D打印技术的定义及概念
3D打印技术的概念及技术分类
3D打印技术的概念及技术分类2篇3D打印技术的概念及技术分类（上篇）近年来，3D打印技术迅速发展，越来越多的人开始关注和利用这一技术。
那么，什么是3D打印技术呢？简单来说，3D打印技术是一种以数字模型为基础，将材料一层层地堆叠起来，逐渐形成实体产品的制造技术。
在3D打印技术中，首先需要进行的是建模过程。
通过计算机辅助设计软件，用户可以创建出他们想要制造的物体的数字模型。
这个数字模型会分解成非常薄的水平层，然后3D打印机会逐层地将材料加工成为实体。
根据不同的打印材料和方式，3D打印技术可以分为几种不同的分类。
其中最常见的一类是光固化型3D打印技术。
在这种技术中，液态光敏树脂通过特定的光源固化成为固体。
光源通常是紫外线或激光，能够精细地照射光敏树脂，使其逐渐固化。
而光源的位置和强度是由数字模型控制的。
另一种常见的3D打印技术是熔融沉积型。
这种技术使用熔化的材料，通过喷射头逐层地堆叠在一起，形成实体产品。
这种技术最常用的材料是塑料，但也有一些专门用于金属打印的熔融沉积型3D打印技术。
熔融沉积型3D打印技术广泛应用于快速原型制造和小批量生产。
此外，还有粉末烧结型3D打印技术。
这种技术使用粉末材料，通过激光束或电子束进行精确的烧结，将粉末材料逐渐固化成为实体产品。
粉末烧结型3D打印技术通常用于金属打印，可以制造出高强度、复杂形状的零件。
每一种3D打印技术都有其独特的特点和适用范围。
在选择合适的技术时，需要考虑到材料的特性、机器的成本和精度要求等因素。
不同的技术可以应用于不同的行业，如制造业、医疗领域和艺术设计等。
总的来说，3D打印技术是一种以数字模型为基础的制造技术，它可以通过逐层堆叠材料的方式制造出实体产品。
常见的3D打印技术包括光固化型、熔融沉积型和粉末烧结型。
每种技术都有其独特的特点和适用范围，可以满足不同行业的需求。
3D打印技术的概念及技术分类（下篇）除了在制造业、医疗领域和艺术设计等领域应用广泛，3D打印技术也有许多其他的潜在应用。
3D建模与打印技术在教育中的应用 - 教案
3D建模与打印技术在教育中的应用教案一、引言1.13D建模与打印技术的定义1.1.13D建模：利用软件创建三维物体的过程1.1.23D打印：将三维模型转化为实体物体的技术1.1.3教育应用：将3D建模与打印技术融入教学活动1.1.4目的：提高学生的创新能力、实践能力和科技素养1.23D建模与打印技术的发展背景1.2.1科技进步：计算机技术和材料科学的快速发展1.2.2教育需求：培养学生适应未来社会的技能和素养1.2.3国家政策：鼓励创新教育和科技教育的发展1.33D建模与打印技术在教育中的应用现状1.3.1国内外应用情况：全球范围内逐渐推广和应用1.3.2教育阶段：从小学到大学，不同阶段的应用案例1.3.3学科领域：跨越多个学科，如科学、数学、艺术等1.3.4教学效果：提高学生的学习兴趣、实践能力和创新能力二、知识点讲解2.13D建模的基本概念和原理2.1.1三维坐标系：理解三维空间中的位置和方向2.1.2几何建模：通过几何形状构建三维模型2.1.3曲面建模：通过曲面复杂的模型2.1.4参数化建模：通过参数调整模型形状和大小2.23D打印技术的原理和过程2.2.1打印材料：了解不同类型的3D打印材料2.2.2打印过程：从三维模型到实体物体的转化2.2.3打印技术：了解不同类型的3D打印技术2.2.4后处理：对打印出的物体进行加工和处理2.33D建模与打印技术在教育中的应用案例2.3.1科学实验：通过3D打印制作实验器材和模型2.3.2数学教学：利用3D建模和打印解决数学问题2.3.3艺术创作：通过3D建模和打印创作艺术品2.3.4工程设计：利用3D建模和打印设计产品原型三、教学内容3.13D建模与打印技术的教学目标3.1.1知识目标：掌握3D建模和打印的基本概念和原理3.1.2技能目标：学会使用3D建模和打印软件3.1.3思想目标：培养学生的创新思维和实践能力3.1.4情感目标：激发学生对科技和创新的兴趣和热情3.23D建模与打印技术的教学内容3.2.13D建模软件的使用：学习使用常见的3D建模软件3.2.23D打印机的操作：学习操作3D打印机并打印模型3.2.33D建模与打印的应用案例：分析不同领域的应用案例3.2.4创新项目设计：设计并实现一个创新项目3.33D建模与打印技术的教学方法3.3.1理论教学：讲解3D建模和打印的基本概念和原理3.3.2实践教学：动手操作3D建模软件和打印机3.3.3项目教学：通过项目设计培养学生的实践能力3.3.4合作学习：鼓励学生之间的交流和合作3D建模与打印技术在教育中的应用教案四、教学目标4.1知识与技能目标4.1.1了解3D建模与打印技术的发展历程和应用领域4.1.2掌握3D建模软件的基本操作和3D打印机的使用方法4.1.3能够独立完成简单的3D模型设计和打印4.1.4通过实际操作，理解3D建模与打印的原理和技术特点4.2过程与方法目标4.2.1培养学生的观察能力和创新思维能力4.2.2提高学生的动手能力和问题解决能力4.2.3通过小组合作，培养学生的沟通能力和团队协作能力4.2.4通过项目实践，提高学生的自主学习能力和实践操作能力4.3情感态度与价值观目标4.3.1增强学生对科学技术的兴趣和好奇