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3d产品设计培训精选(九篇)

3d产品设计培训

第1篇:3d产品设计培训范文

3D打印真人雕塑是使用白色光源扫描技术,使用一种合成高强度石膏或贵金属粉末一次性打印着色制作而成的高新科技工艺品。顾客只要与3D真人人像店铺进行预约并确认尺寸和款型,店铺即为其安排3D真人扫描,顾客等人像打印完成后领取即可。

项目优势

1.使用高新技术和优质原料。

3D真人雕塑打印项目使用全球最先进的3D真人雕塑制作系统,可以打印大尺寸的全彩真人雕塑、高精度3D立体贵金属真人雕塑。3D打印作品在色彩饱和度、精细度和保存时间上都远远领先同业水平,产品只选用全球最先进的3D打印设备和原厂耗材进行制作。

2.完善的培训与售后服务。

公司对加盟商制定完善的培训体系,培训内容包括3D扫描打印知识、设备操作和技术培训、接单技能培训、3D照相馆开店指引、3D打印行业前景分析等。保证每个加盟商有专职业务员对接和跟踪服务,并及时处理合作中可能发生的问题,保证合作流畅,经营无阻。

市场分析

3D打印技术出现之后,3D打印已经慢慢融入产品设计、生产制造、教育、医疗、建筑等各大领域,并作为媒体和资本的新宠,风风火火地从幕后走向台前,发展如火如荼。3D打印技术使纹丝不差的复制物品成为了现实,极具市场潜力。

经营条件

开设一家3D真人雕塑打印店铺,经营者需要购买全彩高性能复合材料、光敏树脂、后期手工上色树脂玩偶等原料,以及3D打印机设备。设备总投资金额在10万―20万元之间。

效益估算

目前标准产品营收和非标准产品营收约各占总营收一半,全彩半身像(6cm) 建议售价为300元;全彩全身像(13.14cm)建议售价为800元。3D真人人像打印生意的产品成本主要由扫描成本、技术处理成本、耗材成本以及设备折旧组成,就市面上3D人像打印店铺的运营情况来看,一般产品成本占售价的10%―15%左右。日常运营成本(店面房租和人工成本)约占30%―40%左右,最终净利润为3D人像成品售价60%―70%。

第2篇:3d产品设计培训范文

关键词:职业院校;3D打印实验室;建设方案

中图分类号:G647 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2015)19-0133-03

3D打印技术是制造业领域迅速发展起来的一项工业技术,其原理是快速成型技术,采用粉末状可粘合材料,利用叠加原理,逐层打印的方式来构造实体。随着美国第一支3D打印手枪的诞生,该技术在世界范围内引起哄动,许多企业、科研机构、高校纷纷抢抓先机,加大生产、研究力度。随着国家及地方政府政策的扶持,与3D打印技术相关的产业必将蓬勃发展,而掌握快速成型技术、逆反工程及加工工艺设计的人才也将成为市场紧缺人才。面对这一现状,高校开设3D打印专业,加强实验室建设就显得尤为重要与迫切。

实验室建设的必要性

高等职业院校旨在为社会培养理论知识扎实、实践技能过硬的应用型高级专门人才。培养的人才进入社会,无论是从事生产还是做研究,都应服务于社会的需求。所以,学校在培养过程中,应以社会实际需求为准则,使学生有更多的机会接触实际生产过程,了解加工工艺,熟悉多种设备的应用与维护。因此,学校要培养社会需求的高级技能性人才,必须加强实验室建设。

1.提高学生快速成型制造实践能力的需要

随着3D打印技术的迅速发展,社会急需掌握相关技能的高级人才。3D打印被称作是“实现数字化制造的关键技术”,该技术涵盖材料成型、逆向工程、三维数据采集技术、计算机三维设计与工艺设计、设备操作与维护等专业知识。要实现人才培养目标,实践教学比例至少要达到50%以上,因此学校要培养3D打印应用型人才,实验室的建设十分重要。

2.相近学科实验功能扩建的需要

实验室建成后可服务于学校相近学科的实践教学。3D打印技术广泛应用于模具制造、工业设计等领域,因此,如果学校开设模具设计与制造、工业设计、数控技术、艺术设计等专业,3D打印技术实验室可完全服务于这些学科的实践教学,既能保证实践教学有序开展,又能保障实验室的利用率。

3.教学研训一体化建设的需要

实验室功能既要满足实践教学需要,又要满足科研及对外加工服务需要,集教学、科研、实训于一体,坚持走产、学、研结合的建设方针。承担地方政府或企业的设计、制造任务,使教师学生共同参与,提高教师科研能力,保证学生有大量的实际工程经验。

实验室建设原则与思路

基于人才培养目标定位及学校专业体系设置,实验室的建设思路是以建立一个“专业、特色、创新、实践性”实验室为总体指导思想,既能满足学校3D打印专业方向、模具设计与制造、工业设计、艺术设计等专业的实验教学需要及科研需要,又能满足对企业人员进行技术培训的需要。实验室的建立旨在培养一批有知识,有技术,贴近实际需要的,面向快速制造行业、产品设计与制作等领域的创新性应用型人才。

1.建设原则

第一,构建既能满足教学,又能满足科研需要,实现校企合作,为企业提供培训条件的综合性、开放性实验室。

第二,以实验室的建设,促进学校相关专业及学科实践教学体系的改革,提高实验的开出率。既能实现基础性与验证性实验,又能开展综合性与创新性实验。学生能更全面、更深入地了解专业核心知识和技术,从而更贴近社会与企业的实际需求,实现专业人才培养与企业需求的无缝连接。

