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3d打印技術(shù)概論論文總結(jié)范文

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3d打印技術(shù)概論論文總結(jié)范文

  3d打印技術(shù)的發(fā)展,給我們的工作生活帶來(lái)了很大的便利。下文是學(xué)習(xí)啦小編整理了3d打印技術(shù)論文總結(jié)范文,歡迎大家閱讀!

  3d打印技術(shù)論文總結(jié)范文篇一:《三維打印快速成形技術(shù)及其應(yīng)用》

  摘 要:文章對(duì)三維打印快速成形技術(shù)進(jìn)行了分析,研究了三維打印快速成形技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方案,并就其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的運(yùn)行方式做出了說(shuō)明,最后對(duì)三維打印快速成形技術(shù)在多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用價(jià)值的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了剖析,望能夠引起各方人員的關(guān)注與重視,促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展。

  關(guān)鍵詞:三維打印;快速成形技術(shù);系統(tǒng)結(jié)構(gòu);應(yīng)用

  三維打印快速成形技術(shù)的核心是:建立在微噴射原理基礎(chǔ)之上,通過(guò)噴射方式自噴嘴中噴出一定的液態(tài)微滴,在此基礎(chǔ)之上根據(jù)預(yù)先設(shè)置的路徑逐層打印并成形。相對(duì)于傳統(tǒng)意義上的立體印刷技術(shù)或者是疊層實(shí)體制造技術(shù)而言,三維打印快速成形技術(shù)有著非常確切的優(yōu)勢(shì),包括對(duì)激光系統(tǒng)要求較低,設(shè)備投入資金較少,運(yùn)行性能可靠,維護(hù)工作量少,成本低廉等多個(gè)方面。同時(shí),三維打印快速成形技術(shù)能夠在常溫環(huán)境下操作,運(yùn)行安全可靠,可適用的成形材料類型眾多,價(jià)格均衡,有實(shí)踐價(jià)值。因此,三維打印快速成形技術(shù)已成為當(dāng)前整個(gè)快速成形行業(yè)中最具綜合發(fā)展?jié)摿εc空間的技術(shù)手段之一,有著非常廣闊的應(yīng)用前景。文章即圍繞三維打印快速成形技術(shù)的實(shí)現(xiàn)及其應(yīng)用要點(diǎn)展開(kāi)分析,望引起重視。

  1.三維打印快速成形技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

  從噴射材料上入手,可對(duì)三維打印快速成形技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行分類,主要有兩種類型:第一是建立在粘結(jié)成形基礎(chǔ)之上的三維打印快速成形技術(shù),第二是建立在直接成形基礎(chǔ)之上的三維打印快速成形技術(shù)。具體分析如下:

  1.1 粘結(jié)成形下的三維打印快速成形技術(shù)

  下圖(如圖1)為粘結(jié)成形下三維打印快速成形技術(shù)的基本工作原理。在本技術(shù)方案實(shí)施下,首先需要在工作臺(tái)上均勻鋪設(shè)一層粉末狀材料,然后參照零件截面形態(tài),將粘結(jié)材料有選擇性的打印至粉末層上,使實(shí)體區(qū)域內(nèi)的粉末材料完全粘結(jié)起來(lái),形成截面對(duì)應(yīng)的輪廓,打印完一層后將工作臺(tái)向下移動(dòng),然后重復(fù)以上操作步驟,直至完成整個(gè)工件。

  1.2 直接成形下的三維打印快速成形技術(shù)

  下圖(如圖2)為直接成形下三維打印快速成形技術(shù)的基本工作原理。在本技術(shù)方案實(shí)施下,首先需要根據(jù)待打印的零件截面形狀,控制打印頭在截面有實(shí)體的區(qū)域內(nèi)打印光固化實(shí)體材料,同時(shí)需要在可支撐區(qū)域內(nèi)對(duì)固化支撐材料進(jìn)行打印,然后利用紫外燈照射技術(shù),在光固化材料的基礎(chǔ)之上同步進(jìn)行邊固化打印工作。逐層進(jìn)行固化處理直至完成對(duì)整個(gè)工件的打印工作,最后將支撐材料去除掉,以得到對(duì)應(yīng)的成形工件。

