本書基于產教融合理念，跨界產業與教育、企業與學校、工作與學習的疆域，把3D打印產業與3D打印相關專業教育的全過程深度融合。3D打印入門工坊，包括3D打印體驗中心和3D打印基礎訓練中心兩部分，3D打印體驗中心把學習者領進一個神奇的世界，讓其對3D打印技術產生濃厚的興趣；3D打印基礎訓練中心以真實的項目為載體，講解正向和逆向建模技術、市場主流的3D打印設備基本操作及設備安裝與維護等，旨在讓學生掌握3D打印工作崗位的職業能力，并認識到團隊協作的重要性。本書可作為高等院校和中等職業學校3D打印技術等相關專業的教材，也可以作為相關技術研究與開發人員的參考用書。
由于３Ｄ 打印技術具有高度柔性、ＣＡＤ 模型直接驅動、成形快速、技術高度集成等特點. 該技術很快得到了廣泛應用. 目前. 我國３Ｄ 打印技術已經從研發階段轉向產業化應用階段. 并與信息網絡技術深度融合. 給傳統制造業帶來了變革性的影響. ３Ｄ 打印技術有望成為中國高端制造業的重點環節. 促進中國制造業升級.基于產教融合理念及對互聯網環境下商業場景革命的借鑒. 編者所在的項目組開發了下圖中的系列教材. 本書是其中的第一本. 是針對制造類專業學生普及教育的入門教材. 旨在讓學習者充分了解３Ｄ 打印技術的歷史、應用范圍、３Ｄ 打印原理、常見建模技術、３Ｄ 打印典型企業、市場主流３Ｄ 打印設備維護、３Ｄ 打印技術體驗等內容. 并未深入涉及３Ｄ 打印技術. ３Ｄ 打印的核心技術在后兩本教材中體現.圖 職業院校３Ｄ 打印一體化教學場景的配置本書包括兩篇內容: 讓學生了解３Ｄ 打印職業崗位的３Ｄ 打印體驗和初步學習３Ｄ 打印職業技能的３Ｄ 打印基礎訓練. ３Ｄ 打印體驗讓學生掌握３Ｄ 打印基本原理、分類和應用等知識. ３Ｄ 打印基礎訓練以真實的產品為載體. 讓學生掌握正向和逆向三維建模技術、市場主流３Ｄ 打印設備軟硬件基本操作及設備組裝、維護和保養等技術和技能. 并通過項目考核.培養學生的責任感、協作精神、成本意識和６Ｓ 管理意識.本書教學建議如下:(１) 建立一體化的３Ｄ 打印教學場景基于產教融合理念. 建立集企業生產、教育教學、技能提升、素質養成、社會服務于一體的３Ｄ 打印理實一體化教學場景. 并充分利用基于互聯網的教育技術. 讓學生坐在教育的駕駛席上掌握專業技術和技能. 把專業學習中的“授課” 轉化為工作中的“授業”.(２) 以真實的企業產品作為教學載體引入企業實際案例. 并按照產品生產過程組織教學過程. 把３Ｄ 行業技術標準融入課程教學標準. 實現專業知識“行業化”. 并使得３Ｄ 打印產業與３Ｄ 打印技術及其相關專業教學的全過程深入融合. 跨越產業與教育、企業與學校、工作與學習的領域. 真正實現“專業Ⅳ 與產業、課程內容與職業標準、教學過程與生產過程、學歷證書與職業資格證書” 的對接.本書學時分配建議如下:序號內 容建議學時１２３４５上篇 第１ 章 ３Ｄ 打印激發生活夢想２ 第２ 章 ３Ｄ 打印的昨天、今天和明天２ 第３ 章 認識３Ｄ 打印技術６ 第４ 章 認識３Ｄ 打印建模技術４ 第５ 章 認識３Ｄ 打印材料２６７８９１０１１１２下篇 第６ 章 熔融沉積(ＦＤＭ) ３Ｄ 打印機４ 第７ 章 工藝茶杯熔融沉積(ＦＤＭ) ３Ｄ 打印成形６ 第８ 章 光固化(ＳＬＡ) ３Ｄ 打印機４ 第９ 章 生肖兔光固化(ＳＬＡ) ３Ｄ 打印成形６ 第１０ 章 選擇性激光燒結(ＳＬＳ) ３Ｄ 打印機４ 第１１ 章 視頻頭選擇性激光燒結(ＳＬＳ) ３Ｄ 打印成形６ 附錄Ａ 國外３Ｄ 打印典型企業 附錄Ｂ 國內３Ｄ 打印典型企業１１共計４８本書由廣州雙元科技有限公司王寒里總經理和廣東環境保護工程職業學院原紅玲教授任主編. 