江西陶瓷工藝美術(shù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院青年科研項目申報書（活頁）課題名稱3D打印技術(shù)在陶瓷模種制作中的研究與應(yīng)用課題組成員主持人職稱與職務(wù)總?cè)藬?shù)高級職稱人數(shù)中級職稱人數(shù)初級職稱人數(shù)博士碩士學(xué)士講師/教師325注:活頁中不得出現(xiàn)課題主持人論文作者、獲獎?wù)咝彰八诓块T名稱等信息，統(tǒng)一用xxx^xxxxxx代表OSM,一不得進(jìn)入評審程序。統(tǒng)一用xxx^xxxxxx代表OSM,一不得進(jìn)入評審程序。一、立項背景與意義國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀分析（簡評國內(nèi)外對此問題的研究進(jìn)展情況，500字內(nèi)）3D打印技術(shù)是指通過可以“打印”出真實物體的3D打印機(jī)，采用分層加工、迭加成形的方式逐層增加材料來生成3D實體。3D打印技術(shù)最突出的優(yōu)點是無需機(jī)械加工或模具，就能直接從計算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的物體，從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。目前該技術(shù)已在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程和施H（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用，在陶瓷行業(yè)的應(yīng)用尚屬少見。目前國內(nèi)在制作陶瓷產(chǎn)品的原型，即模種，主要還是采用傳統(tǒng)手工制作為主。在陶瓷生產(chǎn)中如果想要做個陶瓷產(chǎn)品，按照設(shè)計要求必須首先做出一個陶瓷模種，模種制作的要求極高，制作者必須非常熟悉陶瓷生產(chǎn)，特別是試制產(chǎn)品，制種技術(shù)不過關(guān)，也許就直接造成產(chǎn)品設(shè)計的失敗。課題組經(jīng)過調(diào)研與研究，如果能把陶瓷生產(chǎn)傳統(tǒng)技術(shù)和現(xiàn)代3D科技相結(jié)合，陶瓷產(chǎn)品的模種都可以通過3D打印技術(shù)數(shù)字建模，并且進(jìn)行大批量復(fù)制生產(chǎn)。該技術(shù)將突破傳統(tǒng)工藝，縮短產(chǎn)品開發(fā)時間，節(jié)約設(shè)計成本，極大地陶瓷模具的發(fā)展，為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造更大利潤。本課題對促進(jìn)工作，提高工作質(zhì)量的作用和意義(限列5條，300字內(nèi))改革和繼承了傳統(tǒng)陶瓷制模工藝；傳統(tǒng)制模的工藝流程較為繁瑣，設(shè)計及制作周期時間較長，模種的質(zhì)量很多程度上取決于操作人員。而我們利用3D打印技術(shù)，模種是虛擬的，也就是以數(shù)字信息的方式存在計算機(jī)中，模種隨時可以修改，而最終在制作陶瓷模具的時候，是不需要模種，直接打印陶瓷模具，特別是在新產(chǎn)品試制時，可以節(jié)約大量的時間，使新產(chǎn)品開發(fā)快速(免開模種)。適應(yīng)了陶瓷器型創(chuàng)意設(shè)計；設(shè)計師在進(jìn)行陶瓷器型的創(chuàng)意時，往往是單品單件，如果為了單品單件去進(jìn)行陶瓷模種和陶瓷模具的制作，創(chuàng)意時間和成本都大為增加。另外，創(chuàng)意設(shè)計很重要的一點就是高保密性，運(yùn)用3D打印時，所有陶瓷器型的數(shù)據(jù)都是存貯在計算機(jī)中，可以做到設(shè)計信息及數(shù)據(jù)不外流，對于陶瓷器型的創(chuàng)意設(shè)計的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)也是極為有意義。豐富了陶瓷制模方法；如果3D打印陶瓷模種和模具的課題能夠研究及應(yīng)用成功，3D打印技術(shù)可單獨(dú)使用(不制作模種)亦可與傳統(tǒng)工藝結(jié)合(制作模種)，豐富了傳統(tǒng)的陶瓷制模方法。可以提高我院3D打印設(shè)備的使用率和應(yīng)用范圍；目前，我院3D打印設(shè)備主要是藝術(shù)設(shè)計學(xué)院的產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)師生在使用，如果課題可以有幸批準(zhǔn)，研究及應(yīng)用成功，之后，隨著材料與機(jī)械工程學(xué)院的師生將3D打印設(shè)備應(yīng)用到教學(xué)中來，將極大的提高設(shè)備的使用率。二、課題實施方案具體研究內(nèi)容或?qū)ο螅捍舜握n題研究的主要內(nèi)容是：利用現(xiàn)代3D打印技術(shù)和陶瓷生產(chǎn)傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，通過3D打印技術(shù)數(shù)字建模來設(shè)計及加工陶瓷產(chǎn)品的模種和陶瓷模具，并且進(jìn)行大批量的陶瓷產(chǎn)品復(fù)制生產(chǎn)，并可將該內(nèi)容融合到陶瓷工程專業(yè)教學(xué)中。