  2.三維打印快速成形系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

  在三維打印快速成形技術(shù)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程當(dāng)中,主要的工作流程為:第一步,采集粉末原料;第二步,將粉末平鋪至打印區(qū)域當(dāng)中;第三步,在模型橫截面上對(duì)打印機(jī)噴頭進(jìn)行定位,同時(shí)噴涂適當(dāng)?shù)酿そY(jié)劑成分;第四步,送粉活塞上升同時(shí)實(shí)體模型下降,以繼續(xù)打印;第五步,重復(fù)以上操作直至模型打印作業(yè)完成;第六步,將多余粉末去除掉,對(duì)模型進(jìn)行固化。建立在該技術(shù)基礎(chǔ)之上,整個(gè)三維打印快速成型系統(tǒng)運(yùn)行需要完成的動(dòng)作流程包括:打印噴頭沿X軸向以及Y軸向的掃描運(yùn)動(dòng),成型腔活塞沿Z軸向運(yùn)動(dòng),儲(chǔ)粉腔活塞沿Z軸向運(yùn)動(dòng),鋪粉輥筒轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)以及平向運(yùn)動(dòng)等。其中,噴頭X軸向運(yùn)動(dòng)采取的是傳統(tǒng)噴墨打印機(jī)操作系統(tǒng)中的字車運(yùn)動(dòng)系統(tǒng),引入光柵技術(shù)進(jìn)行檢測(cè),X軸向打印精度可以達(dá)到5670dpi單位以上。同時(shí),噴頭Y軸向掃描運(yùn)動(dòng)能夠帶動(dòng)打印機(jī)沿與X軸垂直的方向勻速動(dòng)作,雙側(cè)驅(qū)動(dòng)方式為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng),光柵檢測(cè),閉環(huán)控制,三維打印成形中的定位精度可以達(dá)到10.0um級(jí)別。同時(shí),整個(gè)三維打印快速成形系統(tǒng)還可以通過(guò)應(yīng)用步進(jìn)電機(jī)的方式為渦輪減速器提供驅(qū)動(dòng)作用力,以驅(qū)動(dòng)絲桿螺母運(yùn)動(dòng),在半閉環(huán)條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)鋪粉厚度的合理控制(注:鋪粉電機(jī)運(yùn)動(dòng)僅需要控制電機(jī)的啟停狀態(tài),同時(shí)配合合理設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)速度的方式完成工作任務(wù),即應(yīng)用常規(guī)直流電機(jī)就能夠滿足相應(yīng)的工作要求)。

  3.三維打印快速成形技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

  3.1 三維打印快速成形技術(shù)在生物工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

  生物工程領(lǐng)域研究中對(duì)無(wú)生物活性支架以及假體的制作一直都是備受關(guān)注的工作內(nèi)容之一,傳統(tǒng)技術(shù)手段需要對(duì)生物活性材料進(jìn)行激光加熱或燒結(jié),對(duì)材料的生物活性有不良影響。而通過(guò)對(duì)三維打印快速成形技術(shù)的應(yīng)用,能夠?qū)⑴c生命體代謝行為且可降解的組織工程材料制成內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有多孔疏松特性的人工骨材料,將活性因子填充于疏松孔內(nèi),起到代替人工骨骼的目的。

  3.2 三維打印快速成形技術(shù)在制藥工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

  當(dāng)前口服藥物制劑的制造方法主要有粉末壓片以及濕法顆粒這兩種類型,無(wú)論是哪種制藥方法,都存在分解速度過(guò)快,難以到達(dá)血液,或短時(shí)間內(nèi)血液中藥物濃度過(guò)高的問(wèn)題,對(duì)人體有非常不良的影響。而通過(guò)對(duì)三維打印快速成形技術(shù)的應(yīng)用,則能夠?yàn)樗幬镝尫趴煽匦怨δ艿膶?shí)現(xiàn)提供有力的技術(shù)性支持,相信隨著單藥、多藥復(fù)合釋藥性口服可控釋放藥片以及藥物梯度控釋給藥系統(tǒng)等技術(shù)的成功研制與應(yīng)用,三維打印快速成形技術(shù)的應(yīng)用潛力將得到更進(jìn)一步的擴(kuò)大與提升。