第三,带动专业类科研项目发展。实验室的建立,能为教师的科研和学生的科技创新活动提供良好的平台,带动专业创新实验项目发展,加强学生专业实践技能的培养,提高就业率。

2.建设思路

第一,实验室功能集数据获得(三维测绘)、数据处理(三维设计)及数据输出(3D打印)于一体,可结合学校已有的数控机床,形成一整套设计、加工制造产业链。它能提供学生从认知性学习到综合性学习的所有教学条件,让学生系统性地进行新产品的快速设计、快速测绘和3D打印整个产品研发验证环节的学习,获得解决实际问题的能力,启迪探索创新精神,发挥综合潜在能力,最大化地提升在3D打印产业及应用行业的就业竞争力。

第二,实验室建设分阶段、有计划地进行。第一阶段主要完成手持式三维扫描仪、计算机及桌面式打印机的采购配置工作;第二阶段主要以建设工业级扫描仪及工业3D打印机、测量仪器为主。分期逐步配置一整套的三维数字设计制造软、硬件设施。

第三,以师资队伍的建设为核心,加强人才建设力度,采取引进、进修培养、兼职等措施提高实验教学队伍的水平,建设一支教学思想先进、知识和年龄结构合理的实验教学队伍。

实验室功能定位

1.教学

首先,服务于工业设计、数控技术、模具设计与制造等相关专业的实验教学需要;其次,满足相关课程设计及毕业设计的需要;再次,满足学生参加科技创新类活动的需要。

2.科研

首先,通过实验室建设,搭建高水平的科研技术平台,充分发挥学校特色及教师综合业务水平;其次,利用尖端的各种设备,辅助师生在快速成型技术、工艺设计及材料等方面完成相关科研工作,提高学校在3D打印技术领域的科技创新能力。

3.对外服务

①为企业解决技术难题、提品设计开发的相关服务;②承担对外加工任务,主要面向传统加工方法难以制造的复杂类零件加工;③企业员工技术培训服务。

实验室建设方案

1.实验室配置原则

以产品零件(装配体)测绘、设计、模具、检测、制造流程为主线,实验室按照数据采集、逆向设计、三维检测、3D打印、快速模具、后处理等项目,注重设备对创意设计、工业设计、模具开发的覆盖。整体培养学生综合的三维数字化设计制造实操能力。

2.建设过程

结合学校3D打印技术实验室建设的实际情况,对如何进行实验室建设总结如下几点。

(1)做好资金预算

关于3D打印机的价格:桌面级的价格在8000~20000元不等,工业级的按国产和进口划分价格在几十万到上百万不等。

(2)加强企业调研

根据建设需要,要走访相关3D打印设备生产制造企业,了解生产一线资料,综合多家产品进行综合对比,选出适合的产品型号。

(3)规划实验室布局

首先,预算实验室面积,选好合适的位置;其次,设计布局图,实验室布局分为工艺设计区、加工及检测区、讨论区三个区域,如下图所示。设计区:主要摆放计算机并安装工艺设计软件,实现逆向设计、加工工艺设计等功能;加工及检测区:完成加工任务并进行精度测量,主要加工设备有桌面式3D打印机、光固化快速成型机、三坐标测量机及其他相关附件,主要测量设备有三坐标测量机、工业投影仪;讨论区:为学生提供知识交流的平台,可完成实验数据的整理、实验报告的填写及疑难问题的讨论等。

(4)设备及软件配备(见下表)

(5)建设进度和实验室功能定位

结合企业需求及学校实际情况,实验室采取分期建设。其中一期以国产设备为主,主要以增强学生认知水平和对3D打印技术的了解为目的,功能定位以演示、教学为主;二期可以考虑投入工业级设备,为学生技能训练和服务企业提供保障,功能定位以教学、科研、技术服务为主。通过一期建设,实验室能基本满足教学、演示功能,可以用ABS塑料进行小型创意产品和零件的制作,进行一定的功能验证。

结语

目前,我国3D打印技术正迅速发展,处于技术发展的关键时期,势必会造成相关专业人才紧缺的现状。学校开设3D打印专业,加强实验室建设,将在最大限度内发挥高校培养3D打印技术人才的作用,为社会培养应用型、创新型、技能型的优秀人才,这必将对我国的3D打印产业起到巨大的推动作用。

参考文献:

[1]潘志芳,元泽怀.地方高校SMT实验室建设方案研究[J].实验科学与技术,2007.

[2]刘联辉,易伟义.本科院校物流实验室建设方案探析[J].湖南工程学院学报,2008.

[3]陈远鸿,郭红志.3D技术在高校国防教育中的应用探析[J].课程教育研究,2012.

[4]李萍,胡文胜.高校实验室建设方案研究[J].新疆教育学院学报,2007.

第3篇:3d产品设计培训范文

Abstract: At present, there are some difficult problems such as high cost, high quality of practical teaching in vocational and technical education, the practical training difficult to imitate, the teaching effect of practical training is difficult to control. It is difficult to cultivate high quality technical skills to meet the needs of enterprises. In this paper, we can design 3D virtual simulation training to meet the needs of the professional growth to solve the problem of the quality and efficiency of personnel training in the training classroom, promote the transformation and innovation of the traditional teaching mode, and promote the integration of information technology and education teaching.

