三D打印機簡介專題培訓(xùn)課件

三D打印機簡介三D打印機簡介1目錄※3D打印機的發(fā)明※3D打印機的原理※3D打印機的種類※3D打印機的優(yōu)勢※3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域※3D打印在教育中的應(yīng)用※匯翔激光及3D打印機的介紹※3D打印機課程介紹※3D打印機演示目錄※3D打印機的發(fā)明23D打印機的發(fā)明3D打印機是一位意大利名為恩里科·迪尼的發(fā)明家設(shè)計的一種神奇的打印機。為了測試這臺大型打印機，恩里科·迪尼為諾曼·福斯特公司在阿布扎比建造的全球首個綠色烏托邦“馬斯達(dá)爾城”，打印了一部分建筑的骨架外墻，結(jié)果證明完全可行?，F(xiàn)在，他正與諾曼·福斯特建筑設(shè)計公司以及阿爾塔太空公司合作，研究設(shè)計一種可以使用月球塵埃打印的3D打印機，屆時可以在月球上快速建造人類基地。3D打印機的發(fā)明3D打印機是一位意大利名為恩里科·迪尼的發(fā)明33D打印機的發(fā)明※3D打印源自100多年前美國研究的照相雕塑和地貌成形技術(shù)，上世紀(jì)80年代已有雛形，其學(xué)名為“快速成型”?！?0世紀(jì)80年代中期，SLS被在美國德州大學(xué)奧斯汀分校的卡爾Deckard博士開發(fā)出來并獲得專利。※1995年，麻省理工創(chuàng)造了“三維打印”一詞，當(dāng)時的畢業(yè)生JimBredt和TimAnderson修改了噴墨打印機的方案，變?yōu)榘鸭s束溶劑擠壓到粉末床的解決方案，而不是把墨水?dāng)D壓在紙張上的方案。3D打印機的發(fā)明※3D打印源自100多年前美國研究的照相雕塑43D打印機原理這里的3D打印又叫做增材制造，原理的核心很簡單，就是把一個要打印的物體模型數(shù)據(jù)通過軟件切成片（非常薄的橫截面）后，再通過打印機使打印材料逐層固化一層一層堆積起來。3D打印機原理這里的3D打印又叫做增材制造，原理的核心很簡單53D打印機的原理3D打印技術(shù)（3Dprinting)又稱三維打印技術(shù)，也可以叫增材制造。是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。它無需機械加工或任何模具，就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。因此它也是快速成形技術(shù)中的一種。對于一般要求較低，專業(yè)性不強的部件，比如日常生活用品，3D打印可以很好地滿人們的要求，而且由于其設(shè)計的個性化很強，使其明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝。設(shè)計師可以把電腦圖形迅速變?yōu)閷嶋H物品。而在傳統(tǒng)工藝?yán)铮@需要經(jīng)過繪圖、工藝設(shè)計、磨具制造等多個環(huán)節(jié)。3D打印機的原理3D打印技術(shù)（3Dprinting)又稱三63D打印機的原理3D模型特殊的膠水一系列數(shù)字文件切片原材料打印過程計算機建模軟件建模數(shù)據(jù)傳到打印機并設(shè)置參數(shù)用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來將各層截面以各種方式粘合起來截面厚度約為100um,原材料的顆粒為50~100um3D打印機的原理3D模型特殊的膠水一系列數(shù)字文件切片原材料打73D打印機的原理3D打印機工作示意圖3D打印機的原理3D打印機工作示意圖83D打印機的種類※目前市面上的3D打印機主要有FDM、SLS和SLA三種。※FDM，熔融層積成型技術(shù)，F(xiàn)usedDepositionModeling?！炯夹g(shù)原理】：FDM熔融層積成型技術(shù)是將絲狀的熱熔性材料加熱融化，同時三維噴頭在計算機的控制下，根據(jù)截面輪廓信息，將材料選擇性地涂敷在工作臺上，快速冷卻后形成一層截面。一層成型完成后，機器工作臺下降一個高度（即分層厚度）再成型下一層，直至形成整個實體造型。3D打印機的種類※目前市面上的3D打印機主要有FDM、SLS93D打印機的類型※SLS，選區(qū)激光燒結(jié)，SelectiveLaserSintering?！炯夹g(shù)原理】：該技術(shù)采用鋪粉將一層粉末材料平鋪在已成型零件的上表面，并加熱至恰好低于該粉末燒結(jié)點的某一溫度，控制系統(tǒng)控制激光束按照該層的截面輪廓在粉層上掃描，使粉末的溫度升到熔化點，進行燒結(jié)并與下面已成型的部分實現(xiàn)粘結(jié)。一層完成后，工作臺下降一層厚度，鋪料輥在上面鋪上一層均勻密實粉末，進行新一層截面的燒結(jié)，直至完成整個模型。3D打印機的類型※SLS，選區(qū)激光燒結(jié)，Selective103D打印機類型※SLA，立體平版印刷技術(shù)，StereoLithographyAppearance?！炯夹g(shù)原理】：在液槽中充滿液態(tài)光敏樹脂，其在激光器所發(fā)射的紫外激光束照射下，會快速固化（SLA與SLS所用的激光不同，SLA用的是紫外激光，而SLS用的是紅外激光）。在成型開始時，可升降工作臺處于液面以下，剛好一個截面層厚的高度。通過透鏡聚焦后的激光束，按照機器指令將截面輪廓沿液面進行掃描。掃描區(qū)域的樹脂快速固化，從而完成一層截面的加工過程，得到一層塑料薄片。