第1讲 课程介绍(3D打印技术与应用)
《3D打印技术与应用》
第一讲课程介绍
通过本课程的实践教学，使学生全面了解3D打印有关科学问题，初步了解增材制造方法论的一般规律和方法。拓展机械制造工程在装备制造应用领域的认识，了解制造装备的实现离不开制造工艺的实现。从增材制造学角度引导学生认识设备研发所涉及的各个领域知识，如控制理论、信号采集理论和图像处理等相关知识。培养学生的创新思想，具备开发设计性能良好、有市场竞争力的能力，为学生毕业后的实际工作奠定良好基础。
3D打印技术兴起于上个世纪八九十年代，发展于本世纪初，在2012年已悄然成为科技界研究热点。
英国著名杂志《经济学人》报道称“3D打印将推动第三次工业革命”。而著名科技杂志《连线》十月刊则将《3D打印机改变世界》作为封面报道。奥巴马在国情咨文演讲中强调3D打印技术有可能革命化改变人类制造模式，几乎可以完成未来所有的产品。
3d打印基础知识
3d打印基础知识 3D打印机英文“3D Printers”，3D打印机这个名称是近年该产品来针对民用市场而出现的一个新词。其实在专业领域他有另一个名称“快速成形技术”。 快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。 RPM技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分过程。形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"，因此得名“3D 打印机”。 3D打印机的原理 3D打印机可以根据零件的形状，每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再把它们逐层粘结起来，就得到了所需制造的立体的零件。每个截面数据相当于医学上的一张CT像片；整个制造过程可以比喻为一个"积分"的过程。当然，整个过程是在电脑的控制下，由3D打印机系统自动完成的。不同公司制造的3D打印机所用的成形材料不同，系统的工作原理也有所区别，但其基本原理都是一样的，那就是"分层制造、逐层叠加"。这种工艺可以形象地叫做"增长法"或"加法"。 3D打印机的制作过程我们举个例子：例如我们制作一个塑料材质的苹果，首先我们需要在电脑上使用3D软件制作出一个苹果的3D模型文件，然后把它转换成3D打印机支持的文件格式。接下来需要给3D打印机放入塑料耗材，现在3D打印机就可以制作了。这个过程是不是像我们的平面打印机的操作呀！好下面说重点:打印系统在制作的时候会从这个苹果3D 模型底部开始切成很多片（多少片呢？这个要根据打印机的技术指标它所支持的“层厚”来决定。）也就是我们上面说的截面图。最先开始制作的是苹果模型的最底部的那一个截面，也就是苹果最底部的一层，这时候系统会控制激光器（或喷嘴）在这一层截面图的范围烧结原料（或挤出原料——不同的打印机技术制作方式也有区别这个下面我们会提到），这一层做好后是第二层依此类推。这样这个塑料苹果就一层层的“生长”出来了。 3D打印机的技术 现在市面上已经有十几种不同的3D打印机的技术，其中比较成熟的有UV、SLA、SLS、LOM 和FDM等方法。我们将在下面介绍4种目前使用比较广泛的技术： SLA技术3D打印机的原理
3D打印基本要求
导出STL文件 以下是使用不同软件，导出STL格式文件的具体方法：
设计规范 亲爱的用户，为了确保您的设计能够顺利打印，请您依次操作以下步骤： 1)根据实际使用要求，选择材料。查看材料参数 2)检查您的设计的壁厚，务必满足最小壁厚要求。查看不同材料的壁 厚设计要求 3)如果您的设计是空心的，务必设计足够大的逸出孔。查看逸出孔设 计要求
4)如果您的设计中存在独立柱子，务必满足最小壁厚要求。查看独立 柱子的壁厚设计要求 5)如果您的设计中存在凸状或凹状细节（如凸字或凹字等），务必满 足最小的宽度和高度要求。查看凸状/凹状设计要求 6)如果您的设计中存在尖锐部分，该部分的角度需要满足最小要求。 查看尖锐部分设计要求 7)如果您的设计中包含多个零件，务必满足零件之间最小的间隙要求。 查看零件间隙设计要求 8)如果您的设计中存在螺纹，牙型角度和螺距务必达到最小要求。查 看螺纹设计要求 9)如果您的设计中存在孔洞，其内径和深度必须满足最小的孔洞要求。 查看孔洞设计要求 10)如果您的设计较为复杂，未来工场可能会判定为异形件，按照特殊 规格报价。查看异形件示例 如果您的设计遵守以上设计规范，将极大提高您的订单审核通过率。选择合适的材料 您可以根据您的实际需要选择合适的材料，下面是各种材料的重要信息。如果您需要更详细的信息，您可以参考“在线3D打印”页面中相关材料介绍。
