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打印技术论文范文第1篇

目前的3D打印技术可以很大幅度的节约成本,并且还具有传统建筑所不具有的绿色、低碳和环保等优势。目前的3D打印技术不再需要数量非常庞大的建筑工程队伍,从很大程度上节约了劳动成本和提升了施工生产效率。而且现在的3D打印技术可以解决其他方式很难解决的高成本曲线建筑造型打印,并且其打印的强度更高,质量更加轻的混凝土建筑物。但是就目前的3D打印技术的发展现状来看,还不能够完成大体积的建筑物打印,而只能够通过打印构件来进行拼装,因此3D打印技术还无法在高层建筑中进行打印,如果要打印出几十层的建筑物,那么就需要设计出更加庞大的打印机,并且还要解决打印结构的强度问题。

二、3D打印技术在土木工程应用中的展望

首先,商品混凝土的原材料将会比现在的种类多出许多,应用的也将更为广泛,例如胶凝材料,未来可能将树脂材料、特种水泥材料,甚至是镁质胶凝材料作为其主要材料,此外,对于粗细的要求将会更加严格,以满足3D打印的实际需求,也有可能使用破碎工艺制造出现在没有的材料,并且外加剂也将会产生较大的改变,材料运用的不用将在混凝土中的作用也存在着巨大的差异。为了能够满足3D打印需求,混凝土不仅需要在空气中快速的凝结,而且其还应该具备优秀的流变性,骨料的粒径将进一步的缩小,粒径也更加趋于圆形,并且由于新型外加剂的使用,使得其能够完美的解决各层间的结合问题。其次,混凝土在配合比的设计上,可能还需要一些新的成熟的理论支撑,这是由于3D打印使用到的混凝土与传统混凝土有很大的差别,新的混凝土的各项性能也存在着巨大的差异,已经不是传统的水灰比、砂率等能够左右的,由于其性能发生了巨大的改变,如硬化能力、收缩能力等,目前的混凝土相关强度理论、水化理论等都无法应用到新的混凝土中。为了进一步的获得更耐久、更高强度、更完美的拌合物性能,需要从新的角度去进行实践,再得到新的理论,然后再不断的完善理论,找出新的配合比设计方法,并建立起相关的计算模型、硬化模型、寿命模型等。最后,由于3D打印机将会随机不间断进行工作,混凝土生产持续性上也会随着3D打印的全过程不断运转。因此整个工程施工将会在一个周期或者是一次性完成,那么这就给搅拌系统提出了很高的要求,使得整个搅拌工作能够在搅拌运输车上完成。

三、结束语

打印技术论文范文第2篇

3D打印技术是数字化时代的重要产物,又被称为“添加制造”(AdditiveManufacturing)技术,它是以三维数字模型文件为基础,创新性地将信息、材料、生物、控制等技术融合渗透到一起,能以自身逐层添加打印的制造方式完美地实现各种材料的结合。3D打印技术自开发以来得到不断地发展,迅速被广泛应用于工业设计、建筑、军事、航天、医疗等不同领域,并取得一系列实质性的突破。3D打印技术相较于传统的大型增材制造设备来说,更加注重体现设备的小型化、智能化和个性化。3D打印技术发展到今天,已经能够在0.01mm的单层厚度上实现600dpi的精确分辨率,。并且适用于该技术的材料丰富,比如以生物细胞为材料,能够打印出器官、骨骼;以金属为材料,能够打印出机械零件;以沙子为材料,能够打印出建筑物;以玻璃为材料,能够打印出玻璃制品等。据不完全统计,截止到2012年年底,著名的3D打印成型公司Stratasys的产品已经发展为能支持123种不同材料进行3D打印,随着科学技术的创新和发展,这一数字将不断地被刷新。同时,在打印速度上,3D打印技术能实现垂直25.4mm/h以上。未来我们有理由相信,随着智能制造的逐渐深入发展与成熟,将会有更多新的信息技术、控制技术、材料技术等不断地投入应用,3D打印技术也会在此基础上被进一步推向更为广阔的领域。

二、3D打印技术在产品造型设计中的应用

近年来,3D打印技术在产品造型设计上应用越来越广泛,并且突破了以往单纯的常规几何形态,开始以更具创新性、类似于自然形态的精美造型出现在人们的日常生活中,以独特的制造方式和时代意义赋予我们的生活空间新的活力。比如在人们熟悉的服装领域中,著名的荷兰时装设计师IrisvanHerpen与Materialise在2013年初的巴黎时装展上合作制造的3D打印时装,给人带来强烈的视觉盛宴,风靡一时。此外,2011年Materialise公司提供以14K金和纯银为原材料的3D打印服务,更是为珠宝制造业带来巨大革新。由比利时公司MGX设计的分形桌子,设计师以数学特征中的自相似性为设计原理,以自然界中的分形生长为模型创造了这一作品,其成就是传统制造方式无法企及的。以现代装饰中的灯饰为例,2012年设计师宋波纹协同格物工作室,创新性地推出3D打印作品“十二水灯”,灯具快速成型材料为尼龙,其创作灵感来源于宋代画家马远的水画名作“十二水图”。在该造型设计中,设计师完美地将中国传统绘画的意境与传统思想中“格物致知”的观念进行融合,通过探究事物的发展规律,寻找智慧的源头。作品利用现代先进的制造技术向人们呈现出耳目一新的作品,并通过这种形式完成对文化的传承。所以,可以说,3D打印技术让产品的造型有了更为广阔的发展空间,同时也让产品的个性化特色更为突出。与传统机器生产和手工制造相比,3D打印技术突破了以往制造过程中受众多造型、材料和设备的限制,这在某种程度上促使其对产品造型的制造更加接近设计本来的要求,同时与产品造型设计随着时代、科技和人文艺术的发展而革新的历史使命相符。3D打印技术的应用,极大地开拓了设计师的想象思维,即使是外观再复杂的产品都能通过3D打印技术进行制造,并能保证与设计的浑然一体。这就促使设计师将关注力放在产品形态创意和功能创新上,不断实现超越。并且,随着产品造型设计的多元化,设计师开始重视体现产品的美学属性,将时尚化、个性化因素融入到产品造型的艺术化表现方式中,从而潜移默化地引导着消费者对产品造型审美观的变化。

三、3D打印技术在产品造型设计中的问题和展望

就目前而言,虽然3D打印技术在产品设计中发挥着越来越重要的作用,应用也越来越广泛。但是从整体上来说,3D打印技术在产品造型设计领域中的普及力度仍然比较弱。这可能是因为3D打印技术本身受自身打印机性能、打印材料、打印成本、打印精度等众多因素的影响,而不能得到全面的普及和应用,因此也就无法促使对3D打印技术的进一步研究和创新。另外,现阶段,3D打印技术的应用主要集中在服装、家具及相关家居用品等形态比较小的产品造型设计中,还没有广泛应用到较大型的产品设计上。并且一些产品在空间界面上的打印要求3D打印机和相关材料都必须有较高的质量,这样才能充分满足其在制造过程中来自各方面的要求。尽管如此,我们仍然有理由相信,随着科学技术的不断发展和数字化的持续创新,未来3D打印技术必然与计算机技术、云技术、信息技术、生物技术等更加紧密地结合在一起,最大限度地实现产品设计成果的资料共享。与此同时,国家和相关部门将会更加重视设计师的设计产权知识、消费者权益责任保障、资源利用和环境保护等一系列问题,为3D技术在产品设计领域的更深层次的发展提供良好的环境氛围。因此,在未来,3D打印技术也会在此基础上被进一步推向更为广阔的领域,直接影响着设计师的设计思路,不断突破传统的生产和制造方式,改变整个世界的面貌。

四、结语

打印技术论文范文第3篇

(一)3D打印拓展了设计人员的想象空间

在后工业时代,每个人都是设计师,传统的设计师不再依靠自己的力量独立设计,而是扮演设计组织者的角色,组织有效的设计平台。3D打印是由计算机通过三维软件进行模型建造,并以STL的文件格式传输至3D打印机,3D打印机识别到片层截面,并完成文件输出。截面是由多个三角形面来模拟所设计的物品的表面形态,三角形面越小,物体打印的越精细。此外,VRML、WRL也是经常被使用的输入文件格式。设计师能够专注于产品形态创意和功能创新,即所谓“设计即生产”。设计师对产品形态的创作将更加挥洒自如,这是传统产品设计、手板模型制作等流程难以企及的。

(二)3D打印缩短了产品设计到成型的周期

当前,消费者对新奇产品的需要和渴望远远大于过去,3D打印等数码技术可以帮助厂家应对消费者瞬息万变的口味,设计师可以通过互联网这个开源平台进行设计,注重利基产品的开发和生产,进入产品和经营的长尾时代。3D打印更适合一些小规模制造,尤其是高端定制产品,比如零部件制造。虽然当前打印制造材料仍然以塑料为主,但金属材料肯定会在未来被运用到3D打印中来。可以预见,该技术将会在未来得到越来越广泛的应用。

(三)3D打印节省产品设计研发的成本

市场需要产品以最快的速度更新换代,但新产品生产出来后,若没有销路,则得不偿失。开发一副模具要几十万,甚至几百万,而利用3D打印技术,可以把产品先开发出来,如果该产品符合技术要求和市场需求,再进行模具开发,并进行进一步批量生产。此外,3D打印技术和传统模具制造技术可以实现相互补充,而未来的制造领域中,3D打印机可完成30%的产品,而70%由模具制完成。在产品设计方面,3D打印产品不需要昂贵的模具实现生产注塑,其所需的原材料和能源仅为传统方式的1/10,还降低了企业因开模不当造成的不必要损失和风险;3D打印可以制造曲面更复杂、造型更丰富的产品,可以为客户定制个性化产品,实现“即想即得”;3D打印产品也可以远程传输文件并异地打印,减少运输费用。3D打印的出现意义在于我们能够制造自己的产品供其他人进行消费,人们的设计创造才能被尽情释放,能够满足高层次的需要。

