3d打印培训心得体会（精选9篇）
接下来就是满满的理论与实践操作相结合的课程。通常理论课程会很无聊，因为有过很多类似的培训，说实在的真的很无聊。但这次的培训，我只能用“受益匪浅”这个词来形容。培训中，有专门讲授理论的主讲老师，还有专门教你操作的助教老师，一步一步让我们掌握相关理论与技术。
通过这次的培训学习，我们了解到3d打印技术早在19世纪就以被应用，历经几个世纪不断发展他已经逐渐成为一种新型的工业制造工艺，而且还在蓬勃发展。基本掌握了3d扫描技术、3d修模技术和3d打印技术。
3D打印技术在欧美发展得非常快, 同时也被应用到不同的领域, 比如可以打印不同类型的金属或者用不同颜色的塑料做成不同的模型, 比如建筑模型。同时它也被应用到制造领域, 你可以自己花5000~30000美元买一个3D打印机在家里打印一些东西。笔者自己从网上买过一个3D打印机, 打印过一个火箭模型, 比手工制作的传统模型便宜很多。在美国有些人还开办了3D打印商店, 人们可以拿自己的设计到店里面打印。最近来自美国旧金山的Divergent Microfactories (DM) 公司推出了世界上首款3D打印超级跑车“刀锋 (Blade) ”。
2015年8月21日下午, 国务院总理李克强主持国务院专题讲座, 讨论加快发展先进制造与3D打印等问题。主讲者是中国工程院卢秉恒院士, 而“听众”还包括国务院副总理、国务委员, 以及各部部长、央企、金融机构的负责人。第一会议室平日里是召开国务院常务会议、讨论部署重大政策的地方。今天, 它变成本届政府首次“专题讲座”的课堂。这次专题讲座题目也很“潮”:先进制造与3D打印。
十八大以来, 我国正加速经济结构调整, 努力寻求企业的升级改造。近期的京津冀一体化新布局和我国“十三五”的创新驱动战略逐步成为新常态下, 如何发挥我国工业整体综合性强的优势, 利用好高校、科研单位众多人才, 加快工业升级换代、自主创新, 以及在我国经济第三次浪潮下的引领作用, 3D打印技术的推广和开发无疑是其中的重要推手。
一、3D打印对工业革命的意义
2013年汉诺威工业博览会上, 由“产官学”组成的德国“工业4.0工作组”发表了题为《德国工业4.0战略计划实施建议》, 称物联网和制造业服务化宣告着第四次工业革命的到来, 同时, 也是德国政府《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一, 并已上升为德国国家战略, 旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。德国联邦政府投入达2亿欧元, 借鉴德国版工业4.0计划, 也是拟议中的中国制造业顶层设计———“中国制造2025”的既定方略。2014年10月10日, 中国国务院总理李克强访问德国期间, 中德双方发表《中德合作行动纲要:共塑创新》, 宣布两国将开展“工业4.0”合作。2015年5月19日, 国务院正式印发了我国实施制造强国战略第一个十年行动纲领———《中国制造2025》。《中国制造2025》剑指工业4.0。德国工业4.0项目主要分为两大主题:一是“智能工厂”, 重点研究智能化生产系统及过程以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”, 主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。
二、3D打印技术科研现状与趋势
近年来, “3D打印技术”似乎成了科技新闻报道中的高频词汇。前不久主题为“我国3D打印技术的现状及发展趋势”的西苑沙龙在京举行。国内外著名大学、研究机构及产业界的院士、专家、学者与企业家代表, 各陈所学, 互动交流。
3D打印其实是一个通俗、形象的概念, 在学术界一般被称为增材制造、堆积制造、增量制造或快速原型制造。现在, 这一技术是指基于离散材料逐层堆积的成形原理, 依据产品三维CAD模型, 通过软件与数控系统将特制材料逐层堆积固化, 制造出实体产品的数字化制造技术。这是一项融合了计算机软件、材料、机械、控制、网络信息等多学科知识的综合性、系统性的技术。
上世纪90年代是3D打印技术蓬勃发展的时期, 至少有十几种新工艺和新系统设备先后面世, 但3D的快速发展还是在美国总统奥巴马提出振兴制造业的战略之后。其发展现状可概括有几点: (1) 从快速原型、工艺辅助等间接制造向零部件直接制造转变; (2) 多学科交叉融合发展, 3D打印应用领域不断扩大; (3) 3D打印装备向产品化、系列化和专业化方向发展; (4) 形成了相对完整的3D打印制造产业链, 3D打印制造装备也从高端型向普及型快速转变。
我国3D打印技术与国外基本上同步启动、同步发展, 国内3D打印技术科研水平也是位居世界前列, 但与欧美还有差距。现已从当初的制造业逐步走向人们的日常生活中。未来几年, 我国3D打印技术重点围绕高端工业产品和大众个性化消费产品两大类对象, 加强3D打印有关的基础理论与成形微观机理、设计方法、关键工艺技术研究, 高性能、高精度、高效率工艺装备研制, 以及相关标准规范制定。在青岛, 已成立中德工业4.0推动联盟。首届世界3D打印博览会也是在青岛举行的。
前不久, 2006年诺贝尔物理学奖得主乔治·斯穆特 (George Smoot) 博士来了中国, 新浪科技受邀对其进行了专访。此次斯穆特博士前来的主要身份, 既不是诺贝尔奖获得者, 也不是科普作家或者喜剧演员。2015年9月9日下午, 乔治·斯穆特博士以投资人的身份出现在了清华科技园的一场发布会上, 宣布与清华科技园孵化的3D打印机开发企业O.ME签约。除了获得2000万元人民币的天使轮融资之外, 这家3D打印领域的初创公司还成了斯穆特在中国的第一笔投资。
三、3D打印技术目前的应用领域