16微米半透明光敏 树脂表面光滑、硬 度高 消费电子、精 密零部件 MJP/Objet 56℃ 100微米灰色类 ABS 表面光滑、硬 度高、韧性好 消费电子、家 用电器 SLA 55℃ 100微米白色尼龙 表面有颗粒 感、硬度高、 韧性好 汽车配件、家 用电器、机电 设备 SLS 140℃ 100微米灰色玻璃纤维 表面有颗粒 感、硬度高、 韧性好 汽车配件、家 用电器、机电 设备 SLS 170℃ 33微米淡蓝色光敏 树脂表面光滑、易 碎 珠宝首饰MJP/Objet 50℃ 25微米金 属色钴铬 合金 强度好精密零部件SLM 1300℃不同材料的最小壁厚要求 在您的3D设计文件中，模型的内、外表面闭合形成薄壁，其中：至少有两个面与其他薄壁相连的，称为支撑性薄壁，如下图：
混凝土3D打印技术发展(知识材料)
混凝土3D打印技术发展 --------3D打印混凝土材料及混凝土建筑技术进展 3D打印是近年来发展起来的高新技术，已在机械制造等行业取得很大成功，在材料和建筑等领域也有所发展。本文在介绍通用3D打印技术进展的基础上，着重阐述了混凝土材料的传统施工工艺、国内外3D打印混凝土技术与其材料和施工工艺的发展现状，讨论了3D打印混凝土当前所面临的问题，并对3D打印混凝土提出了未来展望。 1、引言 当代建筑用量最大、范围最广、最经济的建筑材料-混凝土的发展虽然只有不到200年的历史，却已成为当代社会使用量巨大的建筑工程材料，为人类社会的发展与前进做出了不可取代的贡献。然而随着工程建设的不断加快，混凝土在生产应用方面的高能耗、高污染的弊端也逐渐显露出来，严重阻碍了其发展。为适应绿色制造发展需求，混凝土需要不断地注入新鲜的血液。3D打印作为第三次工业革命的重要标志，广泛应用于各个研究领域，对传统社会生产产生巨大冲击，成为改变未来的创造性技术。以3D打印为基础的3D打印混凝土技术作为一种新型技术，必将成为混凝土发展史上的重大转折点。 本文以3D打印技术为出发点，介绍传统混凝土的施工工艺以及3D打印混凝土及砂浆的发展与技术进展，并在对3D打印混凝土技术的认识的基础上，进一步研究其存在的问题，并对其未来的发展趋势提出了观点。 2、3D打印技术进展
根据美国材料与试验协会(ASTM)3D打印技术委员会(F42委员会)公布的定义，3D打印是一种与减材制造和等材制造等传统的制造技术迥然不同的，以模型的三维数据为基础，通过打印机喷嘴挤出材料，逐层打印增加材料来生成3D实体的技术，因此又称为添加制造(AM，AdditiveManufacturing)。其包含诸多方面的前沿技术知识，具有很高的科技含量，例如:建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学等。目前，轮廓工艺、D-Shape、打印混凝土作为三大增材制造工艺在公共领域尤其在建筑领域具有很好的前景。3D打印技术主要包括3D建模、3D分割、打印喷涂和后期处理等四部分组成，如图1所示。3D建模是3D打印的基础，3D建模质量的好坏决定了3D打印的优劣;3D分割是将模型切成一层层的薄皮，此过程是由计算机的软件实现;打印喷涂是将成型材料逐层的喷涂或熔结到三维空间中，最近几年较普遍认同的是先喷一层胶水，然后再在上面撒一层材料，如此反复;后期处理是指在打印完成后一般都会有毛刺或者粗糙的表面，此时需要进行后期处理。由此可以看出与传统材料加工方法截然相反，3D打印是基于三维数据，然后通过3D打印机逐层打印，这样就不必事先制造模具，不必在制造过程中去处理大量的材料，也不必通过复杂的锻造工艺，最终在生产上实现结构优化、节约材料和节省能源。 图1 3D打印流程 3D打印技术起源于19世纪末的美国，于20世纪80年代得到实现与发展。起初由于其昂贵的价格，技术的不成熟等，并没有得到推广普及。但经过30多年的发展，3D打印技术也逐渐成熟，且价格也大幅下降。目前3D打印作为“第三次工业革命的重要生产工具”，正在成为一种迅猛发展的潮流，广泛应用到各个研究领域，如生物医疗领域已使用3D打印技术成功地研制出了人造骨骼等人体组织器官，对生物医学技术的发展具有重大的作用;航天航空领域利用3D打印技术制造现状复杂、尺寸微细、性能特殊的零部件、机构直接制造，
浅谈3d打印技术论文
