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3d打印技术与运用范文1
1建筑设计领域
以前建筑样品的制作方法,现在没有办法使高水平设计内容的需要得到满足。现在许许多多的设计主体的大型场馆以及设施都运用了3d打印的技术,设计建筑初期的模型,准确形象的展示建筑效果以及有关的测量,3D打印技术的设计所不能相比的真实感以及散发出的优点是所有设计人员都认可的。在建造的行业,设计师们以及工程师逐渐的都在应用3D打印机来制作建造的外形,运用3D技术能够降低费用、保护环境、逼真的效果,同时还可以节约时间。对于设计人员的需要相当的符合,能够降低建筑所应用的材料以及设计所需的时间。
2机械制造领域
因为3D打印技术本身的设计优势,使得3D技术在机械制作行业内,能够得到全面的运用,大部分的都用在制作小需求量、单间金属器件的制作。有些特殊复杂制件,由于只需单件生产,或少于50件的小批量,一般均可用3D打印技术直接进行成型,成本低,周期短。3D打印以“每层的叠加”为加工方式。高水准的商品的产生,一定对打印器械的稳定程度、准确性有有超高的需求。
3模具制造领域
例如玩具制作等传统的模具制造领域,往往模具生产时间长,成本高。把以前的模具制作水平以及3D打印水平有机的联系在一起,能够大大的减少模具制作的开发时间,生产率已能够有效的提升,是改善制作薄弱问题以及模型的设计的有效合理的方法。3D打印水平在模具制作领域的运用能够分成间接制模以及直接制模两个类型,直接制作模型主要指运用3D打印水平直接堆积制作出模型,间接制造模型是先做出成型较高的器件,再复制器件就能够生产出要用的模型。
4医学领域
在医学方面的运用几十年以来,人们对3D打印的水平在医学方面的运用有着较多的探究。把医学视频资料当作基本,把人体感官模具用3D打印技术来制作形成,它有着极大的价值对于医生的外科手术的进行。从2010年美国成功打印活体器官开始,似乎直接打印人体也并不是不可能,它更类似于克隆技术,他打印出来的活体器官不会与患者排斥。他还可以打印骨骼、牙齿等。我们能够预想在以后的3D打印机的发展经历中,一个展新的人体引进意义将会引进到医疗方面上,让更多的患者看到希望。
5航天技术领域
在航空航天方面上,风洞实验是航天飞机不可缺少的主要条件。这个实验中所需的模型有着很高的精度要求、还有着非常复杂的外形,运用3D打印的科技,参照CAD模具,用3D打印机直接打印输出,可以保障模具的形状以及质量。
二、3D打印技术设计的未来
未来的3D打印我们可以做什么?可能我们居住的屋子不在需要人类的建设,直接用3D打印机进行打印输出,我们再也不会被食物的缺少而舒服着,想喝什么自己打印就可以了;生活用的日常用品不用出门购买,想要什么随手打印,我们就可以得到了,3D打印技术能够给我们提供许多的方便。
1制定数字化制造规划,促进3D产业优先发展
建议把3D打印技术的设计定位在产品设计、建筑设计、机械制造、模具制作、医学方面、航天技术方面及创新设计的研究。在金融税务制度上,生产、投资、开发、运用3D打印技术被企业的发展所提倡,企业倡导运用3D技术。
2构建行业协会、产业的有机结合,3D产业技术的逐渐运用
主动的指引3D打印技术的供应商、相关材料、工业产品的设计以及3D打印机探究的主体以及部门、3D打印技术通过供应商构建产业联合。拓展3D打印技术水平应用的市场平台的构建,其中包含3D打印数据保密、保护产权体系,产业也能够稳定发展。
3加大科技扶持力度,提升3D打印技术水平
专门基金的建立,主要是拓展软件调控、材料技术水平、数字化的技术水平、打印设备等主要技术水平的研究。在探究过程中,要重视公正、公平的探究成绩评估系统的构建,倡导各研究机构的不一样的探究水平以及方法。提升支持3D打印技术的后备力量,尤其是对履行商品化的公司在社会宣传、市场销售上提供相应的国家政策制度。
三、结语
3d打印技术与运用范文2
【关键词】3D打印、选矿机械模型、应用前景
前言
