi dinozaura wydrukowany w 3D z oczami podświetlanymi diodami LED, który jest wyrazem przywiązania UCalgary do dinozaurów. Studenci drukują nawet gitary elektryczne w kształcie T-Rexa, zainspirowane Prusacasterem, łącząc umiejętności techniczne z kreatywnością. Projekty te rozwijają umiejętności prototypowania, pracy zespołowej i rozwiązywania problemów, które mają bezpośrednie przełożenie w branży.

Duże projekty

Drukarki w Schulich wspierają odważne inicjatywy studentów. Zespoły tworzą części do elektrycznego motocykla Zeus zespołu UCalgary Racing, łazika kosmicznego Schulich oraz obudów CubeSat do badań lotniczych. Wielokolorowe/wielomateriałowe drukarki XL zapewniają doskonałe wyniki, a drukarki MK4 sprawdzają się w prototypowaniu dużych serii. „Drukowanie 3D przyspiesza testowanie i iteracje”, mówi Mary Mo. „Ma to kluczowe znaczenie dla projektów studenckich”.

Dlaczego Prusa?

Przy tysiącach wydruków każdego semestru niezawodność ma kluczowe znaczenie. „Wybraliśmy Prusy ze względu na ich stałą wydajność” – wyjaśnia Kevin. „Duża kolejka wydruków oznacza, że nie ma miejsca na zatory ani przestoje”. Automatyczna kalibracja pierwszej warstwy w MK4 zapewnia płynną pracę, a zmieniarka narzędzi w XL pozwala na tworzenie złożonych wydruków z wielu materiałów. Obudowy Original Prusa Enclosure, w większości zbudowane przez Kevina He, optymalizują przestrzeń i pozwalają na używanie filamentów technicznych. Nawet MK3, które są używane w warsztatach po dziś dzień, ciągle działają przy intensywnym użytkowaniu.

Zrównoważony rozwój i społeczność

Schulich stawia na zrównoważony rozwój. Specjalna maszyna do recyklingu filamentu przekształca nieudane wydruki i podpory w filament. „Nie jest to idealne rozwiązanie w przypadku części wymagających wysokiej precyzji, ale sprawdza się dobrze w przypadku wypełnienia lub wydruków dekoracyjnych” – mówi Mason Plested, specjalista ds. dydaktyki. „Znacznie ograniczamy ilość odpadów”. Ta inicjatywa, skupiająca się na PLA, podkreśla zaangażowanie szkoły w ochronę środowiska.

Makerspace rozszerza swój wpływ poprzez działania informacyjne. Letnie warsztaty uczą licealistów umiejętności CAD i drukowania 3D, umożliwiając im tworzenie projektów takich jak breloczki z imionami. „Są podekscytowani, widząc, jak ich pomysły nabierają kształtu” – mówi Kevin. Programy te, wraz z hackathonami i klubami studenckimi, inspirują przyszłych innowatorów w dziedzinie STEM.

Inspirując następne pokolenie

Od gitar w kształcie dinozaurów po komponenty kosmiczne – Schulich umożliwia studentom tworzenie, współdziałanie i przygotowanie się do kariery zawodowej. Łatwość uzyskania dostępu i atmosfera współpracy sprawiają, że druk 3D jest dostępny dla wszystkich, a nabyte umiejętności torują drogę do sukcesu zawodowego. Potencjał nadal rośnie wraz z rozwojem Schulich makerspace i inicjatyw na rzecz zrównoważonego rozwoju.

„Druk 3D umożliwia studentom realizację pomysłów” – mówi Kevin. „Chodzi o nabywanie umiejętności i pewności siebie, które pozwolą im w pełni wykorzystać możliwości, jakie niesie przyszłość”.

Jakub Kmošek i Štepán Feik