  3.3 三維打印快速成形技術(shù)在元件制造領(lǐng)域中的應(yīng)用

  通過(guò)對(duì)三維打印快速成形技術(shù)的應(yīng)用,能夠?yàn)楫a(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)檢查工作的開(kāi)展提供非常好的支持,同時(shí),依托該技術(shù)能夠快速制造產(chǎn)品所對(duì)應(yīng)的功能原型件,從而盡早的展開(kāi)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)性能的檢測(cè)工作,縮短設(shè)計(jì)反饋周期,提高開(kāi)發(fā)有效性,降低開(kāi)發(fā)成本。

  4.結(jié)束語(yǔ)

  結(jié)合本文以上分析認(rèn)為:三維打印快速成形技術(shù)作為當(dāng)前快速成形領(lǐng)域中最具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)手段之一,對(duì)比其他快速成形技術(shù)而言,有著眾多的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),其應(yīng)用空間也是非常廣闊的。特別是在當(dāng)前快速成形領(lǐng)域?qū)W科不斷發(fā)展與優(yōu)化的背景之下,三維打印快速成形技術(shù)也勢(shì)必會(huì)逐步得到更為廣泛與深入的應(yīng)用。且由于此種技術(shù)手段可供選擇的材料范圍廣闊,故而在多個(gè)行業(yè)的應(yīng)用價(jià)值正逐步顯現(xiàn)出來(lái),值得引起重視。本文即圍繞三維打印快速成形技術(shù)及其應(yīng)用的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析與探討,希望以上引起各方人員的高度關(guān)注與重視。

  參考文獻(xiàn):

  [1]李曉燕,張曙,余燈廣等.三維打印成形粉末配方的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù),2006,25(11):1343-1346.

  [2]晁艷普,白政民.金屬微滴三維打印成形數(shù)據(jù)處理軟件的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2014,(8):236-239.

  [3]莊佩,連芩,李滌塵等.仿生多材料復(fù)合增強(qiáng)骨軟骨支架的制造及性能研究[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2014,(21):133-139.

  [4]劉厚才,莫健華,葉春生等.三維打印快速成形系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)壓縮方法[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,36(5):90-92.

  3d打印技術(shù)論文總結(jié)范文篇二:《三維打印技術(shù)的應(yīng)用與啟示》

  2013年數(shù)字南京教育裝備工作目標(biāo):推進(jìn)科技實(shí)踐活動(dòng)室或技能創(chuàng)造室的裝備,全面實(shí)現(xiàn)每一所學(xué)校擁有一個(gè)以上主題鮮明、品質(zhì)優(yōu)良,與學(xué)??萍紝?shí)踐活動(dòng)相適應(yīng)、與學(xué)??萍妓圀w特色發(fā)展相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室;全市創(chuàng)新推進(jìn)并累計(jì)裝備建成100個(gè)高水平、高品質(zhì)的機(jī)器人、三??萍?、農(nóng)業(yè)科技種植園等特色實(shí)驗(yàn)室,成為南京科技教育的核心與引領(lǐng)基地。評(píng)選100個(gè)優(yōu)質(zhì)科技實(shí)驗(yàn)室[1]。

  為此,江蘇省南京市教育裝備與勤工儉學(xué)辦公室主任后有為帶隊(duì)去山東省濟(jì)南市歷城區(qū)觀摩三維打印技術(shù)培訓(xùn),參觀學(xué)校創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,從而了解山東在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面的一些做法,以及在創(chuàng)新大賽上獲得佳績(jī)和向高校輸送人才的經(jīng)驗(yàn)。

