浅谈3d打印技术论文

2024-05-16 23:17

1. 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。我整理了浅谈3d打印技术论文,欢迎阅读!
         浅谈3d打印技术论文篇一         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打印是增材制造,使用金属粉或其他材料,使部件从无到有制造出来,大大减少了原材料和能源的消耗,生产上实行了结构优化。
         2.3 3D打印的应用现状
         近年来,3D打印得到了快速发展,几乎应用于各个领域。在模具加工和机械制造领域,使用3D打印相对快速地进行模具的设计与定制,打印复杂形状的各种零件,打印具有足够强度的个性化几何造型的物件。在航空航天、国防军工领域,3D打印应用于外形验证、关键零部件的原型制造、直接产品制造等方面。如空客公司从打印飞机小部件开始,逐步发展,计划在2050年左右打印出整架飞机。生物医疗领域,医学工作者利用3D打印技术打印出患者的心脏模型,缺损下颌骨模型,患者外伤性脑内血肿颅脑模型等,用于辅助诊断并制定术前手术方案,降低了手术难度,减少了手术时间,为患者带来了精准化的治疗。人工椎体和人体气管软骨的打印让人体器官的3D打印成为可能。3D打印的处方药产品SPRITAM(左乙拉西坦)片剂可用于各种癫痫疾病的治疗。建筑工程领域,3D打印建筑不需使用模板,打印的建筑物重量轻,强度大,时间短,产生的建筑垃圾及建筑粉尘少,且可以循环使用,绿色环保。3D打印在首饰、食品、玩具和日常用品的设计和生产中也有广泛应用,可以很好地彰显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的制造方面的应用也有突破。
         3 3D打印在教学领域的应用
         3D打印在教学方面的探索性活动也已经展开,并应用在数学、航空、电子、设计、机电工程、生物医学、天文等大部分学科中,取得了良好的教学效果。基于3D打印的快速生成能力,使得数字化模型能快速转化为立体实物,借助立体实物的生成过程及使用可以提高教学效果,增强学生合作、设计、创新等能力。
         3.1打印三维教具学具辅助教学
         在课程教学中,借助于多媒体教学手段,一些抽象的图像可以相对直观的显示出来,但针对的是群体,形成的是暂时的视觉感受,印象并不是很深刻,也不易理解。借助3D打印,可以把数字化的图像转化成实物的教具和学具,每个同学都有机会亲手感受,而且还可以亲自设计、策划,无疑对知识点的理解,知识的掌握及应用有很大的促进作用。比如:数学课可以打印出几何曲面、剖面立体实物;动画设计可以打印出3D人物,动物角色模型,且可以根据实效及时修改;语文课可以把要讲解的地域打印出来,如北京的胡同,同学们可以拿着模型理解胡同的特点,体验胡同文化,讲述胡同的来龙去脉;机械制造课可以根据课程内容打印相关的零件、齿轮、连杆等。
         3.2 实习实践过程中辅助创新设计
         职业学校实习实践教学活动较多,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,都需要借助相应的模型,并设计出一定的模型。借助于3D打印,同学们对需要设计的模型有一个大体的认识,然后经过集体分组的讨论、设计、修改等过程,不仅能增加学生的学习兴趣,促进学生交互学习,协作学习,且能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、分组打印,学生在亲眼目睹自己的设计零件打印成型的过程及成品后,学习兴趣大增,多次讨论修改的过程也大大提升学生的设计水平。在CAD课程实践环节中,使用3D打印机,可以根据教学需要来设计教学内容,对学生的设计作品3D打印出来进行评比并组装,不仅使学生熟练掌握设计软件建模的基本思路和流程,而且对如何从设计作品到具体的实物的生成有一个明确的认识,有利于日后学生进一步的学习和发展。
         3.3 就业创业指导
         近年来,大学毕业生人数急剧增加,就业压力增大,国家大力提倡大学生创业,整个社会也兴起了一股自主创业的热潮。对于职业学校的学生来说,有一定的专业知识,有较强的动手操作能力,有创业的热情与激情。借助于3D打印设备,创业指导老师可以指导学生创办创意设计3D打印工作室,利用所学的专业知识,设计出相关产品并打印出来进行销售,同时也可为社会客户提供DIY服务,收取一定的培训费和制作费,也可以在校企合作的基础上为合作企业提供设计和3D打印服务。通过3D打印的上述创业实践活动,加深学生对专业知识的巩固、对设计过程的了解,并培养创新创业意识和能力。
         3.4 图书馆应用
         图书馆引入3D打印服务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,并且通过举办3D打印设计大赛积极推广此项服务,通过比赛普及3D打印知识,让同学们了解3D打印前沿科技,启发学生们用创新思维发现问题、智慧解决问题。学校图书馆可以配备一两台3D打印机,并在保证健康和安全的基础上,充分考虑费用、提交步骤、等待和筛选时间等、制定详细的3D打印制度或政策,并鼓励学生打印原创作品,以发挥学生的专业特长,激发学生的创造力和想象力。
         4 结束语
         3D打印正从工业领域,走向各个应用领域。不久的将来,也会像电脑、手机、互联网一样进入我们的社会和每个家庭。教育工作者应积极利用这项新技术,促进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。
         参考文献
         [1] 张飞相. 3D打印技术的发展现状及其商业模式研究[J]. 新闻传播, 2016(2): 51-53.
         [2] 李青,王青. 3D打印―一种新兴的学习技术[J]. 远程教育杂志2013(4):29-35.
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浅谈3d打印技术论文

2. 3d打印技术概论论文总结范文

  3d打印技术的发展,给我们的工作生活带来了很大的便利。下文是我整理了3d打印技术论文  总结    范文  ,欢迎大家阅读!
   
      
         3d打印技术论文总结范文篇一:《三维打印快速成形技术及其应用》   
      摘 要:  文章  对三维打印快速成形技术进行了分析,研究了三维打印快速成形技术的实现方案,并就其系统结构的运行方式做出了说明,最后对三维打印快速成形技术在多个行业领域中应用价值的实现进行了剖析,望能够引起各方人员的关注与重视,促进其进一步发展。
   
      关键词:三维打印;快速成形技术;系统结构;应用
   
      三维打印快速成形技术的核心是:建立在微喷射原理基础之上,通过喷射方式自喷嘴中喷出一定的液态微滴,在此基础之上根据预先设置的路径逐层打印并成形。相对于传统意义上的立体印刷技术或者是叠层实体制造技术而言,三维打印快速成形技术有着非常确切的优势,包括对激光系统要求较低,设备投入资金较少,运行性能可靠,维护工作量少,成本低廉等多个方面。同时,三维打印快速成形技术能够在常温环境下操作,运行安全可靠,可适用的成形材料类型众多,价格均衡,有实践价值。因此,三维打印快速成形技术已成为当前整个快速成形行业中最具综合发展潜力与空间的技术手段之一,有着非常广阔的应用前景。文章即围绕三维打印快速成形技术的实现及其应用要点展开分析,望引起重视。
   
      1.三维打印快速成形技术的实现
   
      从喷射材料上入手,可对三维打印快速成形技术的实现方案进行分类,主要有两种类型:第一是建立在粘结成形基础之上的三维打印快速成形技术,第二是建立在直接成形基础之上的三维打印快速成形技术。具体分析如下:
   
      1.1 粘结成形下的三维打印快速成形技术
   
      下图(如图1)为粘结成形下三维打印快速成形技术的基本工作原理。在本技术方案实施下,首先需要在工作台上均匀铺设一层粉末状材料,然后参照零件截面形态,将粘结材料有选择性的打印至粉末层上,使实体区域内的粉末材料完全粘结起来,形成截面对应的轮廓,打印完一层后将工作台向下移动,然后重复以上操作步骤,直至完成整个工件。
   
