增材制造工艺与应用 教案 4.5 完成遥控器光固化工艺制作

增材制造工艺与应用教案课程名称增材制造工艺与应用课题名称（项目、任务、情境）项目四实践SLA光固化成型工艺高阶应用任务5完成遥控器光固化工艺制作授课地点理实一体实训室课时2课时教学目标知识目标对具体产品（遥控器）进行工艺分析，合理确定成型方向、镂空方案和支撑策略。能力（技能）目标能独立操作切片软件（如Chitubox、Lychee）完成模型摆放、镂空、加支撑、参数设置并导出切片文件。情感目标通过亲历从数字模型到实体产品的全过程，体验先进制造的魅力，增强专业认同感。教学重点难点重点光固化工艺的全流程；模型成型方向的确定与支撑添加策略；后处理的安全规范与操作技巧。难点根据模型结构特点制定最优的工艺方案（摆放、镂空、支撑）；打磨抛光工艺的掌握。教学资源多媒体教学课件、教材能力训练任务及案例课堂反思

步骤时间分配教学内容教学方法教学手段学生活动旧课复习15分钟上节课我们学习了BS3DPL-200光固化成型设备的基本操作与调试方法，掌握了设备准备、装填材料、打印准备、耗材回收以及手动调平和光源校正等操作。请一位同学回顾一下手动调平的步骤？（引导学生回答：清洗平台、撤出料槽、使用A4纸调平、锁紧螺丝等）前几节课我们系统学习了BS3DPL-200设备的操作和调试。现在，如果给你一个模型文件，你知道如何让它从电脑里的三维图变成我们手中的实物吗？这个完整的过程都包括哪些关键步骤？”（引导学生回顾：模型处理->切片->打印->后处理）提问法PPT展示问题，引发学生思考抢答，赢得平时成绩告知2分钟本节课我们将学习光固化成型工艺分析及后处理流程，以遥控器工艺品为例，掌握从模型获取、工艺分析、切片处理到后处理的全流程操作，理解增材制造工艺指示单的填写规范，培养综合应用光固化成型技术解决实际问题的能力。讲授法引入3分钟同学们，3D打印技术已经广泛应用于产品原型制作、小批量生产等领域。今天我们要制作的遥控器模型，不仅需要通过光固化成型工艺完成打印，还需要进行精细的后处理，才能达到评估外观、结构和尺寸的目的。那么，如何科学地进行工艺分析？如何合理设置参数？如何高效完成后处理？这些问题的答案，将在本节课中一一揭晓。讲授法操练15分钟项目四实践SLA光固化成型工艺高阶应用任务5完成遥控器光固化工艺制作一、任务描述我们需要利用光固化成型工艺对遥控器三维模型进行3D打印加工，并进行打磨、抛光、表面处理等后处理工序，用于产品外观、结构和尺寸设计评估，为该工艺品的最终量化生产提供优化依据。二、工艺分析1.工艺分析的一般思路1）获取制件三维模型数据：网络直接获取；正向建模软件设计获得；逆向建模软件扫描获得2）调整模型摆放姿态：保证容易成型；尽量减少支撑数量；适当减少截面面积3）确定打印方式：实心打印；内部镂空打印（减轻重量、节省耗材、提高成型率）4）镂空打印的注意事项：添加工艺孔（非关键面、方便清洗）；内部型腔适当添加支撑5）支撑类型选择：细支撑：支撑点小，后处理方便，附着力小讲授法利用视频、动画展示发展历程记忆步骤时间分配教学内容教学方法教学手段学生活动10分钟粗支撑：支撑点大，附着力大，成型率高6）设置合理的切片参数：层厚、曝光时间、打印速度等7）软件切片，导出打印文件8）操作设备开始打印9）观察打印情况，判断是否继续10）打印失败处理：清理平台、回收树脂、清理料槽寻找失败原因，重新设置参数；重新打印验证11）打印成功处理：清理打印平台，清洗制件12）后处理工序：拆除支撑；清洗制件；低温烘干；二次固化；打磨、抛光、上色等2.