  一、社會(huì)為什么需要?jiǎng)?chuàng)新設(shè)計(jì)和技術(shù)應(yīng)用

  《中國(guó)玩具制造業(yè)利潤(rùn)研究報(bào)告》顯示:以玩具加工業(yè)為例,一個(gè)芭比娃娃在美國(guó)市場(chǎng)上的平均價(jià)格為9.9美元,而制作這個(gè)芭比娃娃的中國(guó)企業(yè)只能拿到 0.35美元加工費(fèi)。中國(guó)企業(yè)所依賴的是相對(duì)低廉的勞動(dòng)力和原材料成本,對(duì)外的競(jìng)爭(zhēng)力也只是低成本帶來(lái)的價(jià)格優(yōu)勢(shì),所以只能依靠大批量生產(chǎn),以薄利多銷來(lái)賺取不多的加工費(fèi)。我國(guó)很多行業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)大部分來(lái)自進(jìn)口,其中:工程機(jī)械高技術(shù)產(chǎn)品80%;數(shù)控機(jī)床70%;石油化工裝備76%;集成電路芯片制造設(shè)備80%;光纖制造裝備100%;通訊、半導(dǎo)體、生物、醫(yī)藥和計(jì)算機(jī)行業(yè)60%~90%;彩電、手機(jī)和微機(jī)的CPU都是掌握在別人手里[1]。

  歷史上,中國(guó)是人類創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步的搖籃,世界著名科技史學(xué)家李約瑟博士曾經(jīng)列舉了中國(guó)傳入西方的26項(xiàng)技術(shù),世界科技史上的前27項(xiàng)重要發(fā)明中18項(xiàng)來(lái)自中國(guó)。我國(guó)古代科技發(fā)明燦若星辰,對(duì)世界科技發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。美國(guó)學(xué)者坦普爾在《中國(guó):發(fā)明與發(fā)現(xiàn)的國(guó)度》一書中詳細(xì)描述了“中國(guó)領(lǐng)先于世界”“西方受惠于中國(guó)”的中國(guó)古代100項(xiàng)技術(shù)發(fā)明。以史為鑒,古為今用,技術(shù)進(jìn)步源于創(chuàng)新,創(chuàng)新設(shè)計(jì)源于服務(wù)現(xiàn)實(shí),創(chuàng)造未來(lái)。大項(xiàng)目是創(chuàng)意,小改進(jìn)也是創(chuàng)意,高科技是創(chuàng)意,簡(jiǎn)約明快也是創(chuàng)意。功能原理是創(chuàng)意,美化外觀也是創(chuàng)意。靈感來(lái)源于生活,創(chuàng)意讓世界更美好。

  二、創(chuàng)新設(shè)計(jì)在初高中技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

  我國(guó)“十二五”規(guī)劃提出要深入實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略,加快建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家,需要?jiǎng)?chuàng)新型人才,創(chuàng)新型人才培養(yǎng),教育是基礎(chǔ)和前提。同志強(qiáng)調(diào):“要注重從青少年入手培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,積極改革教育體制和改進(jìn)教學(xué)方法。” 2011年,奧巴馬總統(tǒng)推出的新版《美國(guó)創(chuàng)新戰(zhàn)略》指出,美國(guó)未來(lái)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力取決于其創(chuàng)新能力。“創(chuàng)新教育運(yùn)動(dòng)”指引著公共和私營(yíng)部門聯(lián)合,以加強(qiáng)創(chuàng)新技術(shù)教育。

  三維打印技術(shù)是專家預(yù)測(cè)的2013年十大技術(shù)革命之一,在打印過(guò)程中,打印機(jī)將根據(jù)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的模型從底部開(kāi)始逐層堆積塑料、金屬、合金等材料。憑借三維打印技術(shù)可以依據(jù)數(shù)字設(shè)計(jì)文件制造出固體結(jié)構(gòu),一旦物品能夠在家或辦公室遠(yuǎn)程打印出來(lái),新技術(shù)將引發(fā)一場(chǎng)制造業(yè)革命[2]。三維打印技術(shù)在初高中技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用,將對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才產(chǎn)生重要作用。