      1.2 直接成形下的三维打印快速成形技术
   
      下图(如图2)为直接成形下三维打印快速成形技术的基本工作原理。在本技术方案实施下,首先需要根据待打印的零件截面形状,控制打印头在截面有实体的区域内打印光固化实体材料,同时需要在可支撑区域内对固化支撑材料进行打印,然后利用紫外灯照射技术,在光固化材料的基础之上同步进行边固化打印工作。逐层进行固化处理直至完成对整个工件的打印工作,最后将支撑材料去除掉,以得到对应的成形工件。
   
      2.三维打印快速成形系统结构
   
      在三维打印快速成形技术实现的过程当中,主要的工作流程为:第一步,采集粉末原料;第二步,将粉末平铺至打印区域当中;第三步,在模型横截面上对打印机喷头进行定位,同时喷涂适当的黏结剂成分;第四步,送粉活塞上升同时实体模型下降,以继续打印;第五步,重复以上操作直至模型打印作业完成;第六步,将多余粉末去除掉,对模型进行固化。建立在该技术基础之上,整个三维打印快速成型系统运行需要完成的动作流程包括:打印喷头沿X轴向以及Y轴向的扫描运动,成型腔活塞沿Z轴向运动,储粉腔活塞沿Z轴向运动,铺粉辊筒转向运动以及平向运动等。其中,喷头X轴向运动采取的是传统喷墨打印机  操作系统  中的字车运动系统,引入光栅技术进行检测,X轴向打印精度可以达到5670dpi单位以上。同时,喷头Y轴向扫描运动能够带动打印机沿与X轴垂直的方向匀速动作,双侧驱动方式为步进电机驱动,光栅检测,闭环控制,三维打印成形中的定位精度可以达到10.0um级别。同时,整个三维打印快速成形系统还可以通过应用步进电机的方式为涡轮减速器提供驱动作用力,以驱动丝杆螺母运动,在半闭环条件下实现对铺粉厚度的合理控制(注:铺粉电机运动仅需要控制电机的启停状态,同时配合合理设置转动速度的方式完成工作任务,即应用常规直流电机就能够满足相应的工作要求)。
   
      3.三维打印快速成形技术的实际应用
   
      3.1 三维打印快速成形技术在生物工程领域中的应用
   
      生物工程领域研究中对无生物活性支架以及假体的制作一直都是备受关注的工作内容之一,传统技术手段需要对生物活性材料进行激光加热或烧结,对材料的生物活性有不良影响。而通过对三维打印快速成形技术的应用,能够将参与生命体代谢行为且可降解的组织工程材料制成内部结构具有多孔疏松特性的人工骨材料,将活性因子填充于疏松孔内,起到代替人工骨骼的目的。
   
      3.2 三维打印快速成形技术在制药工程领域中的应用
   
      当前口服药物制剂的制造  方法  主要有粉末压片以及湿法颗粒这两种类型,无论是哪种制药方法,都存在分解速度过快,难以到达血液,或短时间内血液中药物浓度过高的问题,对人体有非常不良的影响。而通过对三维打印快速成形技术的应用,则能够为药物释放可控性功能的实现提供有力的技术性支持,相信随着单药、多药复合释药性口服可控释放药片以及药物梯度控释给药系统等技术的成功研制与应用,三维打印快速成形技术的应用潜力将得到更进一步的扩大与提升。
   
      3.3 三维打印快速成形技术在元件制造领域中的应用
   
      通过对三维打印快速成形技术的应用,能够为产品结构设计检查工作的开展提供非常好的支持,同时,依托该技术能够快速制造产品所对应的功能原型件,从而尽早的展开对产品设计性能的检测工作,缩短设计反馈周期,提高开发有效性,降低开发成本。
   
      4.结束语
   
      结合本文以上分析认为:三维打印快速成形技术作为当前快速成形领域中最具发展潜力的技术手段之一,对比其他快速成形技术而言,有着众多的应用优势,其应用空间也是非常广阔的。特别是在当前快速成形领域学科不断发展与优化的背景之下,三维打印快速成形技术也势必会逐步得到更为广泛与深入的应用。且由于此种技术手段可供选择的材料范围广阔,故而在多个行业的应用价值正逐步显现出来,值得引起重视。本文即围绕三维打印快速成形技术及其应用的相关问题进行分析与探讨,希望以上引起各方人员的高度关注与重视。
   
      参考文献:
   
      [1]李晓燕,张曙,余灯广等.三维打印成形粉末配方的优化设计[J].机械科学与技术,2006,25(11):1343-1346.
   
      [2]晁艳普,白政民.金属微滴三维打印成形数据处理软件的设计开发[J].机械设计与制造,2014,(8):236-239.
   
      [3]庄佩,连芩,李涤尘等.仿生多材料复合增强骨软骨支架的制造及性能研究[J].机械工程学报,2014,(21):133-139.
   
      [4]刘厚才,莫健华,叶春生等.三维打印快速成形系统中的数据压缩方法[J].华中科技大学学报(自然科学版),2008,36(5):90-92.
         3d打印技术论文总结范文篇二:《三维打印技术的应用与启示》   
      2013年数字南京  教育  装备工作目标:推进科技实践活动室或技能创造室的装备,全面实现每一所学校拥有一个以上主题鲜明、品质优良,与学校科技实践活动相适应、与学校科技艺体特色发展相适应的实验室;全市创新推进并累计装备建成100个高水平、高品质的机器人、三模科技、农业科技  种植  园等特色实验室,成为南京科技教育的核心与引领基地。评选100个优质科技实验室[1]。
   
      为此,江苏省南京市教育装备与勤工俭学办公室主任后有为带队去山东省济南市历城区观摩三维打印技术培训,参观学校创新实验室,从而了解山东在创新实验室建设方面的一些做法,以及在创新大赛上获得佳绩和向高校输送人才的  经验  。
   
      一、社会为什么需要创新设计和技术应用
   
      《中国玩具制造业利润研究  报告  》显示:以玩具加工业为例,一个芭比娃娃在美国市场上的平均价格为9.9美元,而制作这个芭比娃娃的中国企业只能拿到 0.35美元加工费。中国企业所依赖的是相对低廉的劳动力和原材料成本,对外的竞争力也只是低成本带来的价格优势,所以只能依靠大批量生产,以薄利多销来赚取不多的加工费。我国很多行业产品生产的关键技术大部分来自进口,其中:工程机械高技术产品80%;数控机床70%;石油化工装备76%;集成电路芯片制造设备80%;光纤制造装备100%;通讯、半导体、生物、医药和计算机行业60%~90%;彩电、手机和微机的CPU都是掌握在别人手里[1]。
   
      历史上,中国是人类创新和技术进步的摇篮,世界著名科技史学家李约瑟博士曾经列举了中国传入西方的26项技术,世界科技史上的前27项重要发明中18项来自中国。我国古代科技发明灿若星辰,对世界科技发展做出了巨大贡献。美国学者坦普尔在《中国:发明与发现的国度》一书中详细描述了“中国领先于世界”“西方受惠于中国”的中国古代100项技术发明。以史为鉴,古为今用,技术进步源于创新,创新设计源于服务现实,创造未来。大项目是创意,小改进也是创意,高科技是创意,简约明快也是创意。功能原理是创意,美化外观也是创意。灵感来源于生活,创意让世界更美好。
   