浅谈3d打印技术论文 3D打印又称为增材制造，近年来得到了快速发展，应用领域不断增加。了浅谈3d打印技术论文，欢迎阅读! 3D打印技术 摘要：3D打印又称为增材制造，近年来得到了快速发展，应用领域不断增加。本文对3D打印的原理及应用现状进行了分析，对3D打印在教学领域的应用模式进行了探讨。 关键词：3D打印;应用现状;教学领域 1 引言 3D打印，又称为增材制造，是快速成型技术的一种，被誉为 “第三次工业革命的重要标志”，以其“制造灵活”和“节约原材料”的特点在制造业掀起了一股浪潮。近年来，随着3D打印技术的逐步成熟、精确，打印材料种类的增加，打印价格的降低，3D打印得到了快速发展，应用领域不断增加，不仅在机械制造、国防军工、建筑等领域得到广泛应用，也逐渐进入了公众视野，走进学校、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关注及应用，作为教育工作者，本文将在介绍3D打
印的原理、优势、应用现状的基础上，重点探讨3D打印在教育领域的角色及应用模式。 2 3D打印概述 2.1 3D打印原理 3D打印(3D printing，又称三维打印)，是利用设计好的3D模型，通过3D打印机逐层增加塑料、粉末状金属等材料来制造三维产品的技术[1]。一般来说，通过3D打印获得物品需要经历建模、分割、打印、后期处理等四个环节[2]，其中3D虚拟模型，可以是利用扫描设备获取物品的三维数据，并以数字化方式生成三维模型，或者是利用AutoCAD等工程或设计软件创建的3D模型，有些应用程序甚至可以使用普通的数码照片来制作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打印不需事先制模，也不必铸造原型，大大缩短了产品的设计周期，减少了产品从研发到应用的时间，降低了企业因开模不当可能导致的高成本风险，使得特殊和复杂结构的模型的制作也变得相对简单，产品也更能凸显个性化。另外，3D
《3D打印技术》课程标准48 课时
课程六：《3D打印技术》课程标准 一、课程基本信息 课程名称：3D打印技术学分：8 课程代码：学时：48 先修课程：AUTOCAD/UG/Inventor 后续课程：数控铣加工技术 适用专业：数控加工/模具制造修订人： 审核人：修订时间：2019年6月 二、课程定位和设计思路 《3D打印与制造》是计算机辅助设计与制造专业开设的一门专业拓展课之一，也是一门实践性较强的技术课，是培养工业设计行业专门从事产品造型，培养空间想象能力、三维模型设计能力、产品艺术设计的三维模型设计与制作，3D打印与制造即快速成型技术的一种，它是一种以3D数字模型为基础，通过逐层打印可粘平台的材料(包括塑料、金属、生物材料等)方式来构造物体的技术，3D打印已在科研、教育、制造等行业得到越来越多应用。为从事创造性工作奠定基础。 本课程本着满足学生个性化发展的需要，融合本校办学理念和传统文化。内容设计方面将根据任务驱动，基于工作过程确立课程标准，按项目组织整合课程内容；旨在通过学生对世界制造业领域正在迅速发展的“具有工业革命意义的制造技术（3D打印技术）”的学习与实践；在“挥动想象的翅膀”的过程中，体验创意的神奇和伟大；快速提高学生的空间思维能力和创造力；提高学生参与社会实践活动的积极性与合作、协调能力。同时也初步体会3D制造技术将给社会带来的社会伦理困境。主要思路有：加强实践案例教学，充分利用校内计算机实训室，加大实践课时，进行教师现场辅导，师生互动交流；明确培养目标，加强上机训练、为就业拓宽一条渠道。
四、学习任务描述表 （一）3D打印技术的原理学习任务描述表
（六）3D打印作品的后处理学习任务描述表
3D打印技术的优缺点以及应用领域分析
3D打印技术的优缺点以及应用领域分析 3D打印技术经过这些年的发展，技术上已基本上形成了一套体系，同样，可应用的行业也逐渐扩大，从产品设计到模具设计与制造，材料工程、医学研究、文化艺术、建筑工程等等都逐渐的使用3D打印机技术，使得3D打印机技术有着广阔的前景。不断提高3D打印技术的应用水平是推动这项技术发展的重点。 优点：一是最直接的好处就是节省材料，不用剔除边角料，提高材料利用率，通过摒弃生产线而降低了成本；二是能做到很高的精度和复杂程度，除了可以表现出外形曲线上的设计；三是不再需要传统的刀具、夹具和机床或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件；四是它可以自动、快速、直接和精确地将计算机中的设计转化为模型，甚至直接制造零件或模具，从而有效的缩短产品研发周期；五是3D打印能在数小时内成形，它让设计人员和开发人员实现了从平面图到实体的飞跃；六是它能打印出组装好的产品，因此它大大降低了组装成本，它甚至可以挑战大规模生产方式。 缺点：任何一个产品都应该具有功能性，而如今由于受材料等因素限制，通过3D打印制造出来的产品在实用性上要打一个问号。