  1.提高教學(xué)效率,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維

  三維設(shè)計(jì)軟件、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件在三視圖學(xué)習(xí)中針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間少、沒(méi)有基礎(chǔ)等問(wèn)題提供全新的教學(xué)手段,輔助三視圖及其畫法教學(xué),快速識(shí)讀技術(shù)圖。學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)軟件提供簡(jiǎn)單易學(xué)的設(shè)計(jì)手段及完整的設(shè)計(jì)資源庫(kù)。直觀的三維模型系統(tǒng)教學(xué)手段,讓設(shè)計(jì)像搭積木一樣簡(jiǎn)單有趣,對(duì)立體模型進(jìn)行平行移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、放大、多視窗等操作[3]。

  2.降低學(xué)習(xí)坡度,突破教學(xué)難點(diǎn)

  從三維設(shè)計(jì)到二維出圖,學(xué)生在三維設(shè)計(jì)軟件里輕松完成,快速工程圖的生成能使學(xué)生做到設(shè)計(jì)與動(dòng)手能力的完美結(jié)合,促進(jìn)教育教學(xué)改革與學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革,是促進(jìn)師生共同成長(zhǎng)的研究與實(shí)踐過(guò)程。

  3.動(dòng)手動(dòng)腦結(jié)合,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手創(chuàng)造

  三維打印是一種快速成型技術(shù),它以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體,讓動(dòng)手與動(dòng)腦相結(jié)合,讓信息技術(shù)與通用技術(shù)相結(jié)合,讓三維設(shè)計(jì)與二維設(shè)計(jì)相結(jié)合,讓學(xué)生的設(shè)計(jì)和加工相結(jié)合。通過(guò)三維動(dòng)畫可以讓學(xué)生更好地理解彈性碰撞,讓機(jī)械機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的分析更加直觀清晰。

  三、創(chuàng)新設(shè)計(jì)幫助學(xué)生放飛創(chuàng)新的翅膀

  創(chuàng)新設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)在教育信息化中的精確定位是和探究實(shí)驗(yàn)室、通用技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、綜合實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室、信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、動(dòng)漫社相結(jié)合。創(chuàng)新軟件系列產(chǎn)品及三維打印機(jī)將掀起一場(chǎng)教育創(chuàng)新運(yùn)動(dòng)。通過(guò)創(chuàng)新軟件的運(yùn)用,讓我們的孩子和美國(guó)的孩子同步學(xué)習(xí)和發(fā)展,學(xué)有度、思無(wú)界、行無(wú)疆,創(chuàng)新設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)及三維打印技術(shù)在教育中的促進(jìn)作用有三:

  一是可以引導(dǎo)中學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,去主動(dòng)思考如何解決問(wèn)題,而不是簡(jiǎn)單地去抱怨問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的人文精神和社會(huì)責(zé)任感。

  創(chuàng)意來(lái)源: 在高層樓房擦玻璃是很危險(xiǎn)的,有沒(méi)有既安全又方便的擦窗戶方案?窗戶有調(diào)節(jié)風(fēng)、光的作用,如何利用窗戶來(lái)改善室內(nèi)的空氣循環(huán)和光線照明?

  設(shè)計(jì)原理:百葉窗的結(jié)構(gòu)有可調(diào)節(jié)性,此類窗戶也可以使用類似的結(jié)構(gòu),即將每扇窗分成若干扇小窗,每扇小窗可以繞軸旋轉(zhuǎn)。這樣可以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)風(fēng)和光的作用,并且在雨天也可以開(kāi)窗。尤其是高層樓房窗戶玻璃的擦洗變得十分簡(jiǎn)便了。

  二是可以幫助中學(xué)生固化自己生活的直接經(jīng)驗(yàn)和親身經(jīng)歷中的“小靈感”,并通過(guò)自己的設(shè)計(jì)―制作―評(píng)價(jià),達(dá)到“創(chuàng)造”的教學(xué)效果。

  案例2:可升降課桌椅

  創(chuàng)意來(lái)源:學(xué)校普遍存在著課桌椅不符合學(xué)生身材的現(xiàn)象,總會(huì)讓人覺(jué)得或高或低,影響學(xué)生的身體健康,于是便想到去設(shè)計(jì)一種可以升降且更具實(shí)用性的課桌椅。