      二、创新设计在初高中技术教学中的应用
   
      我国“十二五”规划提出要深入实施科教兴国战略和人才强国战略,加快建设创新型国家,需要创新型人才,创新型人才培养,教育是基础和前提。同志强调:“要注重从青少年入手培养创新意识和实践能力,积极改革教育体制和改进  教学方法  。” 2011年,奥巴马总统推出的新版《美国创新战略》指出,美国未来的经济增长和国际竞争力取决于其创新能力。“创新教育运动”指引着公共和私营部门联合,以加强创新技术教育。
   
      三维打印技术是专家预测的2013年十大技术革命之一,在打印过程中,打印机将根据计算机设计的模型从底部开始逐层堆积塑料、金属、合金等材料。凭借三维打印技术可以依据数字设计文件制造出固体结构,一旦物品能够在家或办公室远程打印出来,新技术将引发一场制造业革命[2]。三维打印技术在初高中技术教学中的应用,将对培养创新型人才产生重要作用。
   
      1.提高教学效率,发展学生的  创新思维  
   
      三维设计软件、结构设计软件在三视图学习中针对学生学习时间少、没有基础等问题提供全新的教学手段,辅助三视图及其画法教学,快速识读技术图。学生进行创新设计时,设计软件提供简单易学的设计手段及完整的设计资源库。直观的三维模型系统教学手段,让设计像搭积木一样简单有趣,对立体模型进行平行移动、旋转、放大、多视窗等操作[3]。
   
      2.降低学习坡度,突破教学难点
   
      从三维设计到二维出图,学生在三维设计软件里轻松完成,快速工程图的生成能使学生做到设计与动手能力的完美结合,促进教育教学改革与学生学习方式的变革,是促进师生共同成长的研究与实践过程。
   
      3.动手动脑结合,强调学生的动手创造
   
      三维打印是一种快速成型技术,它以数字模型文件为基础,通过逐层打印的方式来构造物体,让动手与动脑相结合,让信息技术与通用技术相结合,让三维设计与二维设计相结合,让学生的设计和加工相结合。通过三维动画可以让学生更好地理解弹性碰撞,让机械机构运动的分析更加直观清晰。
   
      三、创新设计帮助学生放飞创新的翅膀
   
      创新设计软件平台在教育信息化中的精确定位是和探究实验室、通用技术实验室、综合实践实验室、信息技术实验室、动漫社相结合。创新软件系列产品及三维打印机将掀起一场教育创新运动。通过创新软件的运用,让我们的孩子和美国的孩子同步学习和发展,学有度、思无界、行无疆,创新设计软件平台及三维打印技术在教育中的促进作用有三:
   
      一是可以引导中学生在生活中发现问题,去主动思考如何解决问题,而不是简单地去抱怨问题,培养学生的人文精神和社会责任感。
   
      创意来源: 在高层楼房擦玻璃是很危险的,有没有既安全又方便的擦窗户方案?窗户有调节风、光的作用,如何利用窗户来改善室内的空气循环和光线照明?
   
      设计原理:百叶窗的结构有可调节性,此类窗户也可以使用类似的结构,即将每扇窗分成若干扇小窗,每扇小窗可以绕轴旋转。这样可以实现调节风和光的作用,并且在雨天也可以开窗。尤其是高层楼房窗户玻璃的擦洗变得十分简便了。
   
      二是可以帮助中学生固化自己生活的直接经验和亲身经历中的“小灵感”,并通过自己的设计―制作―评价,达到“创造”的教学效果。
   
      案例2:可升降课桌椅
   
      创意来源:学校普遍存在着课桌椅不符合学生身材的现象,总会让人觉得或高或低,影响学生的身体健康,于是便想到去设计一种可以升降且更具实用性的课桌椅。
   
      设计原理:把思路定格在齿轮的传动上。在桌腿内部各安装两个齿轮和两条齿条,中间有一根传动轴连动,再在其中一个桌腿的一侧开孔,利用一个把手转动齿轮,这样便能使桌面水平升降 。   图6 利用三维打印技术制作出来的齿轮组
   
      三是可以让中学生高度综合各学科、各方面的知识,并立足于实践,实现“做中学”和“学中做”。
   
      案例3:自动上下楼梯的自助轮椅车
   
      创意来源:家里有残疾人,上下楼梯不方便,有没有可以帮助残疾人自动上下楼梯的自助轮椅车呢?
   
      设计原理:市面上有自动上下台阶的拖车,主要是依靠行星轮系的工作原理。如果把这个原理应用到轮椅上,不就是可以帮助残疾人自动上下楼梯的自助轮椅车吗?
   
      案例4:物理学科中的成像原理
   
      创意来源:来源于初中物理实验凸透镜成像实验。这个实验十分重要,但许多学生只知道概念而不清楚其中的原理与演示的过程。创意的意义在于把生活中的现象用自己的方式表现出来。
   
      设计原理:运用新颖的视觉与动画,让大家耳目一新,将传统的枯燥教学转换为全新的模式,从而调动起大家的学习兴趣和热情。
   
      四、创新设计大赛为学生提供创新实践的平台
   
      为了丰富中小学生学习生活,激发创新精神,培养实践能力,全面推进素质教育,培养有国际竞争力的创新人才,2013年第十四届全国中小学电脑制作活动和第二届中国国际学生信息科技创意大赛专门设立了比赛项目(9)创新未来设计[4]。参赛者参考生活中的常见事物,通过计算机三维立体设计平台创作设计作品。要求首先完成设计  说明书  ,根据设计说明书,通过软件进行三维模型的设计、搭建和零件装配,并制作相关功能演示动画。
   
      作品设计的事物尺寸不超过150 mm×200 mm×200 mm,薄厚不小于2 mm。
   
      初中组设计命题为“未来桥梁”,在保证桥结构稳定的前提下,从功能、外观等方面进行创意设计。桥所应用的情境不做约束,可充分结合自己设定的场景进行设计。
   
      高中组设计命题为“智慧汽车”,从外形、功能等方面加以创意设计。车辆的动力源和工作环境不做约束。
   
      提交文件包括:设计作品,ICS或EXB文件;演示动画,SWF,3GP,MPG,AVI或MOV文件;设计说明书。
   
      作品(含设计作品、演示动画、设计说明书)总大小不超过50 MB。
   
      五、我们的思考
   
      从山东省的创新办学标准来看,他们已经在如下方面做了尝试:创新设计软件和探究实验室相结合(初、高中),和通用技术实验室相结合(高中),和技术教室相结合(初中),和综合实践实验室相结合(小学),和信息技术实验室相结合(通用),和动漫室相结合(通用)。
   
      南京市教育装备与勤工俭学办公室主任后有为说过:我们不一味追求最新的、豪华的、最先进的设备设施,而是选择科学的、实用的、适用的和优质的设备设施。这对于建设创新实验室提供了很好的思路,选择科学的、适用的、适度领先的物质技术及其承载信息,并通过恰当的、优化的、科学的形式整合成能促进教育与学校发展的,能促进教育教学改革与学生学习方式变革的,能促进师生共同成长的研究与实践过程。
   
      组织相关人员调研三维打印应用
   
      参考文献
   
      [1] 张武城.创造创新方略[M] .北京:机械工业出版社,2011.
   