心4.3.2培养学生的创新意识和实践精神4.3.3提高学生对未来科技发展的认识和适应能力4.3.4培养学生的环保意识和可持续发展观念五、教学难点与重点5.1教学难点5.1.13D建模软件的高级功能和使用技巧5.1.23D打印机的故障排除和材料选择5.1.33D模型设计的创新性和实用性5.1.43D建模与打印技术在跨学科应用中的融合5.2教学重点5.2.13D建模与打印的基本概念和原理5.2.23D建模软件的基本操作和3D打印机的使用方法5.2.33D模型设计的基本原则和技巧5.2.43D建模与打印技术在教育中的应用案例六、教具与学具准备6.1教具准备6.1.13D建模与打印技术的教学课件6.1.23D建模软件和3D打印机的操作手册6.1.33D打印机的维护和保养工具6.1.43D建模与打印技术的教学视频和案例库6.2学具准备6.2.1学生用计算机或平板电脑6.2.23D建模软件的安装包和许可证6.2.33D打印机的打印材料和备用配件6.2.4设计图纸、量尺和手工工具七、教学过程7.1课堂导入7.1.1通过展示3D打印的实物，引起学生的兴趣7.1.2讲解3D建模与打印技术的发展和应用7.1.3提出本节课的教学目标和内容7.1.4引导学生思考3D建模与打印技术在生活中的应用7.2知识讲解与实践操作7.2.1讲解3D建模与打印的基本概念和原理7.2.2演示3D建模软件和3D打印机的操作方法7.2.3学生分组进行3D建模和打印的实践操作7.2.4教师巡回指导，解答学生在操作中遇到的问题7.3项目设计与展示7.3.1学生分组讨论，确定3D建模与打印的项目主题7.3.2学生进行项目设计和模型制作7.3.3学生展示自己的项目成果，进行互相评价3D建模与打印技术在教育中的应用教案八、板书设计8.13D建模与打印技术的基本概念8.1.13D建模的定义和原理8.1.23D打印的定义和原理8.1.33D建模与打印技术的应用领域8.1.43D建模与打印技术的教学目标8.23D建模与打印技术的教学流程8.2.1课堂导入：引入3D建模与打印技术8.2.2知识讲解与实践操作：讲解基本概念和原理，演示操作方法8.2.3项目设计与展示：分组讨论，项目设计，成果展示8.33D建模与打印技术的教学资源8.3.1教学课件和视频8.3.23D建模软件和3D打印机8.3.3设计图纸和手工工具8.3.4教学案例库和项目库九、作业设计9.13D建模与打印技术的理论知识9.1.13D建模与打印的基本概念和原理9.1.23D建模软件和3D打印机的操作方法9.1.33D建模与打印技术的应用领域9.1.43D建模与打印技术的教学目标9.23D建模与打印技术的实践操作9.2.1使用3D建模软件设计简单的模型9.2.2使用3D打印机打印设计的模型9.2.3分析3D建模与打印技术在生活中的应用9.2.4设计一个创新的3D建模与打印项目9.33D建模与打印技术的拓展延伸9.3.1研究一个感兴趣的3D建模与打印技术领域9.3.2参观一家3D打印公司或实验室9.3.3参加一个3D建模与打印的竞赛或活动9.3.4设计一个与环保或可持续发展相关的3D建模与打印项目十、课后反思及拓展延伸10.1教学反思10.1.1分析学生在课堂上的参与度和学习效果10.1.2反思教学方法和教学内容的适用性10.1.4提出对教学方法和内容的改进建议10.2拓展延伸10.2.1引导学生参加3D建模与打印的竞赛或活动10.2.2鼓励学生进行跨学科的3D建模与打印项目10.2.3提供更多的3D建模与打印技术的教学资源10.2.4鼓励学生进行创新性的3D建模与打印项目设计重点关注环节的补充和说明：1.课堂导入：通过展示3D打印的实物，引起学生的兴趣，激发学生的学习动机。
3d打印的技术原理
3d打印的技术原理3D打印的技术原理引言：近年来，3D打印技术以其独特的制造方式和广泛的应用领域引起了人们的广泛关注。
在这个快速发展的行业中，了解3D打印的技术原理是至关重要的。
一、定义3D打印，又称为增材制造，是一种通过逐层堆积材料来构建物体的制造技术。
与传统的减材制造方式不同，3D打印通过将数字模型切片并逐层打印，最终形成一个完整的物体。
这种制造方式具有灵活性高、成本低、制造周期短等优势，因此被广泛应用于工业制造、医疗、教育等领域。
二、工作原理1. 数字建模3D打印的第一步是进行数字建模。
在计算机辅助设计（CAD）软件中，设计师可以根据需求绘制出三维模型。
这个模型将成为3D 打印的初始文件。
2. 切片处理在数字建模完成后，需要将模型切割成薄薄的层次，每一层都将成为3D打印时的一个打印层。
切片软件可以将三维模型转化为一系列的二维切片图像。
每个切片图像都代表了3D打印时的一层。
这个切片过程也被称为“切片处理”。
3. 打印准备在将切片图像发送到3D打印机之前，还需要进行一些打印准备工作。
这包括选择合适的打印材料、设置打印参数以及调整打印机的工作平台等。
根据不同的打印技术和材料，这些准备工作可能会有所不同。
4. 打印过程一旦准备工作完成，3D打印机就可以开始工作了。
它会根据切片图像的指令，逐层地堆积材料，直到最终形成一个完整的物体。
这个过程可以分为以下几个步骤：（1）材料供给：3D打印机会将所选的打印材料从料盒或者料线中供给到打印头。
（2）材料熔化：打印头会将材料加热到适当的温度，使其熔化或软化。