二、结语

打印技术论文范文第4篇

关键词:3D打印技术;航空制造;应用进展

前言:在现代社会中,科学技术的应用对于促进社会发展越来越发挥重要作用。进入新世纪以来,我国的航空事业得到了快速发展,成为促进经济领域发展中一种重要的交通运输产业。基于3D打印技术的诞生,为工业领域带来了具有强大冲击力与划时代意义的技术革命,为新一轮工业革命的开展带来了契机,其在航空制造领域中的应用,提升了其领域的制造水平。本文以3D打印技术与航空制造领域为研究对象,主要论述了3D打印技术在航空制造领域中的应用状况。

一、3D打印技术的诞生与发展

3D打印技术最初由美国人发明,诞生于上世纪的八十年代,由“立体光刻”技术发展而来[1]。这种技术是借助数字信息像复印机一样复制出具有三维立体形式的物体模型,然后将树脂在紫外线照射下就会凝固成形,从而制造出真实可见的物体。随后在几年间由来自美国麻省理工研究院的众多专家将这种技术加以创新,将其申请为专利,并逐渐推向市场,从此其技术应用范围越加广泛。基于其技术具有材料利用率高等特点,各领域对其发展应用给予了高度重视,对技术的推广同样给予了十足的信心。其技术是3D模型通过被设计扫描后,以某个坐标轴为基点,按照一定的方向将模型切成若干个剖面,打印出这些剖面,按照三维尺寸与一定的顺序堆积起来,等比例的实体给人以立体感官的模型形成,经过对模型的再加工制造形象直观的物体得以出现。

从世界范围内来看,没有任何一个国家的3D打印技术可以与美国相提并论,美国确实是这个方面的先驱,敢于将其技术投入到新领域应用当中,随着技术的不断发展,开始在电子产品、汽车工业等多种领域中得到广泛应用,更高端的航空制造领域也逐渐开始应用该项技术。在欧美的一些国家中,在商业运行模式初步形成的前提下,此技术以良好的效果在航空制造领域中得到应用推广。美国是全球最先发明3D打印技术的国家,将其技术应用在民用领域的全球第一家企业是日本佳能,应用在单反相机的壳体制造上,镁铝合金制造成曲线面,以形成相机的顶盖。3D打印技术在我国的航空制造领域的应用并不是一帆风顺,由于航空工业发展历程漫长曲折,航空技术与西方国家存在着巨大差距,但是伴随科技的迅猛发展,航空制造技术也得到了快速发展,3D打印技术的传播范围越来越广,日臻完善,使得越加在航空制造工业中得到应用推广。经过多年来的共同致力研究,我国的3D打印技术已不再显得落后,利用此项技术发展而来的净成型加工技术对于航空制造发挥了重要作用。

二、3D打印技术在航空制造领域的应用优势

(一)实现从设计到制造过程的无缝链接

对于航空设备零部件的制造,对其材料的选择等方面采用传统制造方式是相互独立的,在制造过程中由于从设计到制造这个过程各工序流程之间是相互独立的关系,彼此之间的联系不是很紧密,前后衔接不通畅,导致返工或者拖延制造时间的问题不可避免地出现,3D打印技术的出现很好地解决了这些问题,能够将设计、材料选择等各个模块融汇成一个整体,共同分享一个数据平台,对各方意见实时反馈,从而实现从设计到制造全过程的无缝链接[2]。

在设计、制造与维护全过程中3D打印技术得到了有效应用,在设计阶段通过其技术制造出等比例形式的模型;在制造阶段应用其打印技术将关键零部件制造出来;在维修阶段利用技术把同一材料填补残损部位,节约了大量的时间与成本投入,零件性能不受影响。

(二)激光打印大型钛合金构件的问世满足了主承力的要求

由我国自主设计的钛合金关键构件激光成形技术在国际重大博览会上展出,并得到了全球的瞩目。经多年的研究探索,航空设备的制造技术水平日渐完善,关键工艺的性能控制方法日趋成熟,综合力学性能大为提升,截止到目前为止,利用激光打印技术我国制造了三十多种关键金属零件,在歼击机与大型客机的制造上都有着广泛应用。

(三)材料损耗率低

航空工业使用的材料绝大多数是强度非常高的合金,具有工艺成本高与不易成形的缺点。以军用飞机为例,其主要材料要求具有耐高温、耐腐蚀等优点,钛合金整体结构为结构重量的降低,装备的性能寿命提高越加发挥重要的作用,采用传统的制造工艺方法工序长而且复杂,这就造成材料的大量浪费。3D打印技术的出现,作为一种前沿技术,通过激光快速成形技术大大节省了材料,而且材料性能大为提高,借助3D打印技术发展而来的钛合金激光成形技术,在先进战机制造上所占据的比例越来越多。

三、3D打印技术在航空制造领域的应用进展

(一)产品制造的直接参与

因为通过3D打印技术打印出来的工件在各指标上都能够满足零部件生产制造的需求,所以此项技术可以直接用于产品制造[3]。以目前应用现状来看,依靠其技术打印出来的军用飞机零部件性能可靠,无论是从美国,还是从我国的航空设备来说,3D打印材料在机体中都有广泛的涉及,这足以说明该种技术具备了产品制造直接参与的能力。

(二)对产品外形的验证

随着现代社会国际的交往日益密切,现代交通运输业的发展,航空工业得到了长足发展,对于航空设备的内部设计与外部形态提出了更高要求。传统工艺以单独的形式制造设备零部件,这势必会造成材料的浪费。而3D打印技术具有高柔性操作的特点,通过数字化系统的运用,重新对材料以全新的形式进行组合,避免了结构材料等材质浪费严重现象的产生[4]。

(三)制造出陶瓷基符合材料

金属基与陶瓷基复合材料能够通过激光烧结技术制造出来,陶瓷材料具有耐高温与强度高的优点,同时具有材质脆与弹性差的缺点,纤维能够弥补陶瓷材料的缺点,在航空制造领域中的应用具有前瞻性。

结语:综上所述,本文从三个方面对3D打印技术在航空制造领域的应用进展

展开了论述。第一部分从3D打印技术的诞生与发展角度对其技术展开了简要论述,以增加对3D打印技术的认识;第二部分介绍了该技术在航空制造领域中具有哪些优势,第三部分论述了其技术的应用进展,为其日后在航空制造领域中的应用绘制了美好蓝图。3D打印技术与航空制造技术都是新兴的高端技术,为加强3D打印技术在航空制造领域的应用,在坚持科教兴国基本战略的基础上为此需要加大投入,加强对二者的研究力度。

参考文献:

[1]张彦芳. 3D打印技术及其应用[J]. 科技视界,2013,13:123.

[2]龙航. 国外先进3D打印技术案例参考[J]. 杭州科技,2013,05:53-57.

打印技术论文范文第5篇

关键词 3D打印技术 机械制造 教学改革

中图分类号:G633.55;G434 文献标识码:A

0引言

3D打印技术 是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它无须机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短了产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。

3D打印新技术势必带来教学、学习和研究领域的创新。各大高校以及相继开展了相关课程的教学,如何把3D打印技术与现代工科高校应用型人才培养目标有机融合,是目前高等教学改革研究的前沿课题。本文着眼于3D 打印技术特点, 提出面向机械制造专业的《3D 打印技术》课程教学内容改革举措,为培养应用型机械制造工程领域人才拓宽教学思路。

1 3D打印技术

3D打印技术为用户提供了新的设计、创作和制作方法。从3D 打印的制作过程出发,可以分为如下2个阶段:

1.1设计阶段――3D 建模

在设计阶段,三维模型的建立通常可以有2种方式来获得三维模型。第1种正向造型,可使用Pro/E, SlidWorks及UG等建模软件按照打印物体的尺寸要求创建三维模型。第2种是采用逆向工程技术,使用3D激光扫描仪对需打印物体的空间外形和结构进行扫描。

1.2 打印阶段――分层累积

3D打印也称为增材制造(Additive Manufacturing),其实质是2D打印的逐层叠加,把三维模型导入分层处理软件,设定打印参数,将三维模型沿水平方向“切割”成一定数量的2D薄片, 读取文件中的横截面信息(图1所示为某软件的切片效果图),对每一层使用高性能复合材料等多种材料逐层打印,最后将各层截面以各种方式粘合起来,最终构建出3维的实体。

2教学改革措施

2.1课堂教学方式改革

传统的机械专业教学中有很多专业课中需要实体与模型,造价高而且使用上不能灵活更改,课堂教学显得沉闷,往往是教师一言堂,学生不能互动式的参与模型的制造。利用3D 打印机,学生足不出户自己打印自己设计的各类减速器、装配部件,体验理论设计与现场加工的完美快速结合,一方面可以将课堂学到的理论知识进行实践运用,提高学生的设计能力和动手能力。同时提升对三维造型软件的操作能力及应用实践能力。学生体会到新的教学方式带来的机械加工的快乐,极大地促进了教学效果的提高。

2.2学习方式的改革

在学习机械制图课程工程中,对于复杂的组合体以及相贯线等知识点,学生如果只是在课堂上听教师讲解是不够的,教师的讲解也只是理论及二维的展示,如果我们提供给学生自己使用3D打印机的机会,开放实验室,让学生自己建模打印,打印好的模型学生可以自己带着,也可以放在课堂,自习室甚至宿舍,这样,模型可以被所有学生传看,也方便了在课堂上就这些困难问题展示积极讨论。我们发现,这种灵活的学习方式极大地激发了学生的学习兴趣,上课提问的积极性及课堂出勤率均提高了很多。

3 讨论

3D打印可以在很大程度上提升制作的效率和精密程度。它将抽象概念和设计引入到现实世界,对教学内容中的抽象概念进行可视化展现,通过快速灵活的打印,使得学生获得更多的认知体验,将传统教学显示的模型转化为可观察、可触摸的实体模型,提高思维能力和动手及感知能力,提供学习兴趣的同时,拓展创造性思维,从而最终提高了学习效果。

参考文献

[1] 蔡恩泽.3D打印颠覆传统制造业[J].中国中小企业,2012(11):46-47.

[2] 李青,王青.3D打印:一种新兴的学习技术[J].远程教育杂志,2013(4):29-35.