我国大学矿物加工专业大约有30多所,选矿机械是该专业主要专业课,总体看来,多数矿物加工机械的课堂教学仍然延续过去的平面图的教学方式,学生听起来模糊,似懂非懂现象十分普遍,可见,选矿机械的实体模型教学非常必要[1]。另外,我国有选矿机械设计、研发和制造单位有千余家,每年全国甚至是世界各地都举办各种各样的国际国内设备展览会,大型设备的展览占地大、运输成本高;在国外设备展览大都采用实体模型参展,可大大节约成本。因此,通过将3D打印技术运用于选矿机械的制造中,打印出选矿机械模型在选矿机械教学和设备展览中都具有不错的应用前景。
1、3D打印原理和技术
3D打印技术是利用纸层叠技术的快速成型装置,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的模型图通过打印机变成实物[2]。3D打印的主要技术包括:SLA立体光刻造型技术、FDM熔融沉积成型技术、3DP三维粉末粘接技术、SLS选择性激光烧结技术、LOM薄片材料叠加技术五种该技术,其在医疗、模具、工业设计等领域的先期实体模型已得到成功应用,并且其应用领域正在快速拓宽[3-4]。
2、选矿机械实体模型的3D打印
为了更深入了解3D打印的工作原理,以及其与传统生产制造的区别,本文以活化振动给料机为例,讲述3D打印技术在选矿机械实体模型制作中的应用以及其优点。
(1)运用三维绘图软件完成活化振动给料机模型的制作,如图1所示,支持三维绘图软件有很多,如:CATIA、UG、SolidWorks、Auto-CAD等软件,本文采用SolidWorks软件。
(2)将文件保存为STL格式,然后导入到打印机专用的Cura软件中,然后根据要求设置相关参数,如图2所示。
(3)切片软件中的文件修改好参数后生成Gcode代码,将其导入到3D打印机中完成打印,如图3所示。
(4)对3D打印后的模型去支撑架、修复、组装,最后完成成品,如图4所示。
3、选矿机械实体模型3D打印的应用
3.1在选矿机械教学中的应用
经调查,我国绝大多数高校选矿机械的课堂教学仍采用传统的平面图教授方式,即教师以课堂授课的方式讲述一些选矿机械的用途、理论、原理等。这种传统的机械专业教学模式存在形式单一等问题,特别是选矿机械图的教学中,对于一些较复杂的零件组合图形,抽象的二维投影视图对学生的空间想象能力提出了较高的要求,给机械制图的教学带来了较大的难题。将选矿机械实体模型的3D打印运用与选矿机械教学中,可以将抽象的图形模型化,把机械设备带入到课堂,使得课堂情景化,学生可以一目了然,节省了脑海里从平面图到立体建模的非常耗时的过程,不仅极大提高了教学效率,而且师生交流准确顺畅,深受广大师生的好评[5-6]。
3.2在设备展览中的应用
我国有选矿机械设计、研发和制造单位有千余家,每年全国甚至是世界各地都举办各种各样的国际国内设备展览会,全国各地的生产厂家把各自的产品运送到展览馆,在运输的过程中耗费了大量的人力、物力和财力,使得运输成本很高,当大型设备的在展览馆中展示时候,由于其体积庞大,占地面积大,在有限的展览馆的空间中只能展示有限的设备。将3D打印的选矿机械模型运用与矿山设备的展览中,可以节省在运输过程中人力、物力和财力的消耗,同时,通过在走廊两侧用陈列模型和墙壁平面宣传相结合的模式,可以取代过去单一的文字平面媒体,并且展示更多的设备,使得企业在参加展览会的时候在达到预期效果的同时为企业省钱、省力、省时。
4、结论
3D打印技术是一种新型的技术,以其独特的优势运用广泛的运用于多个领域,本文通过阐述3D打印的基本原理及其技术,并将其应用于选矿机械,打印出选矿机械模型,以及分析了选矿机械模型的3D打印在选矿机械课程中和矿山设备展览中的应用效果,从中可以看出选矿机械模型的3D打印具有广阔的运用前景。
参考文献
[1]杨三艳.浅谈3D打印技术在机械类课程教学中的应用[J].职业教育研究,2014,(10):166-168.
[2]王博.浅谈3D打印技术的发展与应用[J].机电技术,2014,(5):158-160.
[3]黄烽坚3D打印技术应用前景展望与分析[J].2014,2(21):53-55.
[4]王聪聪3D打印技术的应用与发展前景[J].2014(4):23-28.
