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《3d打印技術(shù)及其在職業(yè)教育領(lǐng)域的應(yīng)用》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、3D打印技術(shù)及其在職業(yè)教育領(lǐng)域的應(yīng)用王永淇孫佳遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院隨著3D打印技術(shù)風(fēng)潮的興起,它從科研領(lǐng)域逐漸向教育領(lǐng)域拓展,雖然尚處于探索階段,但因其巨大的技術(shù)優(yōu)勢和良好的發(fā)展前景,不僅在初等、中等教育中得到應(yīng)用,職業(yè)院校也針對未來的市場導(dǎo)向開設(shè)丫相關(guān)的專業(yè),并取得丫顯著的效果。關(guān)鍵詞:3D打印;創(chuàng)新教育;職業(yè)教育;TheApplicationof3DPrintingTechnologyintheEducationFieldWANGYongqiSUNJiaLiaoningAgriculturalTechnicalCollege;Abstract:3DPrinti
2、ngisthemostimportanttechnologyof2015,withthedevelopmentof3Dprintingagitation,itfromthefieldofscientificresearchtodevelopthefieldofeducation,becauseofitshugetechnicaladvantagesandgoodprospectsfordevelopment,highervocationalcollegesalsosetupnewmajorsforthefuturemarketandachievedremarkab
3、leresults.Keyword:3Dprinting;marketprospect;innovationeducation;vocationaleducation;13D打印的內(nèi)涵與應(yīng)用一般來說“3D打?。?DP)”又被稱作“快速成型技術(shù)”,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料可黏合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印概念早在1892年就被美國學(xué)者Blanther提出,使用層疊成形方法制作地形圖的構(gòu)想,但由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)局限性,所以這種制造思想一直未能實(shí)現(xiàn),時(shí)隔近90年,1980年代,第一臺商業(yè)3D打印機(jī)由美國科學(xué)家CharlesHu
4、ll開發(fā)完成。它是建立在電腦制圖、伺服電機(jī)、多軸定位、新材料運(yùn)用等技術(shù)之上的一門新興加工方式。一經(jīng)發(fā)明,這種技術(shù)就被引入諸多領(lǐng)域,比如珠寶設(shè)計(jì)、醫(yī)療與牙科、土木工程、機(jī)械制造、航空航天等等,并在這些領(lǐng)域發(fā)揮蘇重要的作用。1.13D打印機(jī)的“噴涂”過程常見的桌面級3D打印機(jī)以熱可塑性樹脂和光硬化樹脂作為材料。熱可塑性樹脂類3D打印機(jī)的工作原理是通過噴頭等加熱組件使樹脂線圈熔融,擠壓將熔融的部分黏附在工作臺上,通過己經(jīng)設(shè)定好的點(diǎn)云文件(STL格式等),一層一層將模型堆積出來。光硬化樹脂類3D打印機(jī)則沒有工作臺,取而代之的是樹脂槽,液態(tài)的樹脂在樹脂槽中,通過光不斷變化的
5、照射軌跡,使得液態(tài)的樹脂轉(zhuǎn)化為固態(tài)的樹脂,進(jìn)而成形出指定的設(shè)計(jì)模型。它們的共同點(diǎn)是都有非固態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)的一個(gè)變化過程,并iL成形都是由低向高的一個(gè)堆積過程[1-3]。1.23D打印的原理及優(yōu)缺點(diǎn)傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)的毛坯料通過鍛造、鑄造等方式獲得,從毛坯料到標(biāo)準(zhǔn)零件是一個(gè)漫長的過程,需要通過確定基本尺寸、備料、劃線、制定加工工藝、裝夾坯料、粗加工、精加工和光整加工等一系列繁瑣的工序來制造出符合標(biāo)準(zhǔn)的零件。其原理是通過去除材料來制造零件,也就是“減材減法”。3D打印則完全不同,它的原理是“増材加法”,它們的區(qū)別可以通過圖1看出。通過對比,3D打印具有以下優(yōu)點(diǎn):①只使用必
6、要的材料(圖2懸亟部分需要多余的支撐、初始打印吋需要一部分底層,可以去除),因此省材、環(huán)保性高。圖23D打印后支撐去除前后對比②成形的結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)工藝復(fù)雜、形狀的自由度高(理論上無論多么復(fù)雜的形狀都可以一層層堆積出來)。③縮短制造環(huán)節(jié),并且可以同時(shí)制造多個(gè)不同的復(fù)雜形狀。④只通過點(diǎn)云文件就能夠多次打印出一樣品質(zhì)的形狀,無需太多專業(yè)領(lǐng)域的知識。⑤可以遠(yuǎn)程操作3D打印機(jī)打印。從管3D打印優(yōu)點(diǎn)很多但因?yàn)榧夹g(shù)發(fā)展時(shí)間較短,尚存在以下缺陷:①能夠使用的材料種類較少。②因?yàn)槭侵饘佣逊e,所以在外觀上有階梯狀的積層痕跡。③與射出成型和注塑成型和比材料成本高。④成形速度慢,成形體積小
7、U1。13D打印的市場前景分析近年,在工業(yè)4.0的浪潮下,3D打印技術(shù)改變Y很多領(lǐng)域的原有生產(chǎn)模式和經(jīng)營模式,各國的3D打印生產(chǎn)商都在行業(yè)中不斷進(jìn)步、推陳出新。通過近兒年的行業(yè)年報(bào)可以看出國外的3D打印生產(chǎn)商通過強(qiáng)大的技術(shù)支持搶占了很大的市場,我國的增材制造業(yè)前期發(fā)展較為緩慢,但在《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃》、《中岡制造2025》等政策相繼出臺后也厚積薄發(fā),蓬勃發(fā)展。根據(jù)《全球3D打印機(jī)制造商排行榜T0P30》的分析報(bào)告,2014年屮國制造商在總數(shù)上占30%,2015年的TOP10中國公司總數(shù)與2014年相比由1家上升至5家,中國經(jīng)濟(jì)土壤為技術(shù)創(chuàng)新、新興科技公
8、司創(chuàng)業(yè)“深