然后，工作臺下降一層截面層厚的高度，再固化另一層截面。這樣層層疊加構(gòu)成建構(gòu)三維實體。3D打印機類型※SLA，立體平版印刷技術(shù)，StereoLi113D打印機的優(yōu)勢※優(yōu)勢1：制造復(fù)雜物品不增加成本。就傳統(tǒng)制造而言，物體形狀越復(fù)雜，制造成本越高。對3D打印機而言，制造形狀復(fù)雜的物品成本不增加，制造一個華麗的形狀復(fù)雜的物品并不比打印一個簡單的方塊消耗更多的時間、技能或成本。制造復(fù)雜物品而不增加成本將打破傳統(tǒng)的定價模式，并改變我們計算制造成本的方式?！鶅?yōu)勢2：產(chǎn)品多樣化不增加成本。一臺3D打印機可以打印許多形狀，它可以像工匠一樣每次都做出不同形狀的物品。傳統(tǒng)的制造設(shè)備功能較少，做出的形狀種類有限。3D打印省去了培訓(xùn)機械師或購置新設(shè)備的成本，一臺3D打印機只需要不同的數(shù)字設(shè)計藍(lán)圖和一批新的原材料?！鶅?yōu)勢3：無須組裝。3D打印能使部件一體化成型。傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)建立在組裝線基礎(chǔ)上，在現(xiàn)代工廠，機器生產(chǎn)出相同的零部件，然后由機器人或工人（甚至跨洲）組裝。產(chǎn)品組成部件越多，組裝耗費的時間和成本就越多。3D打印機通過分層制造可以同時打印一扇門及上面的配套鉸鏈，不需要組裝。省略組裝就縮短了供應(yīng)鏈，節(jié)省在勞動力和運輸方面的花費。供應(yīng)鏈越短，污染也越少。3D打印機的優(yōu)勢※優(yōu)勢1：制造復(fù)雜物品不增加成本。就傳統(tǒng)制造123D打印機的優(yōu)勢※優(yōu)勢4：零時間交付。3D打印機可以按需打印。即時生產(chǎn)減少了企業(yè)的實物庫存，企業(yè)可以根據(jù)客戶訂單使用3D打印機制造出特別的或定制的產(chǎn)品滿足客戶需求，所以新的商業(yè)模式將成為可能。如果人們所需的物品按需就近生產(chǎn)，零時間交付式生產(chǎn)能最大限度地減少長途運輸?shù)某杀??！鶅?yōu)勢5：設(shè)計空間無限。傳統(tǒng)制造技術(shù)和工匠制造的產(chǎn)品形狀有限，制造形狀的能力受制于所使用的工具。例如，傳統(tǒng)的木制車床只能制造圓形物品，軋機只能加工用銑刀組裝的部件，制模機僅能制造模鑄形狀。3D打印機可以突破這些局限，開辟巨大的設(shè)計空間，甚至可以制作目前可能只存在于自然界的形狀?！鶅?yōu)勢6：零技能制造。傳統(tǒng)工匠需要當(dāng)幾年學(xué)徒才能掌握所需要的技能。批量生產(chǎn)和計算機控制的制造機器降低了對技能的要求，然而傳統(tǒng)的制造機器仍然需要熟練的專業(yè)人員進行機器調(diào)整和校準(zhǔn)。3D打印機從設(shè)計文件里獲得各種指示，做同樣復(fù)雜的物品，3D打印機所需要的操作技能比注塑機少。非技能制造開辟了新的商業(yè)模式，并能在遠(yuǎn)程環(huán)境或極端情況下為人們提供新的生產(chǎn)方式。3D打印機的優(yōu)勢※優(yōu)勢4：零時間交付。3D打印機可以按需打印133D打印機的優(yōu)勢※優(yōu)勢7：不占空間、便攜制造。就單位生產(chǎn)空間而言，與傳統(tǒng)制造機器相比，3D打印機的制造能力更強。例如，注塑機只能制造比自身小很多的物品，與此相反，3D打印機可以制造和其打印臺一樣大的物品。3D打印機調(diào)試好后，打印設(shè)備可以自由移動，打印機可以制造比自身還要大的物品。較高的單位空間生產(chǎn)能力使得3D打印機適合家用或辦公使用，因為它們所需的物理空間小?！鶅?yōu)勢8：減少廢棄副產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的金屬制造技術(shù)相比，3D打印機制造金屬時產(chǎn)生較少的副產(chǎn)品。傳統(tǒng)金屬加工的浪費量驚人，90％的金屬原材料被丟棄在工廠車間里。3D打印制造金屬時浪費量減少。隨著打印材料的進步，“凈成形”制造可能成為更環(huán)保的加工方式。3D打印機的優(yōu)勢※優(yōu)勢7：不占空間、便攜制造。就單位生產(chǎn)空間143D打印機的優(yōu)勢※優(yōu)勢9：材料無限組合。對當(dāng)今的制造機器而言，將不同原材料結(jié)合成單一產(chǎn)品是件難事，因為傳統(tǒng)的制造機器在切割或模具成型過程中不能輕易地將多種原材料融合在一起。隨著多材料3D打印技術(shù)的發(fā)展，我們有能力將不同原材料融合在一起。以前無法混合的原料混合后將形成新的材料，這些材料色調(diào)種類繁多，具有獨特的屬性或功能。※優(yōu)勢10：精確的實體復(fù)制。數(shù)字音樂文件可以被無休止地復(fù)制，音頻質(zhì)量并不會下降。未來，3D打印將數(shù)字精度擴展到實體世界。掃描技術(shù)和3D打印技術(shù)將共同提高實體世界和數(shù)字世界之間形態(tài)轉(zhuǎn)換的分辨率，我們可以掃描、編輯和復(fù)制實體對象，創(chuàng)建精確的副本或優(yōu)化原件。3D打印機的優(yōu)勢※優(yōu)勢9：材料無限組合。對當(dāng)今的制造機器而言153D打印機的應(yīng)用領(lǐng)域※3D打印機的應(yīng)用對象可以是任何行業(yè)，只要這些行業(yè)需要模型和原型。