向中学生介绍3D打印

1、3D,的世界,3D打印,什么是3D,D = Dimension,维,1D = 线,2D = 面,3D = 体,3D = 3维,我们的世界是3维的,3D是怎么来的？,点动成线,线动成面,面动成体,演示,同学们对生活中打印的认识？,把文字或者图形打印在纸张上,它是平面的,联系前面说的3D的概念，你觉得3D打印是怎样的,什么是3D打印,3D打印，简单的说，就是打印出来的东西是立体的。,3D打印的历史,3D打印是一项很新兴的技术吗？,1988 年，美国3D Systems 开发出第一台 3D 打印机 SLA-250,3D打印是计算机辅助下的快速成型技术，随着开源软硬件的兴起和发展，获得了爆发式增长，2

2、008年，第一台开源3D打印机Reprap上市，它可以打印自身50%以上的配件，剩余配件可以用很便宜的价格购买，而软件则完全以开放源代码的形式获得授权。从此3D打印进入开源时代。,3D打印在各行各业上的应用,工业设计,服装设计行业,医疗,食品,建筑,艺术,教育,3D打印，特别是开源的打印机应用到教学当中。可以让学生可以不再使用昂贵的用传统减量方法制作的模型，而是利用3D技术直接设计和打印模型。这种课堂环境可以让学生学习和使用3D打印的新应用。例如用作教学移动机器人平台。,3D打印机的工作原理,3D打印是一个“增量制造”的过程,什么是“增量制造”？,增量就是“做加法”，直接把物件“无中生有”地制

3、作出来,有没有“减量制造”？,有，在已有的材料中减去不必要的部分，剩下的就是制作出来的物件。,什么是“减量制造”的例子？,雕刻,FDM（挤出式）3D打印机的结构,前面说到，我们的世界是3维的。我们想要打印出来的模型也是3维的。所以我们的打印机有3个轴。,我们分别用X、Y、Z来命名这3个轴，有3个电机分别用来驱动这3个轴。,打印头在XYZ这3个电机的驱动下，可以在3维空间里自由移动。,FDM（挤出式）3D打印机的结构,挤出电机把打印材料送往打印头。熔化后从打印头的小孔挤出,打印头是一个高温热熔腔，它可以将丝状打印材料热熔成半液态。,这一切由电路板根据打印指令，驱动各个部件作出动作。,建模,如何得

4、到要打印的物件的3维数据？,计算机建模,直接在计算机软件中设计，编辑3D模型,演示,扫描,医疗扫描,零件扫描（逆向工程）,动植物模型扫描,我们有了3D打印机,我们有了打印机所需要的材料,我们有了想要打印出来的模型,怎样利用打印机将这个模型变成实物？,打印,切片,为什么要切片？,切片将3维数据转换成打印机可以识别的代码,3D打印是层叠式工作的，是指，最终打印出来的模型是由很多薄层叠起来组成的。,切片原理,切片，并不是将已有的实际的物品切成薄片。,而是在电脑中，将3维立体数据变成一系列的2维平面数据。,这一系列的圆形叠成了圆柱体,每个平面图层又是由一系列的线段构填充而构成,最后送入打印机的是这一系列线段构成的指令代码。,立体图形,打印过程：, 切片 ,平面图形, 送入 , 3D打印机, 热熔挤出,材料薄片, 层叠 ,立体实物,分割,线段指令,丝,填充,其他成型方式的3D打印机,光固化类,某些液体受到光照后会固化，变成固体,利用这一特性，工程师们发明了光固化3D打印机,激光烧结,利用激光的高温将很金属或塑料粉末烧结，层叠形成立体物件。,粉末粘连,将粉末用胶水粘连，层叠形成3D物件,3D技术的前景,3D技术日新月异，科学家们正在将这个技术应用到各个高精尖行业。如：,3D打印人体器官,远程医疗 现