      [2] 维克托・巴雷拉.专家预测2013年十大技术革命 包括三维打印技术[EB/OL].
         3d打印技术论文总结范文篇三:《试谈3D打印技术在建筑业应用》   
      从20世纪80年代起,随着计算机技术、新材料技术的快速发展,3D打印技术不断进步,逐渐走向人们的视野。李晓梅(2014)认为自3D打印机发明30余年来,经历了迅猛发展已成为当今最有生命力的先进制造技术之一[1]。
   
      本文采用文献研究的方法,针对3D打印在建筑行业的应用找出优点及不足,为3D技术在建筑行业的应用提供发展方向和理论参考。
   
      一、3D打印技术在建筑业的应用
   
      (一)3D打印技术概念
   
      江洪(2013)认为3D打印技术是一种增加制造技术,采用分层制造,逐层叠加的方式形成三维实体的技术[2]。李小丽(2014)总结道,3D打印是包括CAD建模、测量、材料、数控等学科[3]。
   
      (二)3D打印技术在建筑业应用优点
   
      李福平(2013)认为3D打印建筑技术优势为速度快;不需要使用模板,可以大幅节约成本,并且具有低碳、绿色、环保的特点[4]。杨健江(2015)认为相较于传统建筑模式,3D打印不仅节约资源,利用废弃物进行制造[5]。丁烈云(2015)认为建筑3D打印数字建造技术满足日益增长的非线性、自由曲面等复杂建筑形式的设计建造要求,是全新的设计建造方法论的革新[6]。
   
      本文将建筑3D打印技术的优点整理如下:
   
      1.基于施工层面。根据图纸以及相关数据,就可制造出建筑墙体、楼板等,大大节约了建筑时间;从设计文件里获得各种指令并进行工作,要求操作业者掌握的操作技能水平要求很低,一方面大大降低了人力成本,另一方面将操作者对产品质量带来的影响因素降到了最低;避免了施工现场存在的安全隐患,保障作业人员的人身安全,减少事故和伤亡。
   
      2.基于经济层面。所需要的材料多可以就地取材,极大节省建造的运输成本;零部件生产一体化成型,既缩短了制造时间,节约了人力成本,又减少了采购及运输成本;仅需更换设计文件和打印材料就可生产不同的零件。
   
      3.基于材料层面。采用增材制造方法,材料利用率高;3D打印技术可打印出高成本曲线建筑;遵照计算机程序,比人工的更加准确,产品质量有保证;打印过程中依据精确的几何计算,采用坚固耐用的材料,质量有保证;墙体是空心的相比钢筋混凝土实心墙体,3D 打印建筑的墙体要轻许多。
   
      4.基于环保层面。原材料可以来源于建筑垃圾、工业垃圾,达到了节能环保、资源再生和改善环境的目标;采用干法施工可避免施工粉尘和噪声影响,生产制造过程中产生的废气、液等有害物质低,减少材料浪费和排污;打印过程几乎不产生噪声和大振动。
   
      (三) 目前建筑3D打印技术存在的问题
   
      3D打印技术虽发展迅速,但仍存在弊端。
   
      1.精度问题。3D 打印技术由于工艺问题导致两层材料之间不能光滑过度,且只能形成样式简单且单一的条纹。影响建筑外立面的美观性。而在一定微观尺度下,如果需要制造的对象表面是圆弧形,那么这种具有一定厚度的条纹,就会造成精度上的偏差。
   
      2.行业规范问题。3D打印建筑在行业内还没有任何相关的规范条例。使用年限和房屋产权等一系列问题都没有权威部门的认可。
   
      3.材料性能问题。3D打印建筑多数为低矮建筑,相较于传统方式,在强度、刚度和加工性上均有不足。且其打印是水平逐层打印,缺少纵向钢筋。
   
      4.设备问题。受限于工作原理,目前3D打印机打印速度较慢,且设备和原材料的价格居高不下在一定程度上阻碍了3D打印技术的发展。
   
      5.伦理安全性问题。伴随着3D打印技术的发展和进步,人体器官的3D打印技术面临着伦理上引起大众质疑的困境。3D打印技术引发的安全风险也收到相应的质疑。
   
      二、结论与展望
   
      本文通过对3D打印技术的相关知识及其在建筑业应用的优缺点、发展前景的梳理和归纳,得到如下结论:
   
      首先,缺少关于适应多元材料的打印设备系统和工艺流程系统的研究,缺少交流和互相融合。
   
      其次,国内外学者研究建筑3D打印研究的初步成果较多,但是缺乏系统、完善的方法体系。
   
      最后,3D打印技术近期发展迅猛,但3D打印的相关专业规定及法律条文并没有得到良好的研究。为避免矛盾与事故的发生,解决由3D打印所造成的冲突,建立公平、公正、完善的相关规定必不可少。
       
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    5. 3d打印技术学习心得

3. 作文如何看待3d打印技术

  耶!今天又可以去上3D打印了。现在3D打印机从2楼转移到了3楼。因为3楼的电脑windows7,网速极快,适合3D打印。我们一行人来到3楼后,各做其事。除了我和肖子恒其他人都经不住游戏的诱惑,打开电脑玩起了游戏。我们则打开了电脑打印程序。
  在3D打印的操作方面,我和肖子恒学得最认真,也学得最快。现在我们对3D打印的操作程序已经熟能生巧了。我们一如既往地点击载入,放下一个齿轮模型,再进行代码生成,接着加热挤出头和加热床,并按下“回家”键和“开始打印任务”。可是打印机第一次的状态没有调整好,心不在焉,并没有喷出什么东西,只是在空打。我们只能终止任务,重来一次。相比起来,第二遍打印机的状态好多了。我们给了它任务后,他一边吐线一边飞快地移动着。而且这一次打印机喷出的线条既均匀又美观,我们高兴得直拍手,大声呼喊:“成功了!”在电脑控制屏上,打印机挤出头的高度,左右角度正在飞快地变化着,我不禁再次赞叹:“奇妙,奇妙,真奇妙!到底是什么原因使打印机能如此完美地打出精美的物品呢?看来我们不能小看了科学!”这时,物体正在一点一点地变高,乍一看,像一块精美的曲奇饼,“饼”中有密密麻麻的小方格。老师赞赏道:“嗯,嗯,打得真不错,下一次我来教你们自己绘图并打印,OK?”我们异口同声:"好!”我的脑子里浮现出了这样的画面:我们任意画图,豪华的汽车,高大的房子,火车,飞机……画什么打什么……”不知不觉间,我们的身边围满了人,打印任务也结束了。我们把齿轮模型从打印机上“铲”下来后,细细观察:这个齿轮晶莹剔透,坚硬无比,齿印凹凸分明,齿顶封得完美无缺,大家互相传看,互相赞赏,老师还执意要给我们合一张影呢!
  科学技术真神奇!改造人类就得利用科学。让我们燃糠自照吧!

