《走近3D打印》教案
教学目标:
知识与能力:了解3D打印的概念、历史、类型、耗材;
过程与方法:积极开展打印探究,尝试进行3D打印设计。
情感态度与价值观:激发学习建模软件的兴趣;激发学生学习3D打印的热情。
教学重点:了解3D打印的特点、打印流程。
教学难点:进行3D打印设计。
教学过程:
一、图片导入新课:
1.出示3D打印的建筑模型、领带等物品。引出课题。
2.关于3D打印,你有什么问题?学生提问,教师梳理问题。
二、说一说什么 是3D
谁知道3D是什么意思?学生交流。
教师补充:3D是英文“3 Dimensions”的简称,中文是指三维、三个维度、三个坐标,即有长、宽、高。换句话说,就是立体的,3D就是空间的概念也就是由X、Y、Z三个轴组成的空间,是相对于只有长和宽的平面(2D)而言。
二、交流资料识3D
交流自己课前搜集到的资料,选取下面的一个方面进行交流。
1.说说传统打印与3D打印有什么区别。从打印产品、所用材料、产品的用途等方面进行交流。
2.3D打印技术的发展情况。
3.3D打印对人体健康的影响。
三、实践操作3D打印:
1.参观打印室或者观看3D打印视频
2.尝试操作把自己的感受和收获与大家分享一下。
使学生初步了解打印过程:启动3D打印机,通过数据线、SD卡、等方式把STL格式的模型切片得到Gcode文件传送给3D打印机,同时,装入3D打印材料,调试打印平台,设定打印参数,然后打印机开始工作,材料会一层一层地打印出来,层与层之间通过特殊的胶水进行粘合,并按照横截面将图案固定住,最后一层一层叠加起来,就像盖房子一样,砖块是一层一层的,但累积起来后,就成一个立体的房子。最终经过分层打印、层层粘合、逐层堆砌,一个完整的物品就会呈现在我们眼前了。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。
四、拓展
3D打印发展历程:
3D打印技术出现在20世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑
连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。这打印技术称为3D立体打印技术。
1986年,美国科学家Charles Hull开发了第一台商业3D印刷机。
1993年,麻省理工学院获3D印刷技术专利。
1995年,美国ZCorp公司从麻省理工学院获得唯一授权并开始开发3D打印机。
2005年,市场上首个高清晰彩3D打印机Spectrum Z510由ZCorp公司研制成功。
3d打印房子2010年11月,美国Jim Kor团队打造出世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee问世。
2011年6月6日,发布了全球第一款3D打印的比基尼。
2011年7月,英国研究人员开发出世界上第一台3D巧克力打印机。
2011年8月,南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架3D打印的飞机。
2012年11月,苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织。
2013年10月,全球首次成功拍卖一款名为“ONO之神”的3D打印艺术品。
2013年11月,美国德克萨斯州奥斯汀的3D打印公司“固体概念”(SolidConcepts)设计制造出3D打印金属手。
2018年8月1日起,3D打印支将在美国合法,3D打印手的设计图也将可以在互联网上自由下载。
2018年12月10日,俄罗斯宇航员利用国际空间站上的3D生物打印机,设法在零重力下打印出了实验鼠的甲状腺。
2019年1月14日,美国加州大学圣迭戈分校在《自然·医学》杂志发表论文,首次利用快速3D打印技术,制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架,在装载神经干细胞后被植入脊髓严重受损的大鼠脊柱内,成功帮助大鼠恢复了运动功能。