关键词: 游戏互动;3D虚拟仿真;职业人;学习地图

Key words: the interaction of the game;3D virtual practice;professional person;learning map

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)03-0236-02

0 引言

随着科技技术的飞速发展,社会衍生出对高素质、技术技能型复合人才的大量需求,而职业院校的毕业生却又较难找到合适的工作,“招工、就业”两难现象越演越烈[1-2]。现阶段人才职业素养、综合技术技能与企业实际要求的巨大反差无疑是导致这一问题的最主要、最直接的原因。究其问题主要在于:一是职业院校普遍存在生产性实训设备投入成本过高、生产性实训条件缺乏、学生实训难以保证的问题;二是传统实践教学与训练主要以技能训练为主,普遍存在与职业素质培养融入不够、与真实环境脱离的问题;三是随着信息化设备(智能手机等)的普及,职业院校实训课堂上普遍存在玩手机的现象,学生难以由被动学习转化到主动学习的问题。这些问题又严重制约着实践教学综合效益的发挥,影响人才培养质量及效率,难以培养适应企业需要的高素质技术技能人才[3]。

基于此,本文以应用电子技术专业为例,构建职业人职业成长的学习地图,创立“533”职业人成长训练体系(生产五要素、职业发展三路径和能力三层级),开发融入游戏理念、虚实结合、3D场景再现的应用电子技术专业虚拟实训系统。通过推广应用,以期破解实训教学中的人才培养质量及效率低的问题,促进传统实训教学模式的转变与创新,推进信息技术与教育教学的深度融合,为职业院校信息化实践教学的应用及推广提供借鉴。

1 依据认知和成长规律,构建职业人职业成长的学习地图

遵循职业人认知和成长规律,校企合作,充分调研电子产品生产设计与制造、电子设备生产、电子元器件生产等各种类型企业,获取行业技术、技能人才岗位职责等重要信息,确定应用电子技术专业人才培养能力素质目标要求,明确3D虚拟仿真与专业的关系、与课程的关系。调研电子信息产业链的设计、生产、销售与服务四个环节,对技术工等技能岗位、工艺员等技术岗位、班组长等管理岗位三条电子技术专业职业人职业发展路径中电子产品调试岗位、产品装接等岗位进行职业能力分析。并将完成电子技术专业设计、生产、销售与服务岗位群的一般工作任务、特定范围内工作任务、创新工作任务等三种能力水平,界定电子技术专业职业人的职业能力水平等级。借鉴主流企业提升人力资源管理水平和实践效果的重要工具,即能力素质模型,构建能支撑应用电子技术专业人才培养目标的3D虚拟实训系统的职业人职业成长学习地图(基于岗位能力和业务问题设计的成长路径)。

第4篇:3d产品设计培训范文

搭学习平台?促人才发展

学院设有管理系、财经系、计算机科学系、生物工程系、机电工程系、思想政治教育工作部以及培训中心,形成了“五系一部一中心”的教育教学格局。学院内设有第25国家职业技能鉴定所、计算机信息高新技术考试站、国家职业资格全国统一鉴定考试点等职业技能鉴定、考证机构,同时学院又是贵州省外派劳务培训基地和黔南州会计电算化人员培训基地。

为满足学生教学实训需求,学院开设数控、金工、机电、汽修实训车间、生物综合实验楼和养殖、种植基地、网络技术、艺术设计实训室、会计模拟室、餐饮客房实训室等实践教学设施。为确保学生“多证多能”,为他们的就业创造有利条件,学院还为有志提高学历的学生搭建了“中升专”、“专升本”的“立交桥”似的升学平台。

建院十多年以来,学院为社会输送了大批建设人才,共培养了12000余名毕业生,很多已成为工作骨干、业务尖子,不少学生已走上了领导岗位。充分发挥人才集聚优势和智力优势,为地方社会经济发展提供了人才和智力支持。

以活动为引领?激发创意设计活力

为培养学生的创新精神、创新思维和设计能力,让学生能够以低成本进行创意设计和制造,黔南民族职业技术学院积极组织生参加“贵州省第二届(贵安杯)青少年3D打印创意设计大赛”。

在院领导的大力支持下,学院在双创中心成立了“3D Print定制小组”工作室,由在校学生担任工作室的负责人,相关专业教师作为技术顾问,面向全院和社会接受3D打印定制服务,获得了良好的社会反向。与此同时,学生还自发的成立了3D打印兴趣小组,学习3D打印技术,参加贵州省第二届(贵安杯)青少年3D打印创意设计大赛。经过近一个月的努力,共设计出原创作品65件,经筛选后共有10件符合参赛条件的优秀作品提交到大赛组委会指定的活动网站参加全省初赛选拨,经历了1个月的激烈角逐,最终有1名同学的作品从全省2千多件作品中脱颖而出,进入到决赛环节并斩获高职组省二等奖。

第5篇:3d产品设计培训范文

背景回顾

各行各业的VR(Virtual Reality,虚拟现实)与AR(Augmented Reality,增强现实)企业培训在2016年开展得如火如荼。9月,HTC携手全球36家顶级风司成立了虚拟现实风投联盟,为全球的VR项目注入了超过120亿美元的可投资金,用于培育VR内容开发人才;以奥迪公司为代表的汽车行业开始利用VR/AR和手势控制,让流水线工人在三维虚拟空间内完成产品装配工作的预估和校准工作,还将VR/AR应用于维修汽油直喷发动机等工程师培训中。此外,在今年能源、制造、维修、生产、航空、医疗等各个行业中,VR/AR技术促成了服装设计师的协同设计(co-design)、军队的联合演训、虚拟手术操作等人才培养案例。这些利用新技术开展的企业培训项目不断涌现,转化成了一股新生的生产力。

