第一篇：3D打印技術(shù)演示教學(xué)案例

《3D打印技術(shù)演示》教學(xué)案例

——活動(dòng)項(xiàng)目：科技類活動(dòng)項(xiàng)目教學(xué)組織與設(shè)計(jì)

一、背景和意義

3D打?。?D-printing），它是一種以以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，目前，3D打印已在教育行業(yè)得到越來(lái)越多應(yīng)用，它迎合了學(xué)生多元課程融合學(xué)習(xí)和核心素養(yǎng)教育需要。3D打印技術(shù)不僅可以激發(fā)學(xué)生們的興趣，提高他們的專注力，還可以通過(guò)探索解決方案讓學(xué)生們學(xué)會(huì)應(yīng)用和驗(yàn)證書面知識(shí)獲得新的理念和認(rèn)知。

二、活動(dòng)目標(biāo)

通過(guò)以項(xiàng)目為基礎(chǔ)、已經(jīng)解決的方案為向?qū)У?D設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生積極參與和深度學(xué)習(xí)。在設(shè)計(jì)思維學(xué)習(xí)中學(xué)生通過(guò)探索，建模和測(cè)試的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)相互學(xué)習(xí)的相關(guān)性，并對(duì)知識(shí)獲得更加深入的了解。由探索解決方案讓學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用和驗(yàn)證書面知識(shí)獲得新的理念和認(rèn)知。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生合作探討和團(tuán)隊(duì)精神。

三、活動(dòng)要求

1、掌握3D打印技術(shù)基本流程，建模-切片-格式轉(zhuǎn)換-打印

2、培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、團(tuán)結(jié)合作能力、表達(dá)和創(chuàng)新能力

3、在實(shí)踐中感受最新科學(xué)技術(shù)在生活中的應(yīng)用。

四、活動(dòng)步驟

本次教學(xué)活動(dòng)按照導(dǎo)入、建模操作和使用的步驟進(jìn)行。活動(dòng)對(duì)象 主要是8-13歲年齡階段在校學(xué)生，他們對(duì)新鮮事物認(rèn)知興趣強(qiáng)烈，善于探索和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，用于創(chuàng)新，同時(shí)也具備了一定的自主學(xué)習(xí)能力。

1、導(dǎo)入設(shè)問(wèn)：

A：同學(xué)們知道打印機(jī)嗎？打印機(jī)出來(lái)的東西有什么變化？3D打印機(jī)和普通打印機(jī)區(qū)別在哪里？

B：教師分別對(duì)比2D打印機(jī)和3D打印機(jī)的成品。吸引學(xué)生的興趣和對(duì)新事物的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)知。

C：教師解釋3D打印的構(gòu)造以及3D打印機(jī)的機(jī)身特點(diǎn)。學(xué)生可以圍觀3D打印機(jī)討論和2D打印機(jī)的不同特點(diǎn)。

2、建模、示范性操作：

A：教師拿出3D打印出來(lái)的眼鏡框讓學(xué)生思考是如何做出來(lái)的？此時(shí)將學(xué)生分為6人一組進(jìn)行討論，圍繞如何制作眼鏡框這一問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的想象力以及6人之間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，在討論的過(guò)程中提倡學(xué)生可以設(shè)計(jì)不同的眼鏡框架形狀和不同款式鏡框，思考如何制作美觀又舒適。

B：教師演示如何建立自己設(shè)計(jì)的眼鏡框模型，教師先示范進(jìn)行軟件操作。操作完成后學(xué)生掌握操作方法，再將原來(lái)6人組分為2人的小組。一個(gè)人操作一個(gè)人進(jìn)行指導(dǎo)，在建模過(guò)程在思考模型尺寸大小是否合適，長(zhǎng)度、寬度是否適合佩戴使用。在2人以小組過(guò)程中鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力、思維能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。每個(gè)學(xué)生都掌握其方法。

3、切片軟件使用、導(dǎo)入3D打印機(jī)：

A：教師再次提問(wèn)，同學(xué)們模型做好了，但是如何將模型變成我 們想要的眼鏡框呢？能直接導(dǎo)入3D打印機(jī)嗎？此時(shí)學(xué)生回答不知道，教師導(dǎo)入切片軟件。

B：切片軟件將3D模型切成一片片后保存3D打印機(jī)適合的打印格式，用SD卡導(dǎo)入打印機(jī)進(jìn)行打印。

C：示范操作如何使用切片軟件并解釋軟件其作用，小組交替進(jìn)行切片軟件操作。

D：將正確的打印格式導(dǎo)入SD卡，指導(dǎo)打印機(jī)的使用方法，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

五、活動(dòng)創(chuàng)新點(diǎn)

通過(guò)3D打印的理論和實(shí)踐結(jié)合的學(xué)習(xí)，同學(xué)們可以設(shè)計(jì)自己想要的作品來(lái)進(jìn)行打印。在眼鏡框制作的過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮自己的想象思維來(lái)制作不同款式、不同形狀、不同顏色大小的眼鏡框。鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新和發(fā)揮想象能力。在這樣的過(guò)程中學(xué)生們分小組討論鍛煉學(xué)生們想象能力，協(xié)調(diào)和合作的精神，最重要的是提高了同學(xué)們的創(chuàng)新和思維發(fā)散能力。打印成品的出現(xiàn)也大大的提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，提高學(xué)生的自信，想象空間得到進(jìn)一步的提升。在教學(xué)方法上整個(gè)活動(dòng)使用了演示法，討論法和實(shí)驗(yàn)法三種教學(xué)方法，使學(xué)員發(fā)揮自身特長(zhǎng)，引導(dǎo)其獨(dú)立思考和創(chuàng)新的想法。

六、活動(dòng)準(zhǔn)備工作

檢查室內(nèi)電源開(kāi)關(guān)確保無(wú)誤；用于對(duì)比的2D打印成品；3D打印成品；塑料打印材料。

七、安全預(yù)案 3D打印機(jī)的打印速度較慢，花費(fèi)的時(shí)間更長(zhǎng)，具有嚴(yán)格的自控性，在3D打印過(guò)程中打印機(jī)長(zhǎng)時(shí)間操作容易發(fā)熱。因此在打印操作中注意打印發(fā)熱部位，避免燙傷。在打印前接電源的過(guò)程中注意檢查電源線是否安全無(wú)故障，確保電路通暢安全。

八、活動(dòng)反思

本次課程對(duì)于3D打印的教學(xué)我采用提供學(xué)生素材的方式，在學(xué)生還沒(méi)有接觸過(guò)此軟件時(shí)就直接教授，選取兩個(gè)工具講解。在本節(jié)課開(kāi)始之前，我將幾個(gè)3D打印的實(shí)物呈現(xiàn)在學(xué)生面前時(shí)，一定程度上激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。課堂中，我利用小徽章，對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)行表?yè)P(yáng)和獎(jiǎng)勵(lì)，調(diào)動(dòng)了優(yōu)秀學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性，但是忽視了其他學(xué)生的培養(yǎng)，這點(diǎn)有待提高和改善。

九、活動(dòng)評(píng)價(jià)

討論和交流貫穿于整個(gè)教學(xué)活動(dòng)，因此，大部分同學(xué)能夠舉手發(fā)言參與。各小組成員在合作中積極相互參與，能吸收和接納小組成員給的建議。學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)烈，在建模的過(guò)程中可以體現(xiàn)。學(xué)生對(duì)于新的事物有強(qiáng)烈的求知欲望，遇到問(wèn)題通過(guò)小組成員間開(kāi)展探究，各成員發(fā)揮自身的特長(zhǎng)解決問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、實(shí)踐創(chuàng)新想法，這對(duì)于學(xué)生的成長(zhǎng)有很好的積極作用。

第二篇：3D打印技術(shù)教學(xué)總結(jié)

2014-2015學(xué)第一學(xué)期《3D打印技術(shù)》工作總結(jié)

專業(yè)部：專業(yè)一部 專業(yè)：計(jì)算機(jī) 負(fù)責(zé)人：張建勛 二〇一五年一月

在這一學(xué)期來(lái)的教學(xué)過(guò)程中，我認(rèn)識(shí)在總結(jié)成績(jī)的同時(shí)，要不斷反思教學(xué)，以科研促課改，以創(chuàng)新求發(fā)展,不斷地將公開(kāi)課上的精華延伸運(yùn)用于日常教學(xué)實(shí)踐，努力處理好數(shù)學(xué)教學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，努力處理好應(yīng)用意識(shí)與解決問(wèn)題的重要性，重視培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)和能力。重視培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和創(chuàng)新能力。常思考，常研究，?？偨Y(jié)，以科研促課改，以創(chuàng)新求發(fā)展, 進(jìn)一步轉(zhuǎn)變教育觀念，堅(jiān)持“以人為本，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，打好基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力”，以“自主——?jiǎng)?chuàng)新”課堂教學(xué)模式的研究與運(yùn)用為重點(diǎn)，努力實(shí)現(xiàn)教學(xué)高質(zhì)量，課堂高效率。具體說(shuō)來(lái)真正做到以下幾點(diǎn)：

