中职教育二年级下学期《3D打印技术的应用》教学设计

《3D打印技术的应用》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3D打印技术应用视频长度7分00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3D打印技术的应用，让学生了解固体型材、粉末材料和液体材料三种不同材质打印的原理及过程。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三维立体打印的技术运用三维立体打印机进行三维物体的打印，也被称为快速成型打印机。它是利用普通打印机的原理，将打印机和计算机连接起来，把原料装入机身，通过计算机的控制，用激光注射器将原料一层一层累积起来，最后将计算机上的蓝图变成实物。3D打印技术作为机械行业主要的发展方向，已慢慢应用到各行各业，有着广大的发展前景。可应用于3D打印的材料有哪些，它们的成型原理是什么是本微课着重说明的问题。教学过程内容时间一、微课片头3D打印技术应用，3D打印技术分类00:00-00:03二、微课目录下面我们来看打印过程。00:04-00:12三、正文讲授第一部分内容：固体型材FDM：利用高温将材料熔化成液态，通过打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成实体物。LOM：以片材为原材料，采用激光器切割，将背面涂有热熔胶的纸片材用激光切割出工件的内外轮廓，切割完一层后，送料机构将新的一层纸片材叠加上去，再在新层上切割截面轮廓，最终完成零件加工。热压纸（01:26）激光切割（01:28）工作台下降（01:39）成型结束（02:23）去除多余材料。00:13-02:28第二部分内容：粉末材料3DP：原理是将胶水选择性地喷在粉末平面上，粉末遇胶水后会粘结成实体，一层连接完成后，打印平台下降，水平压棍再次将粉末铺平，然后再开始下一层的粘结，如此的反复，层层打印，直至整个模型粘结完毕。SLS:先将一层很薄的原料粉末铺在工作台上，接着激光束按分层面的二维数据扫描，激光扫描过的粉末就烧结成一定厚度的实体片层，未扫描的地方仍然保持松散的粉末状，随后升降工作台再开始新一层地扫描，如此反复，直到扫描完所有层面，去掉多余粉末，再经过打磨、烘干等适当的后处理，即可获得零件。SLM:SLM是选择性激光熔化，顾名思义，也就是在加工的过程中，用激光使粉末完全熔化，不需要黏结剂，成型的精度和力学性能都比SLS要好。CJP:彩喷打印包含两个主要部分，芯材和黏合剂，滚筒将芯材推送到建材平台上，均匀铺上很薄的一层，当铺满一层后，喷墨打印头将彩色黏合剂有选择地喷射到铺设好的芯材上，使芯材固化，然后建模平台降低，重复上述动作，直到模型完成。滚筒将芯材推送到建模平台上，均匀铺上一层（04:30）。喷墨打印以CMYK模型调配色彩黏合剂，喷洒在芯材上，使芯材固化（04:40）.建模平台降低，开始下一个循环。（04:51）02:29-03:0803:09-03:4103:42-04:0004:01-05:27第三部分内容：液体材料SGC:光敏树脂喷涂工作平面，紫外线曝光使光掩膜之外的光敏树脂固化，工作台下降，进行下一层的制作，层层叠加完成成型。光敏树脂喷涂工作平面膜（05:49），电子成像系统生成截面潜像，吸附碳粉形成负像、制成Cubital光掩膜（05:56）、紫外线曝光，光掩膜之外的光敏树脂固化（06:05）。抽走未固化树脂之后二次固化（06:17）。用蜡填充被真空抽走区域，冷却使蜡硬化形成支撑（06:28）。将蜡和树脂层压平，进行下一层制作（06:36）。DLP:是一项使用在投影仪和背投电视中的显像技术，现在DLP技术被应用到3D打印行业。DLP成型一次能成型一个面，它是使用高分辨率的数字光处理器投影仪来固化液态光聚合物，逐层的进行光固化，速度更快，成型精度高。SLA:在液槽中充满液态光敏树脂其在激光器所发射的紫外激光束照射下，会快速固化扫描区域的树脂，从而完成一层截面的加工过程。然后工作台下降一层截面层厚的高度，再固化另一层截面，这样层层叠加，构成建构三维实体。激光扫描（07:39）。利用激光固化液态树脂，同时生成模型和支撑（07:41），升降台下降（07:46），刮板刮平树枝（07:47）。去除支撑（08:02）.Polyjet:光敏聚合材料被喷射到工作台上后，UV紫外光灯发射出UV紫外光，对光敏聚合材料进行固化，完成一层的喷射，打印和固化后下降一个成型层厚，进行下一层的打印和固化，就这样一层接一层，直到整个工件打印制作完成。打印头沿X轴方向运动，喷头喷射光敏聚合物（08:31）。当光敏聚合材料被喷射到工作台上后（08:34）UV紫外光灯射出UV紫外线光，对光敏聚合材料进行固化（08:38）。05:28-06:3606:38-07:0407:05-08:0208:03-08:59四、教学反思本微课利用9分钟的时间介绍了3D