打印技术论文范文第6篇

关键词:3D打印;标准;教学应用;云平台

中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2017)05-0011-04

一、引言

3D打印技术作为一项对传统制造业具有颠覆意义的技术,近年来在世界范围内受到广泛关注,其主要生成流程包括两大步骤:基于计算机辅助软件设计立体模型,并通过3D打印机基于熔融、光固化等工艺逐层打印成品。[1]近年来,作为“增材制造”的主要实现形式,3D打印技术受到了我国政府的高度重视。进一步地,针对3D打印等新型数字化制造技术的研发和产业化,我国政府出台了《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016)》。此计划将3D打印技术发展规划提高到了国家战略发展的高度,不仅强调了3D打印教育的推广和普及,更强调了3D打印技术人才的培养。随后,在中国政府实施制造强国战略第一个十年的行动纲领《中国制造2025》中,3D打印被列为突破发展的重点领域。更为引人注目的是在国务院关于3D打印增材制造的专题讲座后,总理表示要在国内多个重点行业加速3D打印的装备和运用。

在教育行业发展领域中,3D打印技术的相关应用已经逐步引起国内外政府以及相关组织的高度重视。现阶段,针对3D打印教育价值的一系列探索性研究以及实践工作正在逐步开展中,并已取得了一些基础成果。国内,上海、青岛等教育发展先进地区已经成功地将3D打印引入基础教育领域。目前,上述先进地区通常在青少年活动中心配备3D打印机和扫描仪,同时定期邀请技术专家开设包括CAD建模和3D打印机操作实践等相关课程,最终以指导学生打印出自己设计的产品为基础教育阶段的教育实践目标。国外,在“人类学习可以通过制造和分享过程产生”的理念下,英国教育部与英国物理学会、英国全国数学教学创优中心和3D打印机厂商协调合作,进一步保障使用3D技术的学校可以得到良好的理论指导及技术支持。另外,为培养高中生的工程技术能力并激发学生对工程、设计、制造和科学相关课程的兴趣,美国以项目推进形式在高中大力推广3D打印机,例如,美国国防高级研究计划局制作实验和拓展项目等。不仅如此,作为预测影响全球教育领域的教学、学习和创造性探究新兴技术的权威报告,新媒体联盟地平线报告在基础教育、高等教育和图书馆教育的三个版本中,连续两年将教育应用中主流技术的重要进展聚焦到3D打印上。

3D打印技术涵盖包括信息技术、机械加工技术和新材料技术等多个学科领域的先进技术。在日常教育场景中,3D打印主要体现出以下三方面教育特性:其一,便于塑造可重用的多态教育对象,且可快速打印用于教学辅助的模型、标本等教具;其二,作为蕴涵“设计思维”的个性化创造工具,可以满足不同教育层次的学习者以专业制造水平实现个性化创意设的产品化需求;其三,便于打造虚实结合的教育创新应用平台,并可以基于3D打印技术建立创新实验室和创客空间,实现互联网和智能制造技术的协同创新。尽管目前3D打印技术在教育行业的创新性应用蓬勃发展,但是3D打印作为教育装备用于教育实践活动开展尚存在几点无法回避的关键性问题:

(1)3D打印作为教育领域的一种新技术,其教育行业的标准尚未建立,目前教育行业流通的3D打印机质量参差不齐,导致3D打印教学实践活动的质量、安全和教育适用性等方面无法保障;

(2)3D打印技术与教育理论严重脱节,包括教学案例、教学模型库在内的教育资源缺乏,如何体系化地借助3D打印技术辅助基础教育、高等教育和职业教育的教育实践活动成为关键性问题;

(3)3D打印软件环境和硬件环境的配备费用均较高,具体地说,3D 打印机和专业的三维建模软件价格都比较高而且对使用场地要求较高,从而导致仅有少部分重点学校有能力配备,无法满足教育均衡发展的需求。

二、3D打印行业应用的突破途径

本文重点围绕上述关键性问题,提出解决方案,主要包含以下三条突破途径:

(1)研究并起草3D打印技术的教育行业标准及规范

3D打印系统按功能分为五大模块,即三维模型获取模块、三维模型处理模块、三维模块分层模块、三维模型打印模块和三维模型后处理模块,依托多个学科领域的尖端技术,包括信息技术、机械制造技术和材料技术。技术归根到底服务于教育,3D打印技术涉及制定相应标准,其意义在于通过对技术的规范化提升产品质量,保障教学活动参与者的人身安全,提升3D打印的教育适用性。

(2)从教育理论出发面向不同教育阶段系统化建立3D打印的教学应用体系架构

对于不同教育阶段的学生,3D打印技术具有不同的内涵和外延。对于基础教育来说,3D打印作为认知工具,用于快速制造与课程配套的模型;对于高等教育,3D打印作为创新平台,用于快速实现创新性的设计思想;对于职业教育,3D打印作为教学目标和学习内容,形成了面向中国制造2025的职业技能知识体系。因此,要将3D打印技术深度融合于不同教育阶段的教学实践活动中,必须探索3D打印技术和教育理论的契合点,系统化地建立面向基础教育、高等教育和职业教育的个性化教学应用体系架构,涵盖3D打印的核心课程、资源库、教材、实训资源等。

打印技术论文范文第7篇

本届全印展共设七大主题展区:数字印前主题馆、综合印刷主题馆、包装及印后主题馆、柔印主题专馆、标签产业主题馆、3D打印及创新材料馆、印刷梦工厂。除中国知名展商和庞大的中国军团外,国际展商比例高达30%,累计面积近1000平方米。来自澳大利亚、奥地利、比利时、法国、德国、印度、印度尼西亚、意大利、日本、韩国、马来西亚、荷兰、新加坡、西班牙、揣典、瑞士、泰国、荷兰、英国、美国等国家及中国香港、台湾地区的展团将在全印展舞台同台竞技,为观众带来非凡的参展体验。

明星展商 先睹为快

作为国内印刷包装行业的大型专业展会,全印展的参展阵容向来备受行业瞩目。本届全印展重量级参展商不一而足,各个主题展馆的明星展商让我们先睹为快!

数字印前主题馆:富士施乐、富士胶片、理光、爱普生、EFI、JHF、网屏、柯尼卡美能达、方正等知名展商将展出最新的数字和印前解决方案;

综合印刷主题馆:出版印刷和商业印刷的最新设备将如约联合亮相,小森、曼罗兰、柯尔布斯(Kolbus)、联强集团、大族冠华等也将携最新技术闪亮登场;

包装印后主题馆:汇集了博斯特、天津长荣、上海耀科、中德集团、国望等国内外顶尖品牌,让人分外期待;

标签产业主题馆:国内外标签产业的近百家代表企业,如浙江炜冈、、欧米特、美国联合等都将携推动标签业前进的各类创新技术亮相;

柔印主题专馆:太阳机械携手产业链众多合作伙伴和配套展商,重磅打造柔印主题专馆,将柔印这一环保技术应用进行全方位展示;

3D打印及创新材料馆:东洋油墨、盛威科、杭华油墨等知名油墨展商,中科纳新、康得新等多家领先企业进驻该馆,呈上他们最前沿的产品;还有3D打印云平台、3D打印设备及材料、3D打印产品应用案例集中展示;

印刷梦工厂:一站式网罗印刷未来、网络印刷、印刷文化、绿色印刷四大模块。小森、艾司科、裕同、GMG等品牌将共同展示印刷未来,印刷家、小羚羊、快印客等电商先锋将云集在网络印刷模块;中国印刷博物馆将携“中国印刷之光”深度诠释印刷文化;绿色印刷专区也将再次聚焦热点环保解决方案。此外,金牌赞助商惠普也将携十款创新应用解决方案惊艳亮相。

同期活动 精彩无限

据统计,全印展同期将召开40余场专业印刷论坛和技术交流会,均为行业各个细分领域的顶级会议,多种形式的交流活动贯穿整个展期,让展商和观众全方位接触和互动。来看一下都有哪些重要同期活动吧!

第十四届两岸四地印刷业交流联谊会。两岸四地印刷行业协会共聚一堂,共商合作大计。

第十六届亚太印刷论坛FAPGA委员会会议。亚太区域协会大佬内部会议,共探印刷未来。

中国印刷论坛暨第十六届亚太印刷论坛。业内最高端的国际交流盛会、学习型论坛。本次论坛以“发现印刷未来――绿色・智能・创意・互联”为主题,以国际化、高端化、前瞻性为主旨,邀请政府主管领导以及来自欧盟及亚太等国家和地区的印刷行业组织负责人共聚一堂,解读全球行业趋势。

亚洲喷印论坛。首次举办的亚洲喷印论坛,围绕“喷印新时代下的产业升级”话题,共同探讨在新经济环境下如何驱动新技术、新思路、新方向,建立“新常态”喷印生态圈。同期还将举行“JHF”杯亚洲喷印大奖赛颁奖典礼。

3D lab+print中国研讨会。全球工业3D打印与制造交流盛会。面向全球工业3D打印及增材制造业内人士,研讨会将紧扣机械制造、航空航天、汽车、3D打印如何带给2D印刷业新的契机等主题,展开互动交流。

数字印刷在中国技术高峰论坛。通过权威报告解读当下数字印刷市场发展态势,呈现最新数字印刷技术和应用案例。数字印刷在中国技术高峰论坛自2005年开始每年举办,多年累积的丰富资源使其成为国内最具权威性、专业性的数字印刷学习型交流论坛。本届论坛以“融合、思辨、突破――创造数字印刷新商机”为主题,同期还将举行“科印杯”数字印刷作品大奖赛颁奖典礼,领略数字印刷顶尖技术和印品风采,见证获奖企业的荣耀时刻。

全球标签技术高峰论坛。本次论坛以“激发创新原力”为主题,汇集国内外知名行业专家、协会代表及标签产业链各环节的资深人士,打造全球视野、进行趋势分享、了解技术前沿、再现精彩案例”,促进标签产业的交流与未来发展。

打印技术论文范文第8篇

关键词:3D打印技术;工业设计专业;教学应用

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)15-0225-02

3D打印技术的产生与应用有利于促进相关专业与行业的进一步发展,高等院校的工业设计专业意在培养具有高素质、高专业技能的工业设计人才,而3D打印技术在教学中的引入对人才的培养有着极大的推动作用,高校在教学中应当对该技术的应用予以重视,努力提高教学水平,使学生的能力与素质能够得到有效的提升,为我国工业设计行业提供不竭的人才支持。