3D打印機需求量較大的行業(yè)包括醫(yī)療行業(yè)、文物保護、建筑行業(yè)、教育機構(gòu)、個人設(shè)計和制造業(yè)。3D打印機的應(yīng)用領(lǐng)域※3D打印機的應(yīng)用對象可以是任何行業(yè)，只16醫(yī)療行業(yè)※隨著3D打印產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的不斷發(fā)展，3D打印在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛?！\用3D打印技術(shù)能夠在第一時間打印出來人體器官，它對醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展起到了重大的作用。醫(yī)療行業(yè)※隨著3D打印產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的不斷發(fā)展，3D打印在醫(yī)療行17文物保護※隨著3D打印技術(shù)的不斷成熟，它在文物保護方面發(fā)揮著越來越重要的作用?！脊艑W(xué)家通過3D打印技術(shù)來復(fù)原那些將要破損或者已經(jīng)破損的文物。文物保護※隨著3D打印技術(shù)的不斷成熟，它在文物保護方面發(fā)揮著18建筑行業(yè)※3D打印可以幫助建筑師直接把虛擬的建筑建造出來。※這也為建筑行業(yè)節(jié)省了大量的材料和成本。建筑行業(yè)※3D打印可以幫助建筑師直接把虛擬的建筑建造出來。19教育機構(gòu)※隨著3D打印技術(shù)的不斷完善，國內(nèi)外開始在中小學(xué)普及這種新技術(shù)?！?D打印技術(shù)能夠把學(xué)生設(shè)計出來的產(chǎn)品第一時間打印出來，這能很好的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教育機構(gòu)※隨著3D打印技術(shù)的不斷完善，國內(nèi)外開始在中小學(xué)普及20個人設(shè)計※3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，為個人設(shè)計愛好者提供了更大的發(fā)揮空間，他們能隨時隨地的打印出來自己所設(shè)計的模型。個人設(shè)計※3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，為個人設(shè)計愛好者提供了更大的發(fā)21制造業(yè)※3D打印技術(shù)雖然現(xiàn)在還是處在成長期，但其作用已經(jīng)慢慢凸顯出來?！髽I(yè)可以通過3D打印來進行模具的前期調(diào)試和模具的打造，這樣就大大的節(jié)約了成本，提高了生產(chǎn)效率。制造業(yè)※3D打印技術(shù)雖然現(xiàn)在還是處在成長期，但其作用已經(jīng)慢慢223D打印在教育上的應(yīng)用※隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，3D開始在教育領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，國外已經(jīng)全面普及這種概念，國內(nèi)也開始普及這種概念。3D打印在教育上的應(yīng)用※隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，3D開始233D打印在教育上的應(yīng)用※有助于營造真實的問題情境※建構(gòu)主義者認(rèn)為，學(xué)習(xí)知識不應(yīng)該和活動情境分離而獨立、抽象存在，他們提倡在情境中學(xué)，多與社會實踐活動結(jié)合起來學(xué)。但對于有些工科學(xué)習(xí),創(chuàng)設(shè)情境較為困難,他們通常只是在電腦上完成圖稿設(shè)計，根本無法使其變成實物應(yīng)用于現(xiàn)實實驗、測試和探究中，導(dǎo)致學(xué)習(xí)研究效果打折扣。3D打印機在課堂教學(xué)的出現(xiàn)，解決了工科學(xué)生的這一問題。它能幫助學(xué)生營造真實的問題情境，完成模型制造，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動機。據(jù)搜狐IT消息報道，美國弗吉尼亞大學(xué)大三學(xué)生利用3D打印技術(shù)成功打印出了一架翼展達(dá)6.5英寸(約2米)的飛機，并且試飛成功，其中大大小小零部件都是通過3D打印技術(shù)打印出來的。而且設(shè)計生產(chǎn)過程只花了4個月時間，成本也只有2000美元，大大降低了成本,節(jié)約了時間。學(xué)生通過3D打印機制作出機器零件、家具模型、生物制品等諸如此類的事件已屢見不鮮，可見其對教學(xué)真實情境的創(chuàng)造已發(fā)揮出無限的潛力。3D打印在教育上的應(yīng)用※有助于營造真實的問題情境243D打印在教育上的應(yīng)用※有利于提高學(xué)生高階思維能力※高階思維能力是當(dāng)代對人才素質(zhì)提出的新要求，國內(nèi)著名學(xué)者鐘志賢教授將高階思維能力定義為：一種較高認(rèn)知水平層次上的能力，并結(jié)合知識時代對人才素質(zhì)結(jié)構(gòu)要求的分析將其分為問題求解、決策、創(chuàng)新、批判性思維、信息素養(yǎng)、團隊協(xié)作、兼容、獲取隱形知識、自我管理和可持續(xù)發(fā)展等十種能力。