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(lái)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(lái)得到了快速發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加。本文對(duì)3D打印的原理及應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,對(duì)3D打印在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用模式進(jìn)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(yù)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(diǎn)在制造業(yè)掀起了一股浪潮。近年來(lái),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(jià)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(jī)械制造、國(guó)防軍工、建筑等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,也逐漸進(jìn)入了公眾視野,走進(jìn)學(xué)校、家庭、醫(yī)院等大眾熟悉的場(chǎng)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(shì)、應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)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(jì)好的3D模型,通過(guò)3D打印機(jī)逐層增加塑料、粉末狀金屬等材料來(lái)制

3、造三維產(chǎn)品的技術(shù)[1]。一般來(lái)說(shuō),通過(guò)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(gè)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(jì)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(lái)制作3D模型,比如123D Catch[3]。   2.2 3D打印的優(yōu)勢(shì)   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(jì)周期,減少了產(chǎn)品從研發(fā)到應(yīng)用的時(shí)間,降低了企業(yè)因開(kāi)模不當(dāng)可能導(dǎo)致的高成本風(fēng)險(xiǎn),使得特殊和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模型的制作也變得相對(duì)簡(jiǎn)單,產(chǎn)品也更能凸顯個(gè)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(wú)到有制造出來(lái),大大減少了原材料和能源的消耗,生產(chǎn)上實(shí)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。   2.3 3D打印的應(yīng)用現(xiàn)狀   近年來(lái),3D打印得到了快速發(fā)展,幾乎應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在模具加工和機(jī)械制造領(lǐng)域,使用3D打印相對(duì)快速地進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)與定制,打印復(fù)雜形狀的各種零件,打印具有足夠強(qiáng)度的個(gè)性化幾何造型的物件。在航空航天、國(guó)防軍工領(lǐng)域,3D打印應(yīng)用于外形驗(yàn)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(jī)小部件開(kāi)始,逐步發(fā)展,計(jì)劃在2050年左右打印出整架飛機(jī)。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(shí)間,為患者帶來(lái)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(qiáng)度大,時(shí)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(jì)和生產(chǎn)中也有廣泛應(yīng)用,可以很好地彰顯用戶的個(gè)性化特點(diǎn)和需求。3D打印在太陽(yáng)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(dòng)也已經(jīng)展開(kāi),并應(yīng)用在數(shù)學(xué)、航空、電子、設(shè)計(jì)、機(jī)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?;?D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(shí)物,借助立體實(shí)物的生成過(guò)程及使用可以提高教學(xué)效果,增強(qiáng)學(xué)生合作、設(shè)計(jì)、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(duì)直觀的顯示出來(lái),但針對(duì)的是群體,形成的是暫時(shí)的視覺(jué)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(shí)物的教具和學(xué)具,每個(gè)同學(xué)都有機(jī)會(huì)親手感受,而且還可以親自設(shè)計(jì)、策劃,無(wú)疑對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解,知識(shí)的掌握及應(yīng)用有很

7、大的促進(jìn)作用。比如:數(shù)學(xué)課可以打印出幾何曲面、剖面立體實(shí)物;動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)可以打印出3D人物,動(dòng)物角色模型,且可以根據(jù)實(shí)效及時(shí)修改;語(yǔ)文課可以把要講解的地域打印出來(lái),如__的胡同,同學(xué)們可以拿著模型理解胡同的特點(diǎn),體驗(yàn)胡同文化,講述胡同的來(lái)龍去脈;機(jī)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(shí)_實(shí)踐過(guò)程中輔助創(chuàng)新設(shè)計(jì)   職業(yè)學(xué)校實(shí)_實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)較多,鉗工實(shí)_、數(shù)控機(jī)床實(shí)_、電子電工實(shí)_、動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)等,都需要借助相應(yīng)的模型,并設(shè)計(jì)出一定的模型。借助于3D打印,同學(xué)們對(duì)需要設(shè)計(jì)的模型有一個(gè)大體的認(rèn)識(shí),然后經(jīng)過(guò)集體分組的討論、設(shè)計(jì)、修改等過(guò)程,不僅能增加學(xué)生的學(xué)_

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

9、,國(guó)家大力提倡大學(xué)生創(chuàng)業(yè),整個(gè)社會(huì)也興起了一股自主創(chuàng)業(yè)的熱潮。對(duì)于職業(yè)學(xué)校的學(xué)生來(lái)說(shuō),有一定的專業(yè)知識(shí),有較強(qiáng)的動(dòng)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(jì)3D打印工作室,利用所學(xué)的專業(yè)知識(shí),設(shè)計(jì)出相關(guān)產(chǎn)品并打印出來(lái)進(jìn)行銷售,同時(shí)也可為社會(huì)客戶提供DIY服務(wù),收取一定的培訓(xùn)費(fèi)和制作費(fèi),也可以在校企合作的基礎(chǔ)上為合作企業(yè)提供設(shè)計(jì)和3D打印服務(wù)。通過(guò)3D打印的上述創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng),加深學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的鞏固、對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的了解,并培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)和能力。   3.4 圖書(shū)館應(yīng)用   圖書(shū)館引入3D打印服務(wù)是圖書(shū)館從文獻(xiàn)服務(wù)走向創(chuàng)新服務(wù)的途徑。國(guó)外很多圖書(shū)館

10、都開(kāi)展3D打印服務(wù),國(guó)內(nèi)的綜合圖書(shū)館,如上海圖書(shū)館、蘇州圖書(shū)館也開(kāi)展3D打印服務(wù),高校中的上海交通大學(xué)圖書(shū)館也開(kāi)展3D打印服務(wù),并且通過(guò)舉辦3D打印設(shè)計(jì)大賽積極推廣此項(xiàng)服務(wù),通過(guò)比賽普及3D打印知識(shí),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(wèn)題、智慧解決問(wèn)題。學(xué)校圖書(shū)館可以配備一兩臺(tái)3D打印機(jī),并在保證健康和安全的基礎(chǔ)上,充分考慮費(fèi)用、提交步驟、等待和篩選時(shí)間等、制定詳細(xì)的3D打印制度或政策,并鼓勵(lì)學(xué)生打印原創(chuàng)作品,以發(fā)揮學(xué)生的專業(yè)特長(zhǎng),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力。   4 結(jié)束語(yǔ)   3D打印正從工業(yè)領(lǐng)域,走向各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。不久的將來(lái),也會(huì)像電腦、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)一樣進(jìn)入我們的社會(huì)和每個(gè)家庭。工作者應(yīng)積極利用這項(xiàng)新技術(shù),促進(jìn)教學(xué)模式和教學(xué)活動(dòng)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(shí)踐能力和創(chuàng)新水平。   參考文獻(xiàn)   [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(yuǎn)程雜志(4):29-35. 點(diǎn)擊下頁(yè)還有更多淺談3d打印技術(shù)論文

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