一、認(rèn)真?zhèn)湔n，不但備學(xué)生而且備教材備教法，根據(jù)教材內(nèi)容及學(xué)生的實(shí)際，設(shè)計(jì)課的類型，擬定采用的教學(xué)方法，并對(duì)教學(xué)過(guò)程的程序及時(shí)間安排都作了詳細(xì)的記錄，認(rèn)真寫好教案。每一課都做到“有備而來(lái)”，每堂課都在課前做好充分的準(zhǔn)備，并制作各種利于吸引學(xué)生注意力的有趣教具，課后及時(shí)對(duì)該課作出總結(jié)，寫好教學(xué)后記，并認(rèn)真按搜集每課書的知識(shí)要點(diǎn)，歸納成集。

二、增強(qiáng)上課技能，提高教學(xué)質(zhì)量，使講解清晰化，條理化，準(zhǔn)確化，條理化，準(zhǔn)確化，情感化，生動(dòng)化，做到線索清晰，層次分明，言簡(jiǎn)意賅，深入淺出。在課堂上特別注意調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，加強(qiáng)師生交流，充分體現(xiàn)學(xué)生的主作用，讓學(xué)生學(xué)得容易，學(xué)得輕松，學(xué)得愉快；注意精講精練，在課堂上老師講得盡量少，學(xué)生動(dòng)口動(dòng)手動(dòng)腦盡量多；同時(shí)在每一堂課上都充分考慮每一個(gè)層次的學(xué)生學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)能力，讓各個(gè)層次的學(xué)生都得到提高?，F(xiàn)在學(xué)生普遍反映喜歡上數(shù)學(xué)課，就連以前極討厭上數(shù)學(xué)的學(xué)生都樂(lè)于上課了。

三、虛心請(qǐng)教其他老師。在教學(xué)上，有疑必問(wèn)。在各個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)上都積極征求其他老師的意見(jiàn)，學(xué)習(xí)他們的方法，同時(shí)，多聽(tīng)老師的課，做到邊聽(tīng)邊講，學(xué)習(xí)別人的優(yōu)點(diǎn)，克服自己的不足，并常常邀請(qǐng)其他老師來(lái)聽(tīng)課，征求他們的意見(jiàn)，改進(jìn)工作。

四、認(rèn)真批改作業(yè)：布置作業(yè)做到精講精練。有針對(duì)性，有層次性。為了做到這點(diǎn)，我常常到各大書店去搜集資料，對(duì)各種輔助資料進(jìn)行篩選，力求每一次練習(xí)都起到最大的效果。同時(shí)對(duì)學(xué)生的作業(yè)批改及時(shí)、認(rèn)真，分析并記錄學(xué)生的作業(yè)情況，將他們?cè)谧鳂I(yè)過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題作出分類總結(jié)，進(jìn)行透切的評(píng)講，并針對(duì)有關(guān)情況及時(shí)改進(jìn)教學(xué)方法，做到有的放矢。

五、做好課后輔導(dǎo)工作，注意分層教學(xué)。在課后，為不同層次的學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的輔導(dǎo)，以滿足不同層次的學(xué)生的需求，避免了一刀切的弊端，同時(shí)加大了后進(jìn)生的輔導(dǎo)力度。對(duì)后進(jìn)生的輔導(dǎo)，并不限于學(xué)習(xí)知識(shí)性的 輔導(dǎo)，更重要的是學(xué)習(xí)思想的輔導(dǎo)，要提高后進(jìn)生的成績(jī)，首先要解決他們心結(jié)，讓他們意識(shí)到學(xué)習(xí)的重要性和必要性，使之對(duì)學(xué)習(xí)萌發(fā)興趣。要通過(guò)各種途徑激發(fā)他們的求知欲和上進(jìn)心，讓他們意識(shí)到學(xué)習(xí)并不是一項(xiàng)任務(wù)，也不是一件痛苦的事情。而是充滿樂(lè)趣的。從而自覺(jué)的把身心投放到學(xué)習(xí)中去。這樣，后進(jìn)生的轉(zhuǎn)化，就由原來(lái)的簡(jiǎn)單粗暴、強(qiáng)制學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化到自覺(jué)的求知上來(lái)。使學(xué)習(xí)成為他們自我意識(shí)力度一部分。在此基礎(chǔ)上，再教給他們學(xué)習(xí)的方法，提高他們的技能。并認(rèn)真細(xì)致地做好查漏補(bǔ)缺工作。后進(jìn)生通常存在很多知識(shí)斷層，這些都是后進(jìn)生轉(zhuǎn)化過(guò)程中的拌腳石，在做好后進(jìn)生的轉(zhuǎn)化工作時(shí)，要特別注意給他們補(bǔ)課，把他們以前學(xué)習(xí)的知識(shí)斷層補(bǔ)充完整，這樣，他們就會(huì)學(xué)得輕松，進(jìn)步也快，興趣和求知欲也會(huì)隨之增加。

六、積極推進(jìn)素質(zhì)教育。目前的考試模式仍然比較傳統(tǒng)，這決定了教師的教學(xué)模式要停留在應(yīng)試教育的層次上，為此，我在教學(xué)工作中注意了學(xué)生能力的培養(yǎng)，把傳受知識(shí)、技能和發(fā)展智力、能力結(jié)合起來(lái)，在知識(shí)層面上注入了思想情感教育的因素，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。讓學(xué)生的各種素質(zhì)都得到有效的發(fā)展和培養(yǎng)。

七、通過(guò)這一學(xué)期來(lái)的教學(xué)，我認(rèn)識(shí)到我的教學(xué)還存在很一些問(wèn)題：

一、教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂組織能力尚顯得不夠成熟。缺乏總體調(diào)控能力，主要是因?yàn)殚啔v尚淺，經(jīng)驗(yàn)不足，這一點(diǎn)還須向其他老師學(xué)習(xí)。

二、對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力還沒(méi)有充分的了解。一部分學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解能力相對(duì)于其他學(xué)生來(lái)說(shuō)會(huì)比較商一點(diǎn)，這樣就出現(xiàn)了一部分學(xué)生反映快，一部分學(xué)生反映慢，很難達(dá)到同時(shí)掌握知識(shí)。

第三篇：3D打印技術(shù)

3D打印技術(shù)

基本概念

3D打印機(jī)出現(xiàn)在上世紀(jì)90年代中期，實(shí)際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置。它與普通打印機(jī)工作原理基本相同，打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過(guò)電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來(lái)，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。這打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。

原理

3D打印是添加劑制造技術(shù)的一種形式，在添加劑制造技術(shù)中三維對(duì)象是通過(guò)連續(xù)的物理層創(chuàng)建出來(lái)的。3D打印機(jī)相對(duì)于其他的添加劑制造技術(shù)而言，具有速度快，價(jià)格便宜，高易用性等優(yōu)點(diǎn)。

3D打印機(jī)就是可以“打印”出真實(shí)3D物體的一種設(shè)備，功能上與激光成型技術(shù)一樣，采用分層加工、迭加成形，即通過(guò)逐層增加材料來(lái)生成3D實(shí)體，與傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)完全不同。稱之為“打印機(jī)”是參照了其技術(shù)原理，因?yàn)榉謱蛹庸さ倪^(guò)程與噴墨打印十分相似。隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們已經(jīng)能夠生產(chǎn)出與原型的外觀、感覺(jué)和功能極為接近的3D模型。說(shuō)的簡(jiǎn)單一點(diǎn)，3D打印是斷層掃描的逆過(guò)程，斷層掃描是把某個(gè)東西“切“成無(wú)數(shù)疊加的片，3D打印就是一片一片的打印，然后疊加到一起，成為一個(gè)立體物體。

應(yīng)用領(lǐng)域

汽車制造業(yè),醫(yī)療

相關(guān)新聞

全球首輛3D打印汽車時(shí)速可達(dá)112公里

“3D打印”火了 閩企躍躍欲試

一股“3D打印熱”從美國(guó)股市傳至國(guó)內(nèi)A股市場(chǎng)，“3D打印技術(shù)”受到資本追捧；福建已有企業(yè)涉足該領(lǐng)域

國(guó)外藝術(shù)家用3D打印機(jī)“打印”出了一個(gè)小型3D城市，里面的建筑物非常精致（資料圖）

東南網(wǎng)-海峽都市報(bào)8月31日訊（記者 林可 周錫銀 文/圖）將一項(xiàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù)，錄入3D打印機(jī)，添加合適的“墨水”后，就能直接打印出實(shí)物——近日，一股“3D打印熱”從美國(guó)股市傳至國(guó)內(nèi)A股市場(chǎng)，不少涉及3D打印領(lǐng)域的企業(yè)股價(jià)連創(chuàng)新高。

3D打印技術(shù)為何受到熱捧？3D打印機(jī)如何使用，主要應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？普通居民現(xiàn)在能買到3D打印機(jī)嗎？福建制造企業(yè)有沒(méi)有掌握這一技術(shù)？帶著這些問(wèn)題，本報(bào)記者多方調(diào)查，為您揭開(kāi)“3D打印”的面紗。