學(xué)生在主動參與、思考創(chuàng)造的同時，他們的思維能力也得到了極好的培養(yǎng)。這種新型的3D打印模式應(yīng)用在教學(xué)中，能夠改善傳統(tǒng)單一的學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，使學(xué)生進行有意義的學(xué)習(xí)，實現(xiàn)了從關(guān)注知識傳遞到關(guān)注學(xué)習(xí)過程的教學(xué)重心轉(zhuǎn)換。3D打印機是促進學(xué)生高階思維發(fā)展的有利工具。3D打印在教育上的應(yīng)用※有利于提高學(xué)生高階思維能力253D打印在教育上的應(yīng)用※可作為教學(xué)輔助工具※3D打印機可以作為很好的教學(xué)輔助工具，尤其是在視空間能力培養(yǎng)方面功效卓著。視空間在人類智能結(jié)構(gòu)中是必不可少的能力。有研究表明:在學(xué)習(xí)物理、設(shè)計、藝術(shù)等抽象知識時，視覺空間能力好的學(xué)生，成績通常高于視空間能力一般的學(xué)生。3D打印機的出現(xiàn)，作為提高、培養(yǎng)學(xué)生視空間能力是再好不過的教學(xué)輔助工具，尤其是3D打印機基本不受圖形限制，可打印出任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的教學(xué)模型，彌補了現(xiàn)今教學(xué)中缺乏立體模具的缺陷。教師將內(nèi)部認(rèn)知結(jié)構(gòu)可視化，化抽象為具體，化復(fù)雜為簡單，使知識更好地呈現(xiàn)在學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，更容易被學(xué)生理解吸收，由此增強學(xué)生的思維清晰度、分析組織能力和理解能力，提高學(xué)習(xí)效率，改善學(xué)習(xí)效果。3D打印在教育上的應(yīng)用※可作為教學(xué)輔助工具263D打印在教育上的應(yīng)用※學(xué)生自主探索創(chuàng)新的工具※當(dāng)前的教學(xué)改革更加注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探究能力的提高。3D打印機對于這一理念在教學(xué)中的實施，將會起到如虎添翼的作用。美國早在幾年前就為各級各類院校引進了3D打印機，用于培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新、探索能力，發(fā)展的如火如荼，學(xué)生對該設(shè)備也表現(xiàn)出了極大興趣。在我國教育領(lǐng)域也已經(jīng)出現(xiàn)個別先例。如在上海靜安區(qū)青少年活動中心創(chuàng)意夢工廠購買了3D打印全套設(shè)備，不僅有相關(guān)教師在此講授新興的三維設(shè)計制造方面的知識，并且學(xué)生在實際操作中也打印了不少自己設(shè)計的創(chuàng)意制品。在工作室中，學(xué)生自己的創(chuàng)意作品被陳列于此，格外吸引大家的目光。3D打印在教育上的應(yīng)用※學(xué)生自主探索創(chuàng)新的工具273D打印在教育上的應(yīng)用※可作為教學(xué)效果評價工具※此外，3D打印機在教學(xué)評價方面也有廣泛的應(yīng)用前景，尤其對于設(shè)計相關(guān)專業(yè)的師生來說這無疑帶來巨大驚喜。以往大多只是在電腦上看到學(xué)生制作的模型設(shè)計圖形，或者是學(xué)生費時費力做出來的泡沫模型，等，根本無法和實際應(yīng)用成品相比，均難以滿足實際評價需求。而通過3D打印機，操作簡單、對環(huán)境無要求，可直接打印精細(xì)模型，再經(jīng)過打磨、著色，等，使學(xué)生作品的外觀和結(jié)構(gòu)均能完美呈現(xiàn)，能應(yīng)用于結(jié)構(gòu)裝配、外形驗證、功能測試。此外，教師也可以更好地跟蹤學(xué)生在建模中出現(xiàn)的問題，及時給予指導(dǎo)、建議、修正，非常適合于教學(xué)評價。3D打印在教育上的應(yīng)用※可作為教學(xué)效果評價工具28匯翔激光及3D打印機介紹匯翔激光及3D打印機介紹293D打印在教育上的應(yīng)用※盡管當(dāng)前3D打印僅是試水教育行業(yè)，國內(nèi)只有少數(shù)高校和沿海發(fā)達(dá)地區(qū)的個別中小學(xué)配備了3D打印機，在學(xué)校中推廣和普及仍面臨著很大的挑戰(zhàn)。但是隨著市場的不斷推廣以及技術(shù)的不斷進步，3D打印機最終會走進家庭、企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院……很多我們現(xiàn)在擔(dān)心的問題都會迎刃而解。未來的課堂，能夠打破傳統(tǒng)的二維教學(xué)模式，讓3D打印機把我們帶人一個全新的三維教育模式，幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。3D打印在教育上的應(yīng)用※盡管當(dāng)前3D打印僅是試水教育行業(yè)，30RAYBOT3D打印機LASER

