12 3 4 7 322264典型教案：§1-13D打印的概念、基本原理與分類20“與傳統的去除材料加工方法完全相反，通過三維模型數據來實現增材成型，通常用逐層添加材料的方式直接制造產品。”提問：你聽說過3D打印嗎？說一說你了解的3D打印。提問：什么是傳統減材制回答:5提問：為什么3D打印技術是多學科相互交叉滲透的產展示：建議用圖片、視頻等對3D打印的過討論：3D打印6總結：3D打印的原理答疑：有著舉足輕重的地位，國內工業級SLA（光固化）的技術基本上全部來源于西3D打印領域的貢獻主要集中于大型復雜金屬結構件的制造，為中國航空航天的從事快速成型的研究單位之一，2008年華中科技大學成功研制了世界上最大臺7典型教案：§1-23D打印的技術的特點和與傳統加工的對比20討論：是看圖更容易看懂還是看實物更容提問：車間加工金屬零件時什么是廢棄討論：8討論：你喜歡零技能制造提問:結合老說什么是功能么3D打印只適合小批量生討論：9展示：利用圖片、視頻展示堆焊和鑄造的討論：你認為3D打印和堆焊、鑄造相比討論：打印的優點很突出但是并不能代替傳統加工方式，傳統加工技術和3D打印機對可以使用的材料有很多要求，如顆3D打印的效率高，主要體現在單件小批量生產典型教案：§1-33D打印的發展歷程2.國內3D打印的發展歷程203D打印的發展歷程屬于了解性內容，課上教師可以和學生一起展示：第一臺3D打印機查閱資料：利用網絡查閱一下，書中提到的的幾個推動3D打印產生和發展的公司有沒有？網上是怎么介紹他們討論：為什么3D打印技術開始被廣泛應討論：中科院廣州電子查閱資料：利用網絡查閱一下，書中提到的的幾個中國的3D打印的公司有沒有？網上是怎么介紹討論：你怎么理解3D打印需討論：本節屬于了解內容，在實際上課過程中為例激發學生的學習興222222掌握熔融沉積成形技術、立體光固化成形技術和選擇性激光燒結技術的原典型教案：§2-1熔融沉積成型技術22展示：利用視頻或實物打印機展示FDM的機一般由哪幾展示：通過以往打印過的模型，展示并講解FDM的優點和缺點。溫度：加工溫度約為190～220℃,使用溫度分解，加工溫度一般為230～250℃,使用溫度一提問：你認為FDM打印的發展方向還有哪實驗：分別用打火機點燃PLA和ABS，展示不同材料的燃燒的火焰區別和氣味區別。溫度：可耐受溫度-50～100℃,使用溫度一展示：如果有條件，建議分別展示：討論：根據不同的材料對比，如果在沒有特殊要求的實際應用中，你喜歡用哪種討論典型教案：§2-2立體光固化成型技術22展示：利用視頻或實物打印機展示FDM的提問：根據老師講解，說一說SLA技術的優點。提問：根據老師的講解，你認為SLA技術還有哪些應用提問：你認為SLA打印的發展方向還有哪提問：根據老師的講解，回答SLA技術對材料有哪些要提問：根據老師的講解，說一說SLA材料的組成有哪些？各有什么通過展示不同類型的SLA成形技術打印的模型，詳細講解SLA式對于模型懸空的部位容易產生較大的瑕疵，即便是典型教案：§2-3選擇性激光燒結成型技術20展示：利用視頻或實物打印機展示SLS的提問：根據老師的講解，回答SLS的原理提問：根據老師講解，說一說SLA技術的優點。提問：根據老師的講解，你認為SLA技術還有哪些應用提問：根據老材料的種類有由于SLS技術并不完全熔化粉末，而僅是將其燒結，因此制造速度快。由于未燒結的粉末可以對模型的空腔和懸臂部分起支撐作用，不必另外設計支撐結構，可以直接生產形狀復雜的原型及部件。