①强度问题：房子、车子固然能“打印”出来，但是否能抵挡得住风雨，是否能在路上顺利跑起来？②精度问题：由于分层制造存在“台阶效应”，每个层次虽然很薄，但在一定微观尺度下，仍会形成具有一定厚度。的一级级“台阶”，如果需要制造的对象表面是圆弧形，那么就会造成精度上的偏差；③材料的局限性：目前供3D打印机使用的材料非常有限，无外乎石膏、无机粉料、光敏树脂、塑料等。能够应用于3D打印的材料还非常单一，以塑料为主，并且打印机对单一材料也非常挑剔。 目前，3D打印技术已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。并且随着这一技术本身的发展，其应用领域将不断拓展。3D打印技术的实际应用主要集中在以下几个方面： 产品设计领域 在新产品造型设计过程中的应用3D打印技术为工业产品的设计开发人员建立了一种崭新的产品开发模式。运用3D打印技术能够快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的实物模型(样件)，这不仅缩短了开发周期，而且降低了开发费用，也使企业在激烈的市场竞争中占有先机。 建筑设计领域 建筑模型的传统制作方式，渐渐无法满足高端设计项目的要求。全数字还原不失真的立体展示和风洞及相关测试的标准，现如今众多设计机构的大型设施或场馆都利用3D打印技
3D打印技术教案
《3D打印技术》教学创新设计方案 一、教学目标 1.知识与技能 (1)扩大学生的知识面,开阔视野。(2)培养学生独立思考的能力,培养学生的发散思维。 (3)培养学生的协作精神。 2. 教学重点: 过程与方法 通过学生课前搜集资料,师生课堂共同介绍了解3D打印技术,学生进行讲解和展示,培养学生独立学习思考的能力,通过对3D打印技术立场的讨论,培养学生的发散思维。 3.教学难点: 如何用最简单直观的方法讲解、了解科技前沿的知识。 4教学流程 4.1利用多媒体先入为主,激发兴趣,导入内容请同学们观看电影《十二生肖》中的一段场景,(成龙戴着手套摸了一下兽首,瞬间铜像数据就被远程传输到了电脑里,随即一个一模一样的兽首铜像被“打印”了出来。)请问你认为电影中的场景实际生活中能实现么？这种技术叫3D打印技术。对大多数同学来说,这项技术是很陌生的,今天我们就通过本节课揭开3D打印的神秘面纱。 4.2教师简单介绍:3D打印的实际操作过程到底是怎样的,当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时,如何解决难题。给大家准备了两段视频,下面给大家展示一下，视频一:卡通人物打印过程。学生观看视频后讨论其打印过程,并根据自己的理解进行讲解,之后由师生总结用液体打印物体的方法。视频二:打印金属的过程。学生观看视频后讨论其打印过程,并根据自己的理解进行讲解,之后由师生总结用粉末打印金属的方法。教师的专业指导:光固化,光辐射固化技术包括紫外光、微波、红外光、激光等的辐射固化,它们利用光的波动性产生激发分子,且波长越短,穿透能力越强,固化效果越好。另一种是电子束、χ射线、γ射线等对聚合物的辐射固化,它们是利用光的粒
3D打印笔试试题(附答案)知识讲解
3D打印笔试试题(附 答案)
3D打印试题 一、单选题（每题3分，共48分） 1、3D打印文件的格式是什么（B） A、sal B、stl C、sae D、rat 2、各种各样的3D打印机中,精度最高、效率最高、售价也相对最高的是（A） A、工业级3D打印机 B、个人级3D打印机 C、桌面级3D打印机 D、专业级3D打印机 3、下列哪种产品仅使用３Ｄ打印技术无法制作完成（B） Ａ、首饰Ｂ、手机Ｃ、服装Ｄ、义齿 4、市场上常见的3D打印机所用的打印材料直径为（A） A、1.75mm或3mm B、1.85mm或3mm C、1.85mm或2mm D、1.75mm或2mm 5、下列关于３Ｄ打印技术的描述，不正确的是（D） Ａ、３Ｄ打印是一种以数字模型文件为基础，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。 Ｂ、３Ｄ打印起源于上世纪８０年代，至今不过三四十年的历史
