Với niềm đam mê kỹ thuật và mong muốn đưa công nghệ đến gần hơn với học sinh phổ thông, em Vũ Đức Nam, học sinh lớp 11B3, Trường THPT Võ Trường Toản huyện Cẩm Mỹ đã chế tạo thành công CNC-LASER HYBRID PRO – một hệ thống gia công tích hợp đồng thời hai công nghệ CNC và laser trên cùng một nền tảng.
Dự án mang tính sáng tạo cao này không chỉ phục vụ cho sản xuất nhỏ lẻ mà còn được đánh giá là mô hình học tập hiện đại, phù hợp với xu hướng giáo dục STEM trong bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0. Theo Vũ Đức Nam, phần lớn máy CNC và máy khắc laser hiện nay trên thị trường chỉ thực hiện được một chức năng riêng biệt, gây tốn kém chi phí, chiếm nhiều diện tích và thiếu linh hoạt trong quá trình sử dụng. Nhận thấy khoảng trống này, Nam đã nghiên cứu và phát triển CNC-LASER HYBRID PRO – thiết bị có thể hoán đổi linh hoạt giữa đầu phay 775 và đầu laser diode 3W, giúp thực hiện đa dạng các thao tác như cắt gỗ, tạo hình 3D, khắc chữ và hình ảnh trên nhiều loại vật liệu.
Sau 2 tháng nghiên cứu, Nam đã chế tạo thành công máy CNC-LASER
Máy được thiết kế với khung nhôm định hình chắc chắn, hệ thống ray trượt XY, vít me trục Z và sử dụng động cơ bước NEMA17. Bộ điều khiển trung tâm là Arduino UNO nạp firmware GRBL 1.1f – một giải pháp phổ biến và ổn định trong các dòng máy DIY hiện nay. Máy vận hành thông qua phần mềm Universal G-code Sender, tương thích với cả hệ điều hành Windows và macOS.
Máy CNC-LASER HYBRID PRO được Nam đưa vào học tập để các bạn trải nghiệm
Một trong những điểm nổi bật nhất của dự án là khả năng ứng dụng thực tế trong giảng dạy STEM tại nhà trường. Trong một tiết học trải nghiệm tại Trường THPT Võ Trường Toản, Nam đã trực tiếp mang thiết bị vào lớp, cho phép các học sinh lựa chọn thiết kế 3D trên máy tính và thực hiện quy trình gia công ngay trên máy CNC-LASER HYBRID PRO. Quy trình sản xuất một sản phẩm hoàn chỉnh – từ lựa chọn mẫu thiết kế đến khắc lên vật liệu, chỉ mất chưa đầy 5 phút. Học sinh được trực tiếp thao tác, lập trình và cầm trên tay sản phẩm tự làm ra, mang lại trải nghiệm học tập sinh động và trực quan.
“Em rất thích thú khi được tự tay thiết kế và nhìn thấy sản phẩm của mình được tạo ra ngay trước mắt. Điều này giúp em hiểu rõ hơn về cách vận hành máy móc và quy trình sản xuất,” em Phạm Nguyễn Châu Linh, học sinh lớp 11B7, chia sẻ sau buổi trải nghiệm.
Cô Nguyễn Thị Trang, giáo viên tại trường, cũng đánh giá cao tính ứng dụng của sản phẩm: “Máy CNC-LASER HYBRID PRO là công cụ hỗ trợ giảng dạy rất hiệu quả, giúp học sinh tiếp cận công nghệ một cách trực quan, thực tế hơn nhiều so với lý thuyết thông thường.”
Không chỉ dừng lại ở việc chế tạo phần cứng, Vũ Đức Nam còn tự xây dựng một thư viện mẫu thiết kế phong phú, phục vụ cho giảng dạy nhiều môn học. Thư viện bao gồm hình ảnh minh họa bài giảng, họa tiết trang trí sáng tạo và các mẫu chữ nghệ thuật, giúp học sinh có thêm nhiều lựa chọn khi thực hành khắc laser.
Dự án hiện đã hoàn thiện nguyên mẫu và bước đầu được thử nghiệm hiệu quả. Trong thời gian tới, Nam dự định sẽ nâng cấp thiết bị với khả năng điều khiển không dây, giao diện vận hành trực quan hơn dành cho người dùng không chuyên, đồng thời hướng đến mục tiêu thương mại hóa sản phẩm với giá thành rẻ, phù hợp với các trường học, trung tâm đào tạo nghề và các cá nhân yêu thích công nghệ chế tạo.