3D打印产业发展的关键在应用, 目前主要应用于:航天航空、汽车等零部件制造、生物医疗、建筑工程模型、工业模具制造、人造珠宝饰品等。随着3D工艺的研究开发及3D打印的普及, 其应用领域会不断扩展。
四、3D打印技术目前面临的问题
中国工程院院士卢秉恒曾经感慨, 我国的3D打印技术进步很快, 但仍然落后于欧美, 而落后的原因并不是研发时间晚了几年。国内企业在研发上投入少、底子薄、资金少, 制约了研发投入。此外, 政府的支持力度也不够。
3D打印在技术和应用上存在几个问题有待解决:第一, 怎么检测。要作为产业, 没有一个通用的检测方法可能不行;第二, 性能的稳定性也需要检测;第三, 尺寸精度也有待提高;第四, 组织结构需要研究;第五, 效率问题。
大家对3D打印还不太认识, 了解的人少, 直接影响了普及和应用。
五、增进3D打印技能培训课程建设的几点对策建议
目前, 3D打印技能培训及课程设置在我国各类学校几乎还是空白的, 各级懂3D打印技能的人才奇缺。各地各级政府和教育机构对此还没有足够的重视, 甚至是还一无所知。
21世纪, 拼的是技术创新, 拼的是人才。人才的培养需要时间, 需要有个周期。为了迎接新的工业革命的到来, 为我国的“工业制造2025”, 把3D打印列入学校课程设置, 把3D打印技术培养列入高职高专学校技能培训计划就显得极为重要和迫切了。
1.为了3D打印在产、学、研、用全方位的发展, 我国高职院校应与相关企业及科研单位联合进行3D打印技术开发, 建立3D打印的打印材料研发基地, 抢占3D打印的制高点。
2.在学生中加强对3D打印知识方面的普及工作, 宣传国家和地方政府的相关扶持政策和指导规划, 激发学生对3D打印技术的兴趣和热情。如:北京已率先启动了对发展扶持3D打印产业政策, 3月3日北京科委印发了《促进北京市增材制造 (3D打印) 科技创新与产业培育的工作意见》, 其中特别提出到2017年, 培育出2~3家3D打印龙头企业, 10家以上骨干企业。
3.校际联合、校企联合, 教育相关部门牵头, 积极争取组建地方3D打印协会, 整合科研、打印企业和应用制造业等资源。还应定期或不定期的组织3D打印技术研讨会扩大影响, 并适时牵头做制定行业规范的前期工作。2012年10月, 中国3D打印技术产业联盟成立, 这是世界上第一个该产业联盟。
4.结合“大众创业、万众创新”, 在各类高校的“众创空间”指导和孵化以3D打印产业链相关的自主创业和技术人员的就业。
5.各地方教育部门应多在科研立项和资金资助方面鼓励教师及相关人员和单位做工业级的3D打印材料基础研发和生产, 激励大家积极进行3D打印工艺、技术开拓和应用软件的开发, 做好自主知识产权的保护。
6.在高校工业设计专业, 特别是高职院校相关工科专业增设3D打印课程, 适时开设其专业。在中学试点普及3D打印知识或开设手工课, 筹备组织全市学生3D打印大赛, 为迎接3D打印的快速发展储备人才。
前几节课是理论课程。一直以为理论课程会很无聊，因为上过很多类似的培训班，说实在的真的很无聊。但现在回想起来对于这次的培训课程，我只能用受益匪浅来形容。老师会根据现场学员的实际的情况来安排，绝不是单纯的讲讲ppt，或是写一个讲义怎么简单。通过这次的培训学习，我才知道这门技术早在19世纪就以被应用，历经几个世纪不断发展他已经逐渐成为一种新型的工业制造工艺，而且还在蓬勃发展。通过学习自己还知道了3D打印的工艺过程，知道了3D打印拥有着不同的成型工艺及对应的生产材料。有利用特殊波长的光进行固化的液态材料，有利用高温进行烧结、熔融或者是粘结的粉末材料，有热塑性材料等等。每一种新材料和加工工艺的诞生都经历了不少中心环节，克服不少困难，最后展现在我们的面前。
真的不要以为3D打印很难，其实这个技术是很有亲和性的。因为它的个性化和定制化太强。在实践的培训阶段，才是这次培训的关键。要3D打印出一件自己想要的东西，主要分为2步。第一步就是设计、第二步就是打印。很多时候我们想的到自己想要什么，比如一个模型、一个手办、一个小玩意儿。其实通过自己简单而专业的设计，就能通过3D打印来实现。在这个3D打印培训上有cad的详解和模组的编辑，切片的分解，打印设计等。很多复杂的操作按着指导的来，一步步的符合逻辑而且快速。
在进行3D打印之前，必须依靠前端的建模软件进行设计创建三维数据模型，常见的三维CAD设计软件有国外的Solidworks，NX，国内中望3D等。由于中望3D具有灵活的自由曲面混合建模功能，能满足企业进行精确设计的需求，而且在版本中加入了直接输出到“3D打印机”(Print3D)的功能，让用户非常方便快捷地与3D打印机交互，快速打印.轴承效果图完工见左上图，即重要的前端三维CAD数据模型已创建完毕，接下来要实现3D打印。
由于3D打印是一种快速成型技术，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，前提是必须以数字模型文件为基础，因此，需要通过前面的产品建模三维CAD数据模型创建完毕，接下来可用3D打印机把模型打印出来：
第一步：由于3D打印文件格式为STL，首先将设计好的模型图纸用中望3D输出转为STL格式。中望3D有完整的输入输出数据接口，专用于与3D打印软件无缝接合。选择“文件”操作界面上的“3D打印”按钮(如下图)，可以自动切换到专用3D打印软件界面，无需手动转换STL格式，进行3D打印编程工作，
第二步：把轴承STL文件输入到3D打印机对应的打印管理软件，由于3D打印机有一个最大打印尺寸，可以根据打印机的可打范围对产品的位置、放置方向、比例大小和打印属性进行调整。
Objet公司的3D打印机可以通过Objet Studio打印管理软件来对打印产品进行输出前的产品调整并指定打印材料。相关设置完毕就可以输出到3D打印机进行实际的产品打印。