研究擬達(dá)到的目標(biāo)：利用3D打印技術(shù)，將得到的樹脂陶瓷模種來代替或者是豐富傳統(tǒng)的陶瓷模種制作；將3D打印技術(shù)引入到《陶瓷成型技術(shù)》課程教學(xué)中；提高3D設(shè)備的使用率和成果轉(zhuǎn)換率。擬解決的關(guān)鍵問題：3D打印技術(shù)、數(shù)字化設(shè)計和造型、陶瓷模具制作跨專業(yè)的知識融合；3D打印得到的模種、陶瓷模具和實際陶瓷生產(chǎn)工藝相匹配。課題預(yù)期的成果形式(研究報告、教改方案、教學(xué)計劃、教學(xué)大綱、教材、講義課件、軟件、實驗報告、調(diào)研報告、著作、論文等。其中，部門使用結(jié)論為必備成果。)調(diào)研報告；公開發(fā)表相關(guān)論文1篇；提供研究報告1份；3D打印模種及配套模具；3D打印機(jī)操作講義；部門使用結(jié)論意見。課題預(yù)期的效益(包括實施范圍與受益范圍等。200字內(nèi))本課題的研究成果將首先在本校材料與機(jī)械工程學(xué)院15級機(jī)電與陶瓷工程專業(yè)中進(jìn)行試點。取得經(jīng)驗后，向校內(nèi)其它專業(yè)如陶瓷藝術(shù)設(shè)計等專業(yè)中展開。受益學(xué)生數(shù)約計500人/年。研究成果將校外同類院校同類專業(yè)推廣應(yīng)用，提升學(xué)院在同類高職院校及行業(yè)中的影響力。6.實施計劃(含不少于兩年時間的年度進(jìn)展情況)。2015年12月一2016年3月搜集有關(guān)資料、企業(yè)調(diào)研2016年3月一2016年8月技術(shù)攻關(guān)、課程設(shè)計2016年9月一2017年7月運(yùn)行試驗2017年9月一2017年12月專家驗證與撰寫研究報告本課題的特色、創(chuàng)新及推廣應(yīng)用價值(200字內(nèi))特色：改革和繼承了傳統(tǒng)陶瓷制模工藝；適應(yīng)了陶瓷器型創(chuàng)意設(shè)計；豐富了陶瓷制模方法。創(chuàng)新點：利用現(xiàn)代3D打印技術(shù)和陶瓷生產(chǎn)傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，通過3D打印技術(shù)數(shù)字建模來設(shè)計及加工陶瓷產(chǎn)品的模種和陶瓷模具，并且進(jìn)行大批量的陶瓷產(chǎn)品復(fù)制生產(chǎn)，并可將該內(nèi)容融合到陶瓷工程專業(yè)教學(xué)中。應(yīng)用價值及推廣途徑：通過3D打印技術(shù)在陶瓷產(chǎn)品中生產(chǎn)的應(yīng)用，能夠推動景德鎮(zhèn)市陶瓷企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)升級。本課題的主要研究方法文獻(xiàn)研究：利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、學(xué)校圖書館等資源檢索大量與工作過程導(dǎo)向相關(guān)的文獻(xiàn)，通過整理分析、尋求有價值的數(shù)據(jù)和材料；多方調(diào)研：了解3D打印技術(shù)在陶瓷行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀及該技術(shù)引入帶來的效益，該技術(shù)在實施中的難點。運(yùn)行試驗：實踐出真知，將研究的課題成果在本校指定班級進(jìn)行運(yùn)行試驗，在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)問題，找出不足，總結(jié)經(jīng)驗，為后續(xù)的課題研究和推廣積累第一手資料。三、課題研究基礎(chǔ)課題組成員已開展的相關(guān)研究及成果概述（包括自選課題、校級以上課題、學(xué)位論文、學(xué)術(shù)論著論文及獲獎等，500字內(nèi)）XXX1）2010年參與省級教改課題。《高職陶瓷工程專業(yè)基于工作過程的《陶瓷工業(yè)機(jī)械設(shè)備》課程體系的重構(gòu)與實踐》2）2012年參與省級教改課題《基于工作過程的《機(jī)械CAD/CAM》全數(shù)字化設(shè)計與制造課程體系的重構(gòu)與研究》3）2007年參與省級科研課題《采用文丘里噴嘴的梭式燃?xì)飧G熱能循環(huán)利用的研究》4）2010年參與省級教改課題《高職陶瓷工程專業(yè)基于工作過程的《陶瓷工業(yè)機(jī)械設(shè)備》課程體系的重構(gòu)與實踐》5）2010市級科研課題參與《基于火焰圖像識別輥道窯智能檢測系統(tǒng)研制》XXX1）參與了省級教改課題《陶瓷職業(yè)教育實訓(xùn)體系研究與實踐》2）參與了省級教改課題《高職高專陶瓷工程材料專業(yè)基于工作過程課程體系改革與建設(shè)》3）《廢玻璃在陶瓷行業(yè)中的應(yīng)用》4）《溶膠一凝膠法制備羥基磷灰石粉》已具備的研究基礎(chǔ)和環(huán)境，研究可能存在的困難及擬解決的辦法300字內(nèi)）1）