[5]付昱,篙丽萍.3D打印技术及其对机械教学的启迪[J].内蒙古电大学刊,2015,(1):101-110.
[6]潘爱琼,张辉.浅谈3D打印技术在实践教学中的应用[J].中国教育技术装备,2015,(14):58-60.
3d打印技术与运用范文3
关键词:3D打印技术;动漫;衍生产品;应用
中图分类号:G124 文献标识码:A
传统的动漫产业中由于技术条件限制,因此在相关衍生品的开发中,其开发与制作的流程十分复杂,并且需要运用高水平的技艺,且开发时间非常长,同时还需要强大的资金支持。而3D打印技术的应用为动漫衍生产品的开发和制作提供了一条捷径,有效地突破了传统动漫衍生产品开发中的弊端,将进一步促进该产业的发展,因此可以说3D打印技术在动漫衍生产品的开发中具有非常广阔的应用前景。
一、3D打印技术及动漫衍生产品概述
(一)3D打印技术的概念
3D打印技术在学术界又称为“增材制造”,其概念最先于20世纪70年代被提出,美国是世界上第一个开始应用3D打印技术的国家,并且研究出了第一台3D打印机。3D打印技术具有操作简便、一次性打印快速成型的特点,能够有效缩短生产周期,在复杂曲面打印中也发挥着重要作用,能够高度的还原相关模型的特征,在动漫产业中的应用具有非常广阔的发展前景。
(二)动漫衍生产品的概念
动漫衍生产品也就是利用卡通动漫当中的人物形象,结合创意设计,开发并制造能够销售的动漫产品,例如电影、小说、音响制品、玩具、游戏以及服饰等都属于动漫衍生品,动漫衍生品存在于人们生活的各个领域中。
二、3D打印技术应用在动漫衍生产品开发中的意义
(一)降低开发成本
将3D打印技术应用在动漫衍生产品的开发中首先能极大地降低其开发成本,打破了传统动漫产品开发中的手工生产模式以及大规模生产当中的弊端,有效地降低了产品的开发成本。通过应用3D打印技术即便是造型非常复杂的动漫形象,该技术也能快速有效地进行复制,与传统的动漫产品开发相比,极大地降低了成本,另一方面在结构非常复杂的动漫产品制作中传统方法需要通过增加投入来实现产品开发,而利用3D打印技术无须面临这个问题。
(二)缩短产品开发时间
传统的动漫产品开发中其开发周期非常长,需要各个环节逐步完成,往往失去了最好的市场时机,而通过应用3D打印技术则能有效地避免这个矛盾,通过实施的一体化打印,省去了原先产品组装中的时间,因此也极大地缩短了动漫衍生品的交付时间,因此能够从根本上缩短产品的开发时间。
(三)实现个性化定制
3D打印技术的应用使每个人都能成为动漫产品的制作工厂,因此实现了动漫产品的个性化定制。例如目前越来越多的3D打印体验馆,不仅能使客户近距离观看3D打印技术,同时还能为客户进行个性化的产品定制,人们的创意想法,通过运用3D打印技术都能变为现实[3]。
三、3D打印技术在动漫衍生产品开发中的应用
(一)在设计环节的应用
动漫衍生产品的开发离不开设计过程,设计过程也决定着产品最终的形态,甚至影响着市场销量,设计过程决定着产品开发最终是否能够获得成功,而通过应用3D打印技术将实现设计流程的流畅化,进而为产品的成功开发奠定了良好的基础。通过应用该技术使得产品前期的开发人员就可以拿到真正的动漫产品,因此可以对该产品进行直观的观察和分析,这样就避免了传统设计中概念化和抽象化的限制,能够更合理的对产品进行改善和优化,尽早发现问题并妥善解决,为产品的顺利开发奠定了良好的基础。
(二)在制作环节的应用
传统动漫产品开发中需要设计完成后再投入生产,而通过应用3D打印技术将改变这样的开发流程,取代了过去产品的制作过程,实现了动漫衍生产品制作流程的数字化,用一种全新的方式对动漫产品实施制作。也就是说通过运用3D打印技术实现了动漫衍生产品开发中的一体性的成型,产品无须再次进行组装,产品制作中的分模过程被完全取代了。除此之外通过运用3D打印技术还能制作出比3D打印机本身体积更大的产品,因此扩大了产品制作的范围,能为市场提供更丰富的产品类型。
(三)在销售推广中的应用
动漫衍生产品的销售和推广环节也是产品开发中的非常重要的环节,该环节的成功决定着产品是否符合市场实际的需求,而通过应用3D打印技术能够有效降低该环节中需要的启动资金成本,有效降低了产品开发阶段中销售与推广的风险,进而能为产品的成功推广奠定良好的基础。利用该技术,产品开发者可以首先利用3D打印技术制作出几个样品,通过将样品投放于市鲋校观察其是否符合市场需求,之后再决定是否大量的投入生产,因此有效的避免了生产的盲目性,为产品开发的成功奠定了良好的基础。
结语
3D打印技术作为一项新型技术,在动漫产业中的应用为传统动漫衍生品的开发注入了新鲜的力量。随着我国动漫产业的不断发展,因此也极大地带动了动漫衍生产业的发展,而将3D打印技术应用在该领域中将为其发展提供强有力的技术支撑,将有效地促进动漫衍生产品开发领域的快速发展,因此探究3D打印技术与动漫衍产业的融合具有重要意义。
参考文献
[1]余天亮.3D打印技术在动漫衍生产品的创新设计探究[J].艺术品鉴,2015(11):128.
