3d打印技術(shù)論文淺談3d打印技術(shù)論文

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1、3d打印技術(shù)論文淺談3d打印技術(shù)論文 淺談3d打印技術(shù)論文 淺談3d打印技術(shù)與發(fā)展 關(guān)于3d打印技術(shù)的論文   3D打印又稱為增材制造,近年來得到了快速發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加。整理了淺談3d打印技術(shù)論文,歡迎閱讀!   淺談3d打印技術(shù)論文篇一  3D打印技術(shù)   摘 要:3D打印又稱為增材制造,近年來得到了快速發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加。本文對3D打印的原理及應(yīng)用現(xiàn)狀進行了分析,對3D打印在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用模式進行了探討。   關(guān)鍵詞:3D打印;應(yīng)用現(xiàn)狀;教學(xué)領(lǐng)域   1 引言   3D打印,又稱為增材制造,是快速成型技術(shù)的一種,被譽為 第三次工業(yè)革命的重要標(biāo)志,以其 制造靈活和節(jié)約

2、原材料的特點在制造業(yè)掀起了一股浪潮。近年來,隨著3D打印技術(shù)的逐步成熟、精確,打印材料種類的增加,打印價格的降低,3D打印得到了快速發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加,不僅在機械制造、國防軍工、建筑等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,也逐漸進入了公眾視野,走進學(xué)校、家庭、醫(yī)院等大眾熟悉的場所,在、生物醫(yī)療、玩具等行業(yè)也得到了廣泛關(guān)注及應(yīng)用,作為工作者,本文將在介紹3D打印的原理、優(yōu)勢、應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,重點探討3D打印在領(lǐng)域的角色及應(yīng)用模式。   2 3D打印概述   2.1 3D打印原理   3D打印(3D printing,又稱三維打印),是利用設(shè)計好的3D模型,通過3D打印機逐層增加塑料、粉末狀金屬等材料來制

3、造三維產(chǎn)品的技術(shù)[1]。一般來說,通過3D打印獲得物品需要經(jīng)歷建模、分割、打印、后期處理等四個環(huán)節(jié)[2],其中3D虛擬模型,可以是利用掃描設(shè)備獲取物品的三維數(shù)據(jù),并以數(shù)字化方式生成三維模型,或者是利用AutoCAD等工程或設(shè)計軟件創(chuàng)建的3D模型,有些應(yīng)用程序甚至可以使用普通的數(shù)碼照片來制作3D模型,比如123D Catch[3]。   2.2 3D打印的優(yōu)勢   與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比,3D打印不需事先制模,也不必鑄造原型,大大縮短了產(chǎn)品的設(shè)計周期,減少了產(chǎn)品從研發(fā)到應(yīng)用的時間,降低了企業(yè)因開模不當(dāng)可能導(dǎo)致的高成本風(fēng)險,使得特殊和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模型的制作也變得相對簡單,產(chǎn)品也更能凸顯個性化。另外,

4、3D打印是增材制造,使用金屬粉或其他材料,使部件從無到有制造出來,大大減少了原材料和能源的消耗,生產(chǎn)上實行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。   2.3 3D打印的應(yīng)用現(xiàn)狀   近年來,3D打印得到了快速發(fā)展,幾乎應(yīng)用于各個領(lǐng)域。在模具加工和機械制造領(lǐng)域,使用3D打印相對快速地進行模具的設(shè)計與定制,打印復(fù)雜形狀的各種零件,打印具有足夠強度的個性化幾何造型的物件。在航空航天、國防軍工領(lǐng)域,3D打印應(yīng)用于外形驗證、關(guān)鍵零部件的原型制造、直接產(chǎn)品制造等方面。如空客公司從打印飛機小部件開始,逐步發(fā)展,計劃在2050年左右打印出整架飛機。生物醫(yī)療領(lǐng)域,醫(yī)學(xué)工作者利用3D打印技術(shù)打印出患者的心臟模型,缺損下頜骨模型,患者外

5、傷性腦內(nèi)血腫顱腦模型等,用于輔助診斷并制定術(shù)前手術(shù)方案,降低了手術(shù)難度,減少了手術(shù)時間,為患者帶來了精準(zhǔn)化的治療。人工椎體和人體氣管軟骨的打印讓人體器官的3D打印成為可能。3D打印的處方藥產(chǎn)品SPRITAM(左乙拉西坦)片劑可用于各種癲癇疾病的治療。建筑工程領(lǐng)域,3D打印建筑不需使用模板,打印的建筑物重量輕,強度大,時間短,產(chǎn)生的建筑垃圾及建筑粉塵少,且可以循環(huán)使用,綠色環(huán)保。3D打印在首飾、食品、玩具和日常用品的設(shè)計和生產(chǎn)中也有廣泛應(yīng)用,可以很好地彰顯用戶的個性化特點和需求。3D打印在太陽能電池板和特殊材料的制造方面的應(yīng)用也有突破。   3 3D打印在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用   3D打印在教學(xué)方