BLANKINGSOLDERLESS尺寸的穩(wěn)定性材料利用率高焊點少HIGHPRECISIONPRODUCTS規(guī)模化生產(chǎn)高效節(jié)能產(chǎn)品一致性好激光下料數(shù)控編程確保精準(zhǔn)RAYBOT3D打印機LASER

BLANKINGSOLDE31炫彩系列XD230桌面3D打印機1、炫酷的色彩，更能激發(fā)創(chuàng)客們的熱情；2、超過1000小時的穩(wěn)定性試驗驗證，讓你暢快打??；3、優(yōu)秀的打印精度，表現(xiàn)出您美好的創(chuàng)意；4、性能優(yōu)良的耗材，讓您暢快打印；5、齊全的備件，我們我您考慮更多；炫彩系列XD230桌面3D打印機1、炫酷的色彩，更能激發(fā)創(chuàng)客32炫彩系列XD230桌面3D打印機33炫彩系列XD230桌面3D打印機3333重金屬桌面3D打印機特點1、超大打印空間，讓您成為神筆馬良；2、超高的精度，呈現(xiàn)您復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計；3、超長耐用，陪伴您每日的工作；4、高性價比的耗材，讓您的打印隨心所欲；5、我們科根據(jù)您的要求設(shè)計您自己的打印機；重金屬桌面3D打印機特點1、超大打印空間，讓您成為神筆馬良；34重金屬ZD260桌面3D打印機

重金屬ZD260桌面3D打印機

35重金屬超大ZD400桌面3D打印機36重金屬超大ZD400桌面3D打印機3636巨無霸ZD500超高桌面3D打印機巨無霸ZD500超高桌面3D打印機37打印產(chǎn)品展示打印產(chǎn)品展示38打印產(chǎn)品展示打印產(chǎn)品展示393D打印課程介紹※什么是3D打??？3D打印機是什么樣的？※3D打印的應(yīng)用※3D打印使用的三維軟件※如何使用3D打印機打印出我們需要的模型：如何得到3D數(shù)據(jù)模型、如何將3D模型切片※3D打印機現(xiàn)場打印※切片軟件中文版演示、桌面級3D打印機操作※幾款中文軟件的詳解和學(xué)生實際操作3D打印課程介紹※什么是3D打印？3D打印機是什么樣的？403D打印機演示3D打印機演示41三D打印機簡介三D打印機簡介42目錄※3D打印機的發(fā)明※3D打印機的原理※3D打印機的種類※3D打印機的優(yōu)勢※3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域※3D打印在教育中的應(yīng)用※匯翔激光及3D打印機的介紹※3D打印機課程介紹※3D打印機演示目錄※3D打印機的發(fā)明433D打印機的發(fā)明3D打印機是一位意大利名為恩里科·迪尼的發(fā)明家設(shè)計的一種神奇的打印機。為了測試這臺大型打印機，恩里科·迪尼為諾曼·福斯特公司在阿布扎比建造的全球首個綠色烏托邦“馬斯達(dá)爾城”，打印了一部分建筑的骨架外墻，結(jié)果證明完全可行?，F(xiàn)在，他正與諾曼·福斯特建筑設(shè)計公司以及阿爾塔太空公司合作，研究設(shè)計一種可以使用月球塵埃打印的3D打印機，屆時可以在月球上快速建造人類基地。3D打印機的發(fā)明3D打印機是一位意大利名為恩里科·迪尼的發(fā)明443D打印機的發(fā)明※3D打印源自100多年前美國研究的照相雕塑和地貌成形技術(shù)，上世紀(jì)80年代已有雛形，其學(xué)名為“快速成型”?！?0世紀(jì)80年代中期，SLS被在美國德州大學(xué)奧斯汀分校的卡爾Deckard博士開發(fā)出來并獲得專利?！?995年，麻省理工創(chuàng)造了“三維打印”一詞，當(dāng)時的畢業(yè)生JimBredt和TimAnderson修改了噴墨打印機的方案，變?yōu)榘鸭s束溶劑擠壓到粉末床的解決方案，而不是把墨水?dāng)D壓在紙張上的方案。3D打印機的發(fā)明※3D打印源自100多年前美國研究的照相雕塑453D打印機原理這里的3D打印又叫做增材制造，原理的核心很簡單，就是把一個要打印的物體模型數(shù)據(jù)通過軟件切成片（非常薄的橫截面）后，再通過打印機使打印材料逐層固化一層一層堆積起來。3D打印機原理這里的3D打印又叫做增材制造，原理的核心很簡單463D打印機的原理3D打印技術(shù)（3Dprinting)又稱三維打印技術(shù)，也可以叫增材制造。是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。它無需機械加工或任何模具，就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。因此它也是快速成形技術(shù)中的一種。對于一般要求較低，專業(yè)性不強的部件，比如日常生活用品，3D打印可以很好地滿人們的要求，而且由于其設(shè)計的個性化很強，使其明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝。設(shè)計師可以把電腦圖形迅速變?yōu)閷嶋H物品。而在傳統(tǒng)工藝?yán)铮@需要經(jīng)過繪圖、工藝設(shè)計、磨具制造等多個環(huán)節(jié)。