（3）逐层堆积：打印头会根据切片图像的指令，逐层地将材料堆积在工作平台上。
这个过程可能涉及到移动打印头、旋转工作平台等动作。
（4）冷却固化：每一层的材料堆积完成后，会进行冷却固化，使其变得坚硬稳定。
（5）支撑结构：对于一些复杂的物体，可能需要添加支撑结构来保证打印的稳定性和成功率。
（6）后处理：打印完成后，可能需要进行一些后处理工作，例如去除支撑结构、抛光、喷漆等。
3D打印概论
汇报人3D 打印技术对设计过程的影响•Impact of the 3D printing technology on thedesign processCONTENTS 01.02.03.概念初步发展现状对设计过程影响目录The concept of preliminary步 1.3D打印技术3D打印技术综合了诸多学科的前沿技术知识，近年来得到了快速发展，其应用己涉及到如生物医学、航空航天、汽车工业、建筑等众多领域，显示出令人振奋的发展13D打印前景。
3D打印技术最初出现于20世纪80年代，又被称为增材制造快速成型（技术，遵循逐层叠加原理，在脱离了传统的刀具和机床的同时,实现了设计与制造的集成。
美国的材料与试验协会(ASTM)在2009年成立的增材制造技术子委员会F42将其定义为“一种与传统的减材制造技术相反的,基于数字模型数据的，采用逐层叠加方式将材料结合起来的工艺，是批量制造向个性化制造模式转变的引领技术。
其同义词包括增材成型、增材工艺、增材技术、分层制造以及无模成型”。
2. 3D打印建筑3D打印建筑是一个较为创新的概念，是指从图纸和数字模型数据直接打印出的建筑，与3D打印并无根本的区别，同样是基于逐层堆叠的方式，仅是使用的原材料不同，且采用建筑的真实尺度。
当前应用于建筑领域的增材制造工艺主要包括D型工艺、轮廓工艺和混凝土打印三种。
[1]步根据国家标准GB/T 35351-2017《增材制造术语》增材制造技术主要分为粘结剂喷射、定向能量沉积、材料挤出、材料喷射、粉末床熔融、薄材叠层以及立体光固化等七大类。
基于混凝土材料的特性，3D 打印混凝土主要采用材料挤出和材料喷射。
图1为典型基于材料挤出工艺的3D 打印混凝土装置,将混凝土材料施加一定的压力通过喷嘴挤出，成型一层材料。
等前一层材料固化后，进行下一层材料成型，通过逐层累积的方式加工成最终的结构。
图2 为近年来出现的一种基于材料喷射技术的3D 打印混凝土方法。
3D打印技术的原理及应用
航空发动机的复杂关键零部件
一
3D打印技术的概念和特点
9.提高了难加工材料可加工性，拓展了工程应用领域
整体式镍合金转子
生物材料人体器官修复体
一
3D打印技术的概念和特点
10.3D打印制造技术促进绿色制造模式
关键创新思路：将零件内部设计为网状结构，替代实心，从而减少 材料使用量，降低制造时间和能源消耗量。
一
3D打印技术的概念和特点
（一）3D打印技术的优点
1.变“减材”加工为“立体打印”
2.将三维实体变为二维平面，降低制造复杂度
一
3D打印技术的概念和特点
3.特别适合复杂结构、个性化制造及创新构思的快速验证
4.具有成形材料广、零件性能优的突出特点
一
3D打印技术的概念和特点
5.拓展产品创意与创新空间，不再受传统工艺和制造资源约束。
2010年
世界上第一辆由 3D打印机打印而 成的汽车问世
2011年
南安普敦大学开 发出世界第一架 3D打印的飞机
2012年
2013年
2018年
苏格兰科学家利用 人体细胞首次打印 出人造肝脏组织
美国的3D打印公司 设计制造出3D打印 金属手枪
俄罗斯宇航员在零 重力下打印出实验 鼠的甲状腺
2019年
美国加州大学利用 快速3D打印技术 制造出鼠脊髓支架
熔丝沉积成形 (Fused Deposition Modeling，简写FDM)
二
3D打印技术的原理
1.光固化成形原理
采用激光一点点照射光固化液态树脂使之固化，是当前 应用最广泛的一种高精度成形工艺。
紫外激光
器
成形零件
光敏树脂
刮平器 液面
3D打印技术的概念特点应用
CONTENTS
目录
01 3D 打印技术的概述 02 3D打印技术的发展历史 03 3D打印的成型原理及成型过程 04 3D打印技术的限制因素 05 3D打印的发展趋势
新课导入
思考
3D 打印是什么？有哪些先进技术？本质又是什么？
PART ONE
3D打印技术的概述
3D打印技术的概述
2005年，ZCroooration推出了世界上第一台离精度彩色3D打印机一Speum2510，同一年，英国巴 恩大学的AdrianBowyer发起了开源3D打日机项目RepRap，目标是通过3D打印机本身，能够制造出另 一台3D打印机。
2008年，第—个基于RepRap的30打印机发布，代号为“Darwin”，它能够打印自身50%元件，体 积仅—个箱子大小。
3D打印的成型原理及成型过程
1.三维建模
三维模型通常有两种途径 获取，一是通过3D扫描仪获取 对象的三维数据，并且以数字 化方式生成三维模型；二是使 用三维建模软件从零开始建立 三维数字化模型。
2.分层切割
3.打印喷涂
使用分层软件进行分层， 选择合理的层厚、精度等参数， 获得二维切片模型数据文件
由打印机将打印耗材逐层 喷涂或熔结到三维空间中，根 据工作原理的不同，有多种实 现方法。常见的有光固化方法