一、3D打印在高等院校教学中的应用现状

3D打印的优势在于快速成型以及增材制造,3D打印设备能够以三维数据图为依据将图纸上的设计制作成为实物,立体地展示出来。高校是工业设计人才培养的重要场所,为了提高教学效率,使人才的能力与素质能够满足市场的需求,很多高校都开始引进3D打印设备,并将其应用到实际的教学活动中。

我国的3D打印技术尚处于初级阶段,技术、设备的研究仍不成熟,3D打印在高校教学中的引入,一方面是为了促进教学工作的展开,另一方面也是为了加快3D打印技术的研究。华中科技大学、清华大学、北京航空航天大学等高校都有专门进行3D打印技术研究的机构,且其水平较高。很多高校还与企业合作,将自己的研发成果供与企业生产。机械制造、航空航天、产品研发等领域都可应用到该技术,因此,相关的工业设计专业应当在教学中引入3D打印设备,以开拓学生的视野,提高学生的实践能力,增强学生就业竞争力。但是在教学应用的过程中也暴露出了一定的问题,首先,3D打印具有一定的局限性,例如其模型规模最大仅能达到1.8米,如果在课堂上需要生产设计一些大型的交通工具模型,仅凭3D打印技术是无法完成的;其次,由于我国在相关方面的研究仍然处于初级阶段,因此技术成本、设备成本均相对较高,高校的经济收入有限,这种情况使高校难以大范围地将3D打印技术与设备投入到教学实践中;再次,3D打印可应用的领域较多,由于不同领域的需求不同,因此3D打印设备也存在类型、型号等方面的差异,而高校一般引进的技术设备都较为单一,这种情况对教学效果有一定的影响。

二、3D打印应用于工业设计专业教学的意义

1.提高学生的基础理论素质。工业设计专业具有较强的综合性,其涵盖的范围广,技术难度大,学科交叉明显,而3D打印技术兼具材料科学、控制技术、机械技术、光学工程、计算机技术等内容于一体,在教学中应用这一技术能够加深学生对专业知识的感知与了解,学习3D打印技术能够拓展学生视野,扩充学生的知识结构,提高学生的综合素质。社会的发展离不开人才的支持,具有实践能力固然重要,但是学生同样应当具备与自身能力相匹配的理论素质。学生只有同时具备软件操作能力以及设计知识才能够熟练地对设备进行操作,因此将3D打印技术的相关知识纳入到工业设计专业的学科体系建设中是十分必要且重要的,对这一技术的学习能够提升学生的理论素质,提高学生的综合能力。增加学生的知识储备是3D打印技术在教学中应用的基本出发点。

2.提高学生的实践操作能力。在传统的工业设计专业教学中,理论讲述是重点,关于模型设计的内容大多通过单纯的讲解或者二维图像展现给学生,在实践操作课程中,教师仅能够指导学生制作简单的模型,而对于内部结构复杂的模型,学生仅能通过自己的想象进行理解,这种教学方法禁锢了学生的思维,不利于学生创造思维与设计能力的提升。而3D打印技术可根据图纸以及相关数据将实物模型展示出来,保证一次成型,不会受到模型结构复杂等问题的影响。在教学过程中学生可以充分发挥想象,设计产品,并利用3D打印机将自己的想法变为现实,这种教学方式能够拓展学生的思维,提高学生的创造力与想象力。学生在专业课程的学习中能够亲身实践,自主设计产品方案,在利用3D打印技术进行试验的过程中,学生能够发现设计方案中的不足并有针对性地对方案进行改进,直到设计完全符合要求与标准,这种反复修改的过程能够提高学生在实践设计中的科学性与严谨性。

3.推动产学研模式的发展。工业设计专业的教学安排应当以当前市场的需求为依据,高校应当关注相关行业与产业的发展动向,很多高校都开始逐渐意识到校企合作的重要性,并与周围的企业展开了密切的合作,即努力建立产学研模式,促进人才、高校、企业的全面发展。3D打印技术的应用为产学研一体化教学模式的展开提供的有利的条件,这一技术在未来工业制造发展中起着重要的引领作用,无论是企业还是高校都应当认识到这一发展趋势,但是当前3D打印设备的成本较高,企业若想将其用于生产,资金投入将达到几十万,甚至是几百万,这对企业来说是不利的,而当前很多高校不仅有丰富的人才资源,同时还具有先进的3D打印设备,二者的结合将促进产学研模式的深入完善。学生可以利用3D打印机将自己的设计想法展示出来,企业择取最优方案投入生产实践。总的来说,3D打印技术在高校的应用能够促进高校、人才与企业的共同发展,提高产学研的水平。

三、推动3D打印广泛用于工业设计专业教学的途径

1.将手工制作与3D打印结合起来。3D打印虽然具有成型迅速等优势,但是在实际的教学过程中,课堂所需的实物模型有大有小,而学校引进的打印设备较为单一,仅能满足对某一个尺寸或某几个尺寸的需求,过大的模型是无法通过3D打印展示出来的,因此在课堂教学中还应当对手工制作模型予以足够的重视,在手工制作中,学生能够切实体会模型制作的问题与不足,而3D模型则能够对复杂结构予以展示,两种模型制作方法的综合运用能够使学生的动手能力与思维能力得到全面的提升。

2.应用于教具开发。3D打印技术十分适合应用在自主研发和小规模生产环节。在高职院校工业设计教学中,很多课程在授课过程中都需要使用实物教具,以加深学生对知识的理解。但是,大多数教具都需要根据教学内容加以定制,很难在市场中采购到。例如,《设计概论》课程中需要设计史上著名的设计作品的实物教具;《机械制图》课程中需要通过实物模型向学生讲解形体的三视图;《产品设计》课程中需要把学生设计作品转化成实体模型;《计算机辅助设计》课程中需要通过教具模型让学生理解三维建模软件的形面构建。这些教具都可以通过3D打印技术实现自主设计和小规模生产,这样教具与学生所学知识就可以实现无缝对接。同时,教具还可以根据授课内容的更新,实现自主设计和更新。通过3D打印技术将书上或纸上的知识或图片立体地展示给学生,学生对知识点的理解会更加直观,教学效果也会得到极大提升。

3.加深校企合作的深度与广度。3D打印设备成本与打印材料的成本均较高,因此即使学校购买了相关设备,受到打印材料的限制,也无法将其广泛投入到教学实践中。而在企业的生产实践中如果在设备引进中投入大量资金,将造成自身竞争优势的损失,因此高校与企业应当加大合作的深度与广度,实现优势互补,高校为企业提供人才与设备支持,企业则为高校提供资金补助,并为学生的实践提供空间与平台,企业与高校共同开发相关项目,提高3D打印技术研发的效率。

4.建设区域性的3D打印服务平台。为使企业与高校都能够加深对3D打印技术的理解,促进产学研模式的深入应用,政府应当参与到区域性的3D打印服务平台的建设中,积极引导高校与企业参与到相关研究中,政府应当对高校予以适当的补贴,鼓励高校引进不同类型的设备,建设区域化的服务体系,对3D打印研发进行专业化的运营,实现区域资源的共享,让更多的高校与企业有机会接触到3D打印技术。

四、结语

3D打印技术对未来机械制造业的发展有着重要的意义,高校在教育改革与建设中应当认识到这一发展趋势,在安排工业设计专业的课程时应当将3D打印相关的内容纳入其中,从而提高学生的理论素质与实践能力,促进产学研模式的进一步发展,高校应当与企业展开深入合作,促进工业制造业、高校与人才的共同发展。

参考文献:

[1]毕延刚.3D打印对高等院校工业设计专业教学的影响[A].中国机械工程学会工业设计分会、辽宁省机械工程学会.2013国际工业设计研讨会暨第十八届全国工业设计学术年会.论文集[C].中国机械工程学会工业设计分会、辽宁省机械工程学会:2013:4.

[2]田炜,宋祥波.3D打印对工业设计思维的影响[J].艺术品鉴,2015,(05).

打印技术论文范文第9篇

关键词:3D打印技术 实践教学 应用

中图分类号:G633 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)09(b)-0093-02

一些发达国家对3D打印技术的教育作用影响,已经进行了深入研究,并成立相应的项目来对两者进行促进,旨在培养出能够和现代设计以及制造潮流相符合的专业人才。在新的技术不断发展应用下,3D打印技术在诸多的领域也得到了应用,在医学以及生产制造等领域都发挥着比较重要的作用。通过从理论上对3D打印技术实践教学的研究分析,对其在实践教学中的作用发挥就比较有利。

1 3D打印技术的特征体现以及原理分析

1.1 3D打印技术的特征体现分析

从3D打印技术的自身特征体现来看,这一新的技术和传统的技术有着很大差别,就是遵循加法原则,也就是逐层叠加的原则。在对这一技术的应用下就不用采用夹具以及刀具,在设计制造的一体化目标上能得以实现,从而也能在生产成本层面得到有效降低,以及在加工的周期方面能大幅降低,将原材料的利用效率得到有效提高,也对环境层面的影响有了很大降低[1]。在对3D打印技术的应用下,能有效实现大规模以及个性化生产,在成形产品密度上也比较均匀化。在实际制造的准备以及数据泄密时间的减少,在单件试制以及小批量生产周期的成本方面也得到了有效降低。这些特征也是3D打印技术广泛应用的重要因素。

1.2 3D打印技术的原理分析

从当前的技术发展现状来看,科学技术的发展对人们生活水平的提高有着促进作用。在3D打印技术出现后,能够对人们的实际需求得到满足,从3D打印技术的原理上和设计过程中的3D建模来看,主要是从3D扫描仪的作用进行三维数据的获得,通过数字化形式来生成三维模型。也能通过三维建模软件从零开始建造三维数字化模型[2]。在进行3D的打印过程中,主要是从模型数据的分切,对文件的横截面信息加以读取,然后对每层实施建构,再把这些截面进行打印出来,最后将这些截面实施粘合,从而来制造出实体。

通过3D打印技术打印出后通常会有一些粗糙的界面,这就要进行后期的加工处理。为能将3D打印的服务更好地使用,当前的3D打印已经向着网络化的方向发展,在互联网以及物联网方面实现无缝连接。