作文如何看待3d打印技术

4. 3d打印技术的参考文献

参考文献可以在百度学术中找到。
 
毕业论文参考文献规范格式

  一、参考文献的类型
  参考文献(即引文出处)的类型以单字母方式标识,具体如下:
  M——专著         C——论文集       N——报纸文章
  J——期刊文章      D——学位论文     R——报告
  对于不属于上述的文献类型,采用字母“Z”标识。
  对于英文参考文献,还应注意以下两点:
  ①作者姓名采用“姓在前名在后”原则,具体格式是: 姓,名字的首字母. 如: Malcolm Richard Cowley 应为:Cowley, M.R.,如果有两位作者,第一位作者方式不变,&之后第二位作者名字的首字母放在前面,姓放在后面,如:Frank Norris 与Irving Gordon应为:Norris, F. & I.Gordon.;
  ②书名、报刊名使用斜体字,如:Mastering English Literature,English Weekly。
  二、参考文献的格式及举例
  1.期刊类
[格式][序号]作者.篇名[J].刊名,出版年份,卷号(期号):起止页码.
[举例]
  [1] 王海粟.浅议会计信息披露模式[J].财政研究,2004,21(1):56-58.
  [2] 夏鲁惠.高等学校毕业论文教学情况调研报告[J].高等理科教育,2004(1):46-52.
  [3] Heider, E.R.& D.C.Oliver. The structure of color space in naming and memory of two languages [J]. Foreign Language Teaching and Research, 1999, (3): 62 – 67.
  2.专著类
[格式][序号]作者.书名[M].出版地:出版社,出版年份:起止页码.
[举例][4] 葛家澍,林志军.现代西方财务会计理论[M].厦门:厦门大学出版社,2001:42.
  [5] Gill, R. Mastering English Literature [M]. London: Macmillan, 1985: 42-45.
  3.报纸类
[格式][序号]作者.篇名[N].报纸名,出版日期(版次).
[举例]
  [6] 李大伦.经济全球化的重要性[N]. 光明日报,1998-12-27(3).
  [7] French, W. Between Silences: A Voice from China[N]. Atlantic Weekly, 1987-8-15(33).
  4.论文集
[格式][序号]作者.篇名[C].出版地:出版者,出版年份:起始页码.
[举例]
  [8] 伍蠡甫.西方文论选[C]. 上海:上海译文出版社,1979:12-17.
  [9] Spivak,G. “Can the Subaltern Speak?”[A]. In C.Nelson & L. Grossberg(eds.). Victory in Limbo: Imigism [C]. Urbana: University of Illinois Press, 1988, pp.271-313.
  [10] Almarza, G.G. Student foreign language teacher’s knowledge growth [A]. In D.Freeman and J.C.Richards (eds.). Teacher Learning in Language Teaching [C]. New York: Cambridge University Press. 1996. pp.50-78.
  5.学位论文
[格式][序号]作者.篇名[D].出版地:保存者,出版年份:起始页码.
[举例]
  [11] 张筑生.微分半动力系统的不变集[D].北京:北京大学数学系数学研究所, 1983:1-7.
  6.研究报告
[格式][序号]作者.篇名[R].出版地:出版者,出版年份:起始页码.
[举例]
  [12] 冯西桥.核反应堆压力管道与压力容器的LBB分析[R].北京:清华大学核能技术设计研究院, 1997:9-10.
  7.条例
[格式][序号]颁布单位.条例名称.发布日期
[举例][15] 中华人民共和国科学技术委员会.科学技术期刊管理办法[Z].1991—06—05
  8.译著
[格式][序号]原著作者. 书名[M].译者,译.出版地:出版社,出版年份:起止页码.
  三、注释
  注释是对论文正文中某一特定内容的进一步解释或补充说明。注释前面用圈码①、②、③等标识。
  四、参考文献
  参考文献与文中注(王小龙,2005)对应。标号在标点符号内。多个都需要标注出来,而不是1-6等等 ,并列写出来。
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5. 3D打印技术在工业设计的应用论文

 3D打印技术在工业设计的应用论文
                       摘要 :3D打印技术是一项具有工业革命意义的先进制造技术,可推动工业设计模式发生变革,拓展工业设计的内涵,促使工业设计思维的解放,缩短设计周期,节省研发成本,降低企业风险。本文阐述了3D打印的技术体系,探讨了3D打印技术在工业设计上的应用,分析了3D打印技术对工业设计的影响。
    
     关键词 :3D打印;工业设计;应用;影响
     一、3D打印技术 
    (一)3D打印技术原理。3D打印技术最早称为快速成形技术或快速原型制造技术,是在当代CAD/CAM技术、机械工程、分层制造技术、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一种先进制造技术。它是以计算机三维数字模型为蓝本,用软件将其分解成若干层平面切片,然后由数控成型系统利用激光束、热熔喷嘴等方式将可粘合材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成型,制造出产品。
    (二)3D打印技术的常见细分类别及可使用材料。常见的3D打印技术根据成型技术的不同可以分为下表几个类别:
    (三)3D打印的优势。3D打印技术是大批量生产形式向小批量、个性化生产形式发展的引领技术,其突出优势在于生产结构、外观复杂的物品而不增加成本、多样化不增加成本,在于无须组装、零时间交付、设计空间无限、零技能制造、不占空间、便携制、减少废弃副产品、材料无限组合及精确的实体复制。
     二、3D打印在工业设计中的应用 
    (一)概念模型、功能原型的制作。在工业设计的流程中,需要反复制作不同作用和类型的零件、模型,传统的方法有着制作周期长、劳动强度高、精度差、成本高等诸多缺点,而使用3D打印技术可以快速、轻松、精准的得到所需的零件、模型。
    (二)工业设计过程中所需工具的制作。工业设计是一个充满创造力活动,不同的产品、不同的设计师在设计过程中需要用到各种各样的器材和工具来辅助,这些工具大多数都是设计师根据需要自行制作。这时,可以通过3D打印机完成,而不是耗费大量的时间、精力通过各种加工方式去制作。3D打印设备在工具制作上不仅可以缩短时间,降低成本,还可以构造出结构更加精密、质量更加轻盈、更加符合人体工程学的产品,大幅度提高设计的效率。
    (三)小批量产品生产。随着3D打印技术的发展,其打印成本和打印时间进一步下降,可以打印的材料、方式不断丰富,使其在小批量产品生产上与传统加工制造工艺相比,有着生产流程短、时间少、成本低等巨大优势,而且不受时间、空间、机床、模具的限制,只要有需要便可以随时暂停生产,对设计进行修改,解除了传统制造业的技术、成本、工期等限制,这样,设计的产品不但快速而且灵活的得以生产。
     三、3D打印对工业设计的.影响 
    (一)解放束缚,改变设计理念。传统的设计造型受产品的生产、组装等工艺制约,使得设计师的创造力、想象力受到束缚。而随着3D打印技术的发展和成熟,结构、外观再复杂的产品都能通过3D打印机打印出来,且浑然一体。如此,设计师可以将精力集中在产品形态、外观创意和功能创新、改进上,使产品的造型设计多元化、结构设计一体化、使用人性化趋势逐渐显现,在其技术、经济、美学、环境、人机等属性因素中,人机属性和美学属性因素所占的比例得到提高。传统的工业设计是建立在传统的大批量生产方式之上的,这就要求设计是根据一个模型来进行的,即使是所谓的个性化设计也只是将模型的生成范围缩小了。这意味着使用者的心理、生理及使用时间、环境等差异性在设计过程中难以体现。如鼠标设计就是这种典型的设计方式:传统设计模式是让使用者手掌的大小、使用的习惯、个性需求等去适应有限的规格、型号,而3D打印技术则可根据使用者的手形、习惯、个性需求等设计、生产出与其完全匹配的产品。3D打印技术使产品的个性化设计与生产成为可能,利用3D打印技术可以实现产品的量身定做,真正实现以人为本。
    (二)3D打印技术对工业设计流程及成本的影响。在设计过程中,顺畅而高效的设计交流是工业设计开发取得成功的重要保证。其中各种类型的模型是交流的重要手段之一,手工制作的模型在精度、质感、触感等方面与概念的设计预期都存在较大偏差,而3D打印能克服这些缺点,使设计团队中的每个成员及用户都能够直观地看到和触摸这些概念模型,比较它们之间的结构、外形和功能的差别与优劣。另外,工业设计过程中的模型如果用手工制作的话将耗费相当长的时间,是缩短产品上市时间的最大障碍,采用3D打印可大大缩短概念模型和产品原型的制作时间,从以往的几天乃至几个星期缩短到几小时。近年来,随着产品复杂化和个性化的发展趋势,设计过程中模型加工和制造的成本非常高,复杂模型甚至要求制作专用模具和加工工艺以保证模型的精度和真实效果,而3D打印技术可实现模型随时、随地制作,大幅度降低设计成本。
    (三)3D打印技术对设计产业的影响。传统的工业设计模式受到固有减式生产方式所制约,由专业设计师主导。但随着3D打印技术的日趋成熟,独立设计师对于传统加工业的依赖性将越来越小。对于那些具有较强的创新意识,具备一定的设计、研发能力的消费者很可能变成设计师和生产商。随着3D打印技术所带来的社会化制造,独立设计师和品牌也将崛起。
     四、3D打印在工业设计中所面临的问题 
    3D打印由设计师、设计软件、设备、材料等共同作用,相互影响。在工业设计领域,3D打印技术解放了设计束缚,激发了设计师的创作灵感,但用于3D打印技术的设计软件、模型输出格式等方面依然需要进一步发展与完善。目前,3D打印技术可以与设计完美地结合在一起已经在诸多产品上得以证实,并获得了广泛的认可,但是如何让其在更多的产品生产中发挥应有的作用,仍是一个需要不断探讨的问题。同时,3D打印技术其本身又存在先天性不足,例如:打印尺寸受技术和打印机的限制、产品打印时间过长及大批量生产时无成本优势等,这些原因使3D打印仍不能代替传统制造工艺。结论:3D打印技术在工业设计领域已经获得了重大的发展和应用。在工业设计领域,3D打印技术不仅可以满足当下人们对个性化、订制化产品的要求,还可以实现结构、外观复杂产品的制造,提高设计制造精度,大大缩短设计周期,降低设计成本,激发了设计师的创作灵感,为产品设计带来新的生命力,同时催生了大量独立设计师及设计品牌,有良好的发展前景。同时,3D打印技术也存在一些技术和推广上的缺点与不足,但随着3D打印技术的发展、成熟及设计人员的不懈努力,一定会在工业设计领域得到越发广泛的应用。
     参考文献: 
    [1]蔺薛菲.3D打印技术对制造业产品设计的影响研究[J].艺术与设计(理论),2015,08:103-105.
    [2]付航,李鹏.3D打印技术在产品设计中的应用概况[J].美与时代(城市版),2015,10:85-87.
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3D打印技术在工业设计的应用论文