Ｃ、３Ｄ打印多用于工业领域，尼龙、石膏、金属、塑料等材料均能打印Ｄ、３Ｄ打印为快速成型技术，打印速度十分迅速，成型往往仅需要几分钟的时间 6、下列对于３Ｄ打印特点的描述，不恰当的是（B） Ａ、对复杂性无敏感度，只要有合适的三维模型均可以打印 Ｂ、对材料无敏感度，任何材料均能打印 Ｃ、适合制作少量的个性化定制物品，对于批量生产优势不明显 Ｄ、虽然技术在不断改善，但强度与精度与部分传统工艺相比仍有差距 7、立体光固化成型设备使用的原材料为（A） Ａ、光敏树脂 Ｂ、尼龙粉末 Ｃ、陶瓷粉末 Ｄ、金属粉末 8、以下哪项目前不属于DLP 3D打印工艺设备的光源（D） Ａ、卤素灯泡Ｂ、LED光源 Ｃ、紫外光源Ｄ、激光 9、以下那种3D打印技术在金属增材制造中使用最多（A） Ａ、SLMＢ、SLA Ｃ、FDMＤ、3DP 10、熔融沉积技术存在哪个危险环节（A）
3D打印技术的相关知识
3D打印技术的相关知识 3D技术即快速成形技术的一种，它运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过一层又一层的多层打印方式，来构造零物件。模具制造、工业设计常将此技术用于建造模型，现在正向产品制造的方向发展，形成“直接数字化制造”。在一些高价值应用中(比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件)也已经有打印而成的零部件出现。 简单来说，3D打印，就是在普通的二维打印的基础上再加一维。打印机先像普通打印一样在一个平面上将塑料、金属等粉末状材料打印出一层，然后在将这些可黏合的打印层一层一层的粘起来。通过每一层不同的“图形”的累积，最后就形成了一个三维物体。就像盖房子一样，砖块是一层一层的，但累积起来后，就成一个立体的房子了。 过程原理 3D打印技术每一层的打印过程分为两步，首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末还可循环利用。
打印耗材由传统的墨水、纸张转变为胶水、粉末，当然胶水和粉末都是经过处理的特殊材料，不仅对固化反应速度有要求，对于模型强度以及“打印”分辨率都有直接影响。3D打印技术能够实现600dpi分辨率，每层厚度只有0.01毫米，即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印。受到喷打印原理的限制，打印速度势必不会很快，较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率，相比早期产品有10倍提升，而且可以利用有色胶水实现彩色打印，色彩深度高达24位。 技术类型 1.FDM：熔融沉积快速成型，主要材料ABS和PLA 2.SLA：光固化成型，主要材料光敏树脂 3.3DP：三维粉末粘接。主要材料粉末材料，如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末 4.SLS：选择性激光烧结，主要材料粉末材料 5.LOM：分成实体制造，主要材料纸、金属膜、塑料薄膜 6.DLP：数字光处理，主要材料液态树脂 7.FFF：熔丝制造，主要材料PLA、ABS 8.EMB：电子束熔化成型，主要材料钛合金 优势
3D打印技术基础知识科普
随着科学技术的快速发展，3D打印技术在人们生活中应用的越来越广。3D打印作为一项具有工业革命意义的技术，在一定程度上体现了行业的发展趋势。下面就简单介绍一下3D打印机的相关知识。 3D打印机简述 3D打印机(3D Printers)简称(3DP)是一位名为恩里科·迪尼(Enrico Dini)的发明家设计的一种神奇的打印机，不仅可以“打印”一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状。但是3D打印出来的是物体的模型，不能打印出物体的功能。 3D打印机的技术原理 3D打印机又称三维打印机(3DP)，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基本，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。 3D打印机用在什么领域 3D打印需要依托多个学科领域的尖端技术，至少包括信息技术、精密机械和材料科学三大技术。近年来，3D打印技术发展迅速，在各个环节都取得了长足进步。通过与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段结合，该技术已成为现代模型、模具和零件制造的有效手段，在航空航天、汽车摩托车、家电、生物医学等领域得到了一定应用，在工程和教学研究等应用领域也占有独特地位。