3d打印技术与运用范文4
关键词:3D打印;微创;医疗
中图分类号:R319 文献标识码:A
一、3D打印技术概念
3D打印技术是第三次工业革命的代表技术之一,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。打印机内装有液体或粉末等材料,根据制作模型,把“打印材料”一层层叠加起来,最终把平面上的模型变成三维实物。[1]在医学领域,3D打印技术能够根据CT扫描仪对人体扫描出的数据,打印出人体解剖结构和器官模型,使医生在真正手术前对手术进行模拟,以便于提高手术的安全性和精确度。
二、3D打印的材料
常用的3D打印材料有金属、无机非金属和聚合物材料三类,其中用量最大、应用最广、成型方式最多的是聚合物材料。3D打印技术吸引了各界科学家的青睐,3D打印所用的新材料也成为现阶段的研究热点。[2]
三、3D打印在医学上的应用
1.3D打印肿瘤模型
颈椎肿瘤:上颈椎的肿瘤是外科手术中难度最大的手术之一,传统手术主要依据患者的CT和磁共振图像确定手术范围,但二者具有平面化的局限性,因此需要医生具有立体空间想象力。3D打印的肿瘤模型则给了医生充分的病灶结构信息,对优化手术设计、指引手术切除有很大帮助。
肱骨近端肿瘤:肱骨近端肿瘤三维模型能真实反映肿瘤的实际体积,能对模型进行全方位的观察,3D打印模型辅助远端肿瘤切除以及肩关节置换手术,可减少术中出血,保障手术安全。
2.3D打印导板
腰椎皮质骨螺钉导板:通过3D打印技术设计出个体化进针点及最佳安全钉道轨迹,辅助螺钉置入更加准确,同时缩短手术时间,减少术中X线暴露次数。
3.3D打印骨折模型
Pilon骨折模型:显示胫骨前内侧和后外侧关节面骨折情况,骨折的形态、骨折块的数量以及移位程度,在评价骨折的移位程度、术前制定的治疗方案以及指导手术治疗方面,该模型较CT有明显的优势。
胫骨远端骨折:3D模型不仅帮助手术医生在术前对患者所受暴力作用机制、骨折类型、损伤严重程度等有充分了解,还可对实际手术进行模拟演练,继而术中对骨折碎片迅速定位,复位更加精确,手术时间缩短,术中操作简便,患者出血更少,痛苦更小,手术效果更佳;术后患者肢体功能恢复较快,从而减少住院时间,节约费用。
4.3D打印导向器
寰枢椎导向器:3D模型寰枢椎导向器不仅能帮助手术医生模拟演练,而且能在术中迅速定位,使螺钉置入更加精确,手术时间缩短,术中操作简便,患者出血更少,痛苦更小,手术效果更佳;术后患者肢体功能恢复较快,从而减少住院时间,节约费用。
5.3D打印人体器官模型
肾脏模型:肾结石三维模型显示肾脏轮廓清晰,能真实反映肾脏的实际体积,具有肾脏的解剖标志,直观显示结石的形态、数目及集合系统扩张程度,能对模型进行全方位的观察,更利于手术的进行。
四、3D打印技术在医学上的发展前景