2 3D打印技术在实践教学中的应用作用和具体应用

2.1 3D打印技术在实践教学中的应用作用分析

通过长期的发展,在3D打印技术方面的技术优势得到了充分体现,在技术以及造价上都得到了很大程度发展。将3D打印技术在实践教学当中加以应用,就能起到积极的作用,对教学方式方法的改善作用就比较突出[3]。大部分3D打印课程项目中的技术自身并非是课程重点,主要是对概念的趣味性问题解决,在3D打印技术的应用下,能够进行制作可视化教具以及学具等,这就对实际教学提供了更大的创造空间,对教材的三维格式展示就比较方便,对实际教学效果良好呈现也比较有利。

3D打印技术在实践教学中的应用,能够使学生在实践动手能力上得到加强,以及对学生参与写作的意识提高也比较有利,能有效激发学生的创造力以及积极性。在3D打印实践过程中,在设计以及打印的整个过程,都需要学生亲自参与和完成,这样就比较有利于学生操作以及观察能力的提高,对学生的参与能力也能加强。学生只有在动手能力上得到了加强,才能更好地应用这一新型的技术。在3D打印技术的应用下,对学生的构思转变比较有利,能为学生开辟新的思维空间,激发学生的学习积极性以及学习热情。

3D打印技术在实践教学当中的应用,能够在创新设计方面有着积极辅助作用。在计算机的应用下,就能够在模型的构造设计方面有着优化作用,能有效促进学生的创造力培养以及社会性的认识。不仅如此,也能对学生的学习体验得以加强[4]。在对3D打印技术的应用中,能让学生对数字化设计转变成实物有着促进作用,让学生在学习过程中的切身感受有着保障作用。

2.2 3D打印技术在实践教学中的应用

槟芏3D打印技术在实践教学当中加以科学应用,就要能充分注重相应方法的探究,笔者结合实际对3D打印技术的实践教学应用方法进行了研究,将其在各学科的教学中的应用能起到积极促进作用。在这一技术的应用下,对工程以及设计和制造等学科的课程学习就比较有利,有利于学生的设计制作方案的优化。能对学生在未来的发展方面起到促进作用。将3D打印技术在数学教学当中加以应用,就能够通过等值曲面进行转化成三维模型,对课堂教学当中的实物以及装饰品打印出来。在相应的软件应用下,就能对三维模型大小进行有效调整,从而调整到适合打印的尺寸。将3D打印技术在地理课程当中加以应用,就比较重要。在地理课程教学中需要诸多的实体模型,在这些实体模型的应用下,对学生空间能力的培养就比较有利。如教师可对运动的太阳系模型进行打印,通过不同的节气来对地球的位置进行有效改变,这样就能够对不同时间段的物体现象打印出来。在这一方式的应用下,对地理教学的效果也能良好呈现[5]。通过3D打印技术的科学应用,就能有助于实践教学的良好发展,对教学改革的目标实现也比较有利。

3 结语

总而言之,实践教学中的3D打印技术的应用,是新型的教学方式,这一教学方式与学生的个性发展也比较相符。只有充分注重这些方面的发展问题,才能真正有利于实际的教学,通过对3D打印技术的应用研究,能够从理论上提供积极的措施方法,对实际教学的质量水平提高就比较有利,这也是对3D打印技术应用研究的重要目的。面对新的教学发展环境,只有这些基础层面得到了加强,才能真正有利于实际的教学。

参考文献

[1] 牛一帆.3D打印在教学中的应用研究[J].塑料包装,2015,25(1):35-39.

[2] 王娟,吴永和,段晔,等.3D技术教育应用创新透视[J].现代远程教育研究,2015(1):62-71.

[3] 孙江山,吴永和,任友群.3D打印教育创新:创客空间、创新实验室和STEAM[J].现代远程教育研究,2015(4):96-103.

打印技术论文范文第10篇

【关键词】3D打印、选矿机械模型、应用前景

前言

我国大学矿物加工专业大约有30多所,选矿机械是该专业主要专业课,总体看来,多数矿物加工机械的课堂教学仍然延续过去的平面图的教学方式,学生听起来模糊,似懂非懂现象十分普遍,可见,选矿机械的实体模型教学非常必要[1]。另外,我国有选矿机械设计、研发和制造单位有千余家,每年全国甚至是世界各地都举办各种各样的国际国内设备展览会,大型设备的展览占地大、运输成本高;在国外设备展览大都采用实体模型参展,可大大节约成本。因此,通过将3D打印技术运用于选矿机械的制造中,打印出选矿机械模型在选矿机械教学和设备展览中都具有不错的应用前景。

1、3D打印原理和技术

3D打印技术是利用纸层叠技术的快速成型装置,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的模型图通过打印机变成实物[2]。3D打印的主要技术包括:SLA立体光刻造型技术、FDM熔融沉积成型技术、3DP三维粉末粘接技术、SLS选择性激光烧结技术、LOM薄片材料叠加技术五种该技术,其在医疗、模具、工业设计等领域的先期实体模型已得到成功应用,并且其应用领域正在快速拓宽[3-4]。

2、选矿机械实体模型的3D打印

为了更深入了解3D打印的工作原理,以及其与传统生产制造的区别,本文以活化振动给料机为例,讲述3D打印技术在选矿机械实体模型制作中的应用以及其优点。

(1)运用三维绘图软件完成活化振动给料机模型的制作,如图1所示,支持三维绘图软件有很多,如:CATIA、UG、SolidWorks、Auto-CAD等软件,本文采用SolidWorks软件。

(2)将文件保存为STL格式,然后导入到打印机专用的Cura软件中,然后根据要求设置相关参数,如图2所示。

(3)切片软件中的文件修改好参数后生成Gcode代码,将其导入到3D打印机中完成打印,如图3所示。

(4)对3D打印后的模型去支撑架、修复、组装,最后完成成品,如图4所示。

3、选矿机械实体模型3D打印的应用

3.1在选矿机械教学中的应用

经调查,我国绝大多数高校选矿机械的课堂教学仍采用传统的平面图教授方式,即教师以课堂授课的方式讲述一些选矿机械的用途、理论、原理等。这种传统的机械专业教学模式存在形式单一等问题,特别是选矿机械图的教学中,对于一些较复杂的零件组合图形,抽象的二维投影视图对学生的空间想象能力提出了较高的要求,给机械制图的教学带来了较大的难题。将选矿机械实体模型的3D打印运用与选矿机械教学中,可以将抽象的图形模型化,把机械设备带入到课堂,使得课堂情景化,学生可以一目了然,节省了脑海里从平面图到立体建模的非常耗时的过程,不仅极大提高了教学效率,而且师生交流准确顺畅,深受广大师生的好评[5-6]。

3.2在设备展览中的应用

我国有选矿机械设计、研发和制造单位有千余家,每年全国甚至是世界各地都举办各种各样的国际国内设备展览会,全国各地的生产厂家把各自的产品运送到展览馆,在运输的过程中耗费了大量的人力、物力和财力,使得运输成本很高,当大型设备的在展览馆中展示时候,由于其体积庞大,占地面积大,在有限的展览馆的空间中只能展示有限的设备。将3D打印的选矿机械模型运用与矿山设备的展览中,可以节省在运输过程中人力、物力和财力的消耗,同时,通过在走廊两侧用陈列模型和墙壁平面宣传相结合的模式,可以取代过去单一的文字平面媒体,并且展示更多的设备,使得企业在参加展览会的时候在达到预期效果的同时为企业省钱、省力、省时。

4、结论

3D打印技术是一种新型的技术,以其独特的优势运用广泛的运用于多个领域,本文通过阐述3D打印的基本原理及其技术,并将其应用于选矿机械,打印出选矿机械模型,以及分析了选矿机械模型的3D打印在选矿机械课程中和矿山设备展览中的应用效果,从中可以看出选矿机械模型的3D打印具有广阔的运用前景。

参考文献

[1]杨三艳.浅谈3D打印技术在机械类课程教学中的应用[J].职业教育研究,2014,(10):166-168.

[2]王博.浅谈3D打印技术的发展与应用[J].机电技术,2014,(5):158-160.

[3]黄烽坚3D打印技术应用前景展望与分析[J].2014,2(21):53-55.

[4]王聪聪3D打印技术的应用与发展前景[J].2014(4):23-28.

[5]付昱,篙丽萍.3D打印技术及其对机械教学的启迪[J].内蒙古电大学刊,2015,(1):101-110.

[6]潘爱琼,张辉.浅谈3D打印技术在实践教学中的应用[J].中国教育技术装备,2015,(14):58-60.

打印技术论文范文第11篇

在电影《十二生肖》中,成龙扮演的江洋大盗,把兽首的三维数据偷给同伙,通过3D打印技术轻松制造出一个赝品来。在现实中,已经有人用3D打印机打印出可以射出子弹的“AK47”突击步枪,一家美国公司研发的3D生物打印机,可成功地用细胞打印出人体内脏。

3D打印技术的出现,彻底颠覆了人们的2D打印思维,3D打印机已经变成了人们将梦想变为现实的“神器”。

在业内,3D打印技术更是被戴上推动第三次产业革命的冠冕。众多媒体的“”式宣传,似一把干柴烈火,将这一概念炒到沸腾。

聪明的中国人,自然也看到了这一技术的巨大潜力。国家政策尚未出台,中国媒体已经将3D打印技术的诸多神奇与无所不能描绘得淋漓尽致。

然而,在政策与舆论都对3D打印技术趋之若鹜的情况下,一种浮躁的“”式危险情绪也在升温。

其实,中国人从不缺少对先进技术和观念的敏锐和重视,却缺乏一种步步稳进的实干精神。回首中国近年来的科技产业发展进程,无论是被称为光源革命的LED技术,还是被誉为最有发展前景的绿色能源“光伏”技术,无不是在一片政策与舆论的叫好声中雄赳赳上马,暗淡淡推进,投入巨资之下,收获寥寥。

科学技术的每一次重大进步,都是人类的福祉。然而,如何推动这些技术实实在在地造福本国人民,却是漫长而艰巨的任务。

科技产业化的进程,不是一蹴而就的,3D打印技术亦如此。在3D打印领域,中国的商业化滞后,规模较小,也没有形成产业链,企业大都在单打独斗。如果这一局面不能有所改变,中国的3D打印就不会走得更远。