增材制造工艺指示单填写根据工艺分析结果，包括产品名称、编号、工期、材料、数量、数模来源、设计员、日期、重量等信息，以及具体的工艺名称、工艺要求和备注。读书引导法提出问题让学生看书查找读书回答问题深化15分钟三、切片处理1.切片处理流程1）获取三维模型文件（STL/OBJ格式）2）将模型导入切片软件并正确摆放考虑零件精度、成型时间、零件强度、支撑结构、表面光洁度3）确定模型是否需要镂空处理，进行支撑设置镂空处理考虑：模型壁厚、镂空精度、填充结构支撑设置考虑：支撑大小、支撑角度、支撑密度、支撑接触形状4）参数设置层厚、底层数、曝光时间、底层曝光时间、抬升距离、抬升速度等5）切片运算，检查打印轨迹6）导出保存为.ctb格式文件四、后处理及注意事项1.后处理工艺流程1）做好防护准备（护目镜、口罩、手套）2）去除打印支撑使用尖嘴钳或偏口钳使用雕刻刀去除残留支撑3）打磨处理使用锉刀打磨支撑接触面使用电磨工具处理细节（注意安全）4）粘合处理（如需要）使用AB胶，保持通风5）表面修补使用AB补土修补缺陷6）砂纸打磨遵循"先粗后细"顺序沾水打磨效果更佳2.注意事项规范使用工具，注意安全保持通风，避免吸入有害气体打磨时控制力度，避免损坏工件粘合时保持接缝紧密接触思政融入：每一个参数的设置、每一次操作的精准、每一处细节的处理，都体现了精益求精的工匠精神。作为未来的制造业人才，我们要培养严谨细致的工作态度，追求卓越的品质意识，为我国制造业的高质量发展贡献力量。同时，在团队协作完成项目的过程中，也要培养团结协作、共同进步的集体主义精神。图片展示法小组讨论法PPT展示图片在笔记上记录训练20分钟1.在对遥控器模型进行光固化打印前的工艺分析中，确定模型成型方向时，首要考虑的因素是？A.打印时间最短B.支撑数量最少C.保证模型能够成功成型D.表面质量最好答案：C2.在对光固化打印件进行打磨处理时，正确的操作顺序是？A.先用高目数砂纸精细打磨，再用低目数砂纸粗磨B.先用低目数砂纸粗磨，再用高目数砂纸精细打磨C.始终使用同一目数的砂纸进行打磨D.无需考虑砂纸目数，随意打磨即可答案：B3.当需要将两个光固化打印的零件牢固粘合在一起时，最适合使用的粘合剂及其操作方法是？A.使用502胶水，快速粘合B.使用AB胶，按1:1比例均匀调和，并保持通风C.使用热熔胶枪，加热粘合D.使用透明胶带缠绕固定答案：B4.为了节省打印材料和缩短打印时间，所有的光固化打印模型都应该进行镂空处理。答案：错误(×)5.在去除光固化打印件的支撑时，应使用锋利的剪钳或切割工具，并佩戴防护眼镜，以防树脂碎屑飞溅伤人。答案：正确(√)抢答法PPT展示抢答，为小组得分归纳5分钟我们学习了光固化成型工艺分析及后处理的全流程，包括工艺分析的一般思路、切片处理流程、后处理工艺及注意事项。重点掌握了模型摆放、支撑设置、参数设置等关键环节，难点在于如何根据产品需求合理选择工艺参数和后处理方法。希望大家通过本节课的学习，能够独立完成光固化成型件的制作与后处理，培养解决实际问题的能力。归纳法根据板书归纳总结3分钟完成这个项目，希望大家收获的不仅仅是一个遥控器模型，更重要的是一种系统性的工程思维方式和