第26课马良的新“神笔”——3D打印
11页1、第 26 课 马良的新 “神笔 ” 3D打印教学目标知识与技能:1了解 3D 打印机。2了解 3D 打印技术。3了解 3D 打印的应用。过程与方法:通过师生交流,让学生了解什么是 3D 打印机,什么是 3D 打印技术,并了解 3D 打印的应用价值。情感、态度与价值观:通过对 3D 打印技术及其应用价值的了解,体会技术给人们生活带来的改变。教学重点1了解 3D 打印机。2了解 3D 打印技术。教学难点1. 了解 3D打印技术。2. 3D 打印的应用。对教材的处理及二次开发对 3D打印做全面了解,包括:?1.3D 打印的起源?2. 什么是 3D 打印?3. 关于 3D 打印机?4.3D 打印的优势?5.3D 打印应用领域?6.3D 打印的流程教学过程一、导入同学们对3D 打印一定不陌生吧?请你跟同学们介绍一下你参那么,今天就让我们一起走进3D 打印世界!二、了解3D 打印3D 打印的了解!1. 什么叫 3D 打印?它是一种以3D 设计模型文件为基础,运用不同的打印技术、方式使特定的材料,通过逐层堆叠、叠加的方式来制造物体的技术。2.3D 打印技术的起源关于 3D 打印技术的理念, 我们要穿
2、越回19世纪,您没看错这个是有记录可以考证的。从历史上看,快速成型技术(3D 打印技术)的核心思想最早起源于19世纪照相雕塑( Photosculpture )技术和地貌成形( Topography )技术。虽然 3D 打印技术起源很早,但是受限于当时的材料技术与计算机技术等众多学科,此并没有实现广泛应用与商业化,随后技术的正式研究开始于20世纪 70年代,直到世纪 80年代技术才得到了实现。其学名为“快速成形”。三、了解3D 打印机因201. 3D 打印机分类目前国内还没有一个明确的3D打印机分类标准, 但是我们可以根据设备的市场定位将它简单的分成三类:个人级、专业级、工业级。四、了解3D 打印技术1.3D 打印的过程3D 打印,是快速成型技术的一种,以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体。2.3D 打印原理利用 光固化 和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”, 与电脑连接后, 通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。五、 3D 打印的应用海军舰
3、艇2014 年 7 月 1 日,美国海军试验了利用3D打印等先进制造技术快速制造舰艇零件,希望借此提升执行任务速度并降低成本。2014 年 6 月 24 日至 6 月 26 日,美海军在作战指挥系统活动中举办了第一届制汇节,开展了一系列“打印舰艇”研讨会,并在此期间向水手及其他相关人员介绍了材制造技术。3D 打印及增美国海军致力于未来在这方面培训水手。采用3D 打印及其他先进制造方法,能够显著提升执行任务速度及预备状态,降低成本,避免从世界各地采购舰船配件。美国海军作战舰队后勤科副科长 Phil Cullom 表示,考虑到成本及海军后勤及供应链现存的漏洞,以及面临的资源约束,先进制造与 3D打印的应用越来越广,他们设想了一个由技术娴熟的水手支持的先进制造商的全球网络,找出问题并制造产品。航天科技2014 年 9 月底, NASA预计将完成首台成像望远镜,所有元件基本全部通过3D打印技术制造。 NASA也因此成为首家尝试使用3D 打印技术制造整台仪器的单位。这款太空望远镜功能齐全,其50.8毫米的摄像头使其能够放进立方体卫星( CubeSat,一款微型卫星) 当中。据了解, 这款太空望远
4、镜的外管、 外挡板及光学镜架全部作为单独的结构直接打印而成, 只有镜面和镜头尚未实现。 该仪器将于2015 年开展震动和热真空测试。这款长 50.8 毫米的望远镜将全部由铝和钛制成,而且只需通过3D打印技术制造4 个零件即可,相比而言,传统制造方法所需的零件数是3D 打印的5-10 倍。此外,在 3D 打印的望远镜中, 可将用来减少望远镜中杂散光的仪器挡板做成带有角度的样式,这是传统制作方法在一个零件中所无法实现的。3D打印火箭喷射器的测试2014 年 8 月 31 日,美国宇航局的工程师们刚刚完成了3D打印火箭喷射器的测试,本项研究在于提高火箭发动机某个组件的性能,由于喷射器内液态氧和气态氢一起混合反应,这里的燃烧温度可达到6000 华氏度, 大约为 3315 摄氏度, 可产生 2 万磅的推力,约为 9 吨左右,验证了3D 打印技术在火箭发动机制造上的可行性。本项测试工作位于阿拉巴马亨茨维尔的美国宇航局马歇尔太空飞行中心,这里拥有较为完善的火箭发动机测试条件,工程师可验证3D 打印部件在点火环境中的性能。制造火箭发动机的喷射器需要精度较高的加工技术,如果使用3D 打印技术, 就可以降
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