Muovien mysteerit

Mysteeri! Koululaiset toivat roskia kodista kouluun. Roskat muuttuivat pelinappuloiksi. Mitä tapahtui?

 

Kyseessä oli Ylöjärven Metsäkylän yhtenäiskoulun 4C ja 6A -luokkien Mysteerikoulu -oppimiskokonaisuuden vaihe, jonka tarkoituksena oli oppia kierrätyksen koko kaari käytännössä: kerätä ja tuottaa raaka-ainetta 3D-tulostusta varten, sekä tuottaa kierrätysmateriaalista 3D-tulostettuja itsesuunniteltuja käyttöesineitä. Kiinnostuksen kohteena oli erityisesti muovijäte.

Ennen kuin muoveja tuotiin kouluun, olivat oppilaat tutustuneet huolellisesti muovien kierrätysmerkintöihin ja erilaisiin muovilaatuihin. Pirkanmaan jätehuolto tarjosi tietoa maailman muoviongelmasta ja kierrätyksestä. Oppien perusteella etsittiin oikeanlaisia muoveja, muovit pestiin ja tuotiin kouluun. Materiaalia kertyikin nopeaan tahtiin suuri määrä.

Kerätty materiaali toimitettiin Tampereen teknillisen yliopiston materiaalilaboratorioon, jossa muovijäte rouhittiin kirjavaksi muovisilpuksi.

Jätteestä tulostusmateriaalia

Harrastuskäytössä olevat 3D-tulostimet käyttävät materiaalina tulostuslankaa, filamenttia. Projektin seuraavassa vaiheessa 3DStepin tehtaalla käynnistettiin filamenttikone, joka lähti muuttamaan muovijätettä tulostuslangaksi.

Kun lankaa oli saatu tuotettua riittävä määrä, tehtiin ensimmäinen koetuloste. Sopiva malli, Monopolin hotelli, löytyi tähän tarkoitukseen Thingiverse.com -palvelusta. Koetulosteen teon aikana havaittiin tärkeimmät materiaaliin liittyvät haasteet. Mm. muovimateriaalin epätasaisen laadun ja koostumuksen johdosta tulostusprosessin hallinta oli haastavaa ja lanka tukki tulostuspään helposti. Kävi selväksi, että tällä menetelmällä on vaikea tuottaa suurta määrää pelinappuloita.

Pelinappuloiden suunnittelu

Tässä vaiheessa oppilaat aloittivat ”tuotekehitysprojektin”. Aluksi koulussa toteutettiin innovaatioprosessi, jossa oppilaat suunnittelivat varainhankintaan soveltuvia tuotteitaan. Näitä olivat mm. avaimenperät ja muut pikkuesineet.

Tavoitteena oli suunnitella ja mallintaa omia persoonallisia lautapelinappuloita, joita voitaisiin käyttää peleissä. Tinkercad -ohjelmalla suunnitelmia syntyikin suuri määrä ja oppimiskokemukset suunnittelun parissa olivat huimia.

    

Pelinappuloiden suunnittelun edetessä tulostusmenetelmäksi vaihdettiin 3DStepin järeä teollinen HP Jet Fusion -tulostusteknologia. Menetelmän hyvänä ominaisuutena oli mahdollisuus tarkkojenkin piirteiden toteutukseen ja pelinappuloiden sarjatuotanto kohtuullisin kustannuksin. Keväällä 2019 mielikuvituksellisia pelinappuloita tuotettiin suuri määrä koko projektin tarpeisiin.

Yritysvierailu

Projektin kuluessa koululaiset pääsivät tutustumaan Ylöjärvellä sijaitsevaan 3D-tulostuksen tehtaaseen Pekka Ketolan johdolla. Tutustumiskohteina olivat mm. metallitulostin, muovitulostin ja 3D-tulostettu silta, jonka kestävyyttä saatiin testata käytännössä.

  

Ja sitten pelaamaan!

Koska aiheena oli lautapelit ja omat pelinappulat, suomalainen lautapelien kehittäjä ja konkari Martinex Oy lähti mukaan projektiin tukemaan oppilaiden ponnistuksia. Koulu sai lahjoituksena pussillisen lautapelejä, joiden parissa oppilaat pääsivät testaamaan kehittämiään pelinappuloita.

Opitaan ja oivalletaan!

Kaikkialle leviävä muovijäte on massiivinen maailmanlaajuinen haaste, jonka edessä ponnistellaan monella rintamalla. Mitä sille voisi tehdä?

Muovijäte, kuten myös monet muut materiaalit voidaan monin paikoin muuntaa uudeksi raaka-aineeksi. Tärkeät ratkaisut syntyvät usein omasta kokemuksesta ja oivalluksista. Mysteerikoulun muoviprojektissa kuljettiin koko oppimispolku jätteiden keräämisestä pelinappuloiden tuottamiseen ja pelaamiseen. Oivalluksia ja uutta osaamista syntyi monella tasolla. Kaiken kaikkiaan projekti oli kansainvälisesti ainutlaatuinen oppimiskokonaisuus.

Ehkäpä joku oppilaista sai innovaatiokipinän, joka johtaa kiertotalouden huippuinnovaatioihin!

Mysteerikoulun muoviprojektin tavoitteet

  • Oppilaat tutkivat muoviin liittyviä ongelmia kestävän kehityksen näkökulmasta yhteistyössä Pirkanmaan jätehuollon kanssa
  • Oppilaat keksivät, kokeilevat ja muotoilevat esineitä, joita muovista voitaisiin suunnitella ja tulostaa 3D-mallinnusta hyödyntäen.
  • Oppilaat suunnittelevat tuotekehitysprojektin, jossa suunnittelevat luokan varainhankintaan myytävän tuotteen yritysyhteistyössä 3DStepin kanssa
  • Oppilaat harjoittelevat omien tavoitteiden asettamista, työn suunnittelua ja vertaisarviointia ryhmässä toimien
  • Oppilaat harjoittelevat työskentelemään innovaatioprosessin vaiheiden mukaisesti.

Yhteistyössä mukana

 

   

TRIM – Tampere Research Center for Information and Media


Yhteystiedot

  • Jyrki Uusi-Viitala (​jyrki.uusi-viitala@ylojarvi.fi​), 050 544 5965
  • Niko Virtanen (​niko.virtanen@ylojarvi.fi​), 044 252 0598
  • Pekka Ketola (pekka.ketola@3dstep.fi), 050 553 4783