创意设计专家珍妮佛・怀特(Jennifer Whyte)这样定义VR:“它是一种让人们能实时与三维空间数据交互的应用。”可以看到,VR具有三项特质,即三维(3D)的、可交互的、沉浸的。而AR取现实世界作为3D场景,在其上增添了许多虚拟的事物或相关知识。VR/AR将学员带入了现实中无法到达的世界,展开有趣的交互与生动的学习,大大扩展了学习者的视野。

我们知道,几乎所有传统多媒体都给用户圈定了一个“框”,如电视机构建了一个有框的世界,让人们从框外观看框内的节目。传统培训也是如此,在学员与所学知识/技能之间构建了一个“框”。而今年VR/AR企业培训的出现,则打破了传统的屏幕“框”,引导学员进入框内,给予一个完整的世界。

到今年为止,电脑影像呈现的精致程度和效率大幅提升,360。全景拍摄/剪接技术变得更为成熟,动作捕捉和空间定位技术丰富了VR/AR内容的互动性,其交互式叙事方式带来了前所未有的视觉、触觉、听觉、味觉、嗅觉等多元互动体验。这种新兴技术吸引了许多行业的3D仿真模型素材(如水力发电机组模型)与VR交互技术相结合,传统的从2D屏幕看3D仿真的培训环境开始转变为3D无框环境,并成为了企业员工培训及学校教学的新潮流。3D仿真模型的挖掘、素材的获取成本降低、搭配交互技术的提升,已经替VR/AR行业的培训建立了扎实的经济和商业基础,其蓬勃发展值得期待。

解读

培训从“有框”到“无框”意味着带来“临场感”―― 一旦学员沉浸在无框的世界里,注意力就会变得集中,学习效果得以提升。很多学校建设了3D仿真实验室、很多医院引进了CT/MRI等3D医疗影像,而大多数培训仍然在采取传统有框的2D呈现和交互。未来,借助VR/AR,可以将2D学习过程改为无框的3D仿真呈现,实现生动而有趣的交互,让学员心无旁骛地专注所学,充分发挥寓教于乐的效果。

展开可操作的学习交互

先进的AR采取3D的无框交互,有效提升了学习者认识、学习现实世界及操作的能力。例如,使用微软公司的HoloLens(全息透镜)设备,可将虚拟的图像和文字叠加于工作的现实场景中,让员工在工作情况下获得正确的经验和体悟。这种在工作过程中不断进行指导的方式,能够增强员工在面对问题时的信心和解决能力。

AR可以向企业传递熟练员工的实时信息,若搭配幕后的大数据平台支撑,就更容易提高生产效率和安全系数。AR不仅适用于火车设计部门、生产工厂和维修环节,更适用于能源、制造、维修、生产、航空、医疗等各种行业的培训,如微软HoloLens设备提供了全息显示3D图像来引导宇航员,协助其和地面人员进行远距协同合作,指导太空设备的操作及维修,有效降低了失误的发生率。

实时渲染虚拟培训环境

由于VR可以将学员带入到另一个世界里,因此,只要结合高效能的网络传输,就能帮助学员操控远程设备(如机器人、无人机等)来与远程的真实世界交互。企业可以借VR系统来实现学习团队之间的远程协同作业,例如,服装设计师的协同设计(co-design)、医生的联合会诊、军队的联合演训等,进而将这些协同作业能力和管理效益转化成为企业的生产力。已有很多企业用VR头盔、手套或眼镜连接上工业网络的传感器,实现员工与机器之间的交互,除了提升工作效率,甚至还能协助做出判断决策。

有了VR技术,从培训新员工到装配最新机械的效率都能得到改善,再加上大数据平台支撑,这些就更容易实现。基于大数据,VR设备把需要叠加在现实中的数据实时渲染出来,便能够让新员工在VR虚拟环境里体验未来的工作环境,在不受场地限制、降低培训费用的同时,提升员工培训的效果。

未来的方向:动态更新内容

作为一项新科技, AR/VR可以促进各个行业或领域的教育培训效果。为了支撑这些效益,愈来愈多的企业和资金开始投入这个新技术,开发出了丰富的硬件设备和应用内容,逐渐形成一个新兴产业。其中,内容不足和开发人才的缺乏是限制AR/VR产业发展的关键因素。专家预测,VR人才未来将会是现在的4倍且继续增长,然而,这个人才缺口仍会越来越大,高达上百万。

第6篇:3d产品设计培训范文

中国3D打印产业的制约因素

目前,3D打印技术正在欧美掀起如火如荼的产业化发展热潮,而中国在这个领域还欠缺影响力。尽管新材料和高端装备制造两个战略性新兴产业的落地执行,为3D打印在中国的突破奠定了相关技术基础,但是3D打印技术的发展仍存在瓶颈。

研发力量小而零散,且各自为战。美国由于企业介入3D打印技术较早,因此研发实力较强。占据3D 打印产业主导地位的一些美国公司,每年研发投入占销售收入的10% 左右。而中国虽然上世纪80 年代末就已在西安交通大学、华中科技大学和清华大学等高校开始研究,但几所院校的研发和设计都是各自为战,发展很慢。而且中国3D打印的研发投入与美国相比有较大差距,占销售收入的比重也很少。