3D打印机的优势 3D打印是制造业领域正在快速发展的一项新兴技术，和传统制造业相比具有明显优势，已成为现代模型、模具和零部件制造的有效手法，3D打印对产品结构复杂性的制造成本极低、而且通过注塑成型工艺可以实现批量制造形状一致的物品，因此非常适合大批量的标准化产品制造，3D打印适用于生产小规模、定制化、多样化的产品，从而该表了传统制造的供给和需求关系，能够实现根据客观需求高度个性化生产。 3D打印机使用什么耗材 3D打印机可以使用很多种耗材，主要用的PLA耗材，其次是PLA混合耗材、PETG、TPU、仿木质耗材、ABS等。PLA在保证强度的同时，既安全无毒，又耐用环保，当然，并不能食用。
3D打印技术简介
3D打印技术的主要特点是增材制造。不管什么增材技术都是以3D数字模型为基础的逐层叠加成型的，就目前市场上的快速成型技术分为FDM熔融层积成型技术、3DP 技术、SLS选区激光烧结技术和以光敏树脂为主要材料的SLA 立体平版印刷技术、DLP激光成型技术和UV紫外线成型技术等。 1、FDM熔融层积成型技术： FDM（英文Fused Deposition Modeling的缩写）工艺熔融叠积制造（FD M）工艺由美国学者Scott Crump于1988年研制成功。FDM的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、尼龙等。以丝状供料。FDM熔融层积成型技术原理是将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将熔化的材料挤出选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面，并与周围的材料凝结。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度（即分层厚度）再成型下一层，直至形成整个实体造型。其成型材料种类多，成型件强度高、精度较高，主要适用于成型小塑料件。其优点主要表现在热融挤压头系统构造原理和操作简单，维护成本低，系统运行安全；成型速度快，用熔融沉积方法生产出来的产品，不需要SLA中的刮板再加工这一道工序；用蜡成型的零件原型，可以直接用于熔模铸造；可以成型任意复杂程度的零件，常用于成型具有很复杂的内腔、孔等零件；原材料在成型过程中无化学变化，制件的翘曲变形小：原材料利用率高，且材料寿命长；支撑去除简单，无需化学清洗，分离容易。缺点：主要在由于根据计算切片的轨迹运行，在成型件的表面有较明显的叠层条纹，沿成型轴垂直方向的强度比较弱容易沿叠成断裂裂，需要设计与制作支撑结构（可自动生成？），需要对整个截面进行扫描填覆，成型时间相对较长。 FDM熔融层积成型3D打印机
3D打印机扫盲帖(一)基础硬件知识与流行3D打印机结构对比
首先说明，这个帖子是属于知识普及贴，给初学者对3d打印机的机械结构有一个较为全面的了解。如果是老鸟的话，欢迎提宝贵建设性建议。这是我自己的一些经验体会和大家分享。我说的不一定是真理，但是是自己的经验，希望对大家有帮助。 前言 目前在*宝上买3D打印机的商家中，又各式各样的花多眼乱的3D打印机。在我看来，这些打印机所应用的原理，技术手段基本上是大同小异的。但是作为商家，肯定会对自己所卖的产品有些广告成分（这个无可厚非），作为消费者和使用者的我们来说，选择功能和价钱都合适自己的打印机才是最重要的。花2000块钱diy一台开源的或者花20000块钱买一台现成的CUBE 这个是个人选择。我们不需要在这里争这个，我们需要做的是对各种各样的打印机有所了解，知道优点、缺点，这样才可以作出最好的选择。 一、基础知识 1.3d打印机的是由下面这几个部件构成的： 1)机体框架:机体框架是各款打印机之间的最大差异的地方，总的所来有一个原则是不会违背的，就是结构的刚性！各款打印机都是主要采用三角形、矩形来作为机体结构的基本形状。因为打印机工作的时候，x轴、y轴是在不断的运动的，所以为了保证打印机的精度，所以喷头运动时的动量对机体的影响越小越好！解决方法就是减轻喷头质量和提高机体刚性。本文下部会详细说说各种机体的优缺点的。 2）机械轴 机械轴就是XYZ轴运动的部件，主要有3种类型： 直角坐标型：XYZ轴成互为直角样子的，XY轴通常是由同步带接步进电机来定位的，Z 轴则是由丝杆控制的。 三角爪型：其数学原理是跟直角坐标型一样，用笛卡尔坐标系原理的。只是将XY轴通过三角函数来映射到三个爪的位置上。
3D打印机基本原理