可以根据实际需要对零件调整比例，从上图可知原始大小已经适合打印操作，调整产品放置位置，放置在打印工作台范围内。
指定对应的打印材料。
第三步：通过输出打印机功能实现打印操作。
从上图可以得知打印加工所需时间04:17、产品重量166g、承托重量85g，所需材料总重量为251g，最后待打印机完成打印。如下：
1.3D打印技术概要...................................................1 1.1 3D打印技术原理..............................................1 1.2 主要的3D打印技术类型.......................................1 1.2.1 3DP：三维印刷技术......................................1 1.2.2 FDM：熔融层积成型技术..................................1 1.2.3 SLA：立体光固化技术....................................1 2.3D打印技术主要应用领域...........................................1 2.1医学领域.....................................................2 2.1.1术前病患部位诊断.......................................2 2.1.2人体组织替代品制作.....................................2 2.2军事领域.....................................................2 2.3教育领域.....................................................2 3.3D打印技术的社会隐患.............................................3 3.1“克隆人”有可能再成话题.....................................3 3.2安保系统面临威胁.............................................3 3.3自制武器泛滥.................................................3 3.4假冒伪劣产品当道.............................................3 4.3D打印技术的展望.................................................4
《多媒体技术与应用》课程论文
摘要：3D打印思想起源于19世纪末的美国，并在20世纪80年代得以发展和推广。经过多年的研究，3D打印技术得到了极大的进步，在社会的各个领域得到应用，为推进社会发展做出了极大的贡献。随着技术成熟，这一尖端技术也从实验室一步步走进寻常百姓家。但是随着技术的普及，其不安的隐患也一点点显露。
关键词：3D打印 技术概要 应用领域 社会隐患
1.3D打印技术概要
1.1 3D打印技术原理
3D打印是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。
3D打印机堆叠薄层的形式有多种多样。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。
1.2 主要的3D打印技术类型
1.2.1 3DP：三维印刷技术
采用3DP 技术的3D 打印机使用标准喷墨打印技术，原料使用粉末材料，如陶瓷粉末、塑料粉末、金属粉末等。3DP 技术工作原理是，先铺一层粉末，然后使用喷嘴将粘合剂（如硅胶）喷在需要成型的区域，让材料粉末粘接，形成零件截面，然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程，层层叠加，获得最终打印出来的零件。1.2.2 FDM：熔融层积成型技术
熔融沉积又叫熔丝沉积，它是将丝状热熔性材料加热融化，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出，沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上，温度低于固化温度后开始固化，通过材料的层层堆积形成最终成品。FDM 技术的优势在于制造简单，成本低廉。1.2.3 SLA：立体光固化技术
固化技术是最早发展起来的快速成型技术，也是目前研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的快速成型技术之一。光固化技术，主要使用光敏树脂为材料，用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面，这样层层叠加构成一个三维实体。
2.3D打印技术主要应用领域
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2.1医学领域
2.1.1术前病患部位诊断
传统医学的术前诊断，主要是通过X光线和CT仪器对手术部位的扫描，之后完全由医生的经验和手术团队的讨论来确定手术方案。这样的术前诊断存在一定的风险，毕竟通过平面的扫描图很难将人体内部的结构完全清晰正确的显示出来。手术时，在打开患者的病患部位时发现内部结构和事先讨论的情况有出入，从而导致手术陷入危机甚至失败的例子数不胜数。
