中文

3D打印技術(shù)在教育中的好處？

2024-04-19 11:32

在過去的十年里，3D打印已經(jīng)脫離了研發(fā)實(shí)驗(yàn)室和制造環(huán)境，以便在普通公眾中得到了更廣泛的使用。3D打印機(jī)的價(jià)格大幅下跌，一些型號(hào)現(xiàn)在的售價(jià)低于噴墨打印機(jī)，當(dāng)時(shí)這項(xiàng)技術(shù)被認(rèn)為是尖端的。越來越多的消費(fèi)者在家庭和全國各地的小企業(yè)中使用3D打印機(jī)。3D打印機(jī)甚至出現(xiàn)在越來越多的公共圖書館名單中。這些圖書館通常開設(shè)有關(guān)3D打印技術(shù)的課程，大多數(shù)圖書館向公眾提供3D打印服務(wù)，要么免費(fèi)，要么收取非常象征性的費(fèi)用（通常只是打印機(jī)消耗的材料成本）。為了設(shè)計(jì)出一個(gè)模型，許多人都在使用3D打印服務(wù)。3D打印技術(shù)也已經(jīng)進(jìn)入了課堂，這是有原因的。正如我們將在下面詳細(xì)討論的，3D打印對(duì)象本身就是一個(gè)有價(jià)值的教學(xué)工具。但更重要的是，通過掌握與3D打印背后的技術(shù)和技術(shù)相關(guān)的技能，學(xué)生們將更好地準(zhǔn)備好迎接他們?cè)趧趧?dòng)力中面臨的挑戰(zhàn)。

3D印刷與教育

如果你是3D打印技術(shù)的新手，那么你并不是一個(gè)人。由于3D打印設(shè)備的成本多年來一直是天文數(shù)字，在大型研發(fā)或工業(yè)環(huán)境之外，很少有人有機(jī)會(huì)接觸到它。簡而言之，3D打印機(jī)是一種通過制造材料來操作的設(shè)備，通常一次只有一點(diǎn)點(diǎn)，通常是分層的，以產(chǎn)生一個(gè)三維物體。掌握這個(gè)概念的一個(gè)方便的方法是將一個(gè)3D打印機(jī)和一個(gè)你已經(jīng)熟悉的設(shè)備——噴墨打印機(jī)進(jìn)行比較。3D打印機(jī)有很多種尺寸和風(fēng)格，正如你所想象的，價(jià)格很廣。從成本和易用性的角度來看，在教育環(huán)境中最常用的打印機(jī)類型被稱為FDM打印機(jī)。FDM代表熔絲（或燈絲）沉積建模。這些打印機(jī)通過放置（沉積）熔化的塑料層來構(gòu)造物體，這些塑料層附著（熔絲）到物體的其他層（基于3D計(jì)算機(jī)圖紙或模型）。還有各種各樣的塑料類型可供打印，但最常用的一種是稱為聚乳酸（PLA），這是一種由可再生植物資源制成的可生物降解塑料。（這種塑料是用卷軸購買的，看起來非常像你裝到花園弦修剪器里的塑料燈絲。）還有其他類型的3D打印機(jī)可供選擇，但在本文的其余部分中，我們將繼續(xù)關(guān)注這些沉積型打印機(jī)。想要更深入地回顧3D打印機(jī)，你可以查看我們關(guān)于3D打印歷史的文章。與此同時(shí)，讓我們來看看在教育中使用3D打印機(jī)和3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

學(xué)生們將一路學(xué)習(xí)CAD

使用3D打印制造對(duì)象的步驟之一是為打印機(jī)準(zhǔn)備3D CAD模型。雖然模型本身包含了**地識(shí)別其整體大小和形狀所需的所有信息，但打印機(jī)將在單獨(dú)的圖層中打印對(duì)象。因此，必須使用切片機(jī)（或切片）軟件將數(shù)字模型分割成許多薄片，然后將這些信息轉(zhuǎn)換為打印機(jī)可讀的格式。（Cura是目前***的開源程序之一的一個(gè)例子。）在短短幾秒鐘內(nèi)，切片機(jī)軟件就將一個(gè)CAD模型分解成一個(gè)被稱為g-code的指令集。G-code包含所有控制打印頭速度和方向的命令，因?yàn)榇蛴☆^沉積一層又一層擠壓塑料，以形成3D打印對(duì)象。對(duì)于一些學(xué)生來說，g代碼可能是他們**次接觸編程。由于一個(gè)指令集可以有數(shù)千行長，所以學(xué)生們不一定會(huì)直接編碼命令。幸運(yùn)的是，切片軟件會(huì)自動(dòng)處理這個(gè)任務(wù)。但是，如果在打印過程中對(duì)象有問題，那么能夠檢查代碼以尋找明顯的問題通常是有幫助的。盡管切片軟件可以自動(dòng)處理g代碼的創(chuàng)建，但這種對(duì)編碼的暴露是對(duì)成熟計(jì)算機(jī)編程的一個(gè)極好的介紹。Slicer軟件處理的不僅僅是g代碼生成，我們將在稍后討論。

精通3D打印技術(shù)會(huì)教學(xué)生學(xué)習(xí)故障排除技巧

盡管3D打印已經(jīng)存在了幾十年，但在某些方面，它仍然是一項(xiàng)不斷發(fā)展的技術(shù)。為了說明這一點(diǎn)，讓我們考慮一下之前的噴墨打印機(jī)類比。要使用噴墨打印機(jī)打印文檔或照片，只需打開打印機(jī)，排隊(duì)文檔，然后單擊[打印]按鈕。就是這樣。問題發(fā)生相對(duì)較少，當(dāng)它們發(fā)生時(shí)，修復(fù)通常相當(dāng)簡單。但3D打印機(jī)就不是這樣了。雖然這項(xiàng)技術(shù)令人印象深刻，但3D打印仍然是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。即使是通常持續(xù)可靠地處理打印作業(yè)的高端機(jī)器也會(huì)不時(shí)遇到問題（或者至少需要在指定的時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行維護(hù)）。這意味著，當(dāng)你在3D打印機(jī)上打印一個(gè)物體時(shí)，事情不可避免地會(huì)出錯(cuò)，無論是在軟件方面還是在硬件方面。這實(shí)際上是一件好事，因?yàn)樵诮鉀Q問題的機(jī)會(huì)真正學(xué)習(xí)。

Brozan 3D打印如何提供幫助

Brozan 3D打印自豪地提供一系列3D打印設(shè)計(jì)和合同3D打印服務(wù)。無論您是想創(chuàng)建CAD文件，您需要與3D打印機(jī)通信，還是想尋找3D打印服務(wù)提供商，Brozan 3D打印都擁有實(shí)現(xiàn)您的項(xiàng)目目標(biāo)所需的專業(yè)知識(shí)。

3D打印建筑沙盤模型 (46)_副本.jpg