事实上,就在奥巴马于2月12日的国情咨文演讲中称3D打印有可能“变革我们生产一切产品的方式”之后,美国3D打印概念股受累于香橼做空而大幅下跌。香橼在“做空”报告中指出,3D打印技术已被过分炒作,股价存在严重泡沫化。报告一出,3D Systems当天就下跌超过4%,其主要竞争对手SSYS下跌则超过6%。

打印技术论文范文第12篇

3D打印技术近些年来取得了长足的发展,其引领的“第三次科技革命”越来越为全球各国所关注,“加式制造”一词是对3D打印技术制造物品方式的最好概括。在硬件设施齐备的状态下,仅需一个完整的生产指令数据集,就可以通过3D打印机创造出原材料所允许的一切物品,而这个数据集合在整个打印过程中也起着十分重要的作用。目前3D打印技术已应用于国内的精密机械制造、医疗、航空航天等高新技术产业,但档案学界对于如何妥善存储3D打印数据的讨论仍然较少。3D打印数据与普通的电子文件数据有较大区别,如何对其进行有效存储与管理,在保障个体知识产权的同时通过部分共享来增强技术交流,促进该产业发展,增强其生产的系统性与规模化;如何保障3D打印数据的成套完整而不致丢失,这些探讨对于3D打印技术的普及与推广以及确立3D打印未来的发展利用方向都有着极为重要的影响。

一、 3D打印技术的基本数据类型

3D打印技术的核心设备是3D打印机,它是“集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统,主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。”[1]涉及了包括材料科学与化学、信息科学、应用物理学、机械设计制造、激光技术、CAD建模等在内的多种学科门类。3D打印自身的技术要求与相关材料的专业性决定了3D打印工程产生的数据与一般电子数据的差异性,应当以工程学的视角和系统化的观点来看待3D打印技术数据进行归档的整个流程。经研究,3D打印数据类型应分为物理实体数据、生产过程数据、模型与产品元数据三种。这三种数据类型分别侧重于直观展现3D打印的原材料与原始数据、3D打印的实际工作流程以及3D打印的产品形态,是整个3D打印项目数据包内部相互联系、相互衔接的三个数据集合,且都具有重要保存价值。

(一) 物理实体数据

提到“数据”一词,一般的定义为:人类所观测、记录的保存在一定载体上的符号或代码。而在3D打印技术中,“数据”这一概念的含义将发生较大改变。我国学者涂子沛在其著作《数据之巅》一书中提到了“物理实体数据”一词,并将其视为一种新的数据形态。3D打印的耗材不再是传统打印机所用来承载打印墨水与感光材料的墨盒、硒鼓,而是各类的块状、液态与粉末状金属材料,辅之以起粘合作用的聚合性材料。从整个打印流程来看,分解成极小微粒状态的打印材质,其形态已经不同于一般的金属材料,而不同的细小微粒将在打印流程中经历分解与重组等成型步骤。与微粒对应的生产数据指令由多个复杂计算机程序构成,二者在生产活动中联系紧密、相辅相成,结合起来可以视作一种新的数据形态,同时也是成型物品的“原始数据”形态。尽管将打印材料看作数据的逻辑严密性需要进一步界定,但以数据的角度来看3D打印机中的基本材料,在如今的大数据时代无疑对其存储理念与方式的发展提供了更为适宜的方向。

(二)生产制造过程中的数据

3D打印产品在成型之前需要经过复杂的加工过程,从建模伊始,便需要各类精密的计算机程序支持。打印机通过“先进的设计软件及数字化工具,辅助设计人员制作出产品的三维数字模型,并根据模型自动分析出打印的工序,自动控制打印器材的走向”。[2]这期间会产生数量繁多的程序代码。与普通的三维模型不同的是,3D打印的模型不是一般产业线上的一个孤立的3D虚拟图形,而是通过层层叠加的,不同层次之间、同一层次的内部形态之间极为相关的数据组,最终由负责每个具体流程的数据组构成一个完整的数据集,再以包的形式封装并可以通过互联网等手段进行传递。

(三)模型及产品的元数据

元数据本质上是关于数据的数据,是对数据外形特征与内容特征的规范化描述。精密技术产品由设计到产出的每一流程中都有着详细的描述信息,这对于某些科研成果进一步进行理论探究与普及推广都是不可缺少的。例如,3D打印产品设计阶段所依托的三维数字图形,其整体与细节都存在着精确的描述性信息,尤其是在使用智能布线、参数化的模型设计、有限元分析等功能中,将产生海量用于图形描述的相关联的密集数据链。此外,在产品成型后,由于是通过黏结剂喷射、熔融沉积与高温激光固化等形式层加而成,因此对产品的利用、保存、耐久性等特征的说明是比较专业、详尽的,这类数据必须与其具体生产过程中的数据共同存储,才能让整个设计与生产流程中的所有数据在逻辑上形成一个整体,便于查考利用与共享。

二、 3D打印数据的归档方式

3D打印技术产生的数据形式多样,内容涉及实体数据与虚拟数据两个方面,这与传统的电子数据在性质、形式、构造上有较大差异,因此亟须一个适合于3D打印数据的新的归档方式与标准,秉承电子数据共性特点的同时也能在传统数据归档理念、方式上有所创新,使3D打印这一新技术、新产业的发展更为系统、有序。

(一) 传统电子数据的归档形式简述

一般的数据归档活动是指“将不再需要频繁访问并且以后也不会再发生变化的数据,从数据库中转移到归档文件中去,然后将这部分数据从在线数据中删除,以提升数据库的性能”[3]。其基本过程是将数据库中存储的海量数据通过磁盘、光盘备份等离线存储的方式对数据进行长期保存,使有长远价值的数据在未来的重构任务中能保持其完整性与真实性,同时通过鉴定工作及时剔除没有保存价值的数据。归档行为是数据文件在现行应用阶段的结束,同时也是档案工作人员真正对其进行控制的开端,是数据所有权的让渡。这一过程表示着一个完整的工程、项目基本结束,从而可以将空余的运算、存储空间给予新的任务。

(二) 3D打印数据以“包”为单位的归档形式

经研究,笔者认为3D打印数据归档应经过数据分离、数据整合、写入文件与归档备份四个基本过程,如图1。

数据的分离工作 如前文所述,3D打印数据所包括的基本数据类型有物理实体数据、生产过程数据及模型与产品元数据。物理实体数据作为3D打印衍生出的新概念,其实物材料的保存不在归档讨论之列,而物理实体背后对应的数据指令在整个生产过程中起着核心作用。因此,需要归档保存的主要是生产指令数据、生产过程数据与模型产品元数据,对其进行分离标识是归档活动中十分重要的工作。

数据归档工作与数据库系统有着密切联系,SAP、ERP系统是当今大型企业采用较多的数据在线管理工具,其后台为异构数据库系统,由不同的大型数据库组成数据库集合,相互之间通过接口产生数据连通。工程数据在进入后台数据库时,依据常用的Oracle、SQL Server等关系型数据库系统在设计时所定义的分类,形成了较为离散的记录。3D打印数据原本产生于一个完整的运动过程中,其数据类型虽然差异较大,但反映的是同一个事物不同角度的信息。因此在归档前需通过查询检索从不同的数据库中完整全面地分离出一个完整成套的3D打印数据集合,这样在后期的数据归档工作中,一个3D打印项目的逻辑完整性才能够得以保障。

数据整合――数据包的建构 在进行数据分离之后,异构数据库系统中存储的一套3D打印项目数据被提取出来,此时的数据仍然是不系统的,也不具备完整的主题特征。依据3D打印的特性,需要建构以产品模型数据及生产流程、指令数据为核心的数据包,以保持数据的完整性。就概念而言,3D打印的数据包是一个以某一具体打印产品为主题的,包括产品模型数据、生产指令数据、生产流程数据、调试数据及其描述说明数据等在内的综合的、成套的、易于共享的数据集合。3D打印每一个项目都构成一个完整的主题,因此需要逐层架构与描述,使其保持清晰的层次性。

XML语言“提供了一种结构化的数据表示方式, 它不仅可以对数据进行结构化,而且可以指定元素间的联系,能够建立具有复杂关系的数据模型。”[4]此外,XML语言基于文本对数据进行描述,采用树形结构,通过映射的方式可以完成从整个库到具体字段元素的描述,3D打印的复杂数据类型并不影响到XML语言建构的内容,只是制订了一个较为庞大的框架。有赖于XML语言的结构特性与共享特性,将其作为3D打印数据在现阶段的整合工具较为合适,在整体架构上可以实现以“包”为单位的数据归档。

介于3D打印数据类型的多样性与结构的复杂性,进行单一的整体结构描述远远不够,在此还需引入以XML语言为基础定义的另外两种规范性语言――SVG语言和SMIL语言。两种语言是XML语言在应用方式上的扩展,前者主要应用于对矢量图形的描述,而后者主要应用于多媒体信息的规范化。3D打印数据在建模过程中生成的矢量图形、产品的介绍以及对具体步骤的解释中形成的视频音视频等数据都属于整个打印项目的内容,此时就需要更为丰富的描述手段来处理此类信息,“SVG数据的存储粒度达到元素级,不仅实现了数据重用且能满足各种查询要求。”[5]因此,以XML语言为基本结构,以SVG语言与SMIL语言为辅描述工具,是3D打印数据以“包”为单位进行数据整合较为合理的实现方式。

数据写入文件―格式的标准化过程 一般的电子数据在归档过程中的重要一步便是“将数据写成文件”[3],并最终以电子文件的形式进行归档,随之将其转入大容量的存储设备,一些单位要求再将电子文件打印成为纸质文件,遵循双套制进行归档备份,这一项目工程的归档工作便告一段落。在3D打印数据包之中,作为元数据要素出现的各类二维图形、文本、视频、音频数据等常见数据类型都具备其比较完整实用的标准输出格式。如由W3C组织开发的用于矢量图形描述的SVG格式,由Adobe公司开发用于电子文档保存与传输的PDF系列格式,由MPEG开发的应用于视频的MPEG系列格式等等已经为全世界广泛应用,成为国际标准化组织承认并推荐使用的标准。