利用3D打印技术，可以将患者病患部位的结构立体化的呈现出来，用于复杂手术的术前研究。据报道，美国一位儿科医生成功打印制作出人体心脏实物模型，使手术操作人员更好地掌握患者心脏结构，以此减少手术风险。通过这一技术，大大缩短了手术周期，提高了手术的成功率。2.1.2人体组织替代品制作
传统医学领域的人体组织替代品制作，由于需要制作模具，导致制作工艺复杂、制作周期漫长；通过3D打印技术，不用建模可以直接打印，制作速度大大提高。比如，人体某块骨骼缺失或损坏需要置换，首先可扫描对称的骨骼，形成计算机图形并做对称变换，再打印制作出相应骨骼。
这项技术可应用于牙齿种植、骨骼移植、重建义肢等医学领域。据中国日报网报道，一位83岁的骨髓炎患者接受了下颌骨移植，所用的人造骨骼是一个3D打印成品，而打印出的的下颌骨未对患者的语言和表达造成影响。德国研究人员利用3D打印等相关技术，制作出柔韧的人造血管，并能使血管与人体融合，同时解决了血管人体排斥的问题。
2.2军事领域
美军的F-22战机，虽然性能优异，但是其制造工艺复杂，制造周期漫长，而且传统的“减法”制造方法导致了原料大量浪费。因此美国军事领域的专家一直致力将3D打印技术应用于大型军事设备的制造。奥巴马政府上台后依然将这一项目作为美国军事领域的重点项目。但是由于技术的局限性，将3D打印技术应用于大型军事设备的制造迟迟没有进展。
虽然在有些方面频频碰壁，但是不可否认3D打印技术在军事方面发挥着巨大的作用。主要表现在武器受损部件的维护和武器复杂小零件的生产。美军安妮斯顿陆军基地采用激光近净成型成功维修M1艾布拉姆斯坦克的燃气涡轮。2014年7月1日，美国海军利用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。
有了3D打印技术，只要知道武器构件的结构和材质，无论多复杂，都可以做出来，而且成本还很低，制造装备就变得异常容易。这显然将使武器的价格下降和生产速度大大加快，尤其会使尖端武器“白菜化”，使一些原本为大国、强国垄断的武器生产能力，扩散到小国、发展中国家或某些集团手里。
2.3教育领域
3D打印技术在教育领域也掀起了一场的新的热潮。世界各地的教育机构纷纷研究怎么将这一技术应用到教育与学习中。
如今3D打印的身影在各个学科的教学中已经处处可见。在化学教育中，3D打印可以制作3D 立体分子模型；在生物教育中，3D打印可以打印出分子、病毒、器官、人工关节
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或其他模型；在地理教育中，3D打印可以制作立体的地形图、人口统计图等直观模型；在历史教育中，3D打印可以用于复原历史上的工艺品、古董，用于复制易碎物品，也可以将化石真实的展现在学生面前。借助这些3D打印的工具，能将学生的学习对象更加直观的呈现出来，提高了教学效率，也利于学生对知识的消化吸收。
除了上述的应用方式外，还可以让学生亲身体验3D打印技术。玛丽·华盛顿大学的教师在2012 年的设计入门课程中使用3D 打印机作为学习环境，由学生扫描实物或自己设计出物品，打印出原型，并在此基础上试验和改进。这种教育方式激发了学生的学习积极性、提高了学生的动手能力和参与能力、培养了学生的创造性和创造力。
3.3D打印技术的社会隐患
3.1“克隆人”有可能再成话题
3D打印技术在人造器官和组织方面取得的巨大进展的确为广大患者带去了福音。但是3D打印技术日新月异的突破，让人们不得不面对一个巨大的问题：既然人体器官和骨骼都可以顺利3D打印，那么3D打印一个生命个体也将成为可能。
之前的细胞克隆人曾在全球范围内引起了轩然大波，如果3D打印也可以“克隆”人的话，一场新的**在所难免。那些失去亲人朋友的人，如果知道3D打印可以让亲人团聚，朋友重逢，这巨大的诱惑也许会让他们踏出危险的一步，那么“人死不能复生”的定律又将置于何处。利用3D打印“克隆人”，那些不法分子干起不法勾当将会更加得心应手，替罪羊也将一抓一大把。
人类一直遵循有性繁殖，但是“克隆人”一旦出现，将打破孟德尔的遗传规律和人类传统的生育模式，使人伦关系模糊、混乱，甚至颠倒，道德伦理和法律也将面临挑战。
3.2安保系统面临威胁
利用3D打印技术，得到假指纹、假脸、假虹膜已经成为现实。这就意味着那些高科技的安保系统将失去用武之地。不法分子只要获取目标人的指纹、虹膜等数据，那些严密的安保将如同摆设。电影中那些间谍突破重重安保获取机密的情节将成为现实。
这就意味着，3D打印技术如果落入不法分子手中，个人档案、企业资料甚至国家机密就如同曝晒在光天化日之下。
3.3自制武器泛滥
利用3D打印技术，自制武器也将成为现实。在中国持有武器是违法行为，如果3D打印武器泛滥，社会安全将受到前所未有的威胁。即使在美国等西方国家，允许百姓合法持有武器，但是在自制3D打印武器的冲击下，事态也会失去控制。
2014年5月8日，日本警方逮捕了一位名叫工井村义友的27岁大学员工，原因是他从国外网站上轻松获得了3D打印枪的图纸，并涉嫌非法持有两把可以发射真子弹的3D打印枪。这只是这类事件的冰山一角。
3.4假冒伪劣产品当道
仅从外观上消费者可能很难分辨出产品的真伪，这为黑心商家提供了可乘之机。利用3D打印技术，不法商家可以很轻松复制出目标产品的外观。这就意味着假冒伪劣产品将大量出现在市场上。原本凭借着产品良好的工艺、优异的质量和优秀的用户体验打下市场基
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础的商家将会面临巨大的商业危机。
4.3D打印技术的展望
万物都是一柄双刃剑。一项新技术的发展，利与弊总是一起出现的，关键是使用者如何利用这项技术。
“克隆人”的问题依然存在，但是我们不可否认治疗性的“克隆”是必须的。这是现代医学发展的必然。3D打印在推进社会发展方面做出的贡献我们有目共睹，我们不能因为一点小的危害就全盘否定一件事物。只要我们更加系统更加规范的利用3D打印技术，其弊端就能被无限的缩小。
