3D打印又稱為增材制造，近年來得到了快速發展，應用領域不斷增加。我整理了淺談3d打印技術論文，歡迎閱讀!
淺談3d打印技術論文篇壹3D打印技術
摘 要：3D打印又稱為增材制造，近年來得到了快速發展，應用領域不斷增加。本文對3D打印的原理及應用現狀進行了分析，對3D打印在教學領域的應用模式進行了探討。
關鍵詞：3D打印;應用現狀;教學領域
1 引言
3D打印，又稱為增材制造，是快速成型技術的壹種，被譽為 ?第三次工業革命的重要標誌?，以其 ?制造靈活?和?節約原材料?的特點在制造業掀起了壹股浪潮。近年來，隨著3D打印技術的逐步成熟、精確，打印材料種類的增加，打印價格的降低，3D打印得到了快速發展，應用領域不斷增加，不僅在機械制造、國防軍工、建築等領域得到廣泛應用，也逐漸進入了公眾視野，走進學校、家庭、醫院等大眾熟悉的場所，在教育、生物醫療、玩具等行業也得到了廣泛關註及應用，作為教育工作者，本文將在介紹3D打印的原理、優勢、應用現狀的基礎上，重點探討3D打印在教育領域的角色及應用模式。
2 3D打印概述
2.1 3D打印原理
3D打印(3D printing，又稱三維打印)，是利用設計好的3D模型，通過3D打印機逐層增加塑料、粉末狀金屬等材料來制造三維產品的技術[1]。壹般來說，通過3D打印獲得物品需要經歷建模、分割、打印、後期處理等四個環節[2]，其中3D虛擬模型，可以是利用掃描設備獲取物品的三維數據，並以數字化方式生成三維模型，或者是利用AutoCAD等工程或設計軟件創建的3D模型，有些應用程序甚至可以使用普通的數碼照片來制作3D模型，比如123D Catch[3]。
2.2 3D打印的優勢
與傳統制造技術相比，3D打印不需事先制模，也不必鑄造原型，大大縮短了產品的設計周期，減少了產品從研發到應用的時間，降低了企業因開模不當可能導致的高成本風險，使得特殊和復雜結構的模型的制作也變得相對簡單，產品也更能凸顯個性化。另外，3D打印是增材制造，使用金屬粉或其他材料，使部件從無到有制造出來，大大減少了原材料和能源的消耗，生產上實行了結構優化。
2.3 3D打印的應用現狀
近年來，3D打印得到了快速發展，幾乎應用於各個領域。在模具加工和機械制造領域，使用3D打印相對快速地進行模具的設計與定制，打印復雜形狀的各種零件，打印具有足夠強度的個性化幾何造型的物件。在航空航天、國防軍工領域，3D打印應用於外形驗證、關鍵零部件的原型制造、直接產品制造等方面。如空客公司從打印飛機小部件開始，逐步發展，計劃在2050年左右打印出整架飛機。生物醫療領域，醫學工作者利用3D打印技術打印出患者的心臟模型，缺損下頜骨模型，患者外傷性腦內血腫顱腦模型等，用於輔助診斷並制定術前手術方案，降低了手術難度，減少了手術時間，為患者帶來了精準化的治療。人工椎體和人體氣管軟骨的打印讓人體器官的3D打印成為可能。3D打印的處方藥產品SPRITAM(左乙拉西坦)片劑可用於各種癲癇疾病的治療。建築工程領域，3D打印建築不需使用模板，打印的建築物重量輕，強度大，時間短，產生的建築垃圾及建築粉塵少，且可以循環使用，綠色環保。3D打印在首飾、食品、玩具和日常用品的設計和生產中也有廣泛應用，可以很好地彰顯用戶的個性化特點和需求。3D打印在太陽能電池板和特殊材料的制造方面的應用也有突破。
3 3D打印在教學領域的應用
3D打印在教學方面的探索性活動也已經展開，並應用在數學、航空、電子、設計、機電工程、生物醫學、天文等大部分學科中，取得了良好的教學效果。基於3D打印的快速生成能力，使得數字化模型能快速轉化為立體實物，借助立體實物的生成過程及使用可以提高教學效果，增強學生合作、設計、創新等能力。
3.1打印三維教具學具輔助教學
