3d打印技术论文探讨
浅谈3d打印技术——3D打印技术
摘要:3D打印又称增材制造，近年来发展迅速，应用领域日益增多。本文分析了3D打印的原理和应用现状，探讨了3D打印在教学领域的应用模式。
关键词:3D打印；申请状态；教学领域
1简介
3D打印又称增材制造，是一种快速成型技术，被称为？第三次工业革命的重要标志？，与其？柔性制造？然后呢。节约原材料？其特点在制造业掀起了一股浪潮。近年来，随着3D打印技术的逐渐成熟和精确，打印材料的增加和打印价格的降低，3D打印发展迅速，应用领域不断增加。它不仅被广泛应用于机械制造、国防军工、建筑等领域，还逐渐进入大众的视野，进入学校、家庭、医院等大众熟悉的场所，在教育、生物医疗、玩具等行业也得到了广泛的关注和应用。作为一名教育工作者，
2 3D打印概述
2.1 3D打印原理
3D打印(又称3D打印)是利用设计好的3D模型，通过3D打印机逐层添加塑料、粉末金属等材料，制造3D产品的技术[1]。一般来说，通过3D打印获得物品需要经过建模、分割、打印、后期处理四个阶段[2]。其中，3D虚拟模型可以通过使用扫描设备获得并数字化生成，也可以使用AutoCAD等工程或设计软件创建。有些应用甚至可以用普通数码照片制作3D模型，比如123D Catch[3]。
2.2 3D打印的优势
与传统制造技术相比，3D打印不需要提前成型或铸造原型，大大缩短了产品的设计周期，减少了从研发到应用的时间，降低了开模不当可能带来的高成本风险，使特殊复杂结构的模型制作相对简单，产品也能突出个性。此外，3D打印是增材制造，利用金属粉末或其他材料从零开始制造零件，大大降低原材料和能源的消耗，在生产中实现结构优化。
2.3 3D打印的应用现状
近年来，3D打印发展迅速，几乎应用于各个领域。在模具加工和机械制造领域，3D打印用于相对快速地设计和定制模具，打印各种形状复杂的零件，打印具有足够强度和个性化几何形状的物体。在航空航天、国防军工等领域，3D打印应用于形状验证、关键零部件原型制造、产品直接制造等。比如空客开始打印飞机的小零件并逐渐发展，计划在2050年左右打印出整架飞机。在生物医学领域，医务工作者利用3D打印技术打印出患者的心脏模型、下颌骨缺损模型、创伤性脑内血肿脑模型等。，用于辅助诊断和制定术前手术方案，降低手术难度，减少手术时间，给患者带来精准治疗。人工椎体和人体气管软骨的打印，使3D打印人体器官成为可能。3D打印的处方药SPRITAM(左乙拉西坦)片剂可用于治疗各种癫痫疾病。在建筑工程领域，3D打印建筑不需要模板，打印出来的建筑重量轻，强度大，时间短，可回收利用，环保。3D打印还广泛应用于珠宝、食品、玩具、日用品的设计和生产，可以很好地展现用户的个性化特点和需求。3D打印在太阳能电池板和特殊材料制造方面的应用也有突破。
3 3D打印在教学领域的应用
3D打印在教学中的探索性活动也已开展，在数学、航空、电子、设计、机电工程、生物医学、天文学等大多数学科都有应用，取得了良好的教学效果。基于3D打印的快速生成能力，可以将数字模型快速转化为三维物体。借助三维物体的生成过程和使用，可以提高教学效果，培养学生的合作、设计和创新能力。
3.1印刷3D教具和学习教具用于教学
在课程教学中，借助多媒体教学手段，可以相对直观地展示一些抽象的形象，但这些形象是针对群体的，形成暂时性的视觉感受，印象不是很深刻，难以理解。在3D打印的帮助下，数字图像可以转化为真正的教具和学习工具，每个学生都有机会亲手感受，也可以亲自设计和规划，这无疑将极大地促进对知识的理解、掌握和应用。比如数学课，可以打印几何曲面、截面等立体对象；动画设计可以打印出人物、动物的3D模型，并可以根据实际效果及时修改。语文课可以把要讲解的区域打印出来，比如北京的胡同。学生可以利用模型了解胡同的特点，体验胡同文化，讲述胡同的来龙去脉。机械制造课程可以根据课程内容打印相关零件、齿轮、连杆等。
3.2实践过程中的辅助创新设计
职业学校有很多实践教学活动，如钳工实习、数控机床实习、电子电工实习、动画设计、物联网设计等。，这些都需要相应模型的帮助，设计一定的模型。借助3D打印，让学生对要设计的模型有一个大致的了解，然后通过小组讨论、设计、修改的过程，不仅可以增加学生的学习兴趣，促进学生的互动学习和协作学习，还可以提高学生的设计水平、思维能力和实践能力。比如在模具设计实习中，采用项目式教学法，应用3D打印，学生分组设计打印。在目睹了自己的设计零件和成品打印成型的过程后，学生的学习兴趣大大增加，多次讨论修改的过程也大大提高了自己的设计水平。在CAD课程实践中，使用3D打印机可以根据教学需要设计教学内容，并通过3D打印对学生的设计作品进行评价和组装，不仅使学生掌握了设计软件建模的基本思路和流程，而且对如何从设计作品中生成具体的物体有了清晰的认识，有利于学生今后的进一步学习和发展。
3.3就业和创业指导
近年来，高校毕业生数量剧增，就业压力加大，国家大力倡导大学生创业，全社会也掀起了自主创业的热潮。对于职校生来说，有一定的专业知识，动手操作能力强，有创业的热情和激情。创业导师可以借助3D打印设备，指导学生成立创意设计3D打印工作室，利用自己的专业知识设计相关产品并打印销售，还可以为社会客户提供DIY服务，收取一定的培训费和制作费，在校企合作的基础上，还可以为合作企业提供设计和3D打印服务。通过上述3D打印的创业实践活动，学生可以巩固专业知识，了解设计流程，培养创新创业意识和能力。
3.4图书馆应用
将3D打印服务引入图书馆是图书馆从文献服务走向创新服务的途径。国外很多图书馆都开展3D打印服务。国内的综合性图书馆，如上海图书馆、苏州图书馆也开展3D打印服务。高校中的上海交通大学图书馆也开展3D打印服务，并通过举办3D打印设计大赛积极推广这项服务。通过大赛普及3D打印的知识，让学生了解3D打印的前沿技术，启发学生用创新思维发现问题、解决问题。学校图书馆可以配备一到两台3D打印机，在保证健康安全的基础上，充分考虑成本、投稿步骤、等待时间和筛选时间，制定详细的3D打印制度或政策，鼓励学生打印原创作品，充分发挥学生的专业特长，激发学生的创造力和想象力。
4结论
3D打印正从工业领域走向各个应用领域。在不久的将来，它也会像电脑、手机、互联网一样进入我们的社会和每个家庭。教育工作者应积极运用这一新技术推动教学模式和教学活动的创新，更好地提高教学质量和教学效果，提高学生的实践能力和创新水平。
参考
[1]张飞翔。3D打印技术的发展现状及商业模式研究[J].新闻传播，2016 (2): 51-53。
李青，王青。3D打印——一种新的学习技术[J].远程教育学报2013 (4): 29-35。
点击下一页了解详情> & gt& gt3d打印技术论文探讨