6. 3d打印技术与我们的生活和未来的作文150字

  3D打印技术——改变世界格局的源动力
  随着人类文明的发展以及文化、艺术、生产工具及技术的进步,社会经济不断向前发展。在几千年的历史长河中,中国以其卓越的文明遥遥领先于世界各国,特别是经济实力尤为突出。从英国人安格斯·麦迪森所著《世纪经济千年史》中我们可以看到,中国经济总量占世界经济的比重,公元1000年为22.7%,公元1500年为25%,公元1600年为29.2%,东方文明领先于西方世界。
  然而这一格局在17世纪以后发生了根本性的变化。随着资本主义制度在英国的确立,蒸汽机开始应用于生产领域,机器生产代替手工生产,整个世界从“手工业时代”跨入“蒸汽时代”,第一次工业革命拉开大幕,极大地推动了欧洲各国的经济发展。由于生产方式的改变,生产能力得到大幅提高,国内市场无法及时消化日益增长的商品生产需求,于是英、法、德、意、荷等资本主义国家纷纷向亚、非等其他各洲拓展殖民地,寻找新的市场与原料供应地。以英、法、德、意、荷为代表的欧洲文明已经赶超亚洲,从而形成东方从属于西方的局面,可谓制造改变世界格局。最具实质性的变化发生在第二次工业革命到20世纪中叶期间。1870年以后,由于电力的广泛应用,世界由“蒸汽时代”迈向“电气时代”,科学技术的发展突飞猛进,各种新技术、新发明层出不穷,并被迅速应用于工业生产,大大促进了世界经济的发展。特别是美国的崛起,足以说明制造业对一个国家的发展有着重要的作用。18世纪末,独立后的美国开始仿效英国走工业化现代化之路。美国意识到,只有致力于制造业的发展,才能跻身于世界大国的行列。19世纪上半叶, 美国最主要的发展便是创立新的工厂体制。比如,它将原有的分散制作过程加以合并,实行新的分工,而后将制造某种商品的所有工序集中在一个工厂,置于统一的管理之下。经过一百余年的发展,到19世纪末,世界金融中心由伦敦转移至纽约,美国成为世界上最发达的国家以及世界第一经济大国。可以说,制造业不仅改变着世界格局,而且其发展水平还决定着一个国家的发达程度。如美国68%的财富便来自于制造业,国民总产值的49%是制造业提供;中国自改革开放以来制造业得到迅猛发展,2011年,我国高技术制造业年总产值达9.2万亿元,约占我国GDP比重的19.51%,加工贸易出口总产值达8354亿美元,约占我国GDP比重的11.2%。由此可见,制造业的发展不仅为老百姓的日常生活提供了保障,也为提升我国的综合国力奠定了基础。
  自2008年美国金融导致的全球经济危机爆发以来,世界经济似乎始终都未走出低谷,尽管期间也曾多次试图反弹,但最终仍因后劲不足而增长乏力。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。全球经济之萎靡不振,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。
  今年以来,对第三次工业革命的探讨达到高潮。美国学者杰里米·里夫金称,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”。而英国《经济学人》杂志也指出,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,改由更加灵巧的电脑软件主宰,这便是第三次工业革命到来的标志。
  3D打印技术属于一种非传统加工工艺,也称为增材制造、快速成型等,是近30年来全球先进制造领域的一项集光/机/电、计算机、数控及新材料于一体的先进制造技术。与传统切削等材料的“去除法”不同,3D打印技术通过将粉末、液体片状等离散材料逐层堆积,“自然生长”成三维实体。该技术将三维实体变为若干二维平面,大大降低了制造复杂程度。理论上,只要在计算机上设计出结构模型,就可以应用该技术在无需刀具、模具及复杂工艺的条件下快速地将设计变为实物。该技术特别适合于航空航天、武器装备、生物医学、汽车制造、模具等领域中批量小、结构非对称、曲面多及内部结构零部件(如航空发动机空心叶片、人体骨骼修复体、随形冷却水道等)的快速制造,符合现代和未来的发展趋势。
  3D打印技术的起源与发展
  3D打印技术的核心制造思想最早起源于美国。早在1892年,J.E.Blanther在其专利中曾建议用分层制造法构成地形图。1902年,Carlo Baese的专利提出了用光敏聚合物制造塑料件的原理。1904年,Perera提出了在硬纸板上切割轮廓线,然后将这些纸板粘结成三维地形图的方法。20世纪50年代之后,出现了上百个有关3D打印的专利。80年代后期,3D打印技术有了根本性的发展,出现的专利更多,仅在1986-1998年间注册的美国专利就有24个。1986年Hull发明了光固化成型(SLA,Stereo lithography Appearance

7. 3D打印技术的应用领域

3D打印使复杂的产品结构成为可能,同时产品结构设计的一体化趋势逐渐显现。由于目前生产工艺的限制,一般产品大多由若干部件组装起来共同构成产品的主体结构。这种组装结构增加了产品的质量、体积、复杂度和故障几率,同时在生产和装配过程中浪费了大量的材料及能源。
  
  3D打印技术的“加式”方法使产品结构一体化,变得更加简单,甚至某些特殊铰接结构可借助辅助性材料一次成型而无需组装,不仅提高了生产效率,也提高了产品的结构强度和可靠性 。
  