为了防止3D打印危险物品或者仿冒正规商品。我们可以建立一个版权的认证环节。可以要求所有的3D打印机都连接互联网，否则无法打印。网上的3D打印的图纸必须从正规渠道获得。用户在3D打印时，通过连接互联网的认证系统，对3D图纸进行认证，如果3D图纸属于危险品或者无法认证的物品就无法打印。这样在一定程度上能减少3D打印危险品和仿冒商品的可能。这仅仅只是一种设想，但是随着技术的发展，相信这些弊端最终会被消除。
综全篇所述，3D 打印将改变第二次工业革命产生的以装配生产线为代表的大规模生产方式，使产品生产向个性化、定制化转变。3D 打印机的推广应用将缩短产品推向市场的时间，在数小时内通过3D打印机就可将产品“打印”出来，从而不需要大规模生产线，不需要大量的生产工人，不需要库存大量的零部件。相信在不久的未来，3D打印能融入每一个人的日常当中，成为生活不可分割的一部分。
参考文献：
3D打印工艺是近几十年来全球先进技术, 他与传统切削等材料的“去除法”不同, 增材技术将采用细微原材料一层一层的堆叠而生成三维立体的实体, 因此被通俗的称为“3D打印”, 也可以把3D打印理解为无数个2D打印平面堆叠而成的。该工艺只需在电脑上设计出模型 (或者扫描实体得到数据) , 就可以用3D打印机打印出实物。该工艺无需传统的刀具, 模具, 车床以及复杂工艺, 可快速地将设计生产为实物。
扫描实物得到模型数据在工程学上属于逆向工程 (RE, 如图1) , 就是通过技术手段建立实物的三维数字模型, 并进一步对模型进行优化处理。在通过逆向工程得到三维数字模型之后通过3D打印机打印 (有时三维数字模型数据要经过处理) 。
2 扫描数据方法
数据的测量是产品三维数字化模型的关键环节, 是通过专门的测量工具和测量方法获得实物表面离散点的三维坐标。只有根据这些数据才能实现实物多元化外表面的建模、评价、修改和打印。既然数据会直接影响到后期工艺的处理, 所以这一步骤是非常关键的一个环节, 所以测量方法的好坏会直接影响到是否真实反应了实物, 因此这一过程是整个工艺的逆向工程的基础。
目前有很多种技术可以完成此工艺。不同的测量方法有着不同的测量精度、经济性、速度等等。所以我们在实际操作过程中就要选择对应的测量方法。扫描数据方法主要有如图2。
2.1 接触式测量
通过接触式仪器沿实物表面移动, 在接触移动的同时检测出接触点的三维坐标。此种测量方法虽然对实物的材质和色泽没有特俗要求, 可达到很高的测量精度, 但是对于有着复杂内部型腔和复杂曲面有着明显的不足。该方法最大的缺点就是测量过程过分依赖测量者, 需要测量者来判断和操作。
2.2 非接触式测量
非接触式测量是利用声﹑光﹑电磁等与实物表面发生相互作用的物理现象来获取实物的三维坐标信息。由于非接触式测量的速度快﹑精度较高, 且不用与实物接触, 因而可用于对软质材质的物体进行测量。此种技术现在在市场上很受欢迎, 市场潜力越来越大。随着计算机技术﹑CCD摄像技术﹑机器视觉技术及精密制造技术的快速发展, 在逆向工程中最为常用的激光法变得尤为重要。激光法是目前最成熟, 也是应用最广泛的一种方法, 其原理如图3。
3 数据处理
相异的数据采集方法就为逆向工程产品CAD建模提供了不同的数据来源。在很多情况下, 逆向工程中测量得到的被测物的表面点数据量巨大, 其中经常有很多噪声点, 这个数据点被称为“点云”。需要对该数据进行处理才能构造一个曲面。
扫描得到的数据是无数个点的三维数据, 我们运用计算机辅助几何设计技术, 构造被测物原型的CAD模型。常用的方法就是曲面拟合, 一般用插值与逼近二种方法拟合。用插值法的时候, 曲面通过所有数据点, 因此比较适合测量设备精度高。而逼近法, 曲面不必整合所有的数据点, 不过要求对数据点的总体最优的逼近程度, 比较适合测量数据点多, 噪声高的情况。
按照“点云”的组织方式, 模型的产生过程不同, 建模方法分为以下几类。
A.基于特征的建模方法。对被测物进行划分特征区域, 对每个特征进行曲面拟合。就是把数据点划为多个区域, 每个区域就用一种曲面表示。
B.基于截面数据 (切片数据) 的建模方法。这一类的数据有一个特别的分布方式, 就是数据分布于一组平行的截面上。
C.基于可变行模型的建模方法。一个S型形状, 为可变形模型, 数据点A被S包围或S被A包围。在A与S之间建立一个目标函数F与约束, 通过变化S使F达到极值, 以产生数据点的近似表示。此方法难以达到实用。
D.整体的自动建模方法。以上三种方法对复杂或者大型测量物体产生的散乱数据难以精确或者自动拟合。而此方法刚好可以弥补。
几何建模是逆向工程的关键步骤, 同时也是影响逆向工程速度的关键。因此, 提高逆向工程几何建模的自动化程度与通用性是目前逆向工程的一个重要研究方向。
4 打印
通过以上过程我们就可以对所得到的三维数据进行打印, 当然我们也可以手动对数据进行修改, 以达到我们需要的形状。通过软件把数据传输到3D打印机进行打印。
5 结束语
目前3D打印是较火热的一门技术, 它在实际应用中更加具有市场前景。本文简单介绍了3D打印的工艺流程以供与大家交流。
摘要：随着现代科学技术的发展, 3D打印技术已经应用到了很多的领域, 比在在修复文物, 工业制造方面都有着非常出色的表现。本文主要对3D打印工艺进行简单介绍 (包括扫描数据, 数据处理, 3D打印) 。
关键词：3D打印工艺,扫描,数据处理,3D打印
参考文献
[1]张会霞, 朱文博, 编著.《三维激光扫描》.电子工业出版社, 2012.
[2]李中伟, 编著.《面结构光三维测量技术》.华中科技大学出版社, 2012.
[3]Hod Lipson, Melba Kurman (美) , 著.《3D打印》.中信出版社, 2013.