市場(chǎng)動(dòng)向

有望改變制造業(yè)“3D打印”成資本寵兒 美國(guó)兩家3D打印機(jī)生產(chǎn)商8月股價(jià)大幅上揚(yáng)，這股“3D打印熱”燒到國(guó)內(nèi)A股市場(chǎng)，涉及3D打印領(lǐng)域的企業(yè)股價(jià)連創(chuàng)新高。由于3D打印需運(yùn)用到激光技術(shù)，我省一些生產(chǎn)激光晶體元器件的上市企業(yè)，股價(jià)業(yè)有不小漲幅。

“3D打印”為何成為資本寵兒？據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，3D打印受到熱捧，是因?yàn)樵摷夹g(shù)有望改變制造業(yè)形態(tài)。

據(jù)介紹，“激光3D打印”，又叫選擇性激光燒結(jié)（SLS），即快速成型技術(shù)，其原理是將一項(xiàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)錄入3D打印機(jī)，使用合適的添加劑進(jìn)行逐層打印，然后疊加到一起，成為實(shí)物。由于3D技術(shù)可自動(dòng)、快速、直接、準(zhǔn)確地將產(chǎn)品設(shè)計(jì)直接轉(zhuǎn)化為實(shí)物，因此將有效縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量并縮減生產(chǎn)成本。3D打印技術(shù)在美國(guó)已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，在國(guó)內(nèi)也已起步。

受益“3D打印熱”一閩企股票大漲

受益這輪“3D打印熱”，福建上市公司——福晶科技的股價(jià)也有不小漲幅。前日，該公司股價(jià)漲停。據(jù)了解，公司主營(yíng)業(yè)務(wù)屬于光電子產(chǎn)業(yè)，是全球領(lǐng)先的非線性光學(xué)晶體與激光晶體元器件制造商。由于3D打印需要運(yùn)用到激光技術(shù)，因此該公司股價(jià)上漲。

昨日，記者從南京、深圳等地3D打印機(jī)制造商處了解到，購(gòu)買3D打印機(jī)的福建買家現(xiàn)在還不多。許多經(jīng)銷商表示，他們對(duì)3D打印的前景保持樂(lè)觀態(tài)度。他們認(rèn)為，由于掌握“3D打印”后，制造企業(yè)可有效縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量并縮減生產(chǎn)成本，作為制造業(yè)大省，福建加工制造類企業(yè)也需要掌握3D打印技術(shù)。

輸入數(shù)據(jù)就可打印出實(shí)物

昨日，記者電話采訪了國(guó)內(nèi)一家3D打印機(jī)制造商——南京紫金立德公司。該公司銷售代表介紹，他們公司的3D打印技術(shù)是以色列的，目前國(guó)內(nèi)自主掌握3D打印技術(shù)的企業(yè)較少，能批量生產(chǎn)全套設(shè)備的大廠家也只有幾個(gè)。蔡先生說(shuō)，3D打印機(jī)是按照所使用的添加劑劃分的，有塑膠的，也有金屬的，而他們公司制造的3D打印機(jī)，使用的是pvc膜。據(jù)介紹，紫金立德制造的3D打印機(jī)，可將按照電腦里的3D數(shù)據(jù)，將pvc膜進(jìn)行切割、疊置，然后燒結(jié)成實(shí)物。打印出的產(chǎn)品堅(jiān)固耐用，可以在上面打孔、拋光。

據(jù)介紹，除“打印”茶壺等不太復(fù)雜的生活用品外，3D打印機(jī)還能“打印”齒輪、螺絲釘、渦輪增壓零件等工業(yè)用品。

蔡先生告訴記者，目前，3D打印機(jī)主要用于工業(yè)設(shè)計(jì)、制造等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的制造技術(shù)，需要專門“開(kāi)模”，時(shí)間周期長(zhǎng)，單價(jià)高，而3D打印機(jī)的特點(diǎn)是，只要你提供產(chǎn)品設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)，過(guò)兩三個(gè)小時(shí)，就能拿到實(shí)物，省時(shí)省力。

3D打印用的是“固態(tài)墨水”

據(jù)了解，3D打印機(jī)與普通打印機(jī)，最大的區(qū)別是“墨水”，3D打印機(jī)的“墨水”，也就是添加劑，從液態(tài)轉(zhuǎn)成固態(tài)，如塑膠、硅、金屬粉等。

目前的3D打印機(jī)，分堆疊法打印與燒結(jié)法打印，原理基本都是多層分片打印，而堆疊、燒結(jié)只是成型

技術(shù)的區(qū)別。堆疊法只能成型塑膠、硅之類的添加劑，對(duì)固化反應(yīng)速度有要求，而燒結(jié)可以用激光的高溫對(duì)金屬添加劑進(jìn)行處理加工。

“我們的打印機(jī)，主要通過(guò)打印噴頭，按照3D圖片，進(jìn)行堆疊。”昨日，浙江一家3D企業(yè)市場(chǎng)部有關(guān)負(fù)責(zé)人陳女士告訴記者，3D打印首先要有一個(gè)設(shè)計(jì)圖片，然后將文件錄入，準(zhǔn)備好打印需要的添加劑，就能夠開(kāi)始直接打印了，3D打印機(jī)通過(guò)打印噴嘴開(kāi)始從打印底盤一層層堆疊，過(guò)不了幾分鐘，就能打印出實(shí)物成品。

便宜的3D打印機(jī)只要三千多元

3D打印機(jī)哪里有售？記者發(fā)現(xiàn)，福州市面上還并沒(méi)有3D打印機(jī)專賣店，但3D打印機(jī)在部分購(gòu)物網(wǎng)站有售，價(jià)錢在幾千到幾萬(wàn)元不等，最便宜當(dāng)數(shù)個(gè)人打印機(jī)，定價(jià)在3000多元。

據(jù)了解，國(guó)內(nèi)的3D打印機(jī)，按照打印機(jī)的噴頭數(shù)量定價(jià)，比如，單噴頭的3D打印機(jī)，要近4000元，雙噴頭的打印機(jī)則要7000多元。單噴頭與多噴頭的區(qū)別主要在于，在打印中，雙噴頭可以打印兩個(gè)顏色的實(shí)物，而單噴頭只能打印一個(gè)顏色的實(shí)物。

深圳一家3D打印機(jī)廠商的負(fù)責(zé)人劉先生表示，他們的打印機(jī)出口較多。陳女士也表示，他們公司的產(chǎn)品主要都是銷往美國(guó)、澳大利亞等國(guó)家，國(guó)內(nèi)需求還不夠旺盛，主要是因?yàn)閲?guó)內(nèi)對(duì)3D打印機(jī)的認(rèn)知、普及還不夠高。

許小曙

湖南華曙高科技有限責(zé)任公司 總經(jīng)理

許小曙，1990年畢業(yè)于美國(guó)科羅拉多礦業(yè)大學(xué)，獲得博士學(xué)位。

早在1996年，就曾因在CH-46直升機(jī)相關(guān)研究項(xiàng)目中“史無(wú)前例的杰出工作”，榮獲了被譽(yù)為“應(yīng)用科學(xué)的諾貝爾獎(jiǎng)”的“美國(guó)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)（R&D 100）”。該獎(jiǎng)項(xiàng)用于獎(jiǎng)勵(lì)每年在世界范圍內(nèi)評(píng)選100個(gè)最杰出的科技成就，是世界應(yīng)用科學(xué)中的最高獎(jiǎng)項(xiàng)。

自1997年以來(lái)，在美國(guó)DTM公司和3D Systems公司工作12年，先后擔(dān)任先進(jìn)制造主管，軟件開(kāi)發(fā)總監(jiān)及高級(jí)顧問(wèn)等職務(wù)，是SLS SinterStation 2500+, Vanguard, HiQ and Pro 系列設(shè)備實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化過(guò)程的原創(chuàng)者之一。2011年4月，許博士被國(guó)際分層制造行業(yè)權(quán)威協(xié)會(huì)AMUG-Additive Manufacturing Users Group授予終身成就獎(jiǎng)（“Dinosaur Award” ——恐龍獎(jiǎng)）。該獎(jiǎng)項(xiàng)用以表彰在SLS和SLA領(lǐng)域做出長(zhǎng)期卓越貢獻(xiàn)以及具有領(lǐng)導(dǎo)力的人士，全世界僅十余人獲此殊榮。他在業(yè)內(nèi)被認(rèn)為是目前世界上最了解該技術(shù)的人，有“SLS之父”之美譽(yù)。

許小曙博士2010年回到中國(guó)，成立湖南華曙高科技有限責(zé)任公司，研發(fā)和推廣擁有中國(guó)自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SLS設(shè)備，材料及相關(guān)服務(wù)。

王運(yùn)贛

上海富奇凡機(jī)電科技有限公司 董事長(zhǎng)、教授

王運(yùn)贛，華中科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，上海富奇凡機(jī)電科技有限公司董事長(zhǎng)，20世紀(jì)90年代初開(kāi)始致力于快速成形技術(shù)的研發(fā)，主編出版了11本有關(guān)快速成形/3D打印技術(shù)的專著，擁有12項(xiàng)中國(guó)專利，所在公司已批量生產(chǎn)和銷售具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的7種快速成形設(shè)備。