材料存在问题。在我国,可适用的材料成熟度跟不上整个3D打印市场的发展。目前3D打印耗材有限,多为石膏、塑料、可粘结的粉末颗粒、树脂等,制造精度、复杂性、强度等难以达到较高要求,一般只能应用于模型、玩具等产品领域。而对于金属材料来说,如果液化打印则难以成型,如果采用粉末冶金方式,除高温还需高压,因此恐怕短期内很难成熟。另外,当前不能将不同材料混在一起打印,只能一次打印一种材料。换言之,现有的3D打印技术只能生产由一种材料组成的零件,再组装成成品,距离一次性通过3D打印生产汽车、飞机的设想,还有相当一段距离。同时,还存在打印时的流畅性与固化程序需要时间的矛盾、冷却定型与材料强度之间的矛盾以及材料对人体的安全性及对环境的友好性之间的矛盾等。

产品性能存在缺陷。首先,由于3D打印是材质一层一层堆积成形,每一层都有厚度,这决定了它的精度难以企及传统制造方法。提高制造精度需不断降低每一层的厚度,这样在难度提高的同时,也大幅延长了制造时间。即便层和层之间粘结再紧密,其产品性能也无法和传统模具整体浇铸的零件相媲美。其次,喷嘴问题难以解决。目前喷嘴有用胶漆喷的、铺粉后再用激光融化后进行打印的(后者做金属类的东西)、金属和非金属兼容的。后者一般要同时用到两个喷头,目前国内还没有此类技术,即便在国外,也无法轻易解决。

价格高企,价值有限。当前3D打印机价格高企,昂贵的设备只能提供有限的价值。即使3D打印机成本能够降下来,但单个商品的制造成本依然得不到解决。使用3D打印机制造商品,其成本要远高于大型企业规模化生产后均摊到每一件商品的成本,而后者批量生产也比3D打印产品的制造速度要快得多。目前市场上3D打印机价格差距悬殊,例如西安交通大学推出的一款家用3D打印机售价仅为6800元,而打印树脂制品的设备价格在40万到200万元,打印金属制品的设备价格竟在350万到1500万元。不仅如此,3D打印所需原料价格同样差距甚大。低端原料国内已能自产,价格比较便宜,但高端原料只能从国外进口,价格昂贵。进口树脂材料高达每公斤数千元,而用于组织器官培育生物材料每克在百元左右。以飞机零件为例,打印这类部件的金属粉末原料,一公斤售价8万元,一枚零件打印出来后至少要卖到2万元。因此,高昂的成本限制了产业化和相关研究的推进。

所占市场份额较小。据全球知名的3D 打印行业咨询机构――美国沃勒斯合伙公司的报告显示:2012 年,3D 打印全球市场规模为22 亿美元,同比增长了29%。其中3D 打印机的销售量同比上升了25%,其中有38%产自美国,8.5%来自中国。我国的3D打印企业北京殷华(依托于清华大学)、陕西恒通智能机器(依托西安交通大学)、湖北滨湖机电(依托华中科技大学)等虽然都已实现了一定程度的产业化,部分企业生产的便携式桌面3D 打印机的价格已具备国际竞争力,成功进入欧美市场,但企业规模普遍较小,对技术研发投入不足,在加工流程稳定性、工件支撑材料生成和处理、部分特种材料的制备技术等诸多环节存在缺陷,难以完全满足产品制造的需求。

应用领域有限。国外的3D打印技术已经在新产品开发、生物医疗、航空航天、汽车、模具制作、影视教育、创意等方面有较多应用。特别在西方国家,3D 打印技术打印出来的个性化假牙、假肢在医疗健康领域已经取得成效。美国在2011年就达到了每4公里范围内一定会有一台3D 打印机的程度,而我国还主要局限于模具打印、文化创意产品等少数领域。

无法应用于工业化大批量生产。与模具制造等传统工艺相比,3D激光打印机制造的同类产品可减重65%、节材90%。但如果是批量生产,传统技术仍具有优势。如果新研发一种新产品,单件小批量生产,3D打印肯定比传统开模生产要快。但如果进入批量生产阶段,3D打印显然还不适合。这点与普通打印如出一辙――打印几张纸很快,如果印书,还是到印刷厂制版印刷效率更高。因此,3D打印技术只能在传统产业做不了的领域发挥作用。特别是在传统产业批量不大、价格昂贵的部分,利用3D打印一次成型技术,打印设计好的复杂结构,可以节约材料,降低零部件研制周期和成本。此外,在制造精度上,3D打印目前与传统的机械加工制造技术仍有差距,传统机械制造的精度可以达到微米级,而3D打印目前只能做到百微米级,这种差距很难迅速消失。

产业链上企业整合度低。从完整产业链看,3D打印技术至少包括上游的设计、材料和下游的制造、营销等环节,国内制造商在制造环节也许并不落后,但在上游的软件开发、设计研发以及市场营销等方面,则缺乏“整体化配合”。3D打印产业的发展需要完善的供应商和服务商体系及市场平台。在供应商和服务商体系中,包含工业设计机构、3D数字化技术提供商、3D打印机及耗材提供商、3D打印设备经销商、3D打印服务商;市场平台包含第三方检测验证支持、金融支持、电子商务、知识产权保护等支持。而目前国内的3D打印企业的产业整合度较低,主导的技术标准、开发平台尚未确立,技术研发和推广应用还处于无序状态。

缺乏教育培训和社会推广。目前,我国多数制造企业尚未接受“数字化设计”、“批量个性化生产”等先进制造理念,对3D 打印这一新兴技术的战略意义认识不足。企业购置3D 打印设备的数量非常有限,应用范围狭窄。在机械、材料、信息技术等工程学科的教学课程体系中,缺乏与3D 打印技术相关的必修环节,还停留在部分学生的课外兴趣研究层面。