  設(shè)計(jì)原理:把思路定格在齒輪的傳動(dòng)上。在桌腿內(nèi)部各安裝兩個(gè)齒輪和兩條齒條,中間有一根傳動(dòng)軸連動(dòng),再在其中一個(gè)桌腿的一側(cè)開(kāi)孔,利用一個(gè)把手轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪,這樣便能使桌面水平升降 。   圖6 利用三維打印技術(shù)制作出來(lái)的齒輪組

  三是可以讓中學(xué)生高度綜合各學(xué)科、各方面的知識(shí),并立足于實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”和“學(xué)中做”。

  案例3:自動(dòng)上下樓梯的自助輪椅車

  創(chuàng)意來(lái)源:家里有殘疾人,上下樓梯不方便,有沒(méi)有可以幫助殘疾人自動(dòng)上下樓梯的自助輪椅車呢?

  設(shè)計(jì)原理:市面上有自動(dòng)上下臺(tái)階的拖車,主要是依靠行星輪系的工作原理。如果把這個(gè)原理應(yīng)用到輪椅上,不就是可以幫助殘疾人自動(dòng)上下樓梯的自助輪椅車嗎?

  案例4:物理學(xué)科中的成像原理

  創(chuàng)意來(lái)源:來(lái)源于初中物理實(shí)驗(yàn)凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)十分重要,但許多學(xué)生只知道概念而不清楚其中的原理與演示的過(guò)程。創(chuàng)意的意義在于把生活中的現(xiàn)象用自己的方式表現(xiàn)出來(lái)。

  設(shè)計(jì)原理:運(yùn)用新穎的視覺(jué)與動(dòng)畫,讓大家耳目一新,將傳統(tǒng)的枯燥教學(xué)轉(zhuǎn)換為全新的模式,從而調(diào)動(dòng)起大家的學(xué)習(xí)興趣和熱情。

  四、創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽為學(xué)生提供創(chuàng)新實(shí)踐的平臺(tái)

  為了豐富中小學(xué)生學(xué)習(xí)生活,激發(fā)創(chuàng)新精神,培養(yǎng)實(shí)踐能力,全面推進(jìn)素質(zhì)教育,培養(yǎng)有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新人才,2013年第十四屆全國(guó)中小學(xué)電腦制作活動(dòng)和第二屆中國(guó)國(guó)際學(xué)生信息科技創(chuàng)意大賽專門設(shè)立了比賽項(xiàng)目(9)創(chuàng)新未來(lái)設(shè)計(jì)[4]。參賽者參考生活中的常見(jiàn)事物,通過(guò)計(jì)算機(jī)三維立體設(shè)計(jì)平臺(tái)創(chuàng)作設(shè)計(jì)作品。要求首先完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書,根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書,通過(guò)軟件進(jìn)行三維模型的設(shè)計(jì)、搭建和零件裝配,并制作相關(guān)功能演示動(dòng)畫。

  作品設(shè)計(jì)的事物尺寸不超過(guò)150 mm×200 mm×200 mm,薄厚不小于2 mm。

  初中組設(shè)計(jì)命題為“未來(lái)橋梁”,在保證橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下,從功能、外觀等方面進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)。橋所應(yīng)用的情境不做約束,可充分結(jié)合自己設(shè)定的場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)計(jì)。

  高中組設(shè)計(jì)命題為“智慧汽車”,從外形、功能等方面加以創(chuàng)意設(shè)計(jì)。車輛的動(dòng)力源和工作環(huán)境不做約束。

  提交文件包括:設(shè)計(jì)作品,ICS或EXB文件;演示動(dòng)畫,SWF,3GP,MPG,AVI或MOV文件;設(shè)計(jì)說(shuō)明書。