形、翹曲、開裂等關鍵問題，成為較早的利用選擇性激光燒結(SLS)技術制造大大學和西北工業大學的高性能金屬零件激光直接成形技術已成功應用于制造我22展示：利用視頻或實物打印機展示SLS的提問：根據老師的講解，回答3DP的原理提問：根據老師講解，說一說3DP技術的優點。提問：根據老師的講解，說一說3DP的應展示：利用視頻或實物打印機展示LOM的提問：根據老師的講解，回答LOM的原理提問：根據老師講解，說一說LOM技術的優點。提問：根據老師的講解，說一說LOM的應展示：利用視頻或實物打印機展示SLM的提問：根據老師的講解，回答SLM的原理提問：根據老師講解，說一說SLM技術的優點。提問：根據老師的講解，說一說SLM的應和SLS的區別需要重點講解，以加深學生的認識1DirectMetalLaser-Sin234NanoParticalJetti5DirectedEnergyDepo6WireArcAdditiveManufactur7FusedFilamentFabr89ElectrochemicalDepUltrasonicAdditiveManufactLaserEngineeredNet電子束自由形式制造ElectronBeamFreeformFabr典型教案：§2-53D打印技術的橫向比較20等常加加工技術。總結：帶領學生總結常見3D打印加工技術的材料、優缺點等。總結：通過觀看視頻和老師講解，總結各種3D打印加工技術的經濟性。總結：通過觀看視頻和老師講解，總結各種3D打印加工高高高慢貴好差好好22222典型教案：§3-1數據獲取22據有了一定的認知，這時候學生最感興趣的是三維數據的獲取，授課過程中老師可以抓住學生的這一特點開展教學，例如提問：你想MakeHuman、K-3D、Sculptris、1講解：重點講解3D打印的流程和加工步驟。講解：重點講解3D打印模型數據的獲取方式。講解：重點講解什么是正向設計。學生自由訓練：分別查找或下載教材中提及的軟件，嘗試安裝并使用。AutoCADCivil3D、PKPM、SketchUp大師”講解：重點講解什么是正向設計。展示：利用視頻或實物打印機展示不同三展示：利用視頻或實物打印機邊展示邊講解不同三維掃描設備的原理重點講解：由于斷層掃描、CT掃描基本上學校不會有這種設備，建議重點講解：斷層掃描屬于破壞性掃描，但是因其成本和費用較低，同時能準確的掃描被測物體的內部結構的優勢，在工業產品的逆向中廣泛應用。matic、CATIA、Imageware、PolyWo些數據之間只是一大群空間散亂點（數據點云重點講解：CT掃描儀分為醫療CT和工業CT這里講的是工業CT。學生自由訓練：分別查找或下載教材中提及的軟件，嘗試安裝并使用。一般受到學校條件的限制，特別是在逆向數據獲取的教學中，學校一般不會有所有的教材中介紹的逆向設備，建議在授課過程中使用大量的文字、圖片和視頻來進行講解，如果有相應的設備，也2.結構測量方面。大型建筑或海上建筑等典型教案：§3-2數據處理22通過對比不進行數據處理的模型和進行數據處理后的模型，引導學生認識數據處理的重要性，讓學生認識到，如果不進行數據處STL格式將復雜三維模型以一系列的三維三角形面片來近似表達，當三角面片小到一定程度重點講解：數據處理的意義。文件是一種空間封閉的、有界的、具有點線面幾何信息的三維實體模型數據格式，這樣的STL文件可以直接輸入3D打印設備用于3D打印，但是STL數據模型在轉化過程中極易產生缺陷，有缺陷的STL文件不能正確描述模型的表面，也就不能順利完成3D打印，也就是說缺陷的STL文件不符合3D打印的文件標準。提問：什么文件才是標準重點講解：在實際操作過程中，肉眼檢查出模型是否存在這樣的問題是很困難的，一般需要借助一些軟件進行STL文件的檢查和修復，比如Magics、Germagic等。