入門級(jí)開(kāi)源3D打印機(jī)項(xiàng)目技術(shù)簡(jiǎn)介

更多內(nèi)容前往：個(gè)人3D打印機(jī)小站

簡(jiǎn)介

三維立體打印的技術(shù)。三維立體打印機(jī)，也被稱為快速成型打印機(jī)。它是利用普通打印機(jī)的原理，將打印機(jī)和計(jì)算機(jī)連接起來(lái)，把原料裝入機(jī)身，通過(guò)計(jì)算機(jī)的控制，用激光注射器將原料一層一層累積起來(lái)，最后將計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。

3D打印機(jī)在90年代中期就出現(xiàn)了。在過(guò)去十年里，它已經(jīng)被設(shè)計(jì)師、工程師以及科學(xué)家用來(lái)制造一次性的機(jī)械產(chǎn)品以及模型。他們通過(guò)一層一層堆積的液體和粉末來(lái)生產(chǎn)物體。助聽(tīng)器生產(chǎn)部門利用3D打印機(jī)掃描患者的耳朵輪廓后復(fù)制出合適的助聽(tīng)器；汽車定制公司也在利用這套設(shè)備為汽車愛(ài)好者提供專門的汽車部件；消費(fèi)電子產(chǎn)品廠商用它來(lái)完成對(duì)產(chǎn)品功能的設(shè)計(jì)，以避免在大規(guī)模生產(chǎn)后修改設(shè)計(jì)；醫(yī)生用它來(lái)制造實(shí)習(xí)模型；博物館用它復(fù)制真品，以避免參觀者損毀真品。

但是，這套機(jī)器價(jià)格不菲，每套大約需要10萬(wàn)美元。最近幾年，價(jià)格下降到約1.5萬(wàn)美元。如此昂貴的費(fèi)用也只有大型公司才能負(fù)擔(dān)。

本項(xiàng)目的目標(biāo)是為了制造出價(jià)格在1000美元之內(nèi)的桌面3D打印機(jī)，方便設(shè)計(jì)師，工程師，科技人員甚至是普通愛(ài)好者的使用。

市場(chǎng)前景

三維打印機(jī)不僅使立體物品的造價(jià)降低，且激發(fā)了人們的想象力。未來(lái)三維打印機(jī)的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛。

3D打印技術(shù)最突出的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需機(jī)械加工或任何模具,就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件,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。這項(xiàng)技術(shù)目前正迅猛發(fā)展,已越來(lái)越引起人們的廣泛重視。

3D打印機(jī)在哪些領(lǐng)域使用有何用處3D打印技術(shù)作為一種高科技技術(shù)，綜合應(yīng)用了CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù),光化學(xué)以及材料科學(xué)等緒多方面的技術(shù)和知識(shí)，讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、醫(yī)療用品設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)者，第一時(shí)間方便輕松的獲得全彩色實(shí)物模型，便于重新修定CAD設(shè)計(jì)模型,從而節(jié)省了為錯(cuò)誤設(shè)計(jì)制造工藝裝備的費(fèi)用,并節(jié)省了研制時(shí)間。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在3D打印機(jī)在電影動(dòng)漫、氣象、教育、外科醫(yī)療等領(lǐng)域都能發(fā)揮獨(dú)特的作用。在教育領(lǐng)域，3D打印機(jī)能夠?qū)⒊橄蟾拍顜氍F(xiàn)實(shí)世界，將學(xué)生的構(gòu)思轉(zhuǎn)變?yōu)樗麄兛梢耘踉谑种械恼鎸?shí)立體彩色模型，令教學(xué)更為生動(dòng)；在建筑領(lǐng)域，3D打印機(jī)能夠?yàn)榍娈愋谓ㄖ闹匾軜?gòu)件快速制作精確模型，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)建筑模型制作無(wú)法達(dá)到的工藝水平；在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，3D打印機(jī)可以為金屬鑄件直接打印模型、模型插件和圖案；在地理空間領(lǐng)域，3D打印機(jī)可以輕松將GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維地形及城市景觀模型或沙盤；而在娛樂(lè)藝術(shù)領(lǐng)域，3D打印機(jī)還可根據(jù)電子游戲、三維動(dòng)畫以及其他創(chuàng)作產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)輕松制作自定義頭像和雕像。

但如果要將3D打印機(jī)像電腦一樣應(yīng)用到我們普通消費(fèi)者的生活中，還存在一些具體的問(wèn)題：首先是購(gòu)買成本問(wèn)題，不同三維打印機(jī)的報(bào)價(jià)相差很大，但依舊徘徊在幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)人民幣，這個(gè)數(shù)字對(duì)家庭用戶來(lái)說(shuō)，不如去買套房子；其次是打印材料問(wèn)題，3D打印機(jī)的成型材料多是采用化學(xué)聚合物，在這里，我們不僅僅是擔(dān)心它的后期使用成本問(wèn)題，而且如果要讓它融入我們的家庭生活，那么這種材料是否安全將是一個(gè)很重要的參考因素。

不過(guò)我們還是期待，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，這些我們擔(dān)心的問(wèn)題都會(huì)迎刃而解，3D打印機(jī)會(huì)在未來(lái)像照相機(jī)、掃描儀一樣進(jìn)入千家萬(wàn)戶，為我們的生活增添無(wú)窮樂(lè)趣。優(yōu)勢(shì)

我們擁有一套完整的實(shí)現(xiàn)低成本3D打印機(jī)的系統(tǒng)方案，該方案設(shè)計(jì)制造的3D打印機(jī)可以滿足設(shè)計(jì)師，工程師，愛(ài)好者們的基本需要，并且在價(jià)格上大大低于昂貴的快速成型系統(tǒng)。能夠?qū)崿F(xiàn)每位設(shè)計(jì)師，愛(ài)好者或者是個(gè)人都能夠擁有一臺(tái)3D打印機(jī)的夢(mèng)想。

技術(shù)規(guī)格

使用技術(shù) FFF(熔融纖維制造)/熱塑擠壓

尺寸 500 mm(W)x 400 mm(D)x 360 mm(H)重量 7.0 kg 打印范圍 200 mm(W)x 200 mm(D)x 140 mm(H)打印耗材原料 PLA,、HDPE、ABS等，使用3mm直徑細(xì)絲 耗材價(jià)格 PLA:195元/kg，HDPE:97元/kg，ABS:150元/kg 打印速度 每小時(shí)構(gòu)建實(shí)心物體為15.0 cm3(使用PLA測(cè)試, 其他材料都差不多)精度 噴嘴直徑0.5毫米，最小打印2毫米的物體，定位精度0.1毫米，每層厚度0.3毫米

硬件部分 控制芯片

主板芯片 Arduino

上圖所示的主板是整個(gè)系統(tǒng)的核心控制部件。其核心是一片Sanguino，它是一塊Arduino兼容的主板由一塊ATMEGA644P芯片驅(qū)動(dòng)。

Arduino是源自意大利的一個(gè)開(kāi)放源代碼的硬件項(xiàng)目，該平臺(tái)包括一片具備簡(jiǎn)單I/O功效的電路板以及一套程序開(kāi)發(fā)環(huán)境。Arduino可以用來(lái)開(kāi)發(fā)可獨(dú)立運(yùn)作、并具互動(dòng)性的電子用品，或者也可以開(kāi)發(fā)出與PC相連的周邊裝置，同時(shí)能在運(yùn)作時(shí)與PC上的軟件進(jìn)行溝通。Arduino平臺(tái)由兩部分組成：硬件（包括微控制器、電路板等）和軟件（編程接口和語(yǔ)言）。平臺(tái)的兩個(gè)部分都是開(kāi)源的。如果需要，您可以下載 Arduino 的圖表、購(gòu)買需要的所有獨(dú)立部件、切割電路板并從頭開(kāi)始制作一個(gè)電路板。

同樣地，Arduino 旨在提供一個(gè)簡(jiǎn)單的界面和一個(gè)將所有功能集于一身的包，同時(shí)嘗試提供其他優(yōu)點(diǎn)： 低成本

可以從頭開(kāi)始構(gòu)建便宜的 Arduino 板，并且預(yù)組裝的組件十分便宜。Arduino Diecimila 花費(fèi)大約 35 美元?？缙脚_(tái)軟件

獲得適用于 Microsoft Windows、Mac OS X 和 Linux 的 Arduino 軟件。簡(jiǎn)單的語(yǔ)言

Arduino 開(kāi)發(fā)人員嘗試使語(yǔ)言可以被初學(xué)者輕松掌握，但是對(duì)于高級(jí)用戶足夠靈活。開(kāi)放源碼

Arduino 從上到下完全是開(kāi)源的。如果需要構(gòu)建或修改軟件，您可以隨意執(zhí)行。此外，Arduino 的官方 Web 站點(diǎn)包含豐富的維基，其中的代碼樣例和示例都是免費(fèi)共享的。

Arduino成本低功能強(qiáng)大的特點(diǎn)，滿足了低成本3d打印機(jī)項(xiàng)目的需求，是理想選擇。

該主板連接了所有的周邊擴(kuò)展，用來(lái)驅(qū)動(dòng)整個(gè)3d打印機(jī)，其中包含了3個(gè)步進(jìn)電機(jī)接口，還有四個(gè)RJ45接口用于連接擠壓控制電路板，該電路板用于控制打印頭，此外主板上還配備一個(gè)SD卡插槽及ATX電源接口。以下為該主板最新版本的電路原理圖：