发展中国3D打印产业的对策

从国家战略层面统筹规划,避免一哄而上。英国增材制造联盟主席格瑞汉姆・卓曼表示,能推动产业发展的是工业级应用,而中国以中心工业城市集聚带动产业、依靠政府支持是目前比较好的一种发展途径,有利于工业级3D打印技术的发展和应用推广。中国3D打印技术产业联盟秘书长、亚洲制造业协会首席执行官罗军也预测,中国有潜力成为世界最大的3D打印市场,这引起了不少地方政府对发展相关产业的兴趣。有人觉得3D打印是万能技术,是赚钱的良机,而实际上,有发展3D 打印产业技术基础的城市并不多,盲目一哄而上的结果可能会损害3D打印产业的发展。因此,应从国家战略层面统筹规划,避免各地政府竞相上马,过度竞争。

制定3D打印产业相关的扶持政策。2012年,在工信部的支持下,中国3D打印技术产业联盟成立,这也是世界上首个3D打印技术产业联盟。目前,国内有40多家从事3D打印技术的上下游企业、科研单位都加入了联盟。为整合资源,促进3D打印尽快产业化,产业联盟已首批选择在南京、青岛建设3D打印技术产业创新中心,三年内正式启动至少10个3D打印创新中心,发展500家传统企业进入3D打印技术产业联盟。

在科技部2013年公布的《国家高技术研究发展计划(863计划)以及国家科技支撑计划制造领域2014年度备选项目征集指南》中,3D打印产业首次入选。未来仍应加大对3D打印产业的支持力度。首先,要创新科研机制,使3D打印研发力量既各有分工,又互助互补。同时,要利用社会主义集中力量办大事的制度优势,打破当前各自为政的局面,集中优势资源,来共同突破3D打印在原材料、操作范围和工艺稳定性等诸多方面面临的技术瓶颈。另外,要设立专项基金,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,要注意建立公平、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。最后,通过制定税收、金融、政府采购及人才引进等方面的优惠政府,重点在若干产业链环节支持几家团队实力强、研发基础扎实的企业作为发展这个产业的先导。

加强材料方面的基础研究。据悉,国内做材料方面的基础研究的人员不多,造成了当前“有锅没米”的局面,而缺乏材料也影响应用领域的扩展。随着大量材料或混合物应用于3D打印技术,如何更好地理解每种材料的加工、结构、属性之间的关系,并发挥好它们的特性仍需大量的研究工作。同时,开发质量测试的程序和方法以帮助扩展可用材料的种类也十分重要。在3D打印技术完全过渡到可提供切实可行的制造解决方案之前,需要整合研究机构和材料制造商等多方力量来为材料提供力学性能数据的规范性标准。未来还应针对3D打印制定通用的材料物性标准,使3D打印的适用材料(特别是金属材料)通用化,以降低3D打印的应用门槛。此外,应开发更为多样的新材料,如智能材料、功能材料、复合材料,特别是多种金属材料直接成型,以及金属粉末材料的国产化等等。

加强产业联盟建设,推动3D产业协同发展。应积极引导高等院校、工业设计企业、3D数字化技术提供商、3D打印机及材料研发企业和机构、3D打印服务应用提供商组建产业联盟,利用有关学会、协会的平台加强研讨和交流,共同推动3D打印技术研发和行业标准制定。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,以促进产业可持续发展。

加大产学研合作力度。国外专利权人以企业为主,注重企业间的合作,其专利权人之间已经形成产业协同发展的模式。国内专利权人以高校和科研机构为主,缺少大型独立研发的企业,且合作意识不强,企业之间缺少交流。因此,应借鉴美国3D 打印企业的运营模式,将研发重点移向技术应用,加大产学研合作力度,加大扶植重点企业的研发,以突破“校园模式”,向市场和产业化转变。

加强对3D打印知识产权保护规则的设计。3D打印工程师们已经开始在产品设计及硬件开发上进行交流和协作,这促进了这个行业技术上的合作与发展,同时也使得我们不得不重视对3D打印知识产权的保护。当产品设计的所有数据都保存于一个数字档案中时,这个档案就极易被复制、传播以及盗版。虽然目前还无法明确关于3D 打印的知识产权的规则是应该更严格(这将阻碍创新)还是更宽泛(这将鼓励盗版),但关于3D 打印知识产权的规则设计无疑对于3D 打印产业的发展极为重要。

第7篇:3d产品设计培训范文

《创意世界》:2010年热映的《阿凡达》掀起了3D电影的热潮,您能我们介绍一下目前3D电影是怎么拍摄制作的吗?

鲁君尚:目前影院上映的很多电影都称作“3D电影”,但实际上拍摄、制作方式是有根本区别的,可以分为真3D和伪3D。

实景拍摄是用3D摄像机模仿人类双眼进行双镜同步拍摄,并经过后期合成制作,进行存放与传播;在放映时,由两个放映机把经处理的两路图像同步放映,让两帧有差别的图像按一定规则重叠在一起,再通过3D眼镜还原使画面出现景深,产生立体感,使人感觉身临其境。

虚拟拍摄则是通过3D技术进行数字化建模、渲染、动画、交互等,形成3D虚拟场景、人物、动作、情节等,“克隆”真实世界,或者呈现虚拟世界。然后再由3D技术模拟虚拟空间内置3D摄像机进行拍摄、后期合成。

无论实景3D拍摄/3D播放,数字虚拟3D拍摄/3D播放,都是根据人眼成像原理,对人类视觉的“欺骗”,以达到在大脑中形成更加立体、逼真的视觉效果。2010年上映的《阿凡达》,整部影片实景拍摄只有短短几分钟,90%以上都是通过3D技术实现的3D数字虚拟拍摄。

伪3D则是利用图像合成技术实现2D转3D,经典重现。代表作就是最近上映的3D版《泰坦尼克号》。

《创意世界》:除了电影,3D还包括哪些含义?目前主流的技术是什么?