PART TWO
3D打印技术的发展历史
1984年，Charles Hull发明了将 数字资源打印成三维立体模型 的技术 1986年，Chuck Hull发明了立 体光刻工艺，利用紫外线照射 将树脂凝固成形，以此来制造 物体，并成立一家名为 3D Systems的公司
1988年，Scott Crump发明了 另外一种3D打印技术——热 熔解积压成形(FDM)，利用 蜡、ABS、PC、尼龙等热塑 性材料来制作物体
3D打印基础知识
• 学习相关部位的结构解剖知识、了解医生的手术步骤并跟台手术、赛纳3D结合打印的特点 来进行重建二次 设计医学模型。
省医实验室的运维
• 省医实验室展示平台作用 • 其中接待的客人有：贵州师范大学、广西医科大、贵港中西医结合医院、深圳智德达、广
3D打印是以数字模型为基础，将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技 术，将对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响，是 制造业有代表性的颠覆性技术。
• 3D打印的原理：
3D打印的工作原理是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件将其离散分解 成若干层平面切片，由数控成型系统利用激光束、热熔喷嘴等方式将材料进行 逐层堆积黏结，叠加成型，制造出实体产品。
2.4 医疗领域—器官
借助于3D打印技术，苏 黎世联邦理工学院的科学 家用硅胶材料打印出了一 颗柔软的人造心脏，与真 正的人类心脏几乎一模一 样。这是一项令人欣喜的 成就，无疑给心脏病患者 带来了福音。
2.4 医疗领域—骨络关节
来自美国德克萨斯州的一个五岁小 孩，正值美好的年龄却因为左手没 了手掌而失去了笑容。有时候她会 问为什么别人都有手掌而她没有， 看到别人能双手拿着玩具玩而她却 不能，这让她觉得自己很不合群， 不愿意跟其他小朋友一起玩。一直 以来，她都在等待合适的假肢，期 待完整的自己。而现在，3D打印可 以帮她实现梦想，哈里斯县公共图 书馆将为她提供一个3D打印假肢。
3.2 资本入局：国内外融资规模扩大
随着3D打印的火热发展，国内外资本纷 纷入局3D打印企业。前瞻产业研究院对 国内外3D打印企业近两年的代表性融资 情况做以汇总。从国内外企业的融资情况 来看，国外3D打印行业的融资多进行到B 轮及以上，而国内企业的融资多处在天使 轮或种子轮的融资阶段。由此可见，虽然 我国3D打印的技术在不断的突破，行业 发展在短时间内取得了较大的发展成就， 但相比于外国企业，国内企业的发展还有 较大的成长空间。
3D打印的概念与原理
3D打印的概念与原理1.3D打印概念3D打印（3D printing），即快速成型技术的一种，也称为增材制造技术，它是一种以数字模型文件为基础，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，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。
快速成型技术诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术。
3D打印技术被认为是“第三次工业革命的重要生产工具”，早在20世纪90年代中期就已出现，但由于价格昂贵，技术不成熟，早期并没有得到推广普及。
经过20多年的发展，该技术已更加娴熟、精确，且价格有所降低。
3D打印机就是可以“打印”出真实3D物体的一种设备，功能上与激光成型技术一样，采用分层加工、迭加成形，即通过逐层增加材料来生成3D实体，与传统的去除材料加工技术完全不同。
称之为“打印机”是参照了其技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。
3D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。
与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。
这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。
2.3D打印的原理3D打印技术每一层的打印过程分为两步。
首先在需要的区域喷洒一种特殊的胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。
然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化粘结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。
这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余的粉末还可以循环利用。
三D打印专题培训课件ppt
汇报人：可编辑 2023-12-22
目录
• 三D打印技术概述 • 三D打印技术的基本原理与设备 • 三D打印技术的优势与限制 • 三D打印技术的应用案例 • 三D打印技术的操作与实践 • 三D打印技术的安全与伦理问题
01
三D打印技术概述