提問：除了要求標準的STL文件外，為什么還要對STL文件進行其他重點講解：3D打印時成型精度就3D打印機本身而言，可以將X、Y、Z三方向的運動位置精度控制在微米級，得正向獲取數據：處理流程簡單，精度較高、數據錯誤較少，能很方便的進行數據修復、支撐逆向獲取數據：處理流程復雜，數據量大、STL文件的檢查和修復主要用來檢查模型中存在的一些諸如孔洞、縫隙、錯誤邊界、壞多殼體等錯誤信息，并有針對性地進行分析和修具體實例詳見教材:圖3-2-16、17Netfabb、Magics、Solidview、Mesh下層部分的支撐，所以被打印模型的某些部位如到精度相當高的工件。然而影響工件最終精度的因素除3D打印機本身的精度，還有CAD模型的前期處理精度。在計算機和打印機數據處理能力足夠的前提下盡量選擇高精度的STL格式轉化，使STL文件更逼近原始三維模型的表面，這樣可以降低STL格式本身對模型誤差的影響。修復的意義是學生自由訓練：分別查找或下載教材中提及的軟件，嘗試安裝并使用。提問：添加支撐的意義是什修復軟件、添加支撐軟件、分層軟件，其功能都學生自由訓練：分別查找或下載教材中提及的軟件，嘗試安裝并使用。提問：分層的學生自由訓練：分別查找或下載教材中提及的軟件，嘗試安裝并使用。學生自由訓練：在老師的講解下通過訓練熟悉Cura。需要操作者在實踐中根據設備類型、需要打印數據模型的特點和操作者的習慣有針對性的學習和重點講解：重點講解軟件的用途并不一定是單一的。在授課過程中多進行演示，通過演示加深學生對數據處理重要LEAF文件是由Helisinki理RPI文件格式是由RensselacerDesaearchCentre與RensselarPolytechnic邊、面片等實體類型,并將其拓撲信息引入。RPI文件的優點是冗余性好、結構下表為幾種三維數據文件格式的比較.典型教案：§3-33D打印設備打印操作11材料性能的變化直接影響成型過程及成型件各種數據的含義。展示：利用視頻或實物打印機邊展示邊講解。展示：利用視頻或實物打印機邊展示邊講解。一體化：老師可以邊拆解邊講解。完成FDM打印機的拆卸和安裝。起到支撐及承裁打印物體的作用.一體化：利用實物，教師邊一體化：利用實物，教師邊完成調平、送機的日常維護和保養。5.所用模型材料和支撐材料需保持干燥，材料開封后，應盡量在1個月內典型教案；§3-43D打印后處理22通過對未去除支撐或未進行噴漆上色的模型與已經進行后處理一、3D模型后置處理的基礎知識無論是工業級還是桌面級的FDM3D打印設備，打印出來的產品都會顯示一些被稱為層效應的紋路或一些必要的支撐，因此需要對模型進行二、3D模型的簡單后置處理常用的模型粘結膠水有木工膠水、亞克力粘由于有些模型在打印或后處理過程中會產生展示：利用實物展示后處理工具和輔助材料。一體化：利用實物，教師邊熟悉后處理的各種工具和輔助材料。拼合粘結、補如果打印精度過低，會造成明顯的分層紋路，需要用補土來彌補，待其干燥硬化后再打磨平整。補土的材料有很多種，例如，牙膏補土、保麗補等待補土膠水完全干燥硬化后，開始進行打磨拋光的工作，尤其是當外觀是零件的一個重要打磨一般分為粗打磨和精細打磨，粗打磨一珠光處理就是操作人員手持噴嘴朝著拋光對蒸汽平滑是將打印零部件放在蒸汽罐內，蒸汽罐底部有已經達到沸點的液體。液體蒸汽能在補漆筆主要用來勾勒模型上特別細小的細節三、3D模型后處理的注意事項后處理過程中盡量控制材料去除量，以保證后處理的過程中，打磨會不可避免的產生粉塵。