佛山職業技術學院馮安平、河南工學院任愛梅任副主編. 參加編寫的人員有廣東環境保護工程職業學院侯建明、佛山職業技術學院陳開源、劉璇、肖宏濤. 佛山市順德區格越電器有限公司駱德龍. 其中第１、２ 章由王寒里編寫. 第３ 章由馮安平編寫. 第４、５、８ 章由原紅玲編寫. 第６ 章由侯建明編寫. 第７ 章由陳開源編寫. 第９ 章由劉璇編寫. 第１０ 章由任愛梅編寫. 第１１ 章由肖宏濤編寫. 附錄由駱德龍編寫. 全書由王寒里統稿. 并由華南理工大學劉斌教授主審.在本書編寫過程中. 杭州先臨三維科技有限公司、魔猴網(ｗｗｗ.. ｍｏｈｏｕ.. ｃｏｍ) ３Ｄ 打印云平臺和陜西恒通智能機器有限公司等提供了大量的幫助. 在此一并表示感謝! 本書參考的部分文獻列在書后. 在此對文獻作者表示感謝!由于編者水平有限. 書中錯誤之處在所難免. 懇請讀者批評指正.編 者
前言
上篇 ３Ｄ 打印體驗
第１ 章 ３Ｄ 打印激發生活夢想 ３
１. １ ３Ｄ 打印走進我們的生活 ３
１. １. １ 娶妻不愁房. ３Ｄ 打印別墅設施
應俱全 ３
１. １. ２ 首臺自動化妝機ＭＯＤＡ. ３０ 秒內
將妝容３Ｄ 打印到臉上 ４
１. １. ３ 全３Ｄ 打印鞋體. 美國這家初創公司
叫板耐克、阿迪達斯 ５
１. １. ４ 國外高手用樹脂材料３Ｄ 打印出保
時捷３５６ 發動機 ７
１. １. ５ 保護文化遺產. ３Ｄ 打印復制還原
“中國第二敦煌” ８
１. １. ６ 鋼筋穿腦小伙闖過“鬼門關”.
３Ｄ 打印ｐｅｅｋ 嵌補顱骨 ９
１. ２ ３Ｄ 打印的行業應用 １１
１. ２. １ ３Ｄ 打印技術在航天和國防上的
應用 １１
１. ２. ２ ３Ｄ 打印技術在醫療行業的
應用 １２
１. ２. ３ ３Ｄ 打印技術在考古行業的
應用 １６
１. ２. ４ ３Ｄ 打印技術在建筑行業的
應用 １６
１. ２. ５ ３Ｄ 打印技術在制造業的
應用 １７
１. ２. ６ ３Ｄ 打印技術在食品行業的
應用 ２０
第２ 章 ３Ｄ 打印的昨天、今天和
明天 ２１
２. １ 國內外３Ｄ 打印的發展現狀 ２１
２. １. １ 國外３Ｄ 打印技術的發展現狀 ２１
２. １. ２ 國內３Ｄ 打印技術的發展現狀 ２３
２. ２ ３Ｄ 打印與第三次工業革命 ２４
２. ２. １ ３Ｄ 打印拉開第三次工業革命的
序幕 ２４
２. ２. ２ ３Ｄ 打印影響世界的十大方面 ２５
第３ 章 認識３Ｄ 打印技術 ２８
３. １ ３Ｄ 打印技術原理 ２８
３. １. １ ３Ｄ 打印技術的含義 ２８
３. １. ２ ３Ｄ 打印技術的原理及工藝
過程 ２９
３. ２ ３Ｄ 打印技術特點及分類 ３０
３. ２. １ ３Ｄ 打印技術的特點 ３０
３. ２. ２ 市場主流３Ｄ 打印技術 ３１
３. ２. ３ 其他３Ｄ 打印技術 ３３
