增材制造与3D打印技术及应用课件第1章 概述

3D打印和增材制造的原理及应用1. 什么是3D打印和增材制造1.1 3D打印的定义 3D打印是一种快速制造技术，也被称为增材制造（Additive Manufacturing, AM）。

它是一种通过逐层添加材料来构建物体的制造方法，采用计算机辅助设计（CAD）模型进行控制，可以直接将数字代码转化为物理对象。

1.2 增材制造的定义增材制造是一种制造技术，它通过逐层添加材料来构建物体，与传统的减材制造相反。

增材制造技术通过计算机辅助设计（CAD）软件将数字模型切片，并将每个切片逐层加料来构建物体。

2. 3D打印和增材制造的原理2.1 3D打印的原理 3D打印主要由以下几个步骤组成：•设计：使用计算机辅助设计（CAD）软件将物体设计成3D模型。

•切片：将3D模型切割成一系列的薄层，每一层称为一个切片。

•打印：将每个切片逐层堆叠起来，通过喷头或其他打印机构将材料添加到每个薄层上。

•固化：当每个薄层上的材料被添加完成后，需要使用特定的技术将材料固化起来，如光敏材料可以通过紫外线光固化。

•后处理：完成打印后的物体可能需要进行后处理，如去除支撑结构、抛光或涂料等。

2.2 增材制造的原理增材制造的原理与3D打印相似，也是通过逐层加料来构建物体。

主要步骤包括：•设计：使用CAD软件将物体设计成3D模型。

•切片：将3D模型切割成一系列的薄层。

•打印：将每个切片逐层堆叠起来，通过特定的增材制造技术将材料添加到每个薄层上。

•成型：在打印过程中，材料会经过固化或其他形成方式，最终成为物体的一部分。

•后处理：完成打印后的物体可能需要进行后处理，如去除支撑结构、抛光或涂料等。

3. 3D打印和增材制造的应用3.1 制造业•原型制作：3D打印和增材制造可以快速制作产品的原型，加速产品开发流程。

•定制产品：通过3D打印和增材制造，可以根据客户的需求定制产品，提供个性化的解决方案。

•零件生产：增材制造可以制造复杂的零件，避免传统制造过程中的繁琐工序和浪费。

3D 打印技术与应用》第一章3D 打印技术的历史沿革及其与增材制造的关系第一讲课程介绍教学形式i. 坚持理论实践并重的教学原则。

2. 坚持“对象化学习”和“个性化教学服务”的原则。

3. 激发学生创新思维为指导的原则。

考核方式1. 实践环节：实验作品20%2. 平时成绩：作业+讨论30%3. 闯关考试：50%教学目的和任务本课程是机械制造学科通识通修课程，目的在于使学生拓宽知识面，了解3D打印的装备结构与设计原理，相应的各种3D 打印方式及其应用。

拓展本科生的现代机械制造应用视野和创新设计思维方式。

通过本课程的实践教学，使学生全面了解3D 打印有关科学问题，初步了解增材制造方法论的一般规律和方法。

拓展机械制造工程在装备制造应用领域的认识，了解制造装备的实现离不开制造工艺的实现。

从增材制造学角度引导学生认识设备研发所涉及的各个领域知识，如控制理论、信号采集理论和图像处理等相关知识。

培养学生的创新思想，具备开发设计性能良好、有市场竞争力的能力，为学生毕业后的实际工作奠定良好基础。

教学团队简介汪焰恩：西北工业大学机械电子工程，博士，教授王淑侠：西北工业大学工业设计系，博士，副教授苟秉宸：西北工业大学工业设计研究所副所长，博士，副教授专家：高校、企业一线专家学者与大家见面讨论3D打印技术兴起于上个世纪八九十年代，发展于本世纪初，在2012 年已悄然成为科技界研究热点。

英国著名杂志《经济学人》报道称“ 3D 打印将推动第三次工业革命”。

而著名科技杂志《连线》十月刊则将《3D 打印机改变世界》作为封面报道。

奥巴马在国情咨文演讲中强调3D 打印技术有可能革命化改变人类制造模式，几乎可以完成未来所有的产品。

中国正处于从“中国制造”向“中国创造”迈进的重要时期，同传统制造技术相比，3D 打印（增材制造）技术能够让设计师在很大程度上从制造工艺及装备的约束中解放出来，更多关注产品的创意创新、功能性能。

因此，3D打印（增材制造）技术对于增强我国制造业自主创新能力具有重要意义。