  (1)3d打印技术在汽车制造工作的具体应用 
  
   a.各类零件的制造:  3D打印技术所生产的零件则较为精细,力学性能也较为可靠。并且在处理一些突发状况时,3D打印技术有着绝对的优势,例如在汽车制造时,某一些零件出现意外问题,此时就可以使用3D打印技术来进行紧急的修复,3D打印技术相较于传统的制造技术,其生产周期非常短,并且可以使用加急打印,可以在短时间内解决意外产生的问题。这可以减少企业为了应对突发情况所准备的库存零件,可以在一定程度上增加企业的资金流通程度,促进企业的发展。
  
   b.复杂模具的更高效、便捷的制造  :3D打印技术可以将模具一体成型,不再需要拼接等方式来制造模具,3D打印技术中选取激光烧结技术可以直接制作模具,这对于汽车制造企业控制模具投入成本有着极其重大的意义。同时3D打印技术所制造的复杂模具精确度很高,力学性质非常的稳定,这对于模具的实用性有很大的提升。
  
   c.实现轻量化零件的更有效制造  :3D打印技术可以在确保了零件力学性能的情况下,有效地制作出轻量化零件。例如Fortus900mc生产型的3D打印机就可以生产出比同等质量黏土还要轻的且可以保证力学性能的零件。这为汽车行业响应可持续化发展提供了技术保障。
  
 (2) 3D打印技术在汽车维修中的应用 
  
  a.3D打印技术在零部件维修工作中的应用 :目前在汽车维修行业中已经有许多零部件采用3D打印技术进行生产,例如后视镜,门把手,汽缸,各类齿轮等部件。
  
  b.3D打印技术在维修工具中的应用 :3D打印技术可以在电脑上针对于不同零件的尺寸与规格,对相应的维修工具进行精确的建模,使得其具有标准的尺寸与规格,可以完全匹配所需要进行维修的零件。这对于汽车维修行业来说,具有非常重大的意义。
  
 汽车制造行业与维修行业在不断的发展中遇到了许多实际的问题,而3D打印技术作为一项新兴的技术,可以有效地解决汽车制造行业与维修行业所遇到的各类问题。3D打印技术目前已经在汽车零部件的制造与复杂模型的制造和维修零部件与维修工具的制造中有了许多的应用。3D打印技术的应用对于汽车制造业与维修行业的发展有了极大的促进作用,并给整个汽车行业的发展带来巨大的影响。
                                                                                  
  (1)打印涡轮叶片的铸造型芯 
                                          
  (2)打印发动机支架  
                                          
  (3)打印燃料喷嘴 
                                          
  (4)其他3D应用的重大消息 
  
 波音公司已经利用3D打印技术制造出300种左右的飞机零部件,同时波音公司正在与霍尼韦尔公司研究利用3D打印技术打印飞机机翼等更大型的产品。在国内,西北工业大学黄卫东教授团队利用3D打印技术,制造出长达5m的钛合金机翼前缘,并且通过了中国商用飞机公司的5项测试,其性能略高于此前业界常用的锻造件;北京航空航天大学王华明教授团队,针对大型飞机、航空发动机等国家重大战略项目,经过多年研究,在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术,并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统,已经接受近10年的工程实际应用考验,使我国成为迄今唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。
  
 3D打印技术在打印牙齿、骨骼修复等方面的技术已经比较成熟。同时,3D打印技术在打印细胞、软组织、器官等方面也有所发展。
  
  (1)在骨骼修复方面的应用 
  
 在骨骼修复方面,3D打印技术的应用主要在三方面。
  
 一是利用具有良好的生物力学性能和生物相容性的钛及其钛合金材料以及聚醚醚酮(PEEK)等3D打印植入物,在骨缺损、骨肿瘤修复等具有较广泛的研究和应用;
  
 二是用作骨科手术辅助材料的打印;
  
 三是以可降解生物医用材料为基体,通过3D打印来构建骨组织工程支架,用于性化骨损伤修复,不同于材料植入物,可生物降解材料可降低排异反应。
                                          
  (2)在口腔领域的应用 
  
 在口腔方面应用的材料主要有合金,生物陶瓷及光敏树脂等。合金材料主要用选择性激光熔化成型技术来3D打印制作活动假牙支架、牙钉、烤瓷牙金属内冠、牙桥内冠、舌侧正畸托槽等,用于牙齿的修复。
  
  (3)在矫形外科方面的应用 
  
 通过逆向工程来构建缺损部位的结构,再应用3D打印将该缺损部位打印出来,形成个性化植入物,可以很好地将植入物与个体颌面部的结构精准吻合,从而使缺损组织的形态和功能得以恢复及美化。国内首例3D打印钛合金已经成功应用于颌面部整形。
  
  (4)用于医学模型设计 
  
 利用3D打印技术制作病理器官模型,近年来,3D打印的医学器官模型已经广泛应用于临床实践和教学中,为临床的发展注入了新鲜的血液。
  
 利用3D打印的医学模型能将病理器官及相关组织内部结构的细节形象地显示出来,使身体内部的结构变得更为直观明了,用于辅助术前计划和手术治疗分析及临床教学等。
  
 虽然3D打印技术在医用领域中的个性化、精准化治疗方面表现出了极大的优势,并且已经在临床应用中取得了很大的进展,且在这方面的应用与研究受到了越来越多的关注。但由于受到3D打印设备和材料的限制,目前该技术在医学领域还没有达到规模化的应用。而随着研究者对3D打印设备,工艺研究的不断更新,打印材料的不断改进,3D打印技术在生物医用领域的应用将会越来越广。
                                          
  (1)国外发展现状 
  
 国外的3D打印技术到现在已发展30多年,“轮廓工艺”打印技术、“D-Shape”工艺、3D混凝土打印技术现在都较为成熟。3D打印在建筑领域也日渐成熟,由荷兰建筑师简加普·鲁基森纳思设计的“莫比乌斯环屋”就是运用打印而建成的,以及迪拜推出了宏大的3D打印战略计划,计划2025年前25%新建筑都均3D打印技术建造。
  
  (2)国内发展现状 
  
 国内起步晚,但在政府的支持下,也已经建立了多个科研中心,推动着我国3D打印技术发展。以同济大学、清华大学及华中科技大学等科研高校所组成的研究队也在进行着深入的探索。目前主流的研究队进行进深入探索。在环境政策上国家对其也给予了大力支持,《中国制造2025》《“十三五”材料领域科技创新专项规划》和《增材制造产业发展行动计划(2017-2020年)》等政策先后出台,为我国3D打印材料的发展提供了保障。
  
  (3)3D打印建筑案例 
  
  a.莫比乌斯环屋 
  
 莫比乌斯环屋是以“莫比乌斯环”为原型,利用3D打印技术建造而成的,是世界上第一座由3D打印技术建造而成的房屋。耗时一年半,于2014年年底竣工,建筑面积高达10 500ft2。其建造原理是将建筑分成一个个6m×9m的块材,利用超大型3D打印机进行打印,最后进行拼合。
                                          
  b.苏州别墅 
  
 一栋于2018年建成的位居苏州的别墅也是采用的3D打印建造技术。历时三天,仅由三名建造工人就完成了一栋130m2的别墅的全部建造过程。建筑材料选用钢筋、水泥和建筑垃圾混合而制,置于3D打印机中,再喷绘而出,层层叠加,完成建筑墙体部分建造(见下图)。建筑内部的家具也多采用3D打印技术打印而成(见下图)。
                                          
 在军事领域,3D打印技术给装备保障带来的变化无疑也是革命性的。 在未来信息化战场上,无论武器装备处于任何位置,一旦需要更换损毁的零部件,技术保障人员可随时利用携带的3D打印机,直接把所需的部件一个一个地打印出来,装配起来就可以让武器装备重新投入战场 ,例如:3D打印导弹系统。
  