上色過程中粘合劑、丙烯材料、油性漆等不可避免的會產生有害的氣體，因此一定要注意加上色時應該根據上色物品的特點選擇最合適2016年，美國麻省的3D打印公司Rize推出一款工業級桌面RizeOne，在打印支撐結構時，設備會在其與打印件之間噴射一種排斥性墨水，22482.掌握簡單的正向建模并完成模型打印。3.了解簡單的逆向建模并完成模型打印。典型教案：§4-1簡單的正向三維建模及打印22類型，如果不是Ultimaker、Printbot或選項中的其他3型”單擊“Next”，如圖4-1-1所示，然后選擇打印機項中已經有的RepRap類3D打印機，選擇“Custom”單擊“Ne加熱床和平臺中心。打印機名稱是所用打印機品牌，打印頭直徑可以參照打印機說明書填入即可，如圖4-1-3所示，單不同的打印機要進行不同的設置。進入“機型”（M打印頭設置（Printerheadsize）、通訊打印平臺中（Marlin/Spri實際上是針對“工具”菜單中“逐個打印模型”（Printoneatatime）和“同時打印多個模型”（Printallatonce）設置的。打印頭設置只對“逐個一般是利用打印機在線打印時使用，應根據打印機和計算機的匹配情況進行設置，沒有特殊要求的情況下選擇“自12345678式（ViewMode）按鈕調出視圖選擇菜單，然后就說明：綠色部分表示分層后12表面拉絲現象嚴重，回退過多會導致噴頭在長造成模型表面有瑕疵。回退一般發生在工就會滲漏出來，粘在模型表面，造成拉絲現之前，將耗材往回抽取一部分就可以有效防融耗材，從而減少甚至消除拉絲現象。一般些，長度不要太長。一般0.4mm噴嘴，回退速度為3層厚度稍厚一些，一般設置范圍為0~0.4545不是底部開始打印，則可以使用底層切除。6789間夠的時間冷卻。如果某一層路徑長度過小，那使用冷卻風扇（Enablecoolingfa程中使用風扇冷卻，具體冷卻風扇的速度如典型教案：§4-2簡單的逆向掃描建模及打印22根據工件的要求不同,選用的噴涂物也不同。對于一些不需要進行噴涂后清理的物體,一般可以選擇白色的硝光漆、白色顯像劑等;而對于一些要進行噴涂后清理的物體,只能使用白色顯像劑,它使用完畢后很容易就可去除掉,便于測量完成后還物體以本來面目。），222222223.可以下教學過程中鼓勵學生收集資料，看看學生對哪些應用感興趣，學典型教案：§5-13D打印與日常生活20組織學生自討論，了解3D打印在日常生活中的應用。教師把握課堂自學、查找資巧克力3D打印機典型教案：§5-23D打印與生物醫學22建議用提問的方式鼓勵學生討論和思考，3D打印能制造義肢組織學生自討論，了解3D打印在生物醫學領域的應用。教師把握自學、查找資典型教案：§5-33D打印與文化創意22組織學生自討論，了解3D打印在文化創意領域的應用。教師把握自學、查找資2.難以模塊化設計制作。手辦中大量的是同一個角色的不同裝扮和動態造典型教案：§5-43D打印與建筑22組織學生自討論，了解3D打印在汽車制造領域的應用。教師把握自學、查找資典型教案：§5-53D打印與汽車制造20典型教案：§5-63D打印與航空航天20等材料加工方面，這些材料基本都具有強度傳統的鍛造和機械加工，整個工序耗時、費力、組織學生自討論，了解3D打印在航空航天領域的應用。教師把握自學、查找資典型教案：§5-73D打印與軍事20組織學生自討論，了解3D打印在軍事領域的應用。教師把握課堂和自學、查找資典型教案：§5-83D打印與模具制造203D打印技術在模具行業的應用是本節的重點內容也是最難懂的組織學生自討論，了解3D打印在模具領域的應用。教師把握課堂和展示：通過視頻展示傳統砂型的制作過程。自學、查找資討論：3D打印砂型和傳統砂型制作相