步進(jìn)電機(jī)控制板

該電路板用于控制步進(jìn)電機(jī)，通過(guò)兩個(gè)極限開(kāi)關(guān)來(lái)獲得輸入?；贏llegro A3982 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。此步進(jìn)控制芯片價(jià)格和性能上都有相對(duì)的優(yōu)勢(shì)，滿足3D打印機(jī)低成本和功能充足的特性。

以下為該電機(jī)驅(qū)動(dòng)板最新版本的電路原理圖：

打印頭控制板

該電路板由PWM驅(qū)動(dòng)板，DC電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，溫度傳感板，RS485接口和一塊Arduino組合而成。該板用于控制在打印過(guò)程中的材料輸出。以下為該打印頭驅(qū)動(dòng)板最新版本的電路原理圖：

機(jī)械結(jié)構(gòu)

整個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)包含了多種材料，以下為羅列的部件名稱： 部件名稱 備注

長(zhǎng)棒 8mm直徑，鍍鋅表面鐵棒 軸承 皮帶

擠壓部件(打印頭)螺絲、螺帽、五金、DIY扣件 軌道扣件 步進(jìn)電機(jī) NEMA 17 或 NEMA 14 PCB/集成電路

裝配部件 3D打印制作，使用設(shè)計(jì)的3D數(shù)據(jù)

厚、薄鋼板 4mm-6mm 厚，至少 42cm x 40cm 螺柱 軌道扣件

構(gòu)造組件

使用3D設(shè)計(jì)軟件將3D打印機(jī)上的各個(gè)部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并使用快速成型技術(shù)來(lái)制作這些部件。部件羅列見(jiàn)下圖：

由 3D打印服務(wù) 提供打印制作。

軟件部分 控制系統(tǒng)固件 控制主板和打印頭控制板為整個(gè)3D打印機(jī)系統(tǒng)的核心部分，兩個(gè)控制芯片都采用開(kāi)源Arduino硬件。可以通過(guò)Arduino平臺(tái)方便的進(jìn)行控制固件的編程和安裝。

打印機(jī)軟件

打印程序用于將設(shè)計(jì)好的STL格式文件轉(zhuǎn)換成打印機(jī)可以讀取的格式，并將該格式文件的數(shù)據(jù)信息傳給打印機(jī)。打印機(jī)固件識(shí)別此格式3d數(shù)據(jù)信息，通過(guò)控制芯片來(lái)，進(jìn)行打印輸出。

我們使用一套通用的3D打印機(jī)程序與打印機(jī)固件進(jìn)行交互通信，輸入的文件格式現(xiàn)在僅支持STL，絕對(duì)多數(shù)的3D設(shè)計(jì)軟件支持此格式的輸出，因?yàn)樵O(shè)計(jì)師可以不需要使用額外的軟件來(lái)輸出需要制作的3D模型。

該打印機(jī)軟件使用Java，可以用于Windows, Mac, Linux 多平臺(tái)。

打印機(jī)軟件界面截圖：

原料耗材 材料選擇

材料 單價(jià) 規(guī)格

PLA 195元/kg 3mm細(xì)絲 HDPE 97元/kg 3mm細(xì)絲 ABS 150元/kg 3mm細(xì)絲

打印案例

下圖為3D數(shù)據(jù)與打印結(jié)果的展示圖：

Magicfirm MBot 3D打印機(jī)

耗材決定能力邊界—3D打印技術(shù)原理

3D打印技術(shù)在原理上并不復(fù)雜。與傳統(tǒng)制造業(yè)在材料上做減法不同，它奉行的是加法守則。要打印一個(gè)東西，你首先要有一張3D立體圖，配套的軟件會(huì)把這張圖上的物體進(jìn)行一系列數(shù)字切片，并將切片信息傳送到打印機(jī)，打印噴頭立刻啟動(dòng)，根據(jù)切片信息，一層層極薄地堆疊出立體物件。

在這一核心“秘笈”指導(dǎo)下，不同打印機(jī)有不同的流派打法，而使用的“墨水”則是其中的關(guān)鍵。

在北京北五環(huán)外永豐科技園的北京計(jì)算中心，一臺(tái)售價(jià)160萬(wàn)元人民幣的Objet3D打印機(jī)，已經(jīng)在這里服務(wù)一年有余。這臺(tái)雙缸洗衣機(jī)大小的銀灰色打印機(jī)，使用光敏樹(shù)脂耗材，這是一種遇紫外線照射會(huì)立刻變硬的特殊材料，另外一種支撐材料也必不可少。在電腦的三維數(shù)據(jù)圖像的控制下，打印機(jī)的六個(gè)噴頭以16微米的厚度，一層層噴出液態(tài)材料，物體的部分使用光敏樹(shù)脂，其余部分則噴出填充材料，每噴一層，就進(jìn)行一次紫外線照射，液態(tài)材料隨即變硬。

打印完成后，最初從打印機(jī)肚子里拿出的是一個(gè)立方體，需要再給它洗個(gè)澡，沖去填充材料，打印的東西就“水落石出”了。

Stratasys公司使用的則是一種叫做“熔積成型”的技術(shù)，整個(gè)流程是將一根粗的塑料繩，在噴頭內(nèi)熔化液體，一層層沉積塑料纖維成型。還有一些系統(tǒng)使用粉末微粒作為打印介質(zhì)，最常用的是石膏粉，粉末微粒被噴撒在鑄模托盤上形成一層極薄的粉末層，然后由噴頭噴出的液態(tài)粘合劑進(jìn)行固化，或者用“激光燒結(jié)”，熔鑄成指定形狀。耗材的擴(kuò)展，決定了3D打印機(jī)的能力邊界。

受到耗材的限制，3D打印最初的應(yīng)用主要局限在樣品制作。汽車零部件制造商或齒科醫(yī)生在完成一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，往往需要用一臺(tái)3D打印機(jī)在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)打印出其設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，反復(fù)修改后再投入到規(guī)?；纳a(chǎn)線制造，這種樣品制作方式相比傳統(tǒng)的模型制作極大地節(jié)約了時(shí)間和材料成本。

隨著可供打印使用的耗材的不斷拓展，3D打印也逐漸具備了制作成品的可能。這是3D打印技術(shù)一個(gè)質(zhì)的飛躍，這種變化在最近兩年才逐步發(fā)生。2011年，鈦合金和不銹鋼材料的使用，使波音公司開(kāi)始用這種技術(shù)直接打印飛機(jī)機(jī)翼，當(dāng)然這種打印機(jī)的體型和價(jià)格都在另一個(gè)層級(jí)上。

目前，僅Objet一家公司已經(jīng)可以使用14種基本材料并在此基礎(chǔ)上混搭出107種材料，兩種材料的混搭使用、上色也已經(jīng)是現(xiàn)實(shí)。這些材料的價(jià)格便宜的幾百塊（人民幣）一公斤，最貴的要4萬(wàn)元左右。

打印手槍、藥物、建筑—盤點(diǎn)2012十大3D打印產(chǎn)品

3D打印顛覆了人們創(chuàng)造東西的能力，讓人們將自己的想法轉(zhuǎn)化成電腦上的虛擬模型，將產(chǎn)品制造這項(xiàng)專利從企業(yè)領(lǐng)域交還到個(gè)人手中。設(shè)計(jì)癖網(wǎng)站帶我們一起回顧過(guò)去一年中曾報(bào)道過(guò)的3D打印產(chǎn)品： 1、3D打印手槍

2、Replicator 2臺(tái)式3D打印機(jī)

3、Go!SCAN 3D白光3D掃描儀

4、按需打印藥物3D分子打印機(jī)

5、LAYWOO-D

6、MIT廉價(jià)專業(yè)3D打印機(jī)

7、voxeljet連續(xù)3D打印機(jī)

8、可打印建筑物的“噴石”3D打印機(jī) 9、3D打印磚

10、XEOS概念3D打印機(jī)

第四篇：3D打印技術(shù)

3D打印技術(shù)

3D打印技術(shù)，即快速成型技術(shù)的一種，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等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印是一種“自下而上”分層添加材料實(shí)現(xiàn)快速產(chǎn)品制造的技術(shù)，具有制造成本低、生產(chǎn)周期短等明顯優(yōu)勢(shì)，被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命最具標(biāo)志性的生產(chǎn)工具”。

一、3D打印基本概念

傳統(tǒng)的切割加工是利用刀具進(jìn)行材料的切削去除，是一種“自上而下”的加工方式。這種加工方式是從已有的零件毛坯開(kāi)始，逐漸去除材料實(shí)現(xiàn)成型，因此受到刀具能夠達(dá)到的空間限制，一般很難制造出復(fù)雜的三維空間結(jié)構(gòu)。