3D打印機的原理3D打印技術(shù)（3Dprinting)又稱三473D打印機的原理3D模型特殊的膠水一系列數(shù)字文件切片原材料打印過程計算機建模軟件建模數(shù)據(jù)傳到打印機并設(shè)置參數(shù)用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來將各層截面以各種方式粘合起來截面厚度約為100um,原材料的顆粒為50~100um3D打印機的原理3D模型特殊的膠水一系列數(shù)字文件切片原材料打483D打印機的原理3D打印機工作示意圖3D打印機的原理3D打印機工作示意圖493D打印機的種類※目前市面上的3D打印機主要有FDM、SLS和SLA三種?！鵉DM，熔融層積成型技術(shù)，F(xiàn)usedDepositionModeling?！炯夹g(shù)原理】：FDM熔融層積成型技術(shù)是將絲狀的熱熔性材料加熱融化，同時三維噴頭在計算機的控制下，根據(jù)截面輪廓信息，將材料選擇性地涂敷在工作臺上，快速冷卻后形成一層截面。一層成型完成后，機器工作臺下降一個高度（即分層厚度）再成型下一層，直至形成整個實體造型。3D打印機的種類※目前市面上的3D打印機主要有FDM、SLS503D打印機的類型※SLS，選區(qū)激光燒結(jié)，SelectiveLaserSintering?！炯夹g(shù)原理】：該技術(shù)采用鋪粉將一層粉末材料平鋪在已成型零件的上表面，并加熱至恰好低于該粉末燒結(jié)點的某一溫度，控制系統(tǒng)控制激光束按照該層的截面輪廓在粉層上掃描，使粉末的溫度升到熔化點，進行燒結(jié)并與下面已成型的部分實現(xiàn)粘結(jié)。一層完成后，工作臺下降一層厚度，鋪料輥在上面鋪上一層均勻密實粉末，進行新一層截面的燒結(jié)，直至完成整個模型。3D打印機的類型※SLS，選區(qū)激光燒結(jié)，Selective513D打印機類型※SLA，立體平版印刷技術(shù)，StereoLithographyAppearance。※【技術(shù)原理】：在液槽中充滿液態(tài)光敏樹脂，其在激光器所發(fā)射的紫外激光束照射下，會快速固化（SLA與SLS所用的激光不同，SLA用的是紫外激光，而SLS用的是紅外激光）。在成型開始時，可升降工作臺處于液面以下，剛好一個截面層厚的高度。通過透鏡聚焦后的激光束，按照機器指令將截面輪廓沿液面進行掃描。掃描區(qū)域的樹脂快速固化，從而完成一層截面的加工過程，得到一層塑料薄片。然后，工作臺下降一層截面層厚的高度，再固化另一層截面。這樣層層疊加構(gòu)成建構(gòu)三維實體。3D打印機類型※SLA，立體平版印刷技術(shù)，StereoLi523D打印機的優(yōu)勢※優(yōu)勢1：制造復(fù)雜物品不增加成本。就傳統(tǒng)制造而言，物體形狀越復(fù)雜，制造成本越高。對3D打印機而言，制造形狀復(fù)雜的物品成本不增加，制造一個華麗的形狀復(fù)雜的物品并不比打印一個簡單的方塊消耗更多的時間、技能或成本。制造復(fù)雜物品而不增加成本將打破傳統(tǒng)的定價模式，并改變我們計算制造成本的方式?！鶅?yōu)勢2：產(chǎn)品多樣化不增加成本。一臺3D打印機可以打印許多形狀，它可以像工匠一樣每次都做出不同形狀的物品。傳統(tǒng)的制造設(shè)備功能較少，做出的形狀種類有限。3D打印省去了培訓(xùn)機械師或購置新設(shè)備的成本，一臺3D打印機只需要不同的數(shù)字設(shè)計藍(lán)圖和一批新的原材料。※優(yōu)勢3：無須組裝。3D打印能使部件一體化成型。傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)建立在組裝線基礎(chǔ)上，在現(xiàn)代工廠，機器生產(chǎn)出相同的零部件，然后由機器人或工人（甚至跨洲）組裝。產(chǎn)品組成部件越多，組裝耗費的時間和成本就越多。3D打印機通過分層制造可以同時打印一扇門及上面的配套鉸鏈，不需要組裝。省略組裝就縮短了供應(yīng)鏈，節(jié)省在勞動力和運輸方面的花費。供應(yīng)鏈越短，污染也越少。3D打印機的優(yōu)勢※優(yōu)勢1：制造復(fù)雜物品不增加成本。就傳統(tǒng)制造533D打印機的優(yōu)勢※優(yōu)勢4：零時間交付。3D打印機可以按需打印。即時生產(chǎn)減少了企業(yè)的實物庫存，企業(yè)可以根據(jù)客戶訂單使用3D打印機制造出特別的或定制的產(chǎn)品滿足客戶需求，所以新的商業(yè)模式將成為可能。如果人們所需的物品按需就近生產(chǎn)，零時間交付式生產(chǎn)能最大限度地減少長途運輸?shù)某杀?。※?yōu)勢5：設(shè)計空間無限。傳統(tǒng)制造技術(shù)和工匠制造的產(chǎn)品形狀有限，制造形狀的能力受制于所使用的工具。例如，傳統(tǒng)的木制車床只能制造圓形物品，軋機只能加工用銑刀組裝的部件，制模機僅能制造模鑄形狀。3D打印機可以突破這些局限，開辟巨大的設(shè)計空間，甚至可以制作目前可能只存在于自然界的形狀?！鶅?yōu)勢6：零技能制造。傳統(tǒng)工匠需要當(dāng)幾年學(xué)徒才能掌握所需要的技能。批量生產(chǎn)和計算機控制的制造機器降低了對技能的要求，然而傳統(tǒng)的制造機器仍然需要熟練的專業(yè)人員進行機器調(diào)整和校準(zhǔn)。3D打印機從設(shè)計文件里獲得各種指示，做同樣復(fù)雜的物品，3D打印機所需要的操作技能比注塑機少。非技能制造開辟了新的商業(yè)模式，并能在遠(yuǎn)程環(huán)境或極端情況下為人們提供新的生產(chǎn)方式。3D打印機的優(yōu)勢※優(yōu)勢4：零時間交付。