三D打印技术的定义
3D打印技术是一种基于数字模 型文件的快速成型技术，通过逐
涉及产品设计、建筑、医疗、教育等 多个领域。
3D打印工作流程
包括三维模型设计、模型切片、材料 选择、打印过程和后期处理等步骤。
三D打印设备介绍
3D打印机分类
按材料类型可分为塑料打印机、金属打印机、陶瓷打印机等；按 打印原理可分为熔融沉积式、光固化式、粉末烧结式等。
3D打印机主要组件
包括打印头、加热器、喷嘴、运动系统等。
更高效的生产方式
未来三D打印技术将更加高效，能够更快地 生产出高质量的产品。
更智能的设计软件
未来将有更智能的三D设计软件，使得设计 过程更加简便快捷。
更环保的材料
未来将开发出更环保的三D打印材料，以减 少对环境的负面影响。
04
三D打印技术的应用案例
建筑领域中的三D打印
总结词
建筑领域中的三D打印技术应用广泛，可 以实现快速建造、节约成本和环保等目 标。
换受损组织，而药物制剂的制造可以实现个性化给药和治疗方案。
艺术领域中的三D打印
总结词
艺术领域中的三D打印技术应用广泛，可以实现创意表达、制作复杂造型和拓展艺术表现形式等目标 。
详细描述
在艺术领域，三D打印技术被广泛应用于雕塑、珠宝、服装和装置艺术等领域。通过使用三D打印技 术，艺术家可以快速制作出复杂的造型和结构，实现创意表达和实验探索。此外，三D打印还可以拓 展艺术表现形式，如动态雕塑和交互式装置等，为观众带来全新的艺术体验。
3D打印的定义原理与主要应用
3D打印的定义、原理与主要应用定义3D打印（3D Printing），又称为增材制造，是一种通过逐层堆积材料构建物体的制造技术。
它是一种数字化制造技术，通过使用计算机辅助设计（CAD）软件和计算机辅助制造（CAM）工具，将数字模型转化为三维实体。
3D打印技术的出现使得人们能够以更低的成本和更短的时间制造出复杂的物体，并且可以实现个性化定制。
原理3D打印的基本原理是将数字模型分割成薄片，并一层一层地从下往上依次打印，每一层通过粘合剂、熔融喷嘴或紫外线照射等方式将材料层与材料层之间连接在一起，最终生成一个完整的物体。
具体的打印原理根据不同的打印技术而有所不同，常见的3D打印技术包括：1.喷墨打印（Inkjet Printing）：类似于家用打印机，通过喷头喷射墨水或聚合物材料粘合每一层。
2.热熔沉积（Fused Deposition Modeling，FDM）：通过熔融聚合物材料，并通过喷嘴将材料一层一层地沉积在工作台上。
3.长光照固化（Stereolithography，SLA）：使用紫外线激光或相似的光源固化液态光敏材料，逐层堆积形成物体。
4.选择性激光烧结（Selective Laser Sintering，SLS）：通过高能激光束烧结或熔化粉末材料，逐层堆积并形成物体。
主要应用3D打印技术具有广泛的应用领域，以下列举了几个主要的应用领域：制造业•快速原型制作：3D打印技术可以快速制作出产品的原型模型，加快产品开发和改进的速度。
•定制产品制造：3D打印能够实现个性化定制产品的制造，满足不同消费者的需求。
•工业生产零部件：3D打印技术可以制造出复杂的零部件，减少传统制造过程中的组装工序，提高生产效率。
医疗领域•医学模型打印：3D打印技术可用于制作人体器官模型，用于医学教育、手术模拟及手术规划等。
•个性化医疗器械：根据患者个体差异，3D打印技术可以制作医疗设备、义肢、矫形器等定制化产品。
•生物打印：通过3D打印将细胞和生物材料以特定的方式叠加，可以制造出人工组织，用于病理学研究和替代器官开发。
D打印技术在医学中应用PPT课件
专业人才匮乏
目前缺乏具备D打印技术的专 业人才，需要加强人才培养和
引进。
04
D打印技术在医学的未来展望
D打印技术在医学领域的发展趋势
精细化制造
随着3D打印技术的不断进步，未来医 学领域的打印精度将更高，能够制造 出更精细的医疗设备和植入物。
生物相容性材料
个性化治疗
随着基因编辑和细胞培养技术的发展， 未来医学领域将更加注重个性化治疗， 3D打印技术将为个性化治疗提供更多 可能性。
药物3D打印
01
药物3D打印是一种将药 物粉末逐层堆积成三维 实体的制造技术。
02
通过药物3D打印，可以 制造出具有特定形状、 大小和释放速率的个性 化药物。
03
药物3D打印有助于提高 药物的疗效、降低副作 用和改善患者的用药体 验。
04
药物3D打印技术仍处于 研究阶段，需要进一步 的临床验证和法规审批。
D打印技术在医学中应用 PPT课件
• D打印技术概述 • D打印技术在医学领域的应用 • D打印技术在医学中的优势与挑战 • D打印技术在医学的未来展望
01
D打印技术概述
D打印技术的定义与原理
定义
D打印技术是一种增材制造技术 ，通过逐层堆积材料来构建三维 物体。
原理
D打印设备在计算机控制下，根 据三维模型的数据，将材料逐层 堆积，最终形成实物。
利用3D打印技术制造出高精度、高 质量的医疗器械，提高医疗设备的 可靠性和安全性。
THANKS
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03
D打印技术在医学中的优势与挑战
D打印技术在医学中的优势
个性化定制
D打印技术可以根据患者的具体需求和生 理结构，定制出更加贴合患者需求的医疗