  作品(含設(shè)計(jì)作品、演示動(dòng)畫、設(shè)計(jì)說(shuō)明書)總大小不超過(guò)50 MB。

  五、我們的思考

  從山東省的創(chuàng)新辦學(xué)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,他們已經(jīng)在如下方面做了嘗試:創(chuàng)新設(shè)計(jì)軟件和探究實(shí)驗(yàn)室相結(jié)合(初、高中),和通用技術(shù)實(shí)驗(yàn)室相結(jié)合(高中),和技術(shù)教室相結(jié)合(初中),和綜合實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室相結(jié)合(小學(xué)),和信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室相結(jié)合(通用),和動(dòng)漫室相結(jié)合(通用)。

  南京市教育裝備與勤工儉學(xué)辦公室主任后有為說(shuō)過(guò):我們不一味追求最新的、豪華的、最先進(jìn)的設(shè)備設(shè)施,而是選擇科學(xué)的、實(shí)用的、適用的和優(yōu)質(zhì)的設(shè)備設(shè)施。這對(duì)于建設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室提供了很好的思路,選擇科學(xué)的、適用的、適度領(lǐng)先的物質(zhì)技術(shù)及其承載信息,并通過(guò)恰當(dāng)?shù)?、?yōu)化的、科學(xué)的形式整合成能促進(jìn)教育與學(xué)校發(fā)展的,能促進(jìn)教育教學(xué)改革與學(xué)生學(xué)習(xí)方式變革的,能促進(jìn)師生共同成長(zhǎng)的研究與實(shí)踐過(guò)程。

  組織相關(guān)人員調(diào)研三維打印應(yīng)用

  參考文獻(xiàn)

  [1] 張武城.創(chuàng)造創(chuàng)新方略[M] .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.

  [2] 維克托・巴雷拉.專家預(yù)測(cè)2013年十大技術(shù)革命 包括三維打印技術(shù)[EB/OL].

  3d打印技術(shù)論文總結(jié)范文篇三:《試談3D打印技術(shù)在建筑業(yè)應(yīng)用》

  從20世紀(jì)80年代起,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、新材料技術(shù)的快速發(fā)展,3D打印技術(shù)不斷進(jìn)步,逐漸走向人們的視野。李曉梅(2014)認(rèn)為自3D打印機(jī)發(fā)明30余年來(lái),經(jīng)歷了迅猛發(fā)展已成為當(dāng)今最有生命力的先進(jìn)制造技術(shù)之一[1]。

  本文采用文獻(xiàn)研究的方法,針對(duì)3D打印在建筑行業(yè)的應(yīng)用找出優(yōu)點(diǎn)及不足,為3D技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用提供發(fā)展方向和理論參考。

  一、3D打印技術(shù)在建筑業(yè)的應(yīng)用

  (一)3D打印技術(shù)概念

  江洪(2013)認(rèn)為3D打印技術(shù)是一種增加制造技術(shù),采用分層制造,逐層疊加的方式形成三維實(shí)體的技術(shù)[2]。李小麗(2014)總結(jié)道,3D打印是包括CAD建模、測(cè)量、材料、數(shù)控等學(xué)科[3]。

  (二)3D打印技術(shù)在建筑業(yè)應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

  李福平(2013)認(rèn)為3D打印建筑技術(shù)優(yōu)勢(shì)為速度快;不需要使用模板,可以大幅節(jié)約成本,并且具有低碳、綠色、環(huán)保的特點(diǎn)[4]。楊健江(2015)認(rèn)為相較于傳統(tǒng)建筑模式,3D打印不僅節(jié)約資源,利用廢棄物進(jìn)行制造[5]。丁烈云(2015)認(rèn)為建筑3D打印數(shù)字建造技術(shù)滿足日益增長(zhǎng)的非線性、自由曲面等復(fù)雜建筑形式的設(shè)計(jì)建造要求,是全新的設(shè)計(jì)建造方法論的革新[6]。

  本文將建筑3D打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)整理如下:

  1.基于施工層面。根據(jù)圖紙以及相關(guān)數(shù)據(jù),就可制造出建筑墻體、樓板等,大大節(jié)約了建筑時(shí)間;從設(shè)計(jì)文件里獲得各種指令并進(jìn)行工作,要求操作業(yè)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,另一方面將操作者對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)的影響因素降到了最低;避免了施工現(xiàn)場(chǎng)存在的安全隱患,保障作業(yè)人員的人身安全,減少事故和傷亡。