?3D打印机基本原理 https://www.360docs.net/doc/286728284.html,/zh-cn/tutorials_eos.html 基础知识 o3D打印机的技术原理 ?3D打印机的技术原理 3D打印（3D printing），是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。运用该技术进行生产的主要流程是：应用计算机软件，设计出立体的加工样式，然后通过特定的成型设备（俗称“3D打印机”），用液态、粉末、丝状的固体材料逐层“打印”出产品。 3D打印是“增材制造”（Additive Manufacturing）的主要实现形式。“增材制造”的理念区别于传统的“去除型”制造。传统数控制造一般是在原材料基础上，使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法，去除多余部分，得到零部件，再以拼装、焊接等方法组合成最终产品。而“增材制造”与之截然不同，无需原胚和模具，就能直接根据计算机图形数据，通过叠加材料的方法生成任何形状的物体，简化产品的制造程序，缩短产品的研制周期，提高效率并降低成本。
国际上喜欢用“Additive Manufacturing”（简称AM）来表示3D打印技术，国内专业术语是增量制造、增材制造或添加制造。2009年美国ASTM成立了F42委员会，将AM定义为：“Process of joining mat-erials to make objects from 3d model data, usua-lly layer upon layer, as opposed to subtractive manufacturing methodologies.” 即：一种与传统的材料去处加工方法截然相反的，通过增加材料、基于三维CAD模型数据，通常采用逐层制造方式，直接制造与相应数学模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法。 目前主流的3D打印技术有： o1、 SLS激光粉末烧结成型（Se1ected Laser Sintering）； o2、 3DP三维打印（3Dimension Printer）； o3、 SLA激光光固化（Stereolithography）； o4、 FDM熔融沉积造型（Fused Deposition Modeling） o3D打印机的用途，能够实现哪些功能 3D打印机的用途，能够实现哪些功能 3D打印能够发挥的作用，按照产品设计研发的流程来说： 3D打印不仅仅可以快速制作设计原型，从最初的概念设计到最终产品制造，3D打印在产品设计制造的各个环节都具备变革性优势。 许多企业在产品设计早期，就会使用3D打印设备快速制作足够多的模型用于评估，不仅节省了时间，而且减少了设计缺陷。随着产品设计研发的进展，他们会采用3D打印反复制作手板模型用于设计沟通、设计验证、装配测试和宣传展示，以实现产品功能改善、生产成本降低、品质更好、市场接受度提升的目标。 在产品小批量试制阶段，3D打印为快速打样提供了最佳方案，3D打印出来的样品可以用于宣传展示、市场调查、试销售等。而在产品量产环节，也已经有越来越多的企业在采用3D打印方式来加快交付周期、降低个性化定制价格、改善产品交付质量，以及提高生产效率。 3D打印能够发挥的作用，按照不同应用行业来说： 近年来，3D打印技术发展迅速，通过与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段结合，该技术已成为现代模型、模具和零件制造的有效手段，在航空航天、汽车摩托车、家电、生物医学、文化创意等领域得到了一定应用，在工程和教学研究等应用领域也占有独特地位。 具体应用领域包括：
基于3D打印技术的课程设计与开发
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/286728284.html, 基于3D打印技术的课程设计与开发 作者：邢冲陈霄龙高俊岩 来源：《知识文库》2017年第15期 本活动方方案主要基于长春中国光学科学科技馆“光的时代”展厅的“3D打印”等展品，面 向小学高年级学生和初中学生而设计开发的一系列创意教育活动课程。通过本次活动的学习，培养青少年的立体空间想象思维能力和创新性思维能力，进一步提高青少年的创新能力。通过3D打印创意教育活动课程中，使学生们在活动课程中感受前沿技术魁力的同时，可以将自己心中的想法迅速地通过动手变为现实。 1、活动设计的历史背景 3D打印技术已经逐渐成为大家关注的热点，目前3D打印技术已经应用到各个领域，比如工业、医疗、军事、机械部件、土木工程等。随着科技及生活水平的逐渐提高，3D打印技术也越来越多的应用到人们的日常生活当中。