3D打印技術(shù)的成型原理與上述傳統(tǒng)方法截然不同，采用材料逐層累加的方法制造實(shí)體零件，相對(duì)于傳統(tǒng)切割加工技術(shù)，該方法是一種“自下而上”的制造方法，3D打印的實(shí)質(zhì)是增量制造：“通過(guò)增材制造，從零件的電子、數(shù)字化描述直接到最終產(chǎn)品的過(guò)程”。因此3D打印技術(shù)具備兩個(gè)本質(zhì)特征：一是數(shù)字化模型直接驅(qū)動(dòng)，將產(chǎn)品的數(shù)字化模型輸入3D打印機(jī)，就能直接“輸出”最終產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)快速制造，不需要制?；蜩T造；二是基于離散-堆積成型原理的逐層材料添加方式，可成型任意復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)，具有很高的柔性。

二、3D打印技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：①不需要機(jī)械加工或任何模具，就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，提高生產(chǎn)率；②通過(guò)摒棄傳統(tǒng)的生產(chǎn)線，有效降低生產(chǎn)成本，大幅減少材料浪費(fèi)；③可以制造出傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)無(wú)法制造出的外形，讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加隨心所欲；④可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)制造過(guò)程，快速有效又廉價(jià)地生產(chǎn)出單個(gè)物品，與機(jī)器制造出的零件相比，打印出來(lái)的產(chǎn)品的重量要輕60%，并且同樣堅(jiān)固。

缺點(diǎn)：可打印的原材料少、打印精度低、速度較慢、打印成本高。

(3D打印原材料：工程塑料、光敏樹(shù)脂、橡膠、金屬、陶瓷等)

三、3D打印軍事應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）2012年，美國(guó)Sciaky公司的新型電子束3D打印技術(shù)取得重要突破，具備大型金屬部件加工能力，美國(guó)國(guó)防部和洛克希德?馬丁公司準(zhǔn)備將其用于生產(chǎn)F-35戰(zhàn)斗機(jī)的鈦、鉭、鉻鎳鐵合金等高價(jià)值材料的高品質(zhì)零部件，前期檢測(cè)全部達(dá)到要求。

（2）3D Systems公司的激光熔融技術(shù)取得重要進(jìn)展，美國(guó)空軍將在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)用于打印F-35戰(zhàn)斗機(jī)和其他武器系統(tǒng)的3D打印機(jī)。

（3）美國(guó)太空制造公司的太空3D打印技術(shù)的成熟度達(dá)到6級(jí)，具備在太空中的模型或樣機(jī)演示能力，2012年11月獲得NASA的第二階段合同，進(jìn)一步將技術(shù)成熟度提升到8級(jí)，完成實(shí)際系-2-統(tǒng)并通過(guò)試驗(yàn)和驗(yàn)證，最終具備應(yīng)用于太空站維修、升級(jí)和延壽，載荷升級(jí)改進(jìn)，硬件太空制造等方面的能力，2014年向國(guó)際空間站運(yùn)送首臺(tái)3D打印機(jī)。

（4）早在2002年，美國(guó)就開(kāi)始將激光成型鈦合金零件裝上戰(zhàn)機(jī)試驗(yàn)。但由于無(wú)法解決制造過(guò)程中鈦合金變形、斷裂等技術(shù)難題，美國(guó)始終只能生產(chǎn)小尺寸鈦合金部件和對(duì)鈦合金零件表面進(jìn)行修復(fù)。近年，美國(guó)積極開(kāi)展3D打印技術(shù)生產(chǎn)大型鈦合金部件的研究。美國(guó)軍方和軍工企業(yè)正與3D Systems和Sciaky等3D打印技術(shù)公司合作，推進(jìn)大尺寸鈦合金3D打印技術(shù)在戰(zhàn)斗機(jī)制造上的應(yīng)用。

（5）2013年，美國(guó)開(kāi)始使用3D打印技術(shù)批量生產(chǎn)噴氣發(fā)動(dòng)的燃料噴嘴。在3D打印技術(shù)應(yīng)用于輕型物質(zhì)制造方面，2013年，美國(guó)“固體概念”公司成功制造出世界上首支3D打印金屬手槍，能夠連續(xù)發(fā)射50發(fā)子彈并保持完好。

（6）維修方面，美國(guó)已開(kāi)始部署基于3D打印技術(shù)的維修保障裝備。2012年7月和2013年1月，美軍部署了兩個(gè)移動(dòng)遠(yuǎn)征實(shí)驗(yàn)室，用于裝備維修保障。此移動(dòng)遠(yuǎn)征實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)20英尺長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱，可通過(guò)卡車或直升機(jī)運(yùn)送至任何地點(diǎn)，利用3D打印機(jī)和計(jì)算機(jī)數(shù)字控制設(shè)備將鋁、塑料和鋼材等原材料加工成所需零部件。此舉可以在戰(zhàn)場(chǎng)快速生成需要的零部件，甚至快速設(shè)計(jì)和生產(chǎn)急需的裝備，實(shí)現(xiàn)及時(shí)精確保障。此外，美國(guó)陸軍開(kāi)發(fā)了一種輕質(zhì)便宜的3D打印機(jī)，可以放到背包中，用于在

-3-戰(zhàn)場(chǎng)中快速、便宜地制造替換零件。

（7）我國(guó)的激光快速成型3D打印技術(shù)已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。北京航空航天大學(xué)已掌握使用激光快速成型技術(shù)制造超過(guò)12平方米的復(fù)雜鈦合金構(gòu)件的技術(shù)，并成功應(yīng)用于武器裝備研制，相關(guān)成果“飛機(jī)鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成型技術(shù)”獲2012國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。西北工業(yè)大學(xué)掌握了一次打印超過(guò)5米長(zhǎng)的鈦金屬飛機(jī)部件的3D打印技術(shù)。

（8）我國(guó)是世界上唯一掌握鈦合金大型主承力構(gòu)件激光快速成型制造技術(shù)并工程應(yīng)用的國(guó)家。北京航空航天大學(xué)和西北大學(xué)的3D打印技術(shù)已成功應(yīng)用于多個(gè)國(guó)產(chǎn)航空項(xiàng)目的原型機(jī)制造。我國(guó)自主研發(fā)的大型客機(jī)C919的主風(fēng)擋窗框、大中央翼根肋，正在設(shè)計(jì)的新型戰(zhàn)斗機(jī)的鈦合金主體結(jié)構(gòu)均采用激光快速成型技術(shù)制造。

（9）據(jù)報(bào)道，殲-10飛機(jī)研發(fā)用了近10年時(shí)間，而運(yùn)用3D打印技術(shù)后，我國(guó)在3年時(shí)間內(nèi)就推出了艦載機(jī)殲-15，直接跨入第三代艦載戰(zhàn)斗機(jī)方陣。在我國(guó)國(guó)防科技裝備領(lǐng)域，目前，3D打印技術(shù)已被全面應(yīng)用于殲-20隱形戰(zhàn)斗機(jī)和殲-31第五代戰(zhàn)斗機(jī)的研發(fā)中。有外媒驚呼，3D打印機(jī)正在制造空軍發(fā)展的“中國(guó)速度”。

加快3D打印技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用是彌補(bǔ)我國(guó)當(dāng)前武器裝備設(shè)計(jì)、制造與維修保障能力的不足，提升研發(fā)效率，降低制造成本，提高維修保障時(shí)效性與精度的有效途徑。我國(guó)3D打印技術(shù)在鈦-4-合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成型等方向居于世界領(lǐng)先地位，但整體水平仍有很大的提升空間。應(yīng)著眼武器裝備長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，統(tǒng)籌規(guī)劃，匯聚各方面力量推動(dòng)3D打印技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)“能打仗、打勝仗”的目標(biāo)提供技術(shù)支撐。一是將3D打印技術(shù)作為我國(guó)制造業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵，軍民融合、整合資源，集全國(guó)之力進(jìn)行發(fā)展；二是針對(duì)當(dāng)前存在的問(wèn)題，加強(qiáng)材料技術(shù)3D打印核心關(guān)鍵技術(shù)研究，改變我國(guó)核心關(guān)鍵設(shè)備受制于人的狀況；三是積極探索3D打印技術(shù)在武器裝備建設(shè)中的應(yīng)用，以應(yīng)用牽引技術(shù)發(fā)展方向與重點(diǎn)。

四、3D打印技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

（一）開(kāi)源3D打印槍支的例子

美國(guó)得克薩斯大學(xué)法律系的大二學(xué)生和一群自稱分布式防御組織成員的朋友發(fā)起了一個(gè)項(xiàng)目，稱為“維基武器項(xiàng)目”：設(shè)計(jì)出全球第一款可從網(wǎng)絡(luò)下載藍(lán)圖的槍械，并能夠完全利用RepRap這樣的開(kāi)源3D打印機(jī)制造出來(lái)，然后將之與世界共享。2012年7月，利用3D打印機(jī)制造的下機(jī)匣組裝在一把實(shí)用的AR-15步槍上，試射了200發(fā)子彈，而下機(jī)匣部件未見(jiàn)任何磨損。下機(jī)匣尤其引起爭(zhēng)議，因?yàn)榉缮险J(rèn)定它是槍械的主體部件，其銷售及分銷是受到管制的。有了通過(guò)3D打印機(jī)制造的下機(jī)匣，槍械愛(ài)好者將能購(gòu)買其他不受法律管制的部件并進(jìn)行組裝。2012年12月，對(duì)3D打印機(jī)出產(chǎn)的AR-15步槍進(jìn)行了測(cè)試，在剛開(kāi)始的測(cè)試射擊中沒(méi)有任何質(zhì)量問(wèn)題，但在第六次射擊時(shí)，槍支三處