  2.基于經(jīng)濟(jì)層面。所需要的材料多可以就地取材,極大節(jié)省建造的運(yùn)輸成本;零部件生產(chǎn)一體化成型,既縮短了制造時(shí)間,節(jié)約了人力成本,又減少了采購(gòu)及運(yùn)輸成本;僅需更換設(shè)計(jì)文件和打印材料就可生產(chǎn)不同的零件。

  3.基于材料層面。采用增材制造方法,材料利用率高;3D打印技術(shù)可打印出高成本曲線建筑;遵照計(jì)算機(jī)程序,比人工的更加準(zhǔn)確,產(chǎn)品質(zhì)量有保證;打印過(guò)程中依據(jù)精確的幾何計(jì)算,采用堅(jiān)固耐用的材料,質(zhì)量有保證;墻體是空心的相比鋼筋混凝土實(shí)心墻體,3D 打印建筑的墻體要輕許多。

  4.基于環(huán)保層面。原材料可以來(lái)源于建筑垃圾、工業(yè)垃圾,達(dá)到了節(jié)能環(huán)保、資源再生和改善環(huán)境的目標(biāo);采用干法施工可避免施工粉塵和噪聲影響,生產(chǎn)制造過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、液等有害物質(zhì)低,減少材料浪費(fèi)和排污;打印過(guò)程幾乎不產(chǎn)生噪聲和大振動(dòng)。

  (三) 目前建筑3D打印技術(shù)存在的問(wèn)題

  3D打印技術(shù)雖發(fā)展迅速,但仍存在弊端。

  1.精度問(wèn)題。3D 打印技術(shù)由于工藝問(wèn)題導(dǎo)致兩層材料之間不能光滑過(guò)度,且只能形成樣式簡(jiǎn)單且單一的條紋。影響建筑外立面的美觀性。而在一定微觀尺度下,如果需要制造的對(duì)象表面是圓弧形,那么這種具有一定厚度的條紋,就會(huì)造成精度上的偏差。

  2.行業(yè)規(guī)范問(wèn)題。3D打印建筑在行業(yè)內(nèi)還沒(méi)有任何相關(guān)的規(guī)范條例。使用年限和房屋產(chǎn)權(quán)等一系列問(wèn)題都沒(méi)有權(quán)威部門的認(rèn)可。

  3.材料性能問(wèn)題。3D打印建筑多數(shù)為低矮建筑,相較于傳統(tǒng)方式,在強(qiáng)度、剛度和加工性上均有不足。且其打印是水平逐層打印,缺少縱向鋼筋。

  4.設(shè)備問(wèn)題。受限于工作原理,目前3D打印機(jī)打印速度較慢,且設(shè)備和原材料的價(jià)格居高不下在一定程度上阻礙了3D打印技術(shù)的發(fā)展。

  5.倫理安全性問(wèn)題。伴隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,人體器官的3D打印技術(shù)面臨著倫理上引起大眾質(zhì)疑的困境。3D打印技術(shù)引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)也收到相應(yīng)的質(zhì)疑。

  二、結(jié)論與展望

  本文通過(guò)對(duì)3D打印技術(shù)的相關(guān)知識(shí)及其在建筑業(yè)應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)、發(fā)展前景的梳理和歸納,得到如下結(jié)論:

  首先,缺少關(guān)于適應(yīng)多元材料的打印設(shè)備系統(tǒng)和工藝流程系統(tǒng)的研究,缺少交流和互相融合。

  其次,國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究建筑3D打印研究的初步成果較多,但是缺乏系統(tǒng)、完善的方法體系。

  最后,3D打印技術(shù)近期發(fā)展迅猛,但3D打印的相關(guān)專業(yè)規(guī)定及法律條文并沒(méi)有得到良好的研究。為避免矛盾與事故的發(fā)生,解決由3D打印所造成的沖突,建立公平、公正、完善的相關(guān)規(guī)定必不可少。


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