3D打印教案.pdf

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实习课教案
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本课题授课时间范围
课题3D打印基本操授课时数80
课题名称年月日至
作计划课日20
年月日
分课题§3D打印基本操作需用课日20
第周至第周

教

学

目

的

要
、维修及专业打印机的维护
求

重点:能制作及后置处理3D零件
难点:掌握正向三维工程设计
实习设备和材料
设备:UP!三维打印机
工具:笔刀、镊子、六角扳手、小铲子、尖口钳手套、喷嘴扳手、夹子
主要作业项目及评分标准:
3D打印操作评分标准表
内容评分标准得检查重备注
分点





、实用、坚固20

8.“6S”工作按整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全要求10
说明:
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§3D打印基本操作
一、相关知识
(一)3D打印概论
3D打印的历史:1984年,CharlesHull发明了将数字资源打印成三维立体模型的技术;1988
年,3DSystems公司开始生产第一台3D打印讥SLA-250,体型非常庞大。2012年12月美国
分布式防御组织成功测试了3D打印的枪支弹夹(图)
3D打印技术的发展状况:1990年,以纸为原料的分层实体制造技术(LOM)。1994年,华
中科技大学快速制造中心研制出国内第一台基于薄材纸的LOM样机,1995年参加北京
机床博览会时引起轰动。LOM技术制作冲模,其成本约比传统方法节约1/2,生产周期
也大大缩短。经过20多年的发展,这个产业,美国、以色列、德国领跑全球,中国跟
随其后。1、3D打印规模化发展尚需8到10年,2、3D打印个人消费将成为亮点
3D打印机的分类:3D打印机的分类可以从很多方面的来进行分类,如成型技术不同,
应用领域不同,打印尺寸精度不同,打印材料不同等等。
1按照成型技术分类
当前市场上的疾速成型技能分为3DP技能、FDM熔融层积成型技能、SLA立体平版印刷
技能、SLS选区激光烧结、DLP激光成型技能和UV紫外线成型技能等。
2按照打印材料分类
序
加工方式主要加工对象加工方式简介
号
激光烧结成热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉利用激光照射材料,使材料熔融后烧结
01
型末型。
熔融沉积成热塑性塑料、金属、蜡、可食用将热熔性材料加热融化,通过喷头挤出
02
型材料而后固化成型。
分层实体制将一层层被加工材料相互粘合,然后切
03纸、金属膜、塑料薄膜
造成型。
粉末粘接成陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末、铺设粉末,然后喷射粘合剂,让材料粉
04
型石膏粉末粘接成型。
.
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电子束熔化利用电子束轰击材料,使材料熔融后烧结
05金属
成型成型。
通过紫外光或者其他光源照射凝固成型,
06光固化成型光敏树脂
逐层固化。
3按照应用领域分类
按照应用领域3D打印机的分类一般分为4类:桌面型3D打印机,多色桌面级3D打印
机,工业级3D打印机,多色工业级3D打印机。
3D打印技术未来的发展:3D打印(3DPrinting)技术作为快速成型领域的一种新兴技术,目
前正成为一种迅猛发展的潮流。目前仍面临着多方面的瓶颈和挑战:
(一)成本方面。现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了困难。
(二)打印材料方面。目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成
型品的物理特性较差,而且安全方面也存在一定隐患。
(三)精度、速度和效率方面。目前3D打印成品的精度还不尽人意,打印效率还远不适应
大规模生产的需求,而且受打印机工作原理的限制,打印精度与速度之间存在严重冲突。
(四)产业环境方面。3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版
风险大增,现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。
3D打印技术的应用市:3D打印技术的应用领域
应用领域
图1:功能应用分类
资料来源:Wohlers
图2:市场应用分类
(二)正向三维工程设计





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(三)3D打印工艺设计及材料分析
-融熔沉积技术
-紫外光固化技术
-立体光固化技术
-分层实体制造技术
-选择性激光烧结技术
-粉末粘结技术
(四)制作及后置处理






(五)桌面打印机的拆装、维修及专业打印机的维护
、维修

(六)3D软件安装

Cimatron软件的安装
切片软件Cura的安装
二、实习步骤
(1)安装打印机(安装软件、安装驱动)
第一步:安装喷头
1)卸下喷头上的塑料外壳;
2)拧下螺丝(见d),对喷头进行调试;
3)确保喷头和挤出轴在同一水平面上;
4)将喷头电源线插入插座(c),然后将喷头外壳重新装上。
第二步:安装打印平台
将平台升起至便于安装底部螺丝的高度,且使其和打印平板的螺丝孔对齐
.
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(见f),然后从顶部放入螺丝并拧紧。
第三步:安装材料挂轴
将材料挂轴背面的开口插入机身左侧的插槽中(a和b之间的方孔),然后向
下推动以便固定。
(2)载入一个3D模型
(3)使用基本功能、启动程序





三、示范操作
示范设备保养过程,
示范零件打印,
示范调平打印平台。
四、安全注意事项
无电确认电源线是否牢固的插入。
喷头或平台未能达到工作温度
,如果没有,初始化打印机。
,更换加热器。打印材料无法挤出材料在喷头内堵住,轴承和送丝机之间的
间隙过大。无法和打印机相连接
。
,然后再次插入。
-关闭电源再打开电源。
。
五、实习安排与要求
成立3个小组,设组长一名。
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用UG绘制






六、巡回指导(全课题)
1、禁止将与生产无关物品带入生产实习现场
2、指导学生进行设备保养及教室清理。
3、进入生产实习现场必须按岗位要求穿戴好工作衣、帽、鞋、等劳防用品。
4、保证生产实习现场各类电气线路的安全。
七、作业评分
3D打印操作评分标准表
内容评分标准得分检查重点备注





、实用、坚固20
一套组合
件

养
8.“6S”工按整理、整顿、清扫、10
作清洁、素养、安全要
求
评分人:日期
八、小结
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