1、掌握基本的DirectX程序的设计能力，学会基本的三维场景设计，学会如何用数学语言描述3D场景。
2、掌握3dmax建模工具软件的使用，并能将设计好的模型存储为direct3d可用的形式以及一些绘制的命令，并将它导入到DirectX程序中，在场景中对其进行位置大小的调整。
二、实验内容和方法
设计一个飞机飞行的场景。场景中飞机必须可以通过键盘来控制飞行的方向以及位置，我们用摄影机跟着飞机行走，飞机走到哪里都会有一些景物，比如：城市，大海，航母，天空，以及云朵。城市，航母，云朵我们用3Dmax建模。
三、实验过程描述
1.我们首先小组集中讨论，设想我们所要构造的场景。
2.我们按照场景的工作量大小进行分工，主要分为建模和编程。
3.分工完成后，我们就各自完成自己所负责的部分。主要是前期的模型制作，如白云，城市，飞机，航母，并导出到.X文件中。
4.我们将这些模型一一导入到DirectX程序中，并对他进行绘制。
5.我们对过程中遇到的问题统一进行讨论，一起解决，最终完成整个场景。
6.观察并运行，得出结果。
四、个人完成部分解析
我是和**一起做一个航母，我做的是航母上半部分的塔台部分。
新建一个3dsMax场景，在前视图开始创建长方体，然后通过转换为可编辑样条线进行修改，对其线段，顶点，边进行倒角，布尔运算等修改，做了个塔台。然后，做了个螺旋楼梯，最后，创建圆柱体，将它转换为可编辑多边形，进入多边形级别，选中一个面，挤出，确定，再倒角重复多个步骤做了个天线。建模的部分就基本完成。完成后，将吴聪的模型合并，一个航母就基本完成了。之后再调整模型，将它成组，缩放。最后导出到.x文件中，之后就让负责编程的同学将他导入到场景。
五、实验小结
计算机实训在不知不觉中就结束了，我感觉自己还有好多东西要学，还有好多的东西不懂呢!我很感谢学校有实训这样的安排，把我们这一学期学的东西系统的集中的进行训练，对我们计算机水平的提高发挥着重要作用!张老师对我们我们耐心的指导，，让我们知道自己在哪方面不足，需要加强，也让我们了解到哪些需要认真的学习，那些是重点，不是没有方向的乱学一通，什么也学不好!
在学习的过程中并不是一帆风顺的，在这之中，因为要操作的东西很多，有时错一步，后面的结果就无法显示，根本检查不出来是哪里出了错!这时候，我们都会耐心的寻找原因，通过这次的实训，我了解到，要真真正正的掌握游戏编程还不是一件简单容易的事儿，但真正掌握后，它带个我们的将是无穷的便捷与科技，我喜欢高端便捷的生活。感谢学校，感谢老师给我的帮助，让我的思想、技能又上了一个台阶!我会努力加油的!
选择性激光烧结技术
许春宝
（中国矿业大学 矿业工程学院，班级 采矿12-6班 学号 01120176 江苏 徐州221116）摘要：综述了选择性激光烧结技术的原理及使用现状，指出了该技术发展的热点和关键。关键词：选择性激光烧结技术；发展；应用
中图分类号：TF124.36文献标识码 A文章编号：
Selective Laser Sintering(SLS)
Chunbao Xu
（School of Mining Engineering,China University of Mining and technology, xuzhou 221008,China)Abstract：This article reviews the principle of SLS and the use of the status quo, the material is the key to the development of SLS.Keywords：SLS;Material;Application引言
目前，国内外快速原型（Rapid Prototyping，简称RP）领域中已有近20 种不同的原型工艺系统，但是这里我们就选择性激光烧结技术（Selective Laser Sintering,SLS)进行探讨。2正 文
（一）SLS的基本原理
该技术由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于1989年研制成功。SLS工艺是利用粉末状材料成形的。将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面，并刮平；用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面；材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起，得到零件的截面，并与下面已成形的部分粘接；当一层截面烧结完后，铺上新的一层材料粉末，选择地烧结下层截面。SLS工艺最大的优点在于选材较为广泛，如尼龙、蜡、ABS、树脂裹覆砂（覆膜砂）、聚碳酸脂（poly carbonates）、金属和陶瓷粉末等都可以作为烧结对象。粉床上未被烧结部分成为烧结部分的支撑结构，因而无需考虑支撑系统（硬件和软件）。
由于该类成型方法有着制造工艺简单，柔性度
高、材料选择范围广、材料价格便宜，成本低、材料利用率高，成型速度快等特点，针对以上特点SLS主要应用于铸造业，并且可以用来直接制作快速模具。
（二）SLS在模具制造中的应用。1． 直接制造模具。
美国DTM公司于1994年推出Rapid Steel制造技术，在SLS—2000系统中烧结表面包覆树脂材料的铁粉，初次成形零件后，置人铜粉中再一起放人高温炉进行二次烧结，制造出的注塑模在性能上相当于7075铝合金，寿命可达5万件以上。
2.采用SLS技术快速制作高精度的复杂塑料模，代替木模进行砂型铸造。或者将铸造树脂砂作为巧烧结材料，直接生产出带有铸件型腔的树脂砂模型, 进行一次性浇铸。在铸造行业中, 传统制造木模的方法，不仅周期长、精度低，而且对于一些复杂的铸件，例如叶片、发动机缸体、缸盖等制造