随着3D打印技术的日渐成熟,其在医学领域的应用所占的比例也会越来越高。目前,医疗上的活体器官短缺,因而远远不能满足移植需求。据统计,每年需要接受器官移植的患者以15%的速度在增长,许多患者由于等不到合适的器官而永远地离开了;而且,即使有捐赠者,受移植的患者也有可能因为移植器官产生的排异反应而死亡。因此,如果能够利用3D打印技术打印出人体的活体器官,将会使更多患者获得重生。3D打印技术的发展能为医学领域拓宽的空间,对医学的发展进步有非常重要的意义。
参考文献:
3d打印技术与运用范文5
一、3D打印技术究竟是一项什么技术
3D打印技术又称“三维打印技术”或“增材制造技术”,也有学者认为是“快速制造技术”、
“快速成型技术”。3D打印是将设计好的物体转化为三维设计图,采用分层加工、叠加成型的方式逐层增加材料来打印真实物体。之所以使用
“打印”一词,是因为其原理与传统打印机是相似的,都是通过电脑操作来完成。
有人认为,3D打印技术是最近20年来世界制造技术领域的一次重大突破,是机械工程(精密制造)、计算机技术(软件开发)、数控技术、材料科学等多学科技术的集成,它能将已具数学几何模型的设计迅速、自动地打印出具有一定结构和功能的原型或零件。
3D打印技术最突出的优点是无需模具就能够成型,也不需要机械加工,就能直接从设计好的三维图形数据中打印出任何形状的物体。而传统制造工艺最核心的一个环节就是要建模,很多高端产品能够设计出来而生产不出来,问题就出在建模环节。
从总体看来,3D打印可以分为三大类:一是大众消费级(桌面级),多用于工业设计、工艺设计、珠宝、玩具、文化创意等领域。二是工业级。一个方面是原型制造,主要用于模具、模型等行业;另外则是产品制造,包括大型金属结构件的直接制造和小型金属零部件的直接制造。三是生物工程级,如打印牙齿、骨骼、细胞、器官、软组织等。
目前,3D打印技术在大众消费、工业和生物工程等领域的运用已经开始,并有了不同程度的产业基础。在欧洲和美国,3D打印的普及程度要比国内高。2012年,世界3D打印行业的产值大约为120亿~130亿人民币,而国内产值规模约10亿人民币左右,中国的市场规模与日本相当。美国和德国的3D打印实现的产值,约占行业总收入的80%。
在大众消费级领域,3D照相馆、3D创客正在国内推开,北京、上海、杭州、西安等城市都有3D照相馆陆续开张。对于如何将3D打印技术运用到大众消费领域,目前还缺乏一个成熟的商业模式。不论是大众消费级、工业级还是生物工程级,都同样存在这个问题。传统工业企业的商业模式是生产设备卖设备,不管市场用户的需求是否存在,先把设备生产出来再去推销。目前3D打印这个行业还是沿袭了传统工业的老路。而这样的商业模式被证明是行不通的,要不然为什么30年了中国3D打印技术的产值才区区2亿美金?而全球的产值规模也才20多亿美金呢?