在課程教學中，借助於多媒體教學手段，壹些抽象的圖像可以相對直觀的顯示出來，但針對的是群體，形成的是暫時的視覺感受，印象並不是很深刻，也不易理解。借助3D打印，可以把數字化的圖像轉化成實物的教具和學具，每個同學都有機會親手感受，而且還可以親自設計、策劃，無疑對知識點的理解，知識的掌握及應用有很大的促進作用。比如：數學課可以打印出幾何曲面、剖面立體實物;動畫設計可以打印出3D人物，動物角色模型，且可以根據實效及時修改;語文課可以把要講解的地域打印出來，如北京的胡同，同學們可以拿著模型理解胡同的特點，體驗胡同文化，講述胡同的來龍去脈;機械制造課可以根據課程內容打印相關的零件、齒輪、連桿等。
3.2 實習實踐過程中輔助創新設計
職業學校實習實踐教學活動較多，鉗工實習、數控機床實習、電子電工實習、動畫設計、物聯網設計等，都需要借助相應的模型，並設計出壹定的模型。借助於3D打印，同學們對需要設計的模型有壹個大體的認識，然後經過集體分組的討論、設計、修改等過程，不僅能增加學生的學習興趣，促進學生交互學習，協作學習，且能提高學生的設計水平、思維能力和實踐能力。比如在模具設計實習中，采用項目式教學法，應用3D打印，學生分組設計、分組打印，學生在親眼目睹自己的設計零件打印成型的過程及成品後，學習興趣大增，多次討論修改的過程也大大提升學生的設計水平。在CAD課程實踐環節中，使用3D打印機，可以根據教學需要來設計教學內容，對學生的設計作品3D打印出來進行評比並組裝，不僅使學生熟練掌握設計軟件建模的基本思路和流程，而且對如何從設計作品到具體的實物的生成有壹個明確的認識，有利於日後學生進壹步的學習和發展。
3.3 就業創業指導
近年來，大學畢業生人數急劇增加，就業壓力增大，國家大力提倡大學生創業，整個社會也興起了壹股自主創業的熱潮。對於職業學校的學生來說，有壹定的專業知識，有較強的動手操作能力，有創業的熱情與激情。借助於3D打印設備，創業指導老師可以指導學生創辦創意設計3D打印工作室，利用所學的專業知識，設計出相關產品並打印出來進行銷售，同時也可為社會客戶提供DIY服務，收取壹定的培訓費和制作費，也可以在校企合作的基礎上為合作企業提供設計和3D打印服務。通過3D打印的上述創業實踐活動，加深學生對專業知識的鞏固、對設計過程的了解，並培養創新創業意識和能力。
3.4 圖書館應用
圖書館引入3D打印服務是圖書館從文獻服務走向創新服務的途徑。國外很多圖書館都開展3D打印服務，國內的綜合圖書館，如上海圖書館、蘇州圖書館也開展3D打印服務，高校中的上海交通大學圖書館也開展3D打印服務，並且通過舉辦3D打印設計大賽積極推廣此項服務，通過比賽普及3D打印知識，讓同學們了解3D打印前沿科技，啟發學生們用創新思維發現問題、智慧解決問題。學校圖書館可以配備壹兩臺3D打印機，並在保證健康和安全的基礎上，充分考慮費用、提交步驟、等待和篩選時間等、制定詳細的3D打印制度或政策，並鼓勵學生打印原創作品，以發揮學生的專業特長，激發學生的創造力和想象力。
4 結束語
3D打印正從工業領域，走向各個應用領域。不久的將來，也會像電腦、手機、互聯網壹樣進入我們的社會和每個家庭。教育工作者應積極利用這項新技術，促進教學模式和教學活動的創新，更好地提高教學質量和教學效果，提高學生的實踐能力和創新水平。
參考文獻
[1] 張飛相. 3D打印技術的發展現狀及其商業模式研究[J]. 新聞傳播， 2016(2)： 51-53.
[2] 李青，王青. 3D打印―壹種新興的學習技術[J]. 遠程教育雜誌2013(4)：29-35.
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