3D打印技术介绍及应用案例分析

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3D打印技术及其在建筑领域的应用分析

作者：张舒沄

来源：《卷宗》2017年第28期

摘 要：随着3D打印技术的长足发展，在被应用的过程中得到了越来越多的人关注，特别在建筑领域中的应用也将越发广泛。本文对3D打印技术的技术特点和使用方向做出分析，阐述它为建筑事业带来的发展管理优势。

关键词：3D打印技术；建筑领域；应用分析

3D打印技术应用在多个领域，在不同领域内的使用功能不同。作为打印技术的尖端技术，它的应用展现出了新科技的魅力，在建筑领域也展现出了较强的使用功能和良好的发展前景。3D打印技术是第三次工业革命的重要标志，在工程建设项目中，也体现出了该技术的高效性。

1 3D打印技术的含义

3D打印技术（3D im ensional Printing）在制造行业中得到迅速发展应用，是一种具有划时代意义的新式打印技术。该技术具有良好的生产应用特征，在应用管理过程中，使用计算机软件，建立信息立体数据模型，再使用3D打印机，将所需模型进行制作，3D打印技术也可以被理解成增材制造技术。

2 3D打印技术的技术层次分析

2.1 技术内容

对于3D打印技术而言，进行技术操作时需要根据技术特点对技术应用方式进行解析。3D打印技术在应用时需要建立信息数据模型，应用粉末状金属以及其它复合型材料进行打印。该技术通常被用来构建物体的空间形态，在打印过程中做到技术成型，给予人们最直接的视觉体验。

3D打印技术在应用过程中，可以通过多个工作模式完成。立体固化模型技术是3D打印技术应用最广泛的技术之一，进行模型制作是，对材料选择应用和模具制作处理等工序都有着极为严格的要求。“打印”过程中使用的主要原料为液态光敏树脂，使用过程中利用模具实现树脂处理过程。立体固化模型技术有简称为SLA。是3D打印技术中的常见技术之一。

3D打印技术及其应用分析

如今，3D打印技术作为一种发展蒸蒸日上的新事物，涉及信息、材料、仪器等多个技术领域。作为多种科学交叉的技术，在发展过程中一定会受到阻碍，遇到各种不同的问题。比如在制造精准度、速度和材料的种类上都有些问题。以目前的技术还不完全解决，坚信随着日后科技发展的不断进步，这些问题会迎刃而解。

1 3D打印技术的应用领域

1.1 建筑领域的应用

随着世界人口的不断增加，建筑领域要不断引进新型技术来提高工作效率，把3D打印技术应用到在建筑行业中打印出建筑模型，使设计的建筑以模型的方式直观出现在建筑师的面前，这种方法不仅快捷、低成本而且精美度高，得到了设计师的广泛认同。在设计阶段能实现设计师多种创意想法，对不同建筑类型的可行性进行分析。对特殊、复杂的设计及时提出有效的预估，找出缺陷并弥补不足，保障建筑工程最终的安全、可行的实施。现如今大多设计机构的场馆利用3D打印技术提前制作模型来对建筑的实用性进行相关测试。3D打印技术在国外的应用也取得相当大的成就，如荷兰的DUS公司利用3D打印技术打印了一座8平米的小屋，不仅完美的符合设计者的需求，而且也降低了大量成本。

1.2 文物领域的应用

由于文物埋藏的年代久远，挖掘的考古文物受到多种因素的影响，相当的一部分文物都出现了或多或少的损坏。而利用3D打印技术可以对文物进行扫描，采集样本数据进行处理，作出合适的模型，很好的还原文物的外在特征，从而方便研究和观赏。文物都具有较大的价值特点，甚至一些贵为国宝被保护，如司母戊鼎、马踏飞燕以及国外的蒙娜丽莎。本着保护文物的理念，很多博物馆都应用3D打印技术复制文物，替代真实文物来展出，以免文物受到人为或者环境的不必要伤害。此技术还原的模型相似度和精确度都非常高，而且不需要后期处理，单凭肉眼较难发现其中的差别，随着3D打印技术的成熟和进一步推广，在文物发掘和文物保护方面会越来越多的应用。