 这项技术如果在战场上得到广泛应用,可以用于 应急维修,保证武器装备能够得到及时的维修,以最快速度回到战场上,保证部队的作战能力 。据外媒报道,美国陆军已经加入扩展3D打印行动,为“增强小型前线作战基地的可持续作战能力”,2012年,他们先后向阿富汗战区部署了两个移动远征实验室,实验室由一个6m的集装箱制成,配备有实验室设备、成型机、3D打印机和其他制造工具,可以将塑料、钢铁和铝等材料打印为战场急需零部件。
                                          
 3D打印在食品领域也有成功的应用,做成的鲜肉特别有弹性,而且烹饪后肉质松散有嚼头,丝毫不逊于真正的肉。美国泰尔基金会近日已投资成立了“ 鲜肉3D打印 技术公司”,希望能够为大众提供安全放心的猪肉产品;德国科技公司Biozoon最近推出了一种叫 “Smoothfood”的3D打印食品 ,为进食困难的老年人带来福音,这种食品的制作方法是:将食品原料液化并凝结成胶状物,然后通过3D打印技术制造出各种各样的食物。这种食物很容易咀嚼和吞咽,很可能成为老人护理行业的革新者;国内福建省蓝天农场食品有限公司利用 3D打印技术做出色彩缤纷的个性化饼干 ,受到儿童和年轻女孩的喜爱,市场销路非常好。
                                          
 3D打印技术在考古文物领域主要用于 修复已经破损的古文物 。在应用3D打印技术进行文物修复时,需要使用3D扫描仪扫描破损文物,完成数据采集,并处理数据,建立相应的模型之后进行打印美国哈佛大学闪族博物馆的两位研究人员通过3D打印修复了一个3000年前被打碎的 瓷器狮子 ,杭州铭展科技有限公司采用3D打印技术修复的 天龙山石窟的石像 古文物的修复展示了3D打印技术在保存物质文化方面的作用。
                                                                                  
 3D打印技术在时尚界主要用于制作 个性化的衣服鞋子等时尚品 。目前,3D打印技术主要是应用尼龙蜡ABS聚碳酸酯金属和陶瓷等粉末材料,采用选择性激光烧结成型的技术制作衣服和鞋子,如3D时尚凉鞋及背包3D打印技术在时尚界引起轰动。
                                                                                  
 3D打印技术在日常生活用品中主要用于 制作个性饰品 ,如个性笔筒手机外壳戒指以及各种饰品都可以通过3D打印技术打印出来.
                                          
 最近,迪士尼的一组研究人员利用3D打印技术在与有机玻璃同样效果的高透光塑料上,以低廉造价打印出了 L C D屏幕与多种传感器 ,实现了I T应用中的新突破。利用3D打印光导管可以制造出高科技的 国际象棋 ,这些国际象棋的棋子可以侦测并显示当前位置。3D打印技术必将为智慧生活和智慧城市创造出更多的IT应用。
                                          
 3D打印技术在制造业主要用于控制大规模生产质量,降低传统制造业的制作成本,提高速度和精确度。 从3D打印技术造出世界首艘3D打印皮划艇 ,并且成功下水开,到世界上首辆3D打印汽车Urbee在加拿大亮相,3D打印技术对传统制造业产生了一种颠覆性的变革。 3D打印技术通过软件将材料一层层堆积制作出产品,无需对材料切割、锻打组装等工序,节约人力资源,提高了产品的生产效率。
  
 康奈尔大学创意机器人实验室HodLipson提出使用 3D打印技术打印机器人的零部件 ,比如电池电线,甚至微处理器等,打印机不仅可以打印出形状随意的机器人,也可以一次性打印而成机器人所有的机械装置和内部部件,并在打印出来时就完全装配好,无需组装过程(如图所示)打印机还可以打印出如图所示的仅3克重的轻便型的机器人,该机器人制动翅膀在空中自由飞行可以持续90秒,除了发动机和电池,其他部分都是打印出来的。
                                                                                  
 在"大众创业、万众创新"的大环境下,开展中学生的创客教育能够激发学生的创新思维, 三维建模技术、3D打印技术能够把中学生的设想变为实际模型,从而验证设想的可行性 。
  
 另外, 结合3D打印技术的医学高等教育模式 是对传统模式的创新和发展,提升了学生学习的积极性和效果,未来随着技术的发展和教学方法的改进,由3D打印技术创建的教学环境将更逼真及个体化,学生将更易理解和掌握相关知识。但仍存在许多挑战和问题,还需建立全面的伦理体系以保证其合规性。

3D打印技术的应用领域

8. 在网络上收集国内外3D打印技术方面的资料,写一篇不低于800字的小论文。(要求

今天上午,下着蒙蒙细雨,我来到科技馆学习了解3D打印。以前在一个机器人展上见过3D打印,可以打印出超酷的立体模型。想着今天就要学习这这项高科技,心里就激动万分。

什么是3D打印呢?老师细致地为我们介绍说,3D打印是快速成型技术的一种,它以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可以粘合的材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。简单来说,3D打印和普通打印的工作原理基本一样,只是打印材料不同。普通打印机的材料是墨和纸张,而3D打印机里面装的是金属、塑料,通过电脑将打印材料一层层叠加起来,最后把图片变成立体的实物,比如,可以打印出机器人、玩具、机器人。

3D打印的用处非常大,假如一个人出了车祸,腿被截肢了,那么就可以用3D打印机按照这个人的骨骼,给这个人打印出一个非常仿真的假肢,使用起来也非常轻便。还有大家都看过国家宝藏,有许多文物都被破坏了,以前文物学都是用手来修复,而现在就可以用3D打印机将文物的模型打印出来,更方便修复。3D打印机还可以用巧克力打印出各种形状的食品。

这节课,我们了3D打印机的原理和应用,期待下一节课的到来!

2、关于3d打印的作文素材

耶!今天又可以去上3D打印了。现在3D打印机从2楼转移到了3楼。因为3楼的电脑windows7,网速极快,适合3D打印。我们一行人来到3楼后,各做其事。除了我和肖子恒其他人都经不住游戏的诱惑,打开电脑玩起了游戏。我们则打开了电脑打印程序。

在3D打印的操作方面,我和肖子恒学得最认真,也学得最快。现在我们对3D打印的操作程序已经熟能生巧了。我们一如既往地点击载入,放下一个齿轮模型,再进行代码生成,接着加热挤出头和加热床,并按下“回家”键和“开始打印任务”。可是打印机第一次的状态没有调整好,心不在焉,并没有喷出什么东西,只是在空打。我们只能终止任务,重来一次。相比起来,第二遍打印机的状态好多了。我们给了它任务后,他一边吐线一边飞快地移动着。而且这一次打印机喷出的线条既均匀又美观,我们高兴得直拍手,大声呼喊:“成功了!”在电脑控制屏上,打印机挤出头的高度,左右角度正在飞快地变化着,我不禁再次赞叹:“奇妙,奇妙,真奇妙!到底是什么原因使打印机能如此完美地打出精美的物品呢?看来我们不能小看了科学!”这时,物体正在一点一点地变高,乍一看,像一块精美的曲奇饼,“饼”中有密密麻麻的小方格。老师赞赏道:“嗯,嗯,打得真不错,下一次我来教你们自己绘图并打印,OK?”我们异口同声:"好!”我的脑子里浮现出了这样的画面:我们任意画图,豪华的汽车,高大的房子,火车,飞机……画什么打什么……”不知不觉间,我们的身边围满了人,打印任务也结束了。我们把齿轮模型从打印机上“铲”下来后,细细观察:这个齿轮晶莹剔透,坚硬无比,齿印凹凸分明,齿顶封得完美无缺,大家互相传看,互相赞赏,老师还执意要给我们合一张影呢!
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