6、面的探索性活動也已經(jīng)展開,并應(yīng)用在數(shù)學(xué)、航空、電子、設(shè)計、機電工程、生物醫(yī)學(xué)、天文等大部分學(xué)科中,取得了良好的教學(xué)效果。基于3D打印的快速生成能力,使得數(shù)字化模型能快速轉(zhuǎn)化為立體實物,借助立體實物的生成過程及使用可以提高教學(xué)效果,增強學(xué)生合作、設(shè)計、創(chuàng)新等能力。   3.1打印三維教具學(xué)具輔助教學(xué)   在課程教學(xué)中,借助于多媒體教學(xué)手段,一些抽象的圖像可以相對直觀的顯示出來,但針對的是群體,形成的是暫時的視覺感受,印象并不是很深刻,也不易理解。借助3D打印,可以把數(shù)字化的圖像轉(zhuǎn)化成實物的教具和學(xué)具,每個同學(xué)都有機會親手感受,而且還可以親自設(shè)計、策劃,無疑對知識點的理解,知識的掌握及應(yīng)用有很

7、大的促進作用。比如:數(shù)學(xué)課可以打印出幾何曲面、剖面立體實物;動畫設(shè)計可以打印出3D人物,動物角色模型,且可以根據(jù)實效及時修改;語文課可以把要講解的地域打印出來,如__的胡同,同學(xué)們可以拿著模型理解胡同的特點,體驗胡同文化,講述胡同的來龍去脈;機械制造課可以根據(jù)課程內(nèi)容打印相關(guān)的零件、齒輪、連桿等。   3.2 實_實踐過程中輔助創(chuàng)新設(shè)計   職業(yè)學(xué)校實_實踐教學(xué)活動較多,鉗工實_、數(shù)控機床實_、電子電工實_、動畫設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計等,都需要借助相應(yīng)的模型,并設(shè)計出一定的模型。借助于3D打印,同學(xué)們對需要設(shè)計的模型有一個大體的認識,然后經(jīng)過集體分組的討論、設(shè)計、修改等過程,不僅能增加學(xué)生的學(xué)_

8、興趣,促進學(xué)生交互學(xué)_,協(xié)作學(xué)_,且能提高學(xué)生的設(shè)計水平、思維能力和實踐能力。比如在模具設(shè)計實_中,采用項目式教學(xué)法,應(yīng)用3D打印,學(xué)生分組設(shè)計、分組打印,學(xué)生在親眼目睹自己的設(shè)計零件打印成型的過程及成品后,學(xué)_興趣大增,多次討論修改的過程也大大提升學(xué)生的設(shè)計水平。在CAD課程實踐環(huán)節(jié)中,使用3D打印機,可以根據(jù)教學(xué)需要來設(shè)計教學(xué)內(nèi)容,對學(xué)生的設(shè)計作品3D打印出來進行評比并組裝,不僅使學(xué)生熟練掌握設(shè)計軟件建模的基本思路和流程,而且對如何從設(shè)計作品到具體的實物的生成有一個明確的認識,有利于日后學(xué)生進一步的學(xué)_和發(fā)展。   3.3 就業(yè)創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)   近年來,大學(xué)畢業(yè)生人數(shù)急劇增加,就業(yè)壓力增大

9、,國家大力提倡大學(xué)生創(chuàng)業(yè),整個社會也興起了一股自主創(chuàng)業(yè)的熱潮。對于職業(yè)學(xué)校的學(xué)生來說,有一定的專業(yè)知識,有較強的動手操作能力,有創(chuàng)業(yè)的熱情與激情。借助于3D打印設(shè)備,創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)老師可以指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)辦創(chuàng)意設(shè)計3D打印工作室,利用所學(xué)的專業(yè)知識,設(shè)計出相關(guān)產(chǎn)品并打印出來進行銷售,同時也可為社會客戶提供DIY服務(wù),收取一定的培訓(xùn)費和制作費,也可以在校企合作的基礎(chǔ)上為合作企業(yè)提供設(shè)計和3D打印服務(wù)。通過3D打印的上述創(chuàng)業(yè)實踐活動,加深學(xué)生對專業(yè)知識的鞏固、對設(shè)計過程的了解,并培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和能力。   3.4 圖書館應(yīng)用   圖書館引入3D打印服務(wù)是圖書館從文獻服務(wù)走向創(chuàng)新服務(wù)的途徑。國外很多圖書館

10、都開展3D打印服務(wù),國內(nèi)的綜合圖書館,如上海圖書館、蘇州圖書館也開展3D打印服務(wù),高校中的上海交通大學(xué)圖書館也開展3D打印服務(wù),并且通過舉辦3D打印設(shè)計大賽積極推廣此項服務(wù),通過比賽普及3D打印知識,讓同學(xué)們了解3D打印前沿科技,啟發(fā)學(xué)生們用創(chuàng)新思維發(fā)現(xiàn)問題、智慧解決問題。學(xué)校圖書館可以配備一兩臺3D打印機,并在保證健康和安全的基礎(chǔ)上,充分考慮費用、提交步驟、等待和篩選時間等、制定詳細的3D打印制度或政策,并鼓勵學(xué)生打印原創(chuàng)作品,以發(fā)揮學(xué)生的專業(yè)特長,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力。   4 結(jié)束語   3D打印正從工業(yè)領(lǐng)域,走向各個應(yīng)用領(lǐng)域。不久的將來,也會像電腦、手機、互聯(lián)網(wǎng)一樣進入我們的社會和每個家庭。工作者應(yīng)積極利用這項新技術(shù),促進教學(xué)模式和教學(xué)活動的創(chuàng)新,更好地提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新水平。   參考文獻   [1] 張飛相. 3D打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其商業(yè)模式研究[J]. 新聞傳播, (2): 51-53.   [2] 李青,王青. 3D打印―一種新興的學(xué)_技術(shù)[J]. 遠程雜志(4):29-35. 點擊下頁還有更多淺談3d打印技術(shù)論文

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