3D打印技术在工业领域的运用要好于预期,在生物工程领域的运用起步也比较早,如我们打印牙齿、骨骼修复、生物细胞等,只是过去没有使用“3D打印”这个名词。
二、美国对3D打印技术高度重视
2012年3月9日,美国总统奥巴马在卡内基梅隆大学宣布创立美国“制造创新国家网络”计划。这项计划由美国联邦政府和工业部门共同斥资10亿美元,从制造领域遴选出15项前沿性、前瞻性的制造技术,建立15个制造业创新中心,以全面提升美国制造业竞争力。2012年4月17日,“增材制造技术”被确定为首个制造业创新中心;8月16日,“美国国家增材制造创新中心”作为其首个“样板示范”创新中心剪彩成立。奥巴马总统亲自出席剪彩仪式。该中心作为新技术研究、开发、示范、转移和推广的基础平台,号称要成为增材制造技术全球卓越中心,并提升美国制造业的全球竞争力,鼓励在美国进行投资。
作为美国政府“我们不能再等了”倡议的一部分,奥巴马总统还宣布立即启动试点工作。国防部、能源部、商务部、国家科学基金会(NSF)、国防航空航天局(NASA)等共同向增材制造试点联盟投资4500万美元。目前的资金包括5个联邦机构已有的3000万美元初始授权和联盟内“俄亥俄州-宾夕法尼亚州-西弗吉尼亚州技术带”各成员配套的4000万美元。
美国国家增材制造创新联盟由NCDMM领导,包括波音、洛马、诺格、GE、IBM、西屋核电等85家知名企业、10个研究型大学、6个社区学院以及11个非营利机构,代表高性能、难加工、大型复杂整体构件先进制造技术的发展方向,成为增材制造新技术研究、开发、示范、转移和推广的基础平台,是增材制造技术全球卓越中心,并可提升美国制造全球竞争力。
三、3D打印技术能否推动第三次工业革命
历史经验反复证明,在全球经济陷入衰退之时,正是新经济萌芽和新技术诞生之时。全球经济萎靡不振表明传统的生产关系已经严重阻碍了生产力的发展,变革将成为生产关系新的动力。
美国学者杰里米·里夫金在他的新书中称,互联网与新能源的结合,将会产生新一轮工业革命——这将是人类继19世纪的蒸汽机和20世纪的电气化之后的第三次“革命”。2012年以来,全球对第三次工业革命的探讨达到。2012年4月21日,《经济学人》推出了“第三次工业革命”的封面文章,文童称:尽管仍有待完善,但3D打印技术市场潜力巨大,势必成为引领未来制造业趋势的众多突破之一。这些突破将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具,而转变为一种以3D打印机为基础的,更加灵活、所需要投入更少的生产方式,这便是第三次工业革命到来的标志。在这种势头下,传统的制造业将逐渐失去竞争力。以3D打印为代表的第三次工业革命,以数字化、人工智能化制造与新型材料的应用为标志。它的直接表现是工控计算机、工业机器人技术已进入成熟阶段,即成本明显下降,性能明显提高,工业机器人足以在很多方面替代流水线上的工人。
究竟哪种观点更为准确,目前我们还无法定论。但是,无论是里夫金主张的新能源与互联网结合,还是经济学人主张的3D打印技术,它们都有一个共同特点——都是绿色产业,都是新兴产业,他们的技术虽然目前还并不完全成熟,但是他们的市场空间非常巨大,对传统产业的改造和提升具有积极的意义和作用。
四、3D打印技术能否取代传统制造业
“3D打印要全面替代传统制造业,以后不用工厂、不用车间、不用工人,不用出门,自己就能够在家打印任何想要的东西”、“通过3D打印机可以打印自行车、飞机”,“3D打印将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具,改由更加灵巧的电脑软件主宰,”……这是不少入的观点,也经常被一些媒体引用。
按照3D打印技术的原理,我们不可否认,3D打印真有那么“神”,的确可以打印出你设计出来的任何东西。但是,我们必须清楚地认识到,3D打印出来的东西不一定是我们真正所需要的“东西”。虽然,打印出来的杯子一定是杯子,不会是其他的东西;打印的飞机一定是电脑上设计好的飞机;按照你的影像打印出来的人像一定是你,不是别人,一丝头发细的皱纹都能够打印出来,而且颜色也能够做到与实物一样。可是,我们打印出来的杯子能喝水吗?飞机能够飞起来吗?自行车能够骑行吗?我们真的就可以使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具吗?