鲁君尚: 目前人们对3D的理解大多在3D影视等,而对之实现的“幕后英雄”——3D设计普遍了解不多。3D已经成为工业界与文化创意产业广泛应用的基础性、战略性工具技术,嵌入到了现代工业与文化创意产业的整个流程,对于创意、创新、创造的支持和推进,对于科学技术与文化艺术的跨界融合、对于用户的逼真体验与互动,已经变得越来越不可或缺。

在3D成型方面,有3D打印。这种3D数字化制造最具标志性的新生产工具是“3D打印机”, 又称为“堆砌加工机”。它像打印机一样,一层层地把新型合成材料直接“印”出,或说是”堆砌”出一个产品来。这种模式将会取代传统的车、钳、鉋、铣,颠覆性地改变制造业的生产方式。据说,波音公司的飞机中有2万多个零件就是通过这项技术生产出来的。它无需用传统的流水线大规模生产,只要通过电脑给出一个设计,3D打印机就可以按照指令“印”出产品来,成本还不高,被称作第三次工业革命。

《创意世界》:3D经历了一个怎样的发展历程?

鲁君尚:说到3D的发展历程,也要分别来讲。基于人眼成像原理,利用拍摄角度叠加来实现立体效果的3D电影,早在19世纪90年代就已经出现,美国人威廉·弗里斯·格林提出了关于3D电影的设想并进行了实验。1922年,美国出现了第一部3D电影《The power of love》。

真正意义上通过三维数字化虚拟手段来实现3D效果,则是从1946年计算机问世才开始的。开始3D技术只作为高精尖科技应用在军事等小范围领域,随着技术的不断完善,逐步应用到工业、文化艺术等领域,普及程度越来越高。2010年,电影《阿凡达》的热映,将3D带到了一个高速大众化的时代。

《创意世界》:3D对社会新兴产业发展有什么意义?

鲁君尚: 首先,3D技术的广泛而深入应用,将大大推动传统产业的转型升级。三维数字化技术嵌入到了现代工业与文化创意产业的整个流程,已成为产品设计、制造、管理、市场、服务、消费等各环节的创新基础,是各国争夺行业制高点的竞争焦点。

其次,3D技术的广泛而深入应用,将大大催生和培育基于3D的战略新兴产业与新型现代服务业发展。3D展览馆、3D互联网、3D城市、3D虚拟世界等都已经在迅速地进入社会生活。一个围绕3D的全球新兴战略产业正在快速兴起,并已成为各国新一轮产业与技术竞争焦点。

第三,3D作为现代数字化技术,同时具有形象化视觉表现与文化体验,成为科技与文化跨界融合、深度互动的新的重要内容与载体。3D一旦实现大众化,“全民创新”将成必然趋势,必将有助于推动全社会的创新、创意、创造。

《创意世界》:3D在移动终端的使用前景如何?

鲁君尚:目前,移动互联网用户在互联网用户中所占比例越来越高;同样,移动终端也将会成为3D最重要、最普及的应用方式,例如3D手机、3DPad。

《创意世界》:如何看待我国3D发展现状和未来?

鲁君尚:3D在我国的发展速度是非常快的,可以用“突飞猛进”来形容。举个例子来说,由国家科技部、教育部等部门指导,面向全社会举办的全国三维数字化创新设计大赛,自2008年举办以来,参赛高校连续每届超过600所、参赛企业超过1000家,初赛参赛人数连续突破100万人。可见,在我国,3D的发展潜移默化而又日新月异。但是,不可回避的是,与西方发达国家相比,我们在3D软件技术、产品研发与生产制造方面的信息化水平还存在较大差距。

总体来看,相对于其他产业,3D作为新兴的技术和产业,我们和发达国家应该说是站在一个起跑线上的。中国有着及其广阔的3D市场,资源丰富,历史悠久,这是其他国家无法比拟的,此外,中国人民的还有着很强的创造精神。这些都是我们的竞争优势。

《创意世界》:3D的普及将会使我们的生活带来什么变化?

鲁君尚:在人类漫长的历史进程中,局于技术的限制,只能在沙土、羊皮、纸张的二维平面上表达和传递对这个世界的认识和创造,人们发明了平面投影方法,并基于纸张平面形成了抽象的平面视图体系。

第8篇:3d产品设计培训范文

一、课题研究的意义

通过对买教具和研发教具在价格、作用、性价比上进行分析,笔者认为设计、自制3D打印机具有深层意义。

基于教学人才培养、设备需求、专业发展方向以及系部整体向智能制造、高端制造转型的需要,3D打印机的设计与制造恰恰成为解决上述问题的关键点。

以下通过分析3D打印机的设计与制造对学生理实一体化培养的意义,完成3D打印机的设计与制造。

二、3D打印C的设计与制造的意义

在“中国制造2025”的大背景下,在全国智能制造的引领下,通过理实一体化教学,让学生完成3D打印机的设计与制造。

3D打印机又称三维打印机,是一种累积制造技术即快速成形技术的一种机器,它是以数字建模为基础,运用塑料、特殊蜡材或粉末状金属等具有可黏合性的材料,通过打印技术使材料一层层粘合起来制造三维物体的加工设备。

