初中综合实践 课件教案（9年级上册） 课时18_第五单元_第2课时 3D打印装置-课件.ppt

初中九年级广州版综合实践活动/劳动教育第五单元广州市番禺区香江育才实验学校 牛凯第二节 3D打印装置本节课主要内容1.3D打印的主要技术类型2.3D打印机的基本结构3.3D打印的操作流程课程导入：同学们知道它是用什么做的吗？一、3D打印的主要技术类型（一）熔融沉积技术（FDM）（二）立体光固化技术（SLA）（三）选择性激光烧结技术（SLS）（一）熔融沉积技术（FDM）材料：一般是热塑性材料，如PLA、ABS等。（一）熔融沉积技术（FDM）材料：一般是热塑性材料，如PLA、ABS等。（一）熔融沉积技术（FDM）优点：1.系统原理简单，操作方便，价格便宜。2.可以使用无毒的原材料，能在家庭、办公环境中使用。3.工艺干净，材料利用率高，可备选材料多。缺点：1.精度低。2.成型速度相对较慢。3.很多模型需要添加支撑。应用：适合用于对制作尺寸要求不高、表面要求不高的零件，它是中小学3D打印教育的首选技术机型。（二）立体光固化技术（SLA）材料：光敏树脂。该材料一般为液态，可在特定波长紫外线照射下发生聚合反应，完成固化。（二）立体光固化技术（SLA）材料：光敏树脂。该材料一般为液态，可在特定波长紫外线照射下发生聚合反应，完成固化。（二）立体光固化技术（SLA）优点：1.该方法成型速度快，自动化程度高。2.尺寸精度较高。3.表面质量优良。4.系统分辨率较高，可以制作结构比较复杂的模型或零件。缺点：1.零件容易弯曲和变形。2.设备运转及维护成本较高。3.可使用的材料种类较少。4.液态树脂具有气味和毒性，需要对其进行避光保护。应用：多用于对打印精度及表面质量要求较高的模型，比如首饰或精密配件等。（三）选择性激光烧结技术（SLS）材料：金属粉末或非金属粉末（尼龙等）。（三）选择性激光烧结技术（SLS）材料：金属粉末或非金属粉末（尼龙等）。（三）选择性激光烧结技术（SLS）缺点：1.模型表面粗糙，呈现颗粒状。2.加工过程会产生有害气体。应用：主要应用在航空航天、汽车、玩具制造等行业。优点：1.可直接制作金属零件(独有)。2.制造工艺简单，材料选择广泛，成本较低。3.可以制造比较复杂的零件或模具。二、3D打印机的基本结构打印线材喷头水平左右移动杆水平前后移动杆工作台面升降杆电源打印线材喷头水平左右移动杆水平前后移动杆工作台面升降杆电源三、3D打印的操作流程1.用软件设计3D模型2.把设计好的STL文件导入切片软件3.导入3D打印机中进行打印3.导入3D打印机中进行打印4.完成作品正视图俯视图侧视图3D打印的主要技术类型3D打印机的基本结构3D打印的操作流程课堂小结熔融沉积技术立体光固化技术选择性激光烧结技术拓展延伸：课外实践活动一：上网查阅资料，了解3D打印技术在目前生活中主要应用领域；课外实践活动二：请同学们畅想一下在未来的生活中，3D打印技术能为我们带来哪些便利呢？同学们，再见！初中九年级广州版综合实践活动/劳动教育第五单元广州市番禺区香江育才实验学校 牛凯第二节 3D打印装置(答疑)课堂答疑：问题1：打印一个模型需要多久时间？一般3D打印机打印模型时的速度普遍偏慢，比如我们看到的这个兔子模型，打印时间大约6个小时，其实不同技术的打印机打印时间不同，不同大小的模型打印时间也不相同，一般几十分钟到几十个小时不等，模型更大的用时也会更长，同样条件下立体光固化技术比熔融沉积技术打印时间更短。课堂答疑：问题2：什么是支撑？打印模型的时候什么时候要加支撑呢？支撑是在打印模型时为了防止悬空部分发生坠落而在悬空部分下方添加的材料。一般当物体倾角比较小时是没必要加支撑的，但是当物体悬空超过45度时就很容易发生坠落，导致模型打印失败，所以要根据模型的悬空部分是否大于45度去考虑是否加支撑。模型支撑课堂答疑：问题3：3D打印机的价格会不会很贵？市面上最常见的桌面级3D打印机使用的是熔融沉积技术，平均价格从1000元-5万元不等，如果是直接用于生产用途的工业级3D打印机，则价格约为5万-30万元。随着使用的打印技术更复杂，3D打印机的价格也往往会更高。立体光固化技术打印机的入门价大约为5万元，如果是选择性激光烧结金属打印机，有些价格高达几百万元人民币一台。课堂答疑：问题4：3D打印在生活中听到很多，但是为什么身边却很少有3D打印的产品呢？客观而言，3D打印技术尽管潜力巨大，但以现有的技术条件尚不具备取代传统工艺的实力，其在规模经济、加工精度、材料等方面仍存在明显不足。3D打印技术的优势仍主要体现在小批量、定制化、结构复杂的产品制造领域。因此，在未来相当长的时期内，3D打印对于传统制造工艺而言，都是一种补充，而非颠覆。同学们，再见！