３. ３ ３Ｄ 打印系統的比較和選用 ３３
３. ３. １ 常用３Ｄ 打印系統的比較 ３３
３. ３. ２ 常用３Ｄ 打印系統的選用原則 ３７
３. ４ ３Ｄ 打印的優勢與不足 ３９
３. ４. １ ３Ｄ 打印的優勢 ３９
３. ４. ２ ３Ｄ 打印的挑戰 ４０
第４ 章 認識３Ｄ 打印建模技術 ４２
４. １ ３Ｄ 打印數據的處理 ４２
４. １. １ ３Ｄ 打印數據來源 ４２
４. １. ２ 三維模型的ＳＴＬ 文件格式化 ４３
４. １. ３ ３Ｄ 打印技術的其他數據接口 ４６
４. ２ 認識常用的三維建模軟件 ４７
４. ２. １ 三維模型的形體表示方法 ４７
４. ２. ２ ＵＧ 簡介 ４８
４. ２. ３ Ｐｒｏ/ ＥＮＧＩＮＥＥＲ 簡介 ５１
Ⅵ
４. ３ 認識逆向建模技術 ５５
４. ３. １ 逆向工程簡介 ５５
４. ３. ２ 商用逆向工程軟件 ５７
第５ 章 認識３Ｄ 打印材料 ５９
５. １ ３Ｄ 打印常用材料介紹 ５９
５. １. １ 聚合物材料 ６０
５. １. ２ 金屬材料 ６６
５. １. ３ 陶瓷材料 ６８
５. １. ４ 復合材料 ６８
５. ２ 不同３Ｄ 打印類型中材料的選擇 ６８
下篇 ３Ｄ 打印基礎訓練
第６ 章 熔融沉積(ＦＤＭ) ３Ｄ 打
印機 ７３
６. １ 熔融沉積(ＦＤＭ) ３Ｄ 打印機的結構
組成 ７３
６. １. １ 機械系統 ７３
６. １. ２ 軟件系統 ７３
６. １. ３ 供料系統 ７３
６. ２ 熔融沉積(ＦＤＭ) ３Ｄ 打印機的組裝與
調試 ７４
６. ２. １ 熔融沉積(ＦＤＭ) ３Ｄ 打印機的
組裝材料 ７４
６. ２. ２ 熔融沉積(ＦＤＭ) ３Ｄ 打印機的
組裝流程 ７６
６. ３ 熔融沉積(ＦＤＭ) ３Ｄ 打印機打印
測試 ８３
第７ 章 工藝茶杯熔融沉積(ＦＤＭ)
３Ｄ 打印成形 ８５
７. １ 熔融沉積(ＦＤＭ) ３Ｄ 打印技術 ８５
７. １. １ 熔融沉積(ＦＤＭ) ３Ｄ 打印
原理 ８５
７. １. ２ 熔融沉積(ＦＤＭ) ３Ｄ 打印的
材料 ８６
７. ２ 工藝茶杯熔融沉積(ＦＤＭ) ３Ｄ 打印前
處理 ８７
７. ２. １ 基于Ｐｒｏ/ ＥＮＧＩＮＥＥＲ 軟件的工藝
茶杯模型建立 ８７
７. ２. ２ 工藝茶杯熔融沉積(ＦＤＭ) ３Ｄ
打印其他前處理環節 ９０
７. ３ 工藝茶杯熔融沉積(ＦＤＭ) ３Ｄ 打印
原型制作 ９６
７. ３. １ 熔融沉積(ＦＤＭ) 原型制作
內容 ９６
７. ３. ２ 工藝茶杯熔融沉積(ＦＤＭ) 原型
制作過程 ９６
７. ４ 工藝茶杯熔融沉積(ＦＤＭ) 后處理 ９９
７. ５ 熔融沉積(ＦＤＭ) ３Ｄ 打印的優
缺點 ９９
７. ５. １ 熔融沉積(ＦＤＭ) ３Ｄ 打印
的優點 ９９
７. ５. ２ 熔融沉積(ＦＤＭ) ３Ｄ 打印
的缺點 １００
第８ 章 光固化(ＳＬＡ) ３Ｄ 打印機 １０１
８. １ 光固化(ＳＬＡ) ３Ｄ 打印機的結構
組成 １０１
８. １. １ 光學部分 １０１
８. １. ２ 樹脂容器系統 １０１
８. １. ３ 涂覆裝
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