中国矿业大学青年科研基金资助项目（2005A047）
作者简介:王延庆(1978—)，男，山东肥城人，博士，讲师，cumtwyq@163.com。
木模困难。采用SLS技术可以克服传统制模方法的上述问题，制模速度快，成本低，可完成复杂模具的整体制造。
3.选择易熔消失模料作为烧结材料，采用SLS技术快速制作消失模，用于熔模铸造，得到金属精密制件或模具。运用SLS技术能制造出任意复杂形状的蜡型，实现快速、高精度、小批量生产。
4.根据原型制造精度较高的EDM电极，然后由电火花加工模具型腔。一个中等大小，较为复杂的电极，通常只需要4到8小时即可完成，而且复形精度完全能满足图纸的要求。福特汽车公司曾采用此技术制造汽车模具取得了满意的效果。
5.以SLS成形实体为母模，翻制硅橡胶模，石膏模，环氧树脂模，或者通过RP技术制作模具的基本原型，然后对其进行表面处理，通过金属冷喷涂或电铸等方法，在原型表面形成一定厚度且具有一定强度、硬度和表面质量的薄膜制作模具。
6.将RP技术与精密铸造技术相结合，实现金属模具的快速制造。上海交通大学开发了具有我国自主知识产权的铸造模样计算机辅助快速制造系统，为汽车行业制造了多种模具，北京隆源自动成型系统有限公司也为企业制造了多种精密铸模。
（三）SLS在快速原型制造中的应用可快速制造设计零件的原型，及时进行评价、修正以提高产品的设计质量；使客户获得直观的零件模型；制造教学、试验用复杂模型。单件或小批量生产。对于那些不能批量生产或形状很复杂的零件,利用SLS 技术来制造,可降低成本和节约生产时间,这对航空航天及国防工业更具有重大意义。
（四）SLS使用的材料（1）金属材料
在金属粉末成形方面, 常用如下3种
金属粉末进行成形单一金属粉末;金属与低熔点金属粘结剂的混合粉末;»金属与有机粘结剂的混合粉末。由于单一金属性能单一, 激光烧结以后不能够达到所要求的指标, 固在研究中通常采用后两种形
式的混合金属粉末。上海海事大学对于Fe-C粉末进行了激光烧结实验, 发现对于Fe含量99.16%, C含量014%的Fe-C混合粉末, 在激光功率4715W, 扫描速度0.13m/ s, 扫描间距0.11mm, 切片层厚0.125mm烧结出具有一定精度、致密度的复杂金属零件。根据烧结过程产生的液相量及致密化引起的成形增长方向的收缩, 推导了Fe-C烧结件的相对密度模型, 该模型反映了烧结工艺参数与烧结致密度的关系中北大学使用了Mo/Cu金属粉末进行激光烧结实验, 在成形过程中, 选择了1510W的激光功率, 1000mm/s的扫描速度, 0.11mm的扫描间隔等加工参数得到了烧结密度为6.151g/cm。（2）聚合物材料
全世界对于聚合物的研究主要集中在聚
苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、尼龙(PA)以及工程塑料(ABS)、聚丙烯(PP)等4个方面。对于纯的PS粉末进行烧结得到的原型件变形率较大, 因此现在所使用的均为PS的混合粉末(PS、滑石粉、氧化铝、碳酸钙), 这样的混合粉末进行激光烧结。目前, 使用PA12所得的原型件, 强度可达60MPa, 但是它的收缩变形较大, 这也是当今研究的一个热点。
（3）陶瓷材料
常用的陶瓷材料主要有SiC和Al2O3。由
于烧结温度很高, 所以不能够用激光直接烧结, 需要加入粘结剂, 从而制成陶瓷生坯, 然后通过后处理去除粘结剂, 最后得到最终陶瓷原型件。国外对SiC与有机聚合物的混合粉末进行了烧结研究，国内的南京航空航天大学、大连理工大学、上海交通大学研究了Al2O3 与NH4H2PO的激光烧结, 经过二次烧结后外理, 可以得到强度较高, 密度分布均匀的原型件。南昌航空工业学院对Al2O3/PS复合材料进行了研究, 原型件的翘曲变形量不大于0.13mm, 体积密度不小于0.196g/cm3。缺口冲击韧性的提高幅度大约为20%~50%, 最大缺口抗击强度达到1015kJ/m并且韧性也有所提高。
（4）新型SLS原料的研制-木塑复合材料
木塑复合材料是指采用木纤维或植物纤维与热塑性塑料复合, 经过热压、熔融挤出等不同加工方式制成的绿色环保复合材料。这种新型的代木材料具有可降解性、环境污染小、寿命长、美观、可再生、成本低、力学性能防虫、抗滑、防腐、可喷涂和尺寸稳定性好等优点, 而且可像木材一样进行加工、粘接和固定, 因此木塑复合材料在建筑、家具、运输、包装、公共设施等领域应用前景广阔。目前, 东北林业大学郭艳玲教授等人提出应用木塑复合材料进行选择性激光烧结快速原型制造, 在国内外尚属首次。木塑复合材料是采用了木粉热熔胶、氢氧化钠、聚丙烯(PP)、相容剂、引发剂、润滑剂等按比例的机械式混合制备的材料。使用激光成型机(HRPS-ÓA)对制备的木塑材料进行激光烧结。烧结件通过打磨、烘干、渗蜡等后处理之后形成的原型件已经可以达到一定的性能要求。
（五）SLS的局限性
目前的技术水平，SLS的缺点也是显而易见：在成型的过程中因为是把粉末烧结，所以工作中会有很多的粉状物体污染办公空间，一般设备要有单独的办公室放置。另外成型后的产品是一个实体，一般不能直接装配进行性能验证。另外产品存储时间过长后会因为内应力释放而变形。对容易发生变形的地方设计支撑，表面质量一般。运营成本较高，设备费用较贵。能耗通常在8000瓦以上。材料利用率约100%。目前应用此工艺时，以蜡粉末及塑料粉末作为原料较多，而用金属粉或陶瓷粉进行粘接或烧结的工艺尚未获得实用。结束语
选择性激光烧结技术（SLS），是一种基于离散—堆积思想的加工过程，根据所选材料的差异有不同的工艺方法和加工方式。由于自身优势，SLS已经得到了飞速的发展和广泛的应用，但也存在一些缺陷和不足。只有在实际工作中不断积累经验，才能设计出既满足使要求有满足烧结工艺要求的模型。