3D打印機可以按需打印543D打印機的優(yōu)勢※優(yōu)勢7：不占空間、便攜制造。就單位生產(chǎn)空間而言，與傳統(tǒng)制造機器相比，3D打印機的制造能力更強。例如，注塑機只能制造比自身小很多的物品，與此相反，3D打印機可以制造和其打印臺一樣大的物品。3D打印機調(diào)試好后，打印設(shè)備可以自由移動，打印機可以制造比自身還要大的物品。較高的單位空間生產(chǎn)能力使得3D打印機適合家用或辦公使用，因為它們所需的物理空間小?！鶅?yōu)勢8：減少廢棄副產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的金屬制造技術(shù)相比，3D打印機制造金屬時產(chǎn)生較少的副產(chǎn)品。傳統(tǒng)金屬加工的浪費量驚人，90％的金屬原材料被丟棄在工廠車間里。3D打印制造金屬時浪費量減少。隨著打印材料的進步，“凈成形”制造可能成為更環(huán)保的加工方式。3D打印機的優(yōu)勢※優(yōu)勢7：不占空間、便攜制造。就單位生產(chǎn)空間553D打印機的優(yōu)勢※優(yōu)勢9：材料無限組合。對當(dāng)今的制造機器而言，將不同原材料結(jié)合成單一產(chǎn)品是件難事，因為傳統(tǒng)的制造機器在切割或模具成型過程中不能輕易地將多種原材料融合在一起。隨著多材料3D打印技術(shù)的發(fā)展，我們有能力將不同原材料融合在一起。以前無法混合的原料混合后將形成新的材料，這些材料色調(diào)種類繁多，具有獨特的屬性或功能?！鶅?yōu)勢10：精確的實體復(fù)制。數(shù)字音樂文件可以被無休止地復(fù)制，音頻質(zhì)量并不會下降。未來，3D打印將數(shù)字精度擴展到實體世界。掃描技術(shù)和3D打印技術(shù)將共同提高實體世界和數(shù)字世界之間形態(tài)轉(zhuǎn)換的分辨率，我們可以掃描、編輯和復(fù)制實體對象，創(chuàng)建精確的副本或優(yōu)化原件。3D打印機的優(yōu)勢※優(yōu)勢9：材料無限組合。對當(dāng)今的制造機器而言563D打印機的應(yīng)用領(lǐng)域※3D打印機的應(yīng)用對象可以是任何行業(yè)，只要這些行業(yè)需要模型和原型。3D打印機需求量較大的行業(yè)包括醫(yī)療行業(yè)、文物保護、建筑行業(yè)、教育機構(gòu)、個人設(shè)計和制造業(yè)。3D打印機的應(yīng)用領(lǐng)域※3D打印機的應(yīng)用對象可以是任何行業(yè)，只57醫(yī)療行業(yè)※隨著3D打印產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的不斷發(fā)展，3D打印在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛。※運用3D打印技術(shù)能夠在第一時間打印出來人體器官，它對醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展起到了重大的作用。醫(yī)療行業(yè)※隨著3D打印產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的不斷發(fā)展，3D打印在醫(yī)療行58文物保護※隨著3D打印技術(shù)的不斷成熟，它在文物保護方面發(fā)揮著越來越重要的作用?！脊艑W(xué)家通過3D打印技術(shù)來復(fù)原那些將要破損或者已經(jīng)破損的文物。文物保護※隨著3D打印技術(shù)的不斷成熟，它在文物保護方面發(fā)揮著59建筑行業(yè)※3D打印可以幫助建筑師直接把虛擬的建筑建造出來?！@也為建筑行業(yè)節(jié)省了大量的材料和成本。建筑行業(yè)※3D打印可以幫助建筑師直接把虛擬的建筑建造出來。60教育機構(gòu)※隨著3D打印技術(shù)的不斷完善，國內(nèi)外開始在中小學(xué)普及這種新技術(shù)?！?D打印技術(shù)能夠把學(xué)生設(shè)計出來的產(chǎn)品第一時間打印出來，這能很好的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教育機構(gòu)※隨著3D打印技術(shù)的不斷完善，國內(nèi)外開始在中小學(xué)普及61個人設(shè)計※3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，為個人設(shè)計愛好者提供了更大的發(fā)揮空間，他們能隨時隨地的打印出來自己所設(shè)計的模型。個人設(shè)計※3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，為個人設(shè)計愛好者提供了更大的發(fā)62制造業(yè)※3D打印技術(shù)雖然現(xiàn)在還是處在成長期，但其作用已經(jīng)慢慢凸顯出來?！髽I(yè)可以通過3D打印來進行模具的前期調(diào)試和模具的打造，這樣就大大的節(jié)約了成本，提高了生產(chǎn)效率。制造業(yè)※3D打印技術(shù)雖然現(xiàn)在還是處在成長期，但其作用已經(jīng)慢慢633D打印在教育上的應(yīng)用※隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，3D開始在教育領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，國外已經(jīng)全面普及這種概念，國內(nèi)也開始普及這種概念。