3D打印技术的基本概念
3D打印技术的基本概念
3D打印技术跟传统的加工不一样，传统为减材加工和模具加工，3D打印是通过增材快速成形的加工方式。
3D打印加工方式比减材加工方式和模具加工方式更节省原材料和更节省时间和成本。
3D打印技术在3D数据模型文件的基础上,把可粘合粉末状金属材料或可粘合粉末状塑料材料，一层一层地打印增加构造物体。
3D打印是根据3D数据模型用分层加工和叠加成型的方式来进行分层切片操作，对每层切片再进行加工，最终叠加成实体的3D产品。
1核心技术
（1）3D建模技术：3D建模是在计算机上操作3D软件设计出新产品，其中包括其外形、结构、色彩、质感等；
（2）3D扫描技术：对3D物体扫描采集，利用计算机视觉、图形学，模式识别与智能系统，光电控制系统等一系列工具来获得准确的3D建模数据；
（3）3D打印成型技术：在3D模型数据的基础上，用3D打印机将物体材料进行一层一层的打印，最终成型。
前两项技术3D建模和3D扫描，获取物体前期的3D建模数据，数据的电脑存储格式为ST1格式，ST1格式是CAD/CAM的一种标准文件格式；第三项技术则是运用前两项技术获取的3D建模数据来进行物体的打印成型。
2基本原理
3D打印的主要思路是先物体离散再物体堆积，首先我们对零部件进行数据建模，其次用计算机3D软件把模型切分，进而得到物体每个切面的轮廓形状，最后3D打印机将物体材料进行一层一层的打印，最终成型，这就是3D打印的基本原理在3D打印过程中，由于3D打印成型的方法很多，不同材料和不同生产有着不同成型原理和要求，这是3D打印技术在汽车制造生产部分和维修部分所使用和研究的内容［划。
如图所示，物体3D打印成型基本流程：
图1物体3D打印成型基本流程。
3d打印能量密度计算公式
3d打印能量密度计算公式摘要：一、3D 打印技术简介1.3D 打印技术的定义和发展2.3D 打印技术的应用领域二、能量密度计算公式的重要性1.能量密度在3D 打印中的作用2.计算能量密度的必要性三、能量密度计算公式详解1.定义能量密度2.计算能量密度的公式3.公式中各参数的含义及其影响四、能量密度计算公式的应用实例1.使用公式计算能量密度的步骤2.实例分析五、能量密度计算公式在3D 打印技术中的意义1.优化3D 打印技术的重要手段2.提升3D 打印产品质量的关键因素正文：一、3D 打印技术简介3D 打印技术，即三维打印技术，是一种将数字化设计转化为实体模型的技术。
该技术通过逐层堆积物料，将数字模型转化为实体产品。
近年来，随着3D 打印技术的不断发展，其在工业、医疗、教育等领域的应用越来越广泛。
二、能量密度计算公式的重要性在3D 打印过程中，能量密度是一个重要的参数。
能量密度的大小直接影响到3D 打印产品的质量和性能。
因此，计算能量密度对于优化3D 打印技术、提高产品质量具有重要的意义。
三、能量密度计算公式详解能量密度是指单位体积内的能量，通常用公式表示为：能量密度= 能量/ 体积。
在3D 打印中，能量密度通常是指激光束的能量密度，其计算公式为：能量密度= 激光功率/ 激光束截面积。
其中，激光功率是指激光器输出的功率，激光束截面积是指激光束在某一方向上的面积。
四、能量密度计算公式的应用实例以一个简单的例子来说明能量密度计算公式的应用。
假设我们使用一台功率为1000W 的激光器进行3D 打印，激光束的截面积为0.01 平方米。
我们可以通过公式计算出激光束的能量密度为：能量密度= 1000W / 0.01 平方米= 1000000焦耳/平方米。
五、能量密度计算公式在3D 打印技术中的意义能量密度计算公式是优化3D 打印技术的重要手段，通过改变激光功率或激光束截面积等参数，可以调整能量密度的大小，从而实现对3D 打印产品质量的优化。
d打印技术普及知识
建筑设计
利用3D打印技术制作建筑模型，提高设计效率和可视化效果。
建筑构件
通过3D打印技术生产建筑构件，如墙板、梁柱等，提高施工效 率和建筑质量。
绿色建筑
利用3D打印技术建造可持续发展的绿色建筑，减少材料浪费和 环境污染。
艺术与设计领域应用
艺术品创作
利用3D打印技术制作独特的艺术品，拓展艺术表现形式和创作思 路。
3D打印的基本原理
通过计算机辅助设计（CAD）软件创建三维模型，然后使 用3D打印机将模型分解为逐层的截面，并在打印床上逐层 堆积材料，最终形成完整的三维实体。
3D打印的优点
个性化定制、节省材料、提高生产效率、降低生产成本等。
D打印技术的发展历程
01
02
03
1980年代初期
3D打印技术的初步探索和 发展。
社会影响与伦理问题
就业影响
随着D打印技术的普及，一些传统制造业岗位可能会受到影响， 但同时将创造更多设计、研发、维护等新型就业岗位。
知识产权
D打印技术的开源性和分享性可能导致知识产权问题的复杂化，需 要建立相应的法律和道德规范。
安全与监管
D打印技术的无限制制造能力可能带来安全隐患，需要制定相应的 安全标准和监管措施。
通过3D扫描技术或拍摄照片，将实物转化为数字 模型，再进行打印。
模型优化
对模型进行优化处理，如去除支撑结构、修复错 误等，以提高打印质量和效率。
打印材料
塑料
使用ABS、PLA等塑料 材料，具有较好的强度
和耐久性。
金属
如不锈钢、铝合金等， 用于制造高强度和耐腐
蚀的零件。
陶瓷