随着SLS技术的发展,新工艺新材料的不断出现,势必会对未来的实际零件制造产生重大影响，对制造业产生巨大的推动作用。
参考文献 百度百科； 维基百科；
一、3D打印的营销策划
3D打印产品及服务的营销具体方案要通过营销策划制定出来, 对于目前市场前景不明朗但发展潜力巨大的3D打印产业来说, 企业必须做好营销策划。
(一) 营销理念
3D打印机作为新兴的事物, 其营销理念不可过于陈旧, 目前国外对3D打印产品和服务进行营销运用的主要理念有两种:
知识营销理念
营销新时代的主导理念, 通过在普及3D打印技术和应用、提供相应的技术技能, 知识培训的配套工作进行生产和销售业务。
绿色营销理念
绿色营销是一种化危机为商机的经营趋势。大多数3D打印厂商目前都以绿色环保作为自身产品的买点。
(二) 营销策划分析
3D打印企业进行SWOT分析, 把企业的机会、威胁、优势、劣势综合起来全面考虑和评估企业营销环境, 为企业营销计划制定提供参考依据。其必须考虑的因素应有:
宏观环境因素
包括经济因素 (地区经济增长率, 地区人均GDP, 各地区的人均可支配收入, 收入结构和工业发展状况) ;法律因素 (政府所制定的与新兴产业特别是3D打印行业和企业有关的法律法规, 政策优惠) ;技术因素 (3D打印精度和速度, 设备制造工艺, 打印材料)
行业环境因素
按迈克尔·波特 (Michael E.Porter, 1947—) 的同行业竞争者理论结合3D打印行业分析的行业环境因素。
(见图1)
企业自身环境因素
企业内部环境分析可以从企业内部管理分析、市场营销能力分析、企业财务分析和其它内部因素分析几个方面进行。同时根据SWOT分析法, 通过企业与其他3D打印行业的竞争者比较, 分析自身环境因素的优势和不足。
二、3D打印的营销行为
(一) 产品推广
品牌:目前, 在3D打印领域, 中国的激光成形钛合金构件技术已经领先全球, 但目前存在的问题是, 企业大都在单打独斗, 没有形成产业链, 商业化滞后、规模仍然很小, 可见国内3D打印行业成熟度不高;国内品牌相对于国外品牌 (如美国3D Systems、Stratasys) 来说, 国际上的知名度不高, 目前, 在全球3D打印机行业, 美国3D Systems和Stratasys两家公司的产品占据了绝大多数市场份额。国内的3D打印市场份额也大多被国外厂商占据。国内品牌尚处于在品牌创立的初级阶段, 而且大多中小型厂商为了销售而销售, 品牌观念不强。即便如此, 国内3D打印企业也不能因品牌的相对性而放弃建立名牌, 应走名牌战略。
营销质量:3D打印行业应该树立全面质量营销意识, 要求设备的规格, 外观样式, 包装材料及服务达到国家质量检测标准。为指导消费者和用户选购自己满意的产品, 提高企业的信誉和消费者对产品的信心, 提高产品在国际国内市场上的竞争能力。
广告效益:3D打印要推广和普及, 并从此获得商机, 投放商业广告是必然的选择。在营销组合因素中, 广告与其他组合因素所产生的整体效果, 主要是由广告的作用所致。广告的效益在3D打印行业中, 主要体现在:
吸引顾客对新兴事物眼球, 激发其需求;首先成为广告受众对3D打印行业的关注对象;能够改善3D打印厂商与中间商的关系。
媒体选择:3D打印行业是新兴制造业之一, 需求主要是来自第一产业的工业制造, 模具开发, 第三产业中的模型设计和创意产业, 用于制定各类个性定制品。在广告媒体选择上, 要综合考虑市场, 费用和媒体辐射范围。既然需求不是来自普通的消费者, 广告投放就应该有针对性。
广告内容选择:3D打印企业广告内容的选择应包含以下几个方面:企业所采用的的打印技术;企业3D打印机的整体外形;企业所独有的技术专利;企业具有特色的增值服务。
(二) 服务推广
单纯通过销售产品, 不能引起品牌效应, 品牌经济的优势在于, 以产品带动服务, 以服务拓展市场, 以协同效应提高厂商的竞争力, 提高品牌的增值效应。
美国盖洛普民意调查机构 (The Gallup Organization) , 曾就未来几年内12项品牌经营要素的重要性进行调查, 结果有48%的人将服务质量列为首位, 远远超出产品质量之上。
因此3D打印设备企业必须树立起服务意识, 做好售前服务, 完善售后服务。3D打印机作为“为制造而制造”的设备, 其安装、使用操作、耗材选择和更换、以及相应的软件技术支持并不是一纸说明书就可以解决的, 必须经过专门的学习培训。这些过程都需要厂商协助买家, 给予帮助, 也是必不可少的服务项目。根据客户的需求和意见对产品和服务进行改进, 进一步提高产品和服务的质量, 并且延伸服务项目, 建立良好的售后服务及客户回访制度极其重要。企业有明确的售后服务策略, 该策略能够对整个售后服务工作起到指导作用;企业的售后服务策略既能满足客户的需要, 又能使企业的售后服务成本保持在合理水平。
三、3D打印的营销模式
结合目前国内外3D打印的应用模式, 本文提出一些可供参考借鉴的模式: (1) 与日用消费品公司、饮料食品厂商以及互联网企业等关系到人们日常生活方方面面的公司合作, 开展相关的3D打印营销活动。如可口可乐正在开展有趣的3D营销“Mini me”, 这也是全球范围内第一次将3D打印用于营销活动; (2) 进行企业公共关系促销运用到开展3D打印业务中, 如典礼仪式、周年志庆、展销会、学术研讨会、社会公益活动等。如各大中小3D打印企业都会参加3D打印技术展览会暨研讨会等; (3) 与政府机关、事业单位, 科研机构进行合作, 为其提供3D打印的相关技术和服务。据《图书馆学研究》资料, 美国伊利诺伊州、纽约市、奥尼尔州等地区为了普及一些科学知识和方便公共使用, 有部分图书馆使用了3D打印。
参考文献
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