3D打印在教育上的應(yīng)用※隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，3D開始643D打印在教育上的應(yīng)用※有助于營造真實的問題情境※建構(gòu)主義者認(rèn)為，學(xué)習(xí)知識不應(yīng)該和活動情境分離而獨立、抽象存在，他們提倡在情境中學(xué)，多與社會實踐活動結(jié)合起來學(xué)。但對于有些工科學(xué)習(xí),創(chuàng)設(shè)情境較為困難,他們通常只是在電腦上完成圖稿設(shè)計，根本無法使其變成實物應(yīng)用于現(xiàn)實實驗、測試和探究中，導(dǎo)致學(xué)習(xí)研究效果打折扣。3D打印機在課堂教學(xué)的出現(xiàn)，解決了工科學(xué)生的這一問題。它能幫助學(xué)生營造真實的問題情境，完成模型制造，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動機。據(jù)搜狐IT消息報道，美國弗吉尼亞大學(xué)大三學(xué)生利用3D打印技術(shù)成功打印出了一架翼展達(dá)6.5英寸(約2米)的飛機，并且試飛成功，其中大大小小零部件都是通過3D打印技術(shù)打印出來的。而且設(shè)計生產(chǎn)過程只花了4個月時間，成本也只有2000美元，大大降低了成本,節(jié)約了時間。學(xué)生通過3D打印機制作出機器零件、家具模型、生物制品等諸如此類的事件已屢見不鮮，可見其對教學(xué)真實情境的創(chuàng)造已發(fā)揮出無限的潛力。3D打印在教育上的應(yīng)用※有助于營造真實的問題情境653D打印在教育上的應(yīng)用※有利于提高學(xué)生高階思維能力※高階思維能力是當(dāng)代對人才素質(zhì)提出的新要求，國內(nèi)著名學(xué)者鐘志賢教授將高階思維能力定義為：一種較高認(rèn)知水平層次上的能力，并結(jié)合知識時代對人才素質(zhì)結(jié)構(gòu)要求的分析將其分為問題求解、決策、創(chuàng)新、批判性思維、信息素養(yǎng)、團隊協(xié)作、兼容、獲取隱形知識、自我管理和可持續(xù)發(fā)展等十種能力。學(xué)生在主動參與、思考創(chuàng)造的同時，他們的思維能力也得到了極好的培養(yǎng)。這種新型的3D打印模式應(yīng)用在教學(xué)中，能夠改善傳統(tǒng)單一的學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，使學(xué)生進行有意義的學(xué)習(xí)，實現(xiàn)了從關(guān)注知識傳遞到關(guān)注學(xué)習(xí)過程的教學(xué)重心轉(zhuǎn)換。3D打印機是促進學(xué)生高階思維發(fā)展的有利工具。3D打印在教育上的應(yīng)用※有利于提高學(xué)生高階思維能力663D打印在教育上的應(yīng)用※可作為教學(xué)輔助工具※3D打印機可以作為很好的教學(xué)輔助工具，尤其是在視空間能力培養(yǎng)方面功效卓著。視空間在人類智能結(jié)構(gòu)中是必不可少的能力。有研究表明:在學(xué)習(xí)物理、設(shè)計、藝術(shù)等抽象知識時，視覺空間能力好的學(xué)生，成績通常高于視空間能力一般的學(xué)生。3D打印機的出現(xiàn)，作為提高、培養(yǎng)學(xué)生視空間能力是再好不過的教學(xué)輔助工具，尤其是3D打印機基本不受圖形限制，可打印出任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的教學(xué)模型，彌補了現(xiàn)今教學(xué)中缺乏立體模具的缺陷。教師將內(nèi)部認(rèn)知結(jié)構(gòu)可視化，化抽象為具體，化復(fù)雜為簡單，使知識更好地呈現(xiàn)在學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，更容易被學(xué)生理解吸收，由此增強學(xué)生的思維清晰度、分析組織能力和理解能力，提高學(xué)習(xí)效率，改善學(xué)習(xí)效果。3D打印在教育上的應(yīng)用※可作為教學(xué)輔助工具673D打印在教育上的應(yīng)用※學(xué)生自主探索創(chuàng)新的工具※當(dāng)前的教學(xué)改革更加注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探究能力的提高。3D打印機對于這一理念在教學(xué)中的實施，將會起到如虎添翼的作用。美國早在幾年前就為各級各類院校引進了3D打印機，用于培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新、探索能力，發(fā)展的如火如荼，學(xué)生對該設(shè)備也表現(xiàn)出了極大興趣。在我國教育領(lǐng)域也已經(jīng)出現(xiàn)個別先例。如在上海靜安區(qū)青少年活動中心創(chuàng)意夢工廠購買了3D打印全套設(shè)備，不僅有相關(guān)教師在此講授新興的三維設(shè)計制造方面的知識，并且學(xué)生在實際操作中也