具有高硬度和耐高温特 性，适用于制造高温环
05
3D打印技术职业发展研究报告-第1篇
3D打印技术职业发展研究报告
D打印在医疗领域的前景
D打印在医疗领域的前景
3D打印在医疗领域的前景
3D打印技术在医疗领域的应用前景广阔。首先，它可以实现个性化医疗器械和假 体的定制制造，提高手术成功率和患者生活质量。其次，利用3D打印技术制造仿 真模型，医生可以在手术前进行精准的模拟操作，提升手术技能。此外，3D打印 还可以用于生物打印，制造人体组织和器官，为器官移植提供新途径。未来，随着 技术不断创新，3D打印有望在医疗领域发挥更大作用。
法律与伦理问题
将探讨3D打印技术带来的法律与伦理问题。我们将详细研究知识产权保护、产品责任、隐 私等方面的法律挑战，以及在人体器官打印、枪支制造等方面引发的伦理议题。通过案例 分析和国际法律比较，我们将提供有关如何应对这些问题的建议和思考。
3D打印技术职业发展研究报告
D打印在制造业的应用
D打印在制造业的应用
3D打印在制造业的应用
将重点讨论3D打印在制造业的应用。我们将详细介绍3D打印在快速原型制作、定制化生产 、零部件制造等领域的应用案例。同时，我们也会探讨3D打印如何优化供应链、减少生产 成本、提高生产效率，以及其在可持续制造中的潜力。
D打印技术分类与原理
3D打印技术的挑战与前景
将深入分析3D打印技术面临的挑战与前景。我们将探讨3D打印技术在材料选择、精度提升 、生产速度等方面的挑战，并提出可能的解决方案。同时，我们也会对3D打印技术在医疗 、艺术、教育等领域的前景进行展望，展示其潜在的广阔发展空间。
D打印材料与可持续发展
可再生资源利用
分析可再生资源在3D打印材料中的应用潜力，介绍生物质材料、再生塑料等可再生资源的 制备和应用，探讨可再生材料对资源循环利用的促进作用。
D打印技术的原理及应用PPT课件
程仅花费24小时。
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5.1 健康危害
3D打印技术日渐普及，应用于医学、建筑和军事 等范畴，甚至开始家用化。但该技术在逐渐被广泛 应用的同时，危害也日趋暴露出来。 市面上的3D打印机首先将塑料加热，然后通过喷 嘴喷出，造出设计模型。这过程类似工业生产，会 释出有毒物质，但一般家用者不会使用防护装备。 微粒会在空中飘浮，容易被人吸入肺部甚至脑部， 过度积聚可能会引发肺病、血液及神经系统疾病， 甚至导致死亡。
2014年10月13日，纽约长老会医院的埃米 尔·巴查博士(Dr.Emile Bacha) 医生就讲述了 他使用3D打印的心脏救活一名2周大婴儿的故 事。这名婴儿患有先天性心脏缺陷，它会在心 脏内部制造“大量的洞”。在过去，这种类型 的手术需要停掉心脏，将其打开并进行观察， 然后在很短的时间内来决定接下来应该做什么。
打印时，粉末耗材会一层一层地打印出来，层与层之间通过特殊的胶水进行粘 合，并按照横截面将图案固定住，最后一层一层叠加起来，就像我们坐在海边 用沙子堆砌城堡一样的程序，最终经过分层打印、层层粘合、逐层堆砌，一个 完整的物品就会呈现在我们眼前了。
电子课件-《3D打印技术概论》-B03-3829 1第一章 认识3D打印
三、3D打印技术的分类
3D打印技术的分类有很多种，常见的分类方式有按技术原理分类、按原 型使用材料的构建技术分类和按打印材料分类等。
1.按技术原理分类
2. 按原型使用材料的构建技术分类
3.按打印材料分类
按打印材料可分为金属材料打印机、无机非金属材料打印机、 有机高分子材料打印机、生物材料打印机等。
3.发展现状 虽然20多年来，我国3D打印产业化不断推进，我国3D打印产业的 规模依然很小，我国目前在产业化技术发展和应用方面仍落后于美国和 欧洲。主要体现在以下几个方面：
（1）技术研发落后 我国3D打印装备的部分技术水平与国外先进水相当，但在关键器件、 打印材料和应用范围等方面较国外落后。 （2）工艺控制水平低 国外是基于理论基础的工艺控制，而我国则更多依赖于经验和反复 的试验验证，导致我国增材制造工艺控制关键技术整体落后。 （3）智能化水平低 目前绝大部分3D打印工艺装备我国都有研制，但在智能化程度与国 外先进水相比还有差距。 （4）核心部件依赖进口 我国部分3D打印设备的核心元器件还主要依靠进口。特别是高端3D 打印设备核心元器件在质量、寿命等方面较国外还有很大出差距。
（3）企业持续发展、不断重组 随着一大批企业进入3D打印制造领域，全球范围内的产业竞争不断 加剧，小的3D制造服务企业不断被大企业兼并，全球较大的3D制造服务 企业不断通过并购提升竞争力。 （4）增材制造市场前景广阔 据《中国3D打印产业市场需求与投资潜力分析报告》预测，到2020 年全球3D打印市场规模将达三百五十亿美元。我国预计到2020年，3D打 印市场规模也将发展到100亿元左右。
学习目标
1.掌握3D打印的概念、基本原理与分类。 2.掌握3D打印的特点。 3.了解国外3D打印的发展历程。
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《3D打印技术与应用》
第二讲3D打印定义及概念
主讲：汪焰恩
原材料生产
毛坯
粗加工精加工
成品
传统零件加工所使用的设备主
要有：车床、铣床、刨床、磨