3D打印技术出现在20世纪90年代中期， 但是国内的3D打印技术确实在最近十年内猜得到快速的发展，刚开始时相关企业知识了解这种新型的技术但却并不认可，一方面是因为不能形成规模导致加工成本很高，另一方面是因为大多数企业没能摆脱传统产业制造模式的束缚。导致国内的发展相对缓慢。但是在最近几年间3D打印技术的应用范围越来越广泛，小到普普通通的百姓家的锅碗瓢盆，大到关系到国家发展的重点工程以及国防事业，几乎很多领域都能都发现3D打印技术的身影。他的服务对象不受行业模式的限制，因为对于加工的部件，只需要提供所需加工的3D数据模型或相关原始模型，导入3D打印机可以进行加工。其中对于3D打印技术需求较大行业中包括政府机构、医疗设备、航空航天、教育业、高科技研发以及制造业等。 2、活动的设计与实施 本次创意教育活动课程设计目前开发分为四个阶段。分别为“初级活动课程”“中级活动课程”“高级活动课程”“创意活动课程”。课程设计难度采用螺旋式上升设计。初期，教会学生认 识和学会使用3D打印笔，并能够创作出简单的平面作品。中期，在学生有了一定的基础之上时，引导学生学会利用平面和平面拼接的方法来简单创意制作立体空间模型。后期，学生掌握所有的创作技巧之后，教会学生空中直接立体创作空间模型的制作方法。“初级活动课程”为 3D创意打印之认识3D打印，“中级活动课程”为3D创意打印之埃菲尔铁塔轴对称之美，“高级活动课程”为3D创意打印之椅子设计与创意，“创意活动课程”为3D创意打印之会飞的竹蜻蜓，前三节活动课程安排為个半小时，最后一节活动课程时间为两个小时。所有创意教育活动课程均采用探究式教学法，强调在“做中学”，活动的过程中注重培养学生的动手能力、学生间的协作、分享、交流能力。
3d打印技术基础知识
3d打印技术基础知识 通过本文我们将做一个系统的整理，为大家详细地介绍各种快速成型的工艺，揭开3D 打印神秘的面纱！ 快速成型根据材料与加工设备的不同，技术上主要有以下几大类： 1．SLA工艺：光固化/立体光刻 2．FDM工艺：熔融沉积成形 3．SLS工艺：选择性激光烧结 4．LOM工艺：分层实体制造 5．3DP工艺：三维印刷 6．PCM工艺：无木模铸造 一、光固化成型（简称：SLA或AURO）光敏树脂为原料 光固化成形是最早出现的快速成形工艺。其原理是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长(x=325nm)和强度(w=30mw)的紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应, 分子量急剧增大, 材料也就从液态转变成固态。光固化成型是目前研究得最多的方法，也是技术上最为成熟的方法。一般层厚在0.1到0.15mm，成形的零件精度较高。 多年的研究改进了截面扫描方式和树脂成形性能，使该工艺的加工精度能达到0.1mm，现在最高精度已能达到0.05mm。但这种方法也有自身的局限性，比如需要支撑、树脂收缩
导致精度下降、光固化树脂有一定的毒性等。 光固化工艺的优点是精度较高、表面效果好，零件制作完成打磨后，将层层的堆积痕迹去除。光固化工艺运行费用最高，零件强度低无弹性，无法进行装配。光固化工艺设备的原材料很贵，种类不多。光固化设备的零件制作完成后，还需要在紫外光的固化箱中二次固化，用以保证零件的强度。 液漕内的光敏树脂经过半年到一年的时间就要过期，所以要有大量的原型服务以保证液漕内的树脂被及时用完，否则新旧树脂混在一起会导致零件的强度下降、外形变形。如需要更换不同牌号的材料就需要将一个液漕的光敏树脂全部更换，工作量大、树脂浪费很多。 一年内液漕光敏树脂必须用完否则将会变质，用户需要重新投入近十万元采购光敏树脂。三十万的端面泵浦固体紫外激光器只能用1万小时，使用两年后激光器更换需要二次投入三十万的费用。振镜系统也是有易损件，再次更换需要十几万元的投入。由于设备的运行费用高，这种设备一般被大型集团或有足够资金的企业采购。 二、熔融挤出成型（简称FDM）蜡、ABS、PC、尼龙等为原料 熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、PC、尼龙等，以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结。每一个层片都是在上一层上堆积而成，上一层对当前层起到定位和支撑的作用。随着高度的增加，层片轮廓的面积和形状都会发生变化，当形状发生较大的变化时，上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用，这就需要设计一些辅助结构－“支撑”，对后续层提供定位和支撑，以保证成形过程的顺利实现。