-5-涌現(xiàn)分裂。

美國(guó)得克薩斯州奧斯汀，科迪﹒威爾遜（法律系25歲學(xué)生）演示一支3D打印手槍，可發(fā)射一枚子彈。除擊針為金屬，槍支全部部件為塑料。開(kāi)源打印槍支使得恐怖主義和社會(huì)安全問(wèn)題變得更為復(fù)雜，可能導(dǎo)致槍支泛濫，在政界和民間引發(fā)憂慮，因此美國(guó)國(guó)會(huì)眾議員史蒂夫﹒伊期雷爾近來(lái)呼吁禁止制造3D打印槍。

此外，美國(guó)得州“固體概念”3D打印公司設(shè)計(jì)制造的世界第一把3D打印金屬手槍，有30個(gè)零件，已經(jīng)成功射出了50發(fā)子彈。該公司打印手槍的目的不是真的為制造手槍，而是要顯示3D打印技術(shù)在強(qiáng)度和精度方面的技術(shù)進(jìn)步。

（二）3D打印無(wú)人飛行器的例子

3D打印技術(shù)以其快速成型的特點(diǎn)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與優(yōu)化方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。英國(guó)南安普頓大學(xué)設(shè)計(jì)和試飛了世界上第一架打印的飛機(jī)，采用EOSINTP730尼龍激光燒結(jié)打印機(jī)。由英國(guó)利茲大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)的翼展1.5m的無(wú)人機(jī)在航展亮相，通過(guò)3D打印技術(shù)優(yōu)化結(jié)構(gòu)和空氣動(dòng)力學(xué)性能，而用其他方法就很難并且代價(jià)昂貴。美國(guó)空軍也正在應(yīng)用3D打印機(jī)制造無(wú)人飛行器。

（三）3D打印隱身斗蓬的例子

DARPA資助的麻省理工學(xué)院的3D打印項(xiàng)目之一是梯度折射率透鏡（石英）的3D打印。梯度折射率的光學(xué)折射率呈梯度變化，其中折射率沿軸向變化的梯度折射率透鏡用于消像差；折射-6-率沿徑向變化的梯度折射率光纖能夠減少色散，用于提高傳輸信號(hào)的速率或通信容量。梯度折射率光學(xué)已經(jīng)成為光學(xué)的新分支。隱身斗篷就是采用梯度折射率材料實(shí)現(xiàn)的，使入射光線在物體周圍偏轉(zhuǎn)并繞開(kāi)實(shí)現(xiàn)隱身目的，是目前光學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，在國(guó)際光學(xué)權(quán)威期刊上多次相關(guān)論文。實(shí)現(xiàn)負(fù)折射率的唯一可能是通過(guò)超材料----一種人工材料，之所以具有特殊光或聲波性能，不是因?yàn)槠涑煞?，而是因?yàn)槠涮厥饨Y(jié)構(gòu)，可用3D打印。

（四）3D打印彈頭的例子

洛克希德馬丁申請(qǐng)的打印彈頭的專利，通過(guò)逐層添加熔融材料制造彈頭結(jié)構(gòu)，高能密度技術(shù)可以是激光、電子束、等離子體等，與高冷卻速率結(jié)合制作均勻微結(jié)構(gòu)，給料可以是絲狀或粉末，添加過(guò)程中可變材料類型。

（五）3D掃描士兵制作修復(fù)假肢的例子

這也是美軍計(jì)劃的一個(gè)項(xiàng)目，在士兵投入戰(zhàn)場(chǎng)之前對(duì)其進(jìn)行三維掃描，用于3D打印符合士兵個(gè)人特性的修復(fù)假肢，以備服役期間傷殘治療之需。

（六）3D打印飛機(jī)零件的例子

飛機(jī)框架傳統(tǒng)造工藝需要萬(wàn)噸級(jí)重型鍛造裝備、系列大型鍛造模具等。傳統(tǒng)制造工藝的材料加工量大，利用率低，加工周期長(zhǎng)，成本高。

（七）醫(yī)學(xué)輔助快速原型制造

例如，某患者顱底腫瘤位臵深，腫瘤與頸內(nèi)動(dòng)脈、視神經(jīng)、-7-垂體柄等周邊重要結(jié)構(gòu)關(guān)系復(fù)雜，手術(shù)難度十分大。

湘雅醫(yī)院神經(jīng)外科，依據(jù)患者的CT和MRI（核磁共振）圖像建立實(shí)際模型，用3D技術(shù)打印顱內(nèi)復(fù)雜腫瘤原型，讓醫(yī)生在手術(shù)前充分了解腦內(nèi)腫瘤部位周圍組織的毗鄰關(guān)系，在完整切除腫瘤的同時(shí)最大限度地保護(hù)腫瘤周圍正常組織，降低了并發(fā)癥和后遺癥的發(fā)生率。2014年1月4日，手術(shù)成功。

（八）人體骨骼快速制造

2012年，生物打印技術(shù)的發(fā)明者之一，曼徹斯特大學(xué)教授Brian Derby在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了綜述，闡述了用打印技術(shù)生產(chǎn)細(xì)胞和組織結(jié)構(gòu)的新進(jìn)展，以及該技術(shù)用于再生醫(yī)學(xué)的前景。Derby教授介紹了利用3D生物打印實(shí)驗(yàn)，制造多孔結(jié)構(gòu)骨骼“腳手架”用于生長(zhǎng)細(xì)胞，之后植入人體。這種“腳手架”包含數(shù)千微孔，其中注入造骨細(xì)胞。造骨細(xì)胞培育生長(zhǎng)的同時(shí)，“腳手架”生物分解消失。目前世界各地都在對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行臨床試驗(yàn)。

另一種成功的應(yīng)用是制造鈦合金骨骼支架，如3D打印下顎，又如瑞典的一個(gè)女孩通過(guò)3D打印髖骨移植，擺脫了輪椅。

（九）生物活體器官重造

生物打印(Bioprinting)是用計(jì)算機(jī)輔助轉(zhuǎn)移工藝制造和裝配活性與非活性材料成為給定的二維或三維組織，以生成生物工程結(jié)構(gòu)，可用于再生藥物、藥理學(xué)和基本的細(xì)胞生物學(xué)研究。

3Ｄ生物打印技術(shù)利用類似噴墨打印機(jī)的技術(shù)，直接生成三-8-維生物組織，3D生物打印機(jī)有兩個(gè)打印頭，一個(gè)放臵最多達(dá)8萬(wàn)個(gè)人體細(xì)胞，被稱為“生物墨”，另一個(gè)可打印“生物紙”所謂生物紙其實(shí)主要成分為水的凝膠，可用作細(xì)胞生物的支架3D生物打印機(jī)使用來(lái)自患者自己身體的細(xì)胞，所以不會(huì)產(chǎn)生排異反應(yīng)。生物打印機(jī)與普通3D打印機(jī)的不同之處在于，它不是利用一層層的塑料，而是利用一層層的生物構(gòu)造塊，去制造真正的活體組織。

五、部分領(lǐng)域3D打印發(fā)展趨勢(shì)

（一）工業(yè)3D打印

1、在生產(chǎn)流程和生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)對(duì)傳統(tǒng)傳統(tǒng)制造業(yè)的全面滲透和覆蓋，特別是在鑄造、模具行業(yè)廣泛應(yīng)用。

2、穩(wěn)定性、精密度將會(huì)大幅提高，材料可以全面突破，成本大幅降低、打印速度將顯著提高。

（二）生物3D打印

1、將不再局限打印牙齒、骨骼修復(fù)等方面，打印部分人器官將成為常態(tài)。

2、整體應(yīng)用推廣將取決于各個(gè)國(guó)家的政策支持程度。

3、復(fù)雜的細(xì)胞組織和器官打印還有很多技術(shù)難題需要突破。

（三）軍事3D打印

1、將實(shí)現(xiàn)武器裝備半成品制造、現(xiàn)場(chǎng)塑造和部署，根據(jù)周圍環(huán)境和作戰(zhàn)目標(biāo)，優(yōu)化調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境自適應(yīng)，大大提高武器裝備的環(huán)境適應(yīng)能力、偽裝效果和作戰(zhàn)效能。

2、小批量制造成本低、速度快，顯著降低武器裝備特別是復(fù)雜武器裝備的制造風(fēng)險(xiǎn)、縮短研發(fā)周期。

3、具備快速制造不同零部件的能力，可有效提升武器裝備維修保障的實(shí)時(shí)性、精確性。

六、3D打印世界之最

世界最大3D打印機(jī)：圖中這套巨無(wú)霸設(shè)備名為“big delta”，它高達(dá)12米，是專門為進(jìn)行大型物體3D打印而建造的大型3D打印機(jī)。