川、数控机床、加工中心等
小型车床
双柱立式车床
大型落地车床
小型铣床重型龙门刨万能外圆磨床
二、传统加工使用的设备
数控车床加工中心
近二十年来，AM技术取得了快速的发展，“快速原型制造（Rapid Prototyping）”、“三维打印(3D Printing )”、“实体自由制造(Solid Free-form Fabrication) ”之类各异的叫法分别从不同侧面表达了这一技术的特点。
•3D 打印源自100多年前美国研究的照相雕塑和地貌成形技术，上世纪80年代
已有雏形，其学名为“快速成型”。
20世纪
初期•在20世纪80年代中期，SLS 被在美国德州大学奥斯汀分校的卡尔Deckard 博士
开发出来并获得专利。
20世纪80年代•1995年，麻省理工创造了“三维打印”一词，当时的毕业生Jim Bredt 和Tim
Anderson 修改了喷墨打印机的方案，变为把约束溶剂挤压到粉末床的解决方案，
而不是把墨水挤压在纸张上的方案。
20世纪
末期
3D 打印的原理是依据计算机设计的三维模型（设计软件可以是常用的CAD 软件，例如SolidWorks 、Pro/E 、UG 、POWERSHAPE 等。
也可以是通过逆向工程获得的计算机模型），将复杂的三维实体模型“切”成设定厚度的一系列片层，从而变为简单的二维图形，逐层加工，层叠增长。
三维CAD
模型设计原型制作流程图
CAD 模型的近似处理对STL 文件切片处理逐层制造
工作原理
3D 模型特殊的胶水一系列数字文件切片原材料
计算机建模软件建模数据传到打印机并设置参数用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来
将各层截面以各种方式粘合起来
打印过程
个人级3D打印机
国内各大电商网站上销售的个人3D打印机为主，大部分国产的3D打印机都是基于国外开源计术延伸的，由于采用了开源技术，技术成本得到了很大的压缩因此售价在3千至1万不等，十分有吸引力。
国外进口的品牌个人3D打印机价格都在2万至4万之间。
设备打印材料都以ABS 塑料或者PLA塑料为主。
主要满足个人用户生活中的使用要求，因此各项技术指标都并不突出，优点在于体积小巧，性价比高。
专业级3D打印机
专业级的3D打印机，可供选择的成型技术和耗材（塑料、尼龙、光敏树脂、高分子、金属粉末等）就要比个人3D 打印机要丰富很多。
设备结构和技术原理相比起来更先进自动化更高，应用软件的功能以及设备的稳定性也是个人3D打印机望尘莫及。
这类设备售价都在十几万至上百万人民币。
工业级3D打印机
工业级的设备除了要满足材料上面的特殊性，制造大尺寸的物件等要求。
更关键是物品制造后它需要符合一些列的特殊应用的标准，因为这类设备制造出来的物体是直接应用的。
比如飞机制造中用到的钛合金材料，就需要对物件的刚性、任性、强度等等参数有一系列的要求。
由于很多设备是根据需求定制的因此价格很难估量了。
重庆完成世界首例3D打印距骨手术
重庆第三军医大学西南医院骨科运动
医学中心完成了世界首例3D打印的个
体化全距骨假体植入手术。
打印的假
体可连接下肢和足部重要枢纽，具有
生物学功能，最终帮助患者恢复了行
走能力。
美国铝业启动金属3D打印粉末制造工厂
美国铝业（以下简称美铝）是美国最大的制铝
公司，同时也是全球轻金属技术、工程与制造
的领导者，从很早之前就开始了3D打印技术
的应用，迄今为止已经在这方面投入了近1亿
美元。
近日，该公司启动了位于匹兹堡市附近
的技术中心内新建的工厂。
美国铝业启动金属3D打印粉末制造工厂
这座工厂将主要用于生产包括钛、镍、铝在内
的3D打印用的金属粉末材料，美铝之所以建
起这座工厂是为了扩大产能，因为他们很早之
前就开始使用3D打印技术制造金属产品了，
不久之前还获得了空客的大单，将从2016年
中期开始为后者提供3D打印的飞机零部件，
而金属粉末正是制造这些零部件所必需的。
航天三院306所激光3D打印技术实现新突破
近日，中国航天科工三院306所技术人
员成功突破TA15和Ti2AlNb异种钛合金
材料梯度过渡复合技术，其采用激光3D
打印试制出的具有大温度梯度一体化钛
合金结构进气道试验件顺利通过了力热
联合试验。
航天三院306所激光3D打印技术实现新突破
该技术成功融合了激光3D打印与梯度结构复合制造两
种工艺，解决了传统连接方式（如法兰连接、焊接等
工艺方法）带来的增重、密封性差和结构件整体强度
刚度低等问题，为具有温度梯度结构的开发设计与制
造开辟了新的研制途径；同时，开创了一种异种材料
间非传统连接的制造模式，实现了结构功能一体化零
部件的设计与制造。
首个使用3D打印部件航天器进入木星轨道
对于全球航天领域来说都是一个非同
一般的日子。
在这天早上，美国宇航
局（NASA）的朱诺（Juno）号探测
器在经过了35分钟减速之后，成功完
成木星轨道切入（JOI），成为了飞行
在木星上空的一颗来自地球的卫星。
首个使用3D打印部件航天器进入木星轨道2016年7月5日对于3D打印世界来说，
是一个重要事件——Juno也是历史上
第一个使用了3D打印部件的航天器成
功的进入了木星轨道，它上面一打左
右的钛金属波导支架都是由洛克希
德·马丁公司使用电子束熔融3D打印技
术制造的。
THANK YOU
主讲：汪焰恩。