3D数字模型是3D打印数据包中的核心内容,将其写入文件并以标准化格式保存是整个数据包文档化任务的核心工作。目前,3D图形文件格式种类众多,格式复杂且没有统一的标准,由惠普实验室开发的STL格式、由Autodesk公司开发的MAX格式与Web3D联盟发起的X3D格式是3D数字模型较为常用的图形文件格式,且都得到了ISO的承认。而图形导出之后,同一种3D图形由于软件的不同可能拥有不同的格式,细节数据也可能在导出过程中丢失,这意味着3D打印只能依据不同文件格式满足个性化的产品需求,而无法实现规模化生产。其次,软件产业发展更新迅速,3D图形文件很容易随时间变迁而失效,其作为档案的查考利用价值便无从谈起,因此,通用的文件交换与保存标准对于3D打印产业十分重要,必须为不同格式的3D图形文件制定统一的转换标准,使之成为易于交换存储的数据文件。在这方面,国际标准化组织工业自动化系统技术委员会制定的STEP标准,是理想的3D打印数据归档文件标准。STEP标准制定于1983年,至今仍在不断完善中。它是一个参数化的图形数据标准,其数据文件格式为“step”,STEP提供了一种不依赖具体系统的中性机制,旨在实现产品数据的交换和共享。“它将数据交换与表达的实现方式区分成六类:描述方法、实现方法、集成资源、应用协议、一致性测试方法论和框架、抽象测试集。STEP 将产品全生命周期内模型交换的思想变化为标准,表达了从设计到分析、制造、质量控制、产品检测等各方面的信息”[6],它与具体模型的形式无关,而是通过参数的整理与描述,完成模型到规范化数据语言的转换,以统一的参数化模型文件格式来保存3D图形数据,一般的三维设计软件都可以识别操作,不仅利于文件的交换共享,也节省了存储空间,无须担心众多图形格式与三维图形软件带来的复杂数据类型与过高的成本。同时通过STEP的应用完成了各个数据板块的标准化,整体嵌入以XML为总体结构的数据包中,通过链接的形式保持数据包内的互联互通,使得3D打印数据的传输交换变得更加容易。

数据存储备份的形式 3D打印数据中包含着较多的3D数字图形以及多媒体文件,数据类型比较复杂,数据量很大,如SVG图形描述、海量的生产指令程序、3D产品模型数据等都将占用大量存储空间。如果利用本地数据存储方式对3D打印项目形成的一整套数据进行备份,相关单位就必须购入更多的大容量存储设备,再辅之以分析能力更强的数据管理软件。如此一来,数据保存的成本不断上升,同时降低了数据归档存储的效率,这样既不利于规模化的生产活动,也不利于数据共享机制的建立。

基于以上论述,3D打印数据可以采用云归档的形式进行备份存储,将3D打印数据以具体项目为单位通过网络传输到云平台,把数据的保管权交给云服务商,利用云技术对数据进行异地备份,同时能够以管理员的身份随时关注数据状态。购入云服务对于企业而言成本明显降低,对数据保存更为专业的云服务公司将通过实地调查制定出更为具体可用的数据归档方案,此外,云归档服务可以“为用户提供稳定安全的数据归档服务,授权用户可以通过任一联网设备上传归档电子文件、进行档案检索,而无须担心因本地机中毒、崩溃等问题所造成的数据泄密、丢失。”[7]从而在减少企业管理负担的同时增加了数据的安全性,这对于大规模利用3D打印技术进行生产制造的各类高新技术、精密技术企业而言可以带来长期的效益提升。

三、结束语

现阶段,3D打印数据归档存储的硬软件设备亟待进一步提升。随着数据综合分析处理的能力不断加强,存储设备的廉价趋势不断延续,网络技术的发展不断推动信息共享,今后的3D打印技术数据将长期处于利用与备份的界限之间,并通过管用的动态平衡保持其物理与逻辑完整性,以3D打印为代表的添加制造将带给人类社会更多理论与技术上的变革。

参考文献:

[1]王雪莹. 3D打印技术与产业的发展及前景分析[J]. 中国高新技术企业, 2012(26):3-5.

[2]王忠宏, 李扬帆, 张曼茵. 中国3D打印产业的现状及发展思路[J]. 经济纵横, 2013(1):90-93.

[3]杨波. SAP数据归档在工程机械企业中的应用――记广西柳工机械股份有限公司SAP数据归档项目[J]. 机械设计与制造工程, 2013(9):68-72.

[4]吴明娟, 李晟. 基于XML的历史数据归档与重构策略的研究与应用[J]. 电脑开发与应用, 2011(2):5-7.

[5]温健婷, 李岩. 基于XML-SVG的空间数据库设计与实现[J]. 计算机工程与应用, 2005(18):169-175.

打印技术论文范文第13篇

广州国际3D打印展(3D Printing Asia)将于9月15至17日于广州中国进出口商品交易会展馆隆重登场。主办方日前正式与广州市3D打印技术产业联盟达成合作,两者强强联手,将为业界带来3D打印龙头企业,并呈献行内最先进技术及解决方案,共同打造国内领先的3D打印商贸及技术交流平台。

广州市3D打印技术产业联盟获广州市政府支持,成立不足一年,己成为华南地区3D打印产业的领头羊。该联盟汇聚众多3D打印行业的精英品牌、科研机构及协会,涵盖3D打印技术整个产业链,包括软件设计、产品研发、机械制造、材料供应、技术应用等。

对于此次合作,广州国际3D打印展主办单位广州光亚法兰克福展览有限公司副总经理粱志超先生表示:“我们很荣幸能与广州市3D打印技术产业联盟合作。该联盟在国内3D打印行业具强劲影响力和号召力,而法兰克福展览在3D打印领域拥有丰富资源,包括旗下设有法兰克福国际精密成型及3D打印制造展览会(formnext),双方的合作可有效整合国际和国内资源,令展会更精英荟萃,为3D打印领域的供应商和买家创造更多商机。”

广州市3D打印技术产业联盟理事长杨永强先生说:“如今3D打印技术发展一日千里,作为3D打印技术产业联盟,我们非常高兴与广州光亚法兰克福展览有限公司携手,为行业揭示3D打印发展现状和趋势,希望此次的合作可有效推动行业技术交流和发展,共同打造专业高效的3D打印商贸平台。”

今年展会,已经报名参展的广州市3D打印技术产业联盟的会员企业,包括广州市文搏数码科技、广州铭展网络科技、广州派因信息科技及广州优塑塑料科技等。

此外,于9月15日,主办方将与联盟共同举办第二届“广州市3D打印产业发展高峰论坛”,汇聚国内外知名专家,探讨广东省3D打印产业技术未来发展。事实上,首届“广州市3D打印产业发展高峰论坛”于去年由荔湾区人民政府、广州市工业和信息化局(原广州市经济贸易委员会)联合主办;广州市3D打印技术产业联盟、广州工业设计科技园共同协办,成功云集逾200位政府领导、行业专家、企业代表等,围绕加快广州市3D打印技术产业化、市场化进程、拓展3D打印技术发展渠道等热点问题进行讨论,共同描绘广州市、荔湾区的3D打印发展蓝图,助力产业转型升级。

广州国际3D打印展将与广州国际模具展览会共同举行,后者己成功举办八届,成为亚太地区首屈一指的模具展览会。模具制造与3D打印关系密切,两展强强联手,可以实现资源共享,加强展会协同效应。截至目前,广州国际模具展览会逾8成展位已获预订,两展预计迎来逾400家参展商和逾20,000名专业买家,展览面积达20,000平方米,共同为制造业界构建一站式的模具制造及3D打印技术专业平台。

打印技术论文范文第14篇

打印技术各有千秋

与传统的喷墨打印产品相同,目前的喷墨一体机技术按其喷射墨滴的原理不同,可分为热发泡打印技术和微压电打印技术。两种技术均已经有几十年的历史,虽然人们普遍认为喷墨打印技术已经处于瓶颈期,但是根据市场上的产品更新换代周期来看,通过厂商的努力,现有的喷墨打印技术依然有着不小的优化余地。

作为目前主流的打印技术之一,爱普生采用的微压电打印技术,凭借压电元件在电压变化作用下具有伸展或收缩形变的特性,以电压控制压电元件形变挤压喷射墨滴。凭借打印头经久耐用的特性,爱普生在喷墨一体机市场上推出了多款墨仓式打印产品,力求将用户的单张打印成本和后期维护成本降至最低。例如本次测试中的爱普生L551打印机,通过其大墨仓的设计,将单页彩色文档打印成本降至5分钱以内的水平,成为市场上炙手可热的抢手货。打印机领域的巨头惠普自然也不甘落后,推出了超级惠省系列产品,凭借超大容量的HP 46号墨盒,也将采用热发泡技术产品的打印成本降至新低。

在打印速度方面,惠普更是推出了使用PageWide打印技术的系列产品,通过超过A4纸宽度的喷头设计,无需传统喷墨打印机喷头的往复式运动即可进行高速打印,实现了70ppm的高速输出速度。如此高的打印速度,甚至让许多高速激光打印机都自愧不如,同时也给喷墨打印技术指明了新的发展方向。

无线打印成为标配

除了传统的打印技术之外,在移动设备迅猛发展的今天,打印机厂商们也发现了移动打印的契机,纷纷在自家的新产品中提供了移动打印和云打印功能,用户可以随时随地使用智能手机、平板电脑等设备进行打印,非常方便实用。如本次测试中的HP Deskjet Ink Advantage 4518除了提供无线打印外,还提供了ePrint功能,用户只需向打印机指定的电子邮件地址发送需要打印的文档,即可实现随时随地的打印。爱普生则为其打印机开发了iPrint App,通过这个应用,用户可以在通过无线网络连接到打印机后,对移动设备内的图片、文档进行简易的编辑并进行打印。除了能够进行移动打印之外,iPrint还可以为打印机设置云打印的邮件地址,实现Google的云打印。这项云打印的功能,爱普生称之为Epson Connect。除了打印用的iPrint之外,爱普生还提供了Epson Printer Finder的应用,可以快速地在网络内找到爱普生打印机并且能查询其墨水状况,方便续订。