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3D打印技术的教学创新应用研究：案例与趋势

作者：钟丽霞 胡钦太 胡小勇

来源：《数字教育》2016年第06期

摘 要：随着3D打印技术在多个领域的逐渐普及，已有学者探究其在教育教学中的应用，并取得一定成果。本研究采用文献研究法，在梳理3D打印技术特点和国内外3D打印教学创新应用现状的基础上，通过对3D打印教学创新的过程、创新点等进行案例分析，预测并归纳出3D打印创新教学应用的新趋势，以期为3D打印教学创新应用提供参考。

关键词：3D打印技术；教学创新应用案例；新趋势

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：2096-0069（2016）06-0041-05

收稿日期：2016-08-26

项目基金：教育部—中移动科研基金（2012）“教育信息化理论研究”（MCM20121011）

作者简介：钟丽霞（1992— ），女，广东梅州人，华南师范大学教育信息技术学院硕士研究生，研究方向为信息化教学；胡钦太（1964— ），男，广东揭阳人，华南师范大学教育信息技术学院教授、博士生导师，研究方向为信息化教育与传播研究；胡小勇（1978— ），男，江西奉新人，华南师范大学教育信息技术学院教授，博士生导师，教育技术系主任，研究方向为信息化教学。

美国新媒体联盟发布的《地平线报告》（The Horizon Report）从2013年起连续三年提到，3D打印（3D Printing）将成为教学的主要技术，并指出未来2—3年内3D打印将走进教学[1]。随着3D打印技术（以下简称3D打印）的不断普及和创新应用，教师和研究人员对其关注日益增加。因此，本文基于3D打印的基本特征和国内外教学应用现状，深入分析国外3D打印的教学案例，得出3D打印的教学创新应用的新趋势。

一、3D打印与特点

科技成果转化应用案例

在当今时代，科技成果的转化应用正以前所未有的速度改变着我们的生活和社会。从医疗健康到交通运输，从环境保护到工业生产，科技成果的成功转化为各个领域带来了巨大的变革和进步。接下来，让我们通过几个具体的案例，来深入了解科技成果转化应用的魅力。

案例一：3D 打印技术在医疗领域的应用

3D 打印技术曾经被认为是一种新奇的概念，但如今已经在医疗领域大放异彩。在骨科手术中，医生们可以通过对患者患处的扫描，利用 3D 打印技术制作出与患者骨骼结构完全匹配的植入物。这不仅大大提高了手术的成功率，还减少了患者的痛苦和康复时间。

曾经有一位患者，由于严重的车祸导致腿部骨折，传统的治疗方法难以达到理想的效果。医生通过 3D 打印技术为他定制了一块符合其骨骼形状和尺寸的钢板，精确地进行了手术安装。术后，患者的恢复情况良好，很快就能够重新行走。

此外，3D 打印技术还被用于打印人工关节、牙齿等医疗部件。通过个性化的定制，这些部件能够更好地适应患者的身体结构，提高了治疗效果和患者的生活质量。

案例二：新能源汽车的崛起 随着环保意识的不断增强，新能源汽车逐渐成为汽车行业的发展趋势。特斯拉作为新能源汽车领域的领军企业，成功地将先进的电池技术和智能驾驶系统转化为市场上备受欢迎的产品。

特斯拉的电池技术能够提供更长的续航里程，解决了消费者对于电动汽车续航能力的担忧。同时，其智能驾驶系统让驾驶变得更加轻松和安全。这些科技成果的转化应用，使得特斯拉在全球范围内获得了巨大的成功。

不仅是特斯拉，国内的许多汽车品牌也在积极推动新能源汽车的发展。通过不断的技术创新和成果转化，新能源汽车的性能不断提升，价格逐渐下降，市场份额也在不断扩大。新能源汽车的普及，不仅减少了对传统燃油的依赖，降低了尾气排放，对环境保护也起到了积极的作用。

案例三：智能手机中的指纹识别技术

指纹识别技术的出现，让智能手机的安全性和便捷性得到了极大的提升。这项技术最初是在实验室中研发出来的，经过不断的优化和改进，最终成功地应用到了智能手机上。