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3D打印技术在包装工程专业教学中的应用.doc

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3D 打 印 技术 在 包 装 工程 专 业 教 学中 的 应 用 姜凯译 王桂 英 徐淑 艳 郭 艳玲 东 北 林业 大 学工 程 技术 学 院 东 北 林业 大 学机 电 工程 学院 摘 要: 从3D 打印的技术特点及发展现状探索该技术在包装工程专业教学中的应用的新 教学模式, 拓展教师的教学手段, 简化授课内容, 提升学生的学习积极性、 动手 能力和创新性, 扩展学生的技能范围。 关键词 : 3D 打印; 包装工程; 创新性; 学生主体; 作 者简 介: 姜凯译 (1986 —) , 男, 吉林通化人, 讲师, 博士, 从事包装结构及 包装材料设计、3D 打印技术研究。 基 金: 中央高校基本科 研业务费专项资金项目 (2572017BB07) Application of 3D Printing in Packaging Engineering Education JIANG Kai-yi WANG Gui-ying XU Shu-yan College of Mechanical and Electrical Engineering, Northeast Forestry University; Abstract : This paper presented the characteristics and development state of 3 D printing technology, and explored the new teaching mode of the application of 3 D printing in packaging engineering education, expanded teachers ' teaching method, simplified teaching content, improving students' enthusiasm, manipulative and innovation ability, and extended their range of skills. Keyword : 3D printing; packaging engineering; innovation; student-dominated; 3D 打印技术是一种快速原型技术, 被广泛认为是第三次工业革命最具标志性的 生产工具, 其对社会多个行业和领域带来的深刻影响已经逐渐凸显。随着 3D 打 印技术的发展, 3D 打印在教育领域中的应用受到研究者的关注, 一些国家和组 织也开始对3D 打印的教育应用进行探索。新媒体联盟 (New Media Consortium, NMC) 2013 地平线报告中提出, 3D 打印是未来四五年值得关注的新技术, 将带来 教学和研究领域的创新。 如何有效地将其应用到学习领域, 为用户提供学习支持, 还有待深入研究。目前, 在包装工程教育中, 3D 打印技术的应用还是一个崭新 的领域, 有许多问题值得研究和探讨, 但可以肯定的是, 3D 打印技术能够提供 的教学手段、学习方式及教学效果毋庸置疑。 1 3D 打印技术 “3D 打印 ”是通俗叫法, 其学术名称为快速原型技术 (Rapid Prototyping Manufacturing, RPM) , 也称增材制造技术 (Additive Manufacturing, AM) 。 区别于传统的减材制造方式, 3D 打印技术是基于增材制造原理的一种快速原型 技术。 整个制备过程不需要模具, 也不再需要传统的刀具、 夹 具和机床, 缩短产 品的生产 周期, 降低原 型产品的 开发成 本;且 理论上可 打印任 意复杂 形状的工 件, 加工柔性大大提高[1] 。总本上来讲, 3D 打印过程可以分为 3 个阶段。 1.1 三维 模型设 计阶 段 进行3D 打印之前, 首先要设计完整的三维模型。该三维模型应该满足所要选择 的3D 打印技术的制造要求, 包括最大尺寸、最小尺寸、支撑结构等, 以保证在 进行3D 打印加工时可以实现所设计模型的全部要素, 保证形状精度及尺寸精 度。 目前, 市场上几乎所有的三维造 型软件, 如Pro-E、 Solid Works 、 Sketch UP、 Auto CAD 、3D Max 等均可以用于设计三维模型, 最终另存为STL 格式的文件即 可用于3D 打印。 也可以通过反求工程, 利用三维扫描仪、CT 等手段对实体进行 扫描得到其三维数字模型。 另外, 还可以对二维的照片进行灰度处理, 然后使用 PS 或Art Cam Pro 将灰度图片处理得到具有一定厚度的三维浮雕模型。用户
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