玩具摆件-Polyjet快速成型实例(教学设计)

《玩具摆件——Polyjet快速成型实例》微课教学设计授课教师姓名学科增材制造技术应用教龄7微课名称玩具摆件——Polyjet快速成型实例视频长度7分48秒录制时间知识点来源学科：增材制造技术应用年级：二年级知识点描述让学生通过观看玩具摆件——Polyjet快速成型实例，让学生了解如何依托案例对工件进行数据处理、如何进行快速成型制造和如何后处理。预备知识本微课为介绍型微课，之前无需了解相关知识。教学类型讲授型适用对象二年级学生设计思路Polyjet技术是当前最为先进的3D打印技术之一，它的成型原理与3DP有点类似，不过喷射的不是粘结剂，而是聚合物成型材料。使用聚合物喷射技术成型的工件精度非常高，质量优良。操作环境清洁。适合于办公环境。该技术支持多种不同性质的材料同时成型，能够制作非常复杂的模型。但成型过程需要支撑结构，使用光敏树脂作为耗材，成本较高，制品强度较低。适应时代需求，学习高新技术是每个机械行业学生的必经之路，而该项技术在课堂讲解过程中需要例举大量实例，对学生动手能力要求强，可能存在理解不透彻等情况。所以对知识点进行细化，让学生通过网络或手机平台完成学习，激发兴趣，提升自学能力。教学过程内容时间一、微课片头同学们好，这节课我们来介绍一个polyjet技术应用实例。00:00-00:08二、微课目录本节课的内容主要包括下面三个部分：一、案例描述，二、数据处理，三、快速成型制造四、后处理3D打印技术的推广，为人们的个性化创意制造提供了极大的便利。这节课我们就利用3D打印技术制作一个彩色创意玩具摆件。00:09-00:14三、正文讲授第一部分内容：案例描述我们的目标是制作一个彩色大象玩具摆件。首先要求玩具各个部件一次成型，无需组装。其次，要求模型由三种色彩的材料混搭制成。基于以上要求，目前只有聚合物喷射技术polyjet能够完成目标任务。成型设备选择美国公司的高精度polyjet3D打印机。这款打印机具有16微米的高分辨率。采用三种材料喷射技术，制造的产品具有光滑细致的表面，能够同时打印多种模型材料，比以往任何时候都更接近最终产品。00:31-01:31第二部分内容：数据处理在本例制造中使用的成型设备具有配套的专用数模分析系统，首先导入模型，在配套系统中导入模型数据。需要注意的是要先选中大象的所有部件进行虚拟组装，然后再导入系统托盘，目的是保证能够一体化打印大象模型。第二步，参数设置。在模型设置功能来下，选择要设置参数的工件进行参数设置，如移动、旋转、调整比例等。修改完毕，在生产预估窗口对制造生产情况进行预估和修正，反复调整，得到理想的工作状态。第三步，零件摆放。在进行多个模型同时制造时，需要合理排列模型的位置。该系统的托盘设置功能栏下的放置功能，可对零件进行自动排列，也可以进行手动调整，以达到理想排名，大大减少对技术人员经验的依赖。第四步，选定材料和颜色。在模型设置中的色彩选项卡，直接选择所需的颜色，再选定材料。在生产预估窗口检查相关参数。本例中选定数字材料共六种颜色，打印两只大象模型。最后，创建项目。模型的各项信息确认后，在托盘设置中点击build开始创建项目。系统自动将数据保存为打印设备可识别的文件，等待下一步工作。01:32-04:16第三部分内容：快速成型制造接下来，进入快速成型阶段。在开始制作前先做清洁工作。用软布和清洁剂擦拭设备喷头，抹去残留材料。用刮铲等清理工作台上的残余废料。再用软布擦拭干净。清洁完毕，合上设备外罩。然后在料箱中装入选定的成型材料和支撑结构材料。打开Jobmanager进行生产管理，系统自动实时对目标任务进行切片处理，并生成支撑结构。然后将处理好的数据送入生产设备开始加工。设备在工作时无需人工值守，打印设备自下而上逐层打印。无需组装，一次成型。04:17-06:26第四部分内容：后处理加工完成，进入后处理阶段。由于无需二次固化，后处理较为简单。用水枪将大象表面包覆的支撑结构材料冲洗去除，对于结构复杂或镂空位置要谨慎操作，以免对工件的结构造成变形破坏。清洗完毕用纸巾擦干，大象玩具摆件就做好了。06:27-07:22四、效果检测学习这节课后，我们来思考几个问题。1.Polyjet技术制造模型使用的是什么材料？2.Polyjet技术制造模型时，需要支撑结构吗？3.Polyjet技术的成型原理是什么？4.Polyjet的技术是使用激光固化成型材料的吗？07:23-07:48五、教学反思本微课利用7分钟的时间介绍了polyjet技术应用实例——制作玩具摆件，让学生从案例描述、数据处理、快速成型制造以及后处理四个方面对Polyjet进行了全面的了解。在学校设备不能满足学生实际