世界最小3D打印機(jī)：這款全球最小的3D打印機(jī)名為XEOS，由德國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)師Stefan Reichert打造，它的長(zhǎng)、寬、高分別為47cm、25cm、43cm，是目前世界上體積最小的3D打印機(jī)。

世界首款3D打印跑車：來(lái)自美國(guó)舊金山的Divergent Microfactories(DM)公司推出了世界上首款3D打印超級(jí)跑車“刀鋒(Blade)”。整車質(zhì)量?jī)H為1400磅(約合0.64噸)，從靜止加速到每小時(shí)60英里(96公里)僅用時(shí)兩秒，輕松躋身頂尖超跑行列。

世界首架3D打印飛機(jī)：“SULSA”是一架使用3D打印機(jī)制造的小型無(wú)人駕駛飛機(jī)，翼展2米，最高時(shí)速可達(dá)100英里，還配備有微型自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，可用于巡航。這是世界上第一架“3D打印”飛機(jī)，日前已試飛成功。-12-

世界最小3D打印魔方：這款微型3D打印魔方來(lái)自俄羅斯的藝術(shù)家格里高列夫之手，堪稱世界上最小的魔方，這個(gè)魔方的邊長(zhǎng)只有1厘米，打破了原為1.2厘米的世界紀(jì)錄。

世界首款3D打印汽車：Urbee 2是世界上首款完全使用3D打印技術(shù)制造的汽車，該車配備三個(gè)車輪，動(dòng)力為7馬力（5kW），采用后輪驅(qū)動(dòng)，電力驅(qū)動(dòng)模式下Urbee 2的行駛里程可以達(dá)到64公里。

全球首座3D打印橋梁：由MX3D公司負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)、由Heijmans完成的全球首座3D打印橋梁坐落在在荷蘭阿姆斯特丹運(yùn)河上，這座橋梁將通過(guò)3D打印機(jī)器人來(lái)完成，并且由運(yùn)河的一端慢慢向另一端完成，而并不像傳統(tǒng)建橋方式那樣兩端同時(shí)進(jìn)行。

世界首座3D打印辦公樓：據(jù)俄羅斯今日電臺(tái)網(wǎng)站6月30日?qǐng)?bào)道，迪拜宣布將建造世界上首座3D打印辦公樓。計(jì)劃建造的3D打印辦公樓為單層建筑，占地面積約為2000平方英尺(約185平方米)。它將被20英尺(約合6米)高的打印機(jī)層層打印出來(lái)，辦公樓內(nèi)部也是由3D打印而成。

世界首輛3D打印摩托車：在今年的加州RAPID 2015展會(huì)上，出現(xiàn)了全球首輛全功能的3D打印摩托車。除了發(fā)動(dòng)機(jī)、各種電子器件、傳送帶、制動(dòng)系統(tǒng)及一些螺栓之外，這輛摩托車的其它部分全部都是用ABS塑料打印而成的，而且它可以承載兩位成人騎手的重量。

世界最小的3D打印電鉆：來(lái)自新西蘭的技術(shù)宅Lance Abernethy做了一個(gè)全世界最小的電鉆，關(guān)鍵是這個(gè)電鉆是能用的。整個(gè)電鉆的內(nèi)部結(jié)構(gòu)工作原理和普通電鉆一模一樣，唯一不同的是這個(gè)電鉆的鉆孔是毫米級(jí)的。

世界最大3D打印建筑結(jié)構(gòu)：2015北京國(guó)際設(shè)計(jì)周，來(lái)自北京市僑福芳草地展區(qū)中庭空間的VULCAN，成為世界最大的建筑學(xué)意義上的三維打印構(gòu)筑物，獲吉尼斯世界紀(jì)錄。

世界首臺(tái)3D打印空調(diào)：近日，海爾集團(tuán)在上海舉辦的世界家電博覽會(huì)上展示了一款3D打印出來(lái)的空調(diào)。海爾宣稱，這是世界上首款3D打印空調(diào)機(jī)。這款空調(diào)采用了可定制的3D打印部件，可以讓消費(fèi)者實(shí)現(xiàn)功能和裝飾上的完美協(xié)調(diào)。該產(chǎn)品售價(jià)6395美元，至于產(chǎn)品的上市日期和定價(jià)等細(xì)節(jié)，海爾暫時(shí)還沒(méi)有透露。

全球首款3D打印金屬手槍：美國(guó)一家公司制造了全球首款3D金屬手槍，而且已經(jīng)成功發(fā)射了50發(fā)子彈，手槍的設(shè)計(jì)出自經(jīng)典的1911式手槍，這是全球首支利用3D技術(shù)打印出來(lái)的金屬槍。

世界首支3D打印步槍：槍械發(fā)燒友“HaveBlue”于2015年在其博客中公布了其3D打印步槍(A.22 步槍)的文檔說(shuō)明書（通過(guò) AR15 論壇），文檔中詳細(xì)說(shuō)明了打印經(jīng)歷和測(cè)試結(jié)果，成為首個(gè)成功打印出3D步槍并試槍成功的例子。

全球首個(gè)3打印酒店：菲律賓一家名為L(zhǎng)ewis Grand Hotel（劉易斯大酒店）的四星級(jí)酒店宣稱要3D打印世界上第一個(gè)商業(yè)建筑——?jiǎng)e墅式酒店。里面的管道、家具、衛(wèi)浴等生活設(shè)施也都是3D打印的，據(jù)說(shuō)這是世界上首個(gè)3D打印酒店式別墅。目前這個(gè)項(xiàng)目沒(méi)有完工，其3D打印機(jī)仍處于工作狀態(tài)。

世界首枚3D打印火箭：新西蘭一家名為Rocket Lab的私人航天公司開(kāi)發(fā)出了世界上第一個(gè)3D打印的電池動(dòng)力火箭Electron！堪稱人類火箭技術(shù)發(fā)展史上的一大進(jìn)步，其搭乘的Rutherford發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部件幾乎都是3D打印制造的。

第五篇：演示連通器實(shí)驗(yàn)的教學(xué)案例

教學(xué)案例：

演示連通器實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法

初中二年級(jí)物理下冊(cè)，講《液體的壓強(qiáng)》時(shí)，有一個(gè)演示連通器實(shí)驗(yàn)。至于什么叫連通器，只要同學(xué)們觀察連通器的實(shí)物就知道：上端開(kāi)口，下端連通的容器叫連通器。關(guān)于連通器的特點(diǎn)，處二物理課本上是通過(guò)實(shí)驗(yàn)的演示直接得到的，要演示這個(gè)實(shí)驗(yàn)并不難，但不一定能收到好的教學(xué)效果。學(xué)生看過(guò)老師演示之后，往往只留下一個(gè)的粗略印象，尤其對(duì)實(shí)驗(yàn)所顯示現(xiàn)象的條件不甚清楚，他們會(huì)往往錯(cuò)誤的認(rèn)為：只要連通器里裝有同一種液體，在不流動(dòng)的情況下，液面一定保持相平。為此，我們按下列情形分別進(jìn)行演示，收到了好的教學(xué)效果。

一、連通器的三個(gè)管都敞開(kāi)，從粗管中倒入同一種液體（染成藍(lán)色的水），可以看到，在水不流動(dòng)的時(shí)候，三個(gè)管內(nèi)的水面是相平的。二、三個(gè)管都敞開(kāi)，從從粗管中先后倒入藍(lán)色的水和用碘染成染成紅色的煤油。結(jié)果，在液體不流動(dòng)的時(shí)，三個(gè)管內(nèi)的液面并不是都相平。

三、連通器三個(gè)管的其中一個(gè)管用膠塞塞緊，在再?gòu)囊粋€(gè)管中倒入同種液體（藍(lán)色的水），這時(shí)看到三個(gè)管中液面并不相平，封口的管中液面要低些。四、三個(gè)管都從粗管中倒入同一種液體（染成藍(lán)色的水），從粗管中倒入同一種液體（藍(lán)色的水），然后握住連通器在水平方向作越來(lái)越快的運(yùn)動(dòng)（加速運(yùn)動(dòng)），則見(jiàn)三管內(nèi)液面也不相平，粗管最低。

學(xué)生看了四次演示之后發(fā)現(xiàn)，只有第一種情況下連通器內(nèi)液面才保持相平。因此他們就會(huì)清楚地說(shuō)明了，連通器內(nèi)的液面總保持相平必須同時(shí)具備三個(gè)條件：（1）須是同一種液體，且液體不流動(dòng)；（2）各個(gè)管都要敞通大氣（確保液面上用同樣的壓強(qiáng)）；（3）連通器在水平方向上靜止或勻速運(yùn)動(dòng)（無(wú)加速度）。這里三個(gè)條件對(duì)初中學(xué)生可以不作說(shuō)明，或者只作介紹，不作任何解釋。

通過(guò)連通器演示實(shí)驗(yàn)，了解連通器的工作特點(diǎn)弄清楚之后，對(duì)生活中常見(jiàn)的連通器，如水壺的壺身與壺嘴組成連通器，排水管的形“反水彎”連通器，茶爐和外面的水位計(jì)組成的連通器，三峽船閘是世界上最大的人造連通器等，它們個(gè)有什么功能？，它們是如何利用連通器特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的功能的？學(xué)生自然就明白其中的道理。