武汉3D打印教学实验室建设指南 3D打印教学解决方案

3D教育课程计划旨在使学生参与活动、项目和问题解决为基础的学习，它提供了一种动手做的课堂体验。学生在应用所学到的数学和科学知识来应对世界重大挑战时，他们创造、设计、建构、发现、合作并解决问题。
彩色3D打印工艺与SLS工艺类似，采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金属粉末。所不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来的，而是通过喷头用粘接剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。用粘接剂粘接的零件强度较低，还须后处理。具体工艺过程如下：上一层粘结完毕后，成型缸下降一个距离(等于层厚：0.013～0.1mm),供粉缸上升一高度，推出若干粉末，并被铺粉辊推到成型缸，铺平并被压实。喷头在计算机控制下，按下一建造截面的成形数据有选择地喷射粘结剂建造层面。铺粉辊铺粉时多余的粉末被集粉装置收集。如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂，终完成一个三维粉体的粘结。未被喷射粘结剂的地方为干粉，在成形过程中起支撑作用，且成形结束后，比较*去除。
彩色3D打印优点
(1)成型速度快，成型材料价格低，适合做桌面型的快速成型设备。
(2)在粘结剂中添加颜料，可以制作彩色原型，这是该工艺竞争力的特点之一。
(3)成型过程不需要支撑，多余粉末的去除比较方便，特别适合于做内腔复杂的原型。

3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有光敏树脂、惠普尼龙、耐用性尼龙材料、ABS工程塑料、铝材料、钛合金、不锈钢等。
由于我国近年才引入3D打印技术，与国外相比差距非常大，目前**已经发展至金属3D打印、高分子3D打印、陶瓷3D打印以及生物3D打印技术，我国则主要在层压、激光灯。不过近年来我国生物3D打印技术不断获得突破，推进了3D打印器械、人工组织的转化进程。
3D打印应用领域广泛，其在下游应用行业和具体用途领域的分布反映了这一技术具有的优势和特点，同时也反映了这一技术的局限和在发展过程中尚需完善的地方。
3D打印机需求量较大的行业包括、航天和*、设备、高科技、教育业以及制造业。目前，应用领域排名**的是工业机械、航空航天和汽车，分别占市场份额的20.0%、16.6%和13.8%。
从区域分布来看，我国3D打印产业集聚态势明显，目前已基本形成以环渤海、长三角、珠三角为核心，以中西部部分地区为纽带的产业空间发展格局。
其中，北京、浙江、陕西、湖北、广东等省份产业发展较快。目前，北京市从事3D打印技术研发、生产与服务的企业达70家以上，2017年实现销售收入约6亿元。

在3D打印行业中，每当提到光固化3D打印机，总是顿时感觉眼**亮。其实这种打印机，确实值得眼**亮，因为它就是用紫外光或者其它光束来固化液体的光敏树脂的。至于光敏树脂到底是怎么一回事？从字面意思来讲就是对光敏感的树脂材料，光照射后会快速固化。高深点讲，光敏树脂是由光引发剂，单体聚合物与预聚体组成的混合物，这种材可在特定波长紫外光聚焦下完成固化。
光敏树脂材料 ，一般用于SLA/DLP/LCD机型之中，这几个打印技术当中都是用光固化成型，用的耗材都是光敏树脂。使用光敏树脂材料打印出来的物品，表面较为光滑、成型质量高，所以许多DLP机型被定位为珠宝级别，而LCD也慢慢接近DLP的步伐，精度越来越高，LCD技术已经广泛应用于工业手办。
光敏树脂材料的3D打印的成品细节很好，表面质量高，可通过喷漆等工艺上色。但是光敏树脂打印的物品如果长时间曝露在光照条件下，会逐渐变脆。这种材料多用于打印对模型精度和表面质量要求较高的精细模型，比方说手办，首饰或者精密装配件等等。
光敏树脂材料尚有许多不同的类别，细分的光敏树脂材料根据配方或者制作方式的不同呈现出不同的性能，同时适合应用于不同的领域。

时尚界给人的印象是创新，另类，抽象，但时尚也是应用3D打印机的**。设计师想要创造出令人惊叹的珠宝，可以利用3D打印机轻松实现。像阿迪达斯或耐克这样的大型企业也发现了3D打印机的优势。首先，3D扫描可以使鞋子与用户匹配，提供**的行走舒适感。3D打印使设计师能够为鞋子创造新的结构，特别是用于鞋底的生产，为他们的顾客提供穿着鞋子的舒适性。
由于新的设计自由度，借助3D建模，可以查看零件内部并根据需要进行调整。例如，添加晶格结构以使零件轻量化。制造技术让生产不再是满足工业要求的零件的限制。比如现实中使用3D技术重建1957年的经典XKSS模型，大众汽车集团的3D打印工具和备件，以及福特的全功能3D打印制动器等。
3D打印技术可以灵活调整机械部件的内部，比如不需要生产完全填充的部件，而是将部件内部打印成网格结构。这样可以减轻零件的重量，降低生产成本。当然，航空航天使用3D打印机的另一个优点是，3D打印机为提供了高度的零件，这对于乘客和货物的安全至关重要。
领域一直在使用3D打印机，比如我们以前讲到的3D打印皮肤组织或等。牙医使用3D打印技术，可以获取患者下颌的图像，还可以生成3D打印牙套，矫正器，植入物，假牙和牙冠。3D打印机在行业中是有益的，因为它可以大规模定制，甚至可以快速生产出符合我们需求的产品。通过对患者颌骨进行3D扫描，软件可以地设计所需内容，贴合，然后3D打印机将立即生成该部件，使用生物或人体安全材料制作，以确保患者的健康和安全。