打印速度、质量对比

由于喷墨打印机物理结构的限制,打印速度一直是喷墨打印机的弱项,本次参测的6款打印机也不例外。不过由于喷墨打印机无需像激光打印机一样预热,所以在首页文本打印时间方面表现不错。其中采用墨仓式设计的爱普生L551一体机的首页文本打印时间为12s,在参测的产品中表现最为突出。爱普生WF-3531和惠普Deskjet Ink Advantage 2520HC分别以12.5s和15.2s的时间位居二、三名。10页文本打印时间,排名第一的爱普生WF-3531打印时间仅为60s,惠普Deskjet Ink Advantage 2520HC以87s的速度排名第二。在高精度的A4照片打印中,爱普生WF-3531一体机同样以160.4s的时间位居榜首,惠普Deskjet Ink Advantage 4518和惠普Deskjet Ink Advantage 2548则均以203s的成绩并列第二。

除了打印速度外,输出质量也是用户关心的重点,特别是对经常打印照片的家庭用户来说,一款质量优异、色彩艳丽的打印机是必不可少的。从CHIP A4图片打印样张来看,惠普Deskjet Ink Advantage 4518和Deskjet Ink Advantage 2548的打印样张层次较为丰富,色彩艳丽,在参测的产品中综合表现较好。采用墨仓式设计的爱普生L551一体机打印出的照片在黑色部分使用了黑色墨水,整体画面黑白饱和度较高,亮部的细节分辨率较高,整体画面比较讨好眼球,但是在暗部细节方面有所丢失。佳能PIXMA E618则在景物色彩和纯色块方面的表现较为纯净,适合打印景物照片。

打印成本、人性化设计

打印成本是打印机的一个重要衡量指标,它直接关系到用户在后期使用中的投入。而对于喷墨打印机而言,墨水是最主要的消耗品。爱普生L511凭借墨仓式设计和单只60元的大容量墨水在打印成本方面独占鳌头,单页彩色文档0.05元和A4彩色照片0.43元的超低打印成本让其他品牌的产品望尘莫及。惠普Deskjet Ink Advantage 2520HC则凭借46号大容量墨盒的设计,也将单页彩色文档A4彩色照片的打印成本分别降低至0.5元和2.11元。虽然无法和爱普生墨仓式打印机的低成本相比,但是相比采用同样打印技术的产品,其打印成本仅为它们的50%左右,因此也是相当实惠的选择。

除了打印性能和成本外,越来越多的打印机厂商也开始注重人性化方面的设计,如简单易用的多功能键和可触摸操作的液晶屏幕等,从而降低用户的操作难度,让打印过程更加简单方便。如惠普Deskjet Ink Advantage 4518和爱普生WF-3531均采用了彩色触控屏幕设计,用户可以通过触屏进行各种操作,并实时得知打印机的状态。不过这两款产品触控屏幕采用的均为廉价的电阻触控屏技术,用户在实际使用中操作体验一般。面向企业用户的爱普生WF-3531一体机则提供了双封闭纸盒的供纸系统并标配双面打印单元,对于企业用户来说可以在一定程度上节约打印成本。

打印技术论文范文第15篇

[关键词]3D 打印技术; 文化创意产业; 发展问题

中图分类号:TP751 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)47-0368-01

3D 打印技术又称增材制造技术,是一种快速成形的先进制造技术。与传统制造技术相比较,3D 打印具有快速成型、个性化定制、成形不受零件复杂程度限制,以及节材、节能等优势。在当今,3D 打印技术的发展已经成为全球性的热门话题,其强大的制造优势预示着新一轮工业革命的到来。我们国家也从国家战略层面高度重视3D打印技术的发展。

一、3D打印技术在文化创意产业中的发展现状及问题

文化创意产业是指依靠创意人的智慧、技能和天赋, 借助于高科技对文化资源进行创造与提升, 通过知识产权的开发和运用, 产生出高附加值产品, 具有创造财富和就业潜力的产业[1]。科技是发展文化创意产业的支撑。作为一项新兴技术,3D打印技术的一体化快速成型、个性化定制方式与文化创意产业产品的个性化创意设计理念目标的高度契合,目前,它已广泛的应用于文化创意产业各个领域。如创意工业产品设计、文化旅游、服装道具设计制作、文物古迹修复等领域中得到了较好的应用,极大的促进了文化创意产业的快速发展。但现阶段3D打印技术仍然处于初级发展阶段,在文化创意产业应用中仍然存在诸多问题,主要表现有:

1、可供3D快速成型的材料相当有限

目前3D打印的材料领域仍是产业链中比较薄弱的环节。使用中的3D打印的材料相当有限,3D打印只能做到使用PLA(生物降解塑料聚乳酸)、ABS 树脂、橡胶、石膏、塑料、可粘结的粉末颗粒等进口材料,而3D打印的金属产品材料国内市场上仍然缺乏,需要大量进口,且价格受到国外市场控制。而文化创意产业创意产品的多元化,需要多样化的个性材料种类,材料问题现如今成为制约3D快速成型技术广泛应用的关键问题之一。

2、3D快速成型技术与设备之困

现阶段,3D打印机设备的成型精度与加工要求仍无法满足各种文化创意设计产品的需要。3D 打印效率也相当低下,打印稍高精度物品耗时非常长。此外,目前的桌面级3D打印技术仅适用于进行一些小规模样品制造,如动漫手办作品、个性工艺品、工业模型制造等。材质也为较为常见的ABS 树脂、橡胶、石膏、等,而对于一些金属材质创意产品以及复合材质的定制产品,只能应用大型工业级3D打印设备进行制作,且在金属产品的成型精度与强度方面,依然无法达到传统铸造、锻造工艺工业性标准。同时,3D打印设备价格昂贵,且设备的维修、材料的采购均依赖于进口,缺少自主研发的高精度3D打印设备。高昂的价格与维修、应用成本大大降低了创意产品的产业化进程。

3、 知识产权法律条款缺失,存在法律风险隐患。

文化创意产业具有高知识性特征。文化创意产品的创意形式受知识产权法保护,这是创意产业耐以发展的根本。3D打印技术作为一项新兴技术的普及,由于缺乏相关的知识产权法律保护机制,不难想象,在3D打印时代,人们通过网络现存的数据资源下载复制,甚至借助于三维数据扫描仪扫描,轻轻松松在家里就可以打印出最新款式的创意设计作品。这种网络数据的普及化以及3D打印的快速便捷性使文化创意成果盗版泛滥成为可能,这将极大的影响创作者的积极性,严重阻碍文化创意产业的发展。

4、 产业化程度低,商业模式单一。

3D打印技术适合个性化小规模和有特色的产品的加工生产,而且由于 SLA、FDM 等 3D 打印的技术门槛低较低,当前国内文化创意企业、事业单位,甚至从事创意设计的个人都纷纷涉足3D 打印产业,这在一定程度上促进了3D打印产业的发展,但由于许多中小型文化创意企业只图一时新鲜,采购的设备利用率不高,加之材料昂贵、3D打印行业产业链的不健全等诸多问题,从而导致了国内文化创意产业3D打印技术应用尚处于一个整合度较低,比较无序的发展阶段。同时,不同企业单打独斗式的应用3D打印技术,在数据库资料的共享与网络管理运营平台的上面,缺乏有效的合作关系,缺乏产业效率,也造成资源的极大浪费。

二、3D打印技术在文化创意产业领域中的发展思路

1、 统筹规划,加快推进文化创意产业领域3D 打印体系的整体布局。将3D 打印产业发展规划纳入文化创意产业发展的整体布局之内,明确3D 打印技术研发和应用推广的重点领域,逐步完善3D打印研发与应用机制,形成一条龙的产业服务体系,建立文化创意产业园3D 打印产业示范基地,积极鼓励文创企业应用3D打印技术进行创意产品的研发,优先扶持3D打印应用效率高、具有创新性的文创企业。

2、 加强3D 打印创新技术的研发力度,积极推进产学研合作。

加大产学研合作力度,大力扶持 3D 打印研究、应用机构和服务、教育培训机构。设立 3D 打印产业专项基金,重点推进数字化技术、软件控制、打印装置、材料技术等关键技术的研发。在研发扶持中,注意建立公平、公正的研发绩效评估体系,鼓励各研发主体探索不同的技术路径。加强对 3D 打印产学研合作的支持,特别对实施产业化的文创企业在市场销售、推广上给予政策支持[2]。

3、成立3D打印云服务体系,完善平台服务机制。

积极探讨3D打印“设备+技术+应用”的一揽子解决方案。建立完整的网络化3D打印服务平台,完善线上线下一体化服务机制,借助互联网云服务体系,整合区域乃至全国的优势文化创意资源,促进3D打印技术发展的市场平台建设,

包括3D打印电子商务平台、3D打印数据安全和产权保护机制、3D打印及周边项目投融资机制等,促进产业可持续发展。

4、建立健全3D打印技术应用领域的知识产权保护法

对3D 打印问题从法规和法律上予以保证,加强知识产权立法.知识产权立法需要关注3D 技术发展对权利人和公众的影响,在鼓励先进技术发展的同时注意不因新技术发展而损害其他权利人的利益,要维护创意设计其他权利人的权利.法律应对文化创意产品3D 打印技术的知识产权问题作出明确界定,把不利于权利人长远利益的 3D 打印行为从政策上和法律上明文禁止,使3D 打印技术的管理更趋规范。

5、加强 3D 打印人才培育。

将3D 打印领域相关人才的培养纳入高等院校学科建设体系,培育3D 打印技术各层次人才,积极帮助文化创意企业从海内外引进 3D 打印技术应用型人才,同时与高校建立产学研合作关系,打造本土的研发团队。依靠行业协会、博览会、论坛等组织形式进行3D打印技术和文化创意产业应用的培训。在科技馆、文化艺术中心、青少年活动中心等公共机构进行3D打印技术的展示、宣传和推广。通过组织 3D 打印技术相关讲座和科普宣传活动,加强公众对 3D 打印技术的认知度,引导社会各界参与推动 3D 打印产业发展[3]。

参考文献:

[1] 曹京明.论科技在文化创意产业中的作用[J].科技信息,2007(8).

[2] 王忠宏,李扬帆,张曼茵.中国 3D 打印产业的现状及发展思路[J].经济纵横,2013(1).

[3] 潘慧.广东省发展 3D 打印的现状与对策建议〔J〕.机械设计与制造工程,2015,(3):1-4

作者简介:

杨成(1980- ),男,湖北黄冈人, 研究方向:3D动漫产业理论、动画衍生产品设计与开发。

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