我们在高兴之余,会突然发现,原来打印出来的只是模型,大多数并不是真正的产品。即使是真实的杯子等物体,也并不意味着我们可以用来喝水。我们传统方式生产的杯子,首先要考虑材料是否环保,是否对人的身体有副作用。但是,3D打印要做到这点并不容易,一是材料还做不到,还没有办法为我们提供数目众多的,能够满足各种功能需求的材料;二是缺乏用于家庭的质量检测手段。而打印的飞机、自行车也仅仅只是一个外壳或者一个模型,电子元器件和成千上万个零部件是根本不可能一下子打印出来的。无论打印出的是飞机还是自行车,都不可能直接使用,还需要增添无数的零部件和功能件。
即使我们打印的东西满足了环保和功能要求,也不可能做到需要什么东西都靠自己打印。不同的东西需要不同的材料,每个家庭为此就要成为一家工厂,要准备几百上千种材料,这不仅占用大量的空间,还要几乎占用生活中全部的时间,以设计和打印自己所需的用品。这样的成本算下来将远远高于传统生产方式制造的产品,也并不能给生活带来乐趣。
3d打印技术与运用范文6
关键词:3D打印;中学信息技术教学;应用
中学信息技术课程承担着培养学生信息素养,提升学生信息能力的重任,所以信息技术教师们需要不断尝试改变教学方式,提升教学效果。随着科学技术的发展,各种先进技术在中学信息技术教学中的应用越来越广泛。3D打印是近年来研究较热的一项技术,其在教育中也得到了不少应用,如果能够将其引入中学信息技术教学中,肯定会对中学信息技术教学产生诸多益处。
一、3D打印技术简介
3D打印是指将粉末状的金属、塑料等材料分层打印粘合而成的立体模型。最初3D打印技术主要应用在工业模具制造行业,后来应用领域逐渐拓宽,建筑、汽车、航天、医疗等行业也开始使用3D打印技术制造各种零部件。3D打印技术的出现使定制各种模型、零件成了可能,这满足了人们在生活中的个性化需求。随着3D打印机价格的下降,许多基础教育学校也开始应用3D打印技术来教学,如应用于课外活动小组的模型制作,在具体课程中应用并不多。
二、3D打印在中学信息技术教学中的应用
3D打印作为新兴技术,如果能够将其应用在中学信息技术教学中,既可以使教师教学更加方便,也可以让学生获得更多的乐趣。下面来探讨3D打印技术在中学信息技术教学中的一些应用。
1.利用3D打印模型辅助教师教学
在中学信息技术教学中,教师常常要向学生介绍一些信息设备,而这些信息设备可能是学校所没有的或者不方便课堂展示的,教师一般都会通过图片投影进行介绍,因为图片是平面的,无法给学生带来空间立体的感受,教学效果往往一般。如果在介绍这些信息设备时,教师使用3D打印机制作出相应的模型,在教学中应用实物模型讲授,教学效果肯定会有质的飞跃。
例如,在讲计算机硬件有关知识时,可以利用3D打印机制作若干套计算机硬件模型,包括主板、硬盘、CPU、显卡、声卡等,让学生分组组装和拆卸计算机模型,并说明每一部分的名称和作用。学生通过反复动手操作,很快就掌握了计算机的内部结构。这样教学的效果要比用真正计算机讲解和教师单纯讲解效果好。真正的计算机机箱内部错综复杂,打开后让学生观察,学生根本无法抓住主要部分;而教师单纯讲解,学生印象又不深刻。
2.通过3D打印技术增加课堂趣味
有趣的课堂教学更能够吸引学生的注意力,提升课堂教学的效果,所以许多教师总是想方设法让课堂充满欢声笑语。信息技术课程中许多内容是比较单调的,如对Excel、Word等软件操作的教学等,学生在学习这些内容时往往感觉枯燥、兴趣不大。这个时候教师就需要利用各种教学手段来增加课堂的趣味性,营造课堂氛围来吸引学生。3D技术能够带来立体的模型,冲击学生的视觉、触觉等感官,巧妙运用3D打印技术可以达到增强课堂趣味性的效果。
讲解利用Word制作贺卡时,教师常常让学生将自己设计的贺卡打印出来,让学生感受到学习的成果。但是这样打印的贺卡仅仅是一张简单的卡片,不能有效激发学生的兴趣。如果运用3D打印机帮助学生打印出一些立体的贺卡配件,会使学生制作的贺卡增色不少。
3.借助3D打印操作培养学生能力
中学信息技术课程重在培养学生的信息能力,包括信息收集等能力。要有效提升学生信息能力关键还是让他们参加有关信息技术的实践工作。比如,让学生制作杂志、建设网站等。3D打印技术引入后,学生在设计和制作各种有趣的模型过程中,要接触到各种处理信息的方法,会让学生的信息能力显著提高。
在学习了Office件操作之后,教师可以讲授3D打印软件的使用方法。学生在学新软件时自然会对以前学过的办公软件知识进行迁移,可以加深已有的知识掌握。学生掌握初步软件操作后,教师给学生布置一个模型制作任务,要求学生通过网络来收集制作模型的有关数据,并对数据进行处理,以设计出自己想要的模型。最后学生上机实践操作,制作出模型。整个步骤完全是信息收集、处理和展示的过程。学生在这样的过程中学习,信息能力会固化到其知识结构中去。
参考文献:
[1]李 青,王 青.3D打印:一种新兴的学习技术[J].远程教育杂志,2003(4).