3D打印技术已经初步具有成功的商用模式。如在消费电子业、航空业和汽车制造业等领域,3D打印技术可以以较低的成本、较高的效率生产小批量的定制部件,完成复杂而精细的造型。另外,3D打印技术获得较广泛应用的领域是个性化消费品产业。

1.价格

虽然现在市场上3D打印机的价位各有千秋,但实用又兼顾学生实训需求的设备还是价格不菲。现在可以根据3D打印机的工作原理、工作结构和特点,由机械设计与制造专业和电气专业的学生来完成3D打印机的制造。

2.自制3D打印机的作用

自制3D打印机可以满足系部专业发展的要求,是系部专业整体向智能制造、高端制造华丽转型的一个关键点;满足教学和教学设备所需,带领学生向智能制造的领域进行探索;同时为学生提供真实实训项目,满足学生实训的要求。

三、3D打印机的设计与制造

1.3D打印机的结构

(1)基本结构有三角形的、矩形盒状、矩形支架状。

(2)DIY打印机的难度需要在精度和组装难度之间衡量。有的机子要求精度高,打印效果好,但是价位和组装都是学校难以做到的。有的结构简单,打印效果也不错,但是其对零部件装调需要较丰富的经验。因此,我们要找到适合的结构。

2.3D打印机的设计

在理实一体化模式下,教师对学生进行指导,学生可以在学习基本知识点和技能点的前提下,进行创新设计和制造。

3D打印机的设计包括以下几部分。

(1)总体设计。在总体设计中包括系统概述,对整体工作性能进行分析;系统框架设计,输入设备、存储外设、上位机、温度传感器的测量值―单片机分析―温度控制回路、XYZ各方向电机控制、喷出量控制、显示设备。

(2)打印耗材的选用。为了实现3 D打印机的功能,所选材料也很重要。既要有较低的熔点,也要有较好的黏滞性,同时需要快速成型。综合考虑,笔者最终选择了P L AA /B S耗材。

(3)XYZ三方向控制电机的设计;喷头移动及喷出量调节的设计,包括喷头系统的功能要求、喷头实现方法设计;机械结构,包括传动方式的选择;转动惯量的计算;喷头的选择;电机的选择,包括伺服电机与步进电机的取舍、交流直流伺服电机对比;负载转矩的计算;打印速度的初步估计。

(4)传感器的选用与设计。温度传感器的接触式特别适合1200℃以下、热容大、无腐蚀性对象的连续在线测温,并且接触式测温系统结构简单、体积小、可靠、维护方便、价格低廉,可方便地组成多路集中测量与控制系统。

3.3D打印机的制造

测试、安装中所需的工具有一字旋具、压线钳、剥线钳、镊子、电烙铁、尖嘴钳、片口、高温胶带等。

所需要的配件有:3D打印机主控件,12V /200W开关电源,100k ntc热敏电阻2个,两相四线步进电机1个,限位开关1个,12V加热管,12V风扇,12V加热床PCB板。

四、小结

第9篇:3d产品设计培训范文

关键词:3D打印;应用现状;教学领域

1 引言

3D打印,又称为增材制造,是快速成型技术的一种,被誉为 “第三次工业革命的重要标志”,以其 “制造灵活”和“节约原材料”的特点在制造业掀起了一股浪潮。近年来,随着3D打印技术的逐步成熟、精确,打印材料种类的增加,打印价格的降低,3D打印得到了快速发展,应用领域不断增加,不仅在机械制造、国防军工、建筑等领域得到广泛应用,也逐渐进入了公众视野,走进学校、家庭、医院等大众熟悉的场所,在教育、生物医疗、玩具等行业也得到了广泛关注及应用,作为教育工作者,本文将在介绍3D打印的原理、优势、应用现状的基础上,重点探讨3D打印在教育领域的角色及应用模式。

2 3D打印概述

2.1 3D打印原理

3D打印(3D printing,又称三维打印),是利用设计好的3D模型,通过3D打印机逐层增加塑料、粉末状金属等材料来制造三维产品的技术[1]。一般来说,通过3D打印获得物品需要经历建模、分割、打印、后期处理等四个环节[2],其中3D虚拟模型,可以是利用扫描设备获取物品的三维数据,并以数字化方式生成三维模型,或者是利用AutoCAD等工程或设计软件创建的3D模型,有些应用程序甚至可以使用普通的数码照片来制作3D模型,比如123D Catch[3]。

2.2 3D打印的优势

与传统制造技术相比,3D打印不需事先制模,也不必铸造原型,大大缩短了产品的设计周期,减少了产品从研发到应用的时间,降低了企业因开模不当可能导致的高成本风险,使得特殊和复杂结构的模型的制作也变得相对简单,产品也更能凸显个性化。另外,3D打印是增材制造,使用金属粉或其他材料,使部件从无到有制造出来,大大减少了原材料和能源的消耗,生产上实行了结构优化。

2.3 3D打印的应用现状

近年来,3D打印得到了快速发展,几乎应用于各个领域。在模具加工和机械制造领域,使用3D打印相对快速地进行模具的设计与定制,打印复杂形状的各种零件,打印具有足够强度的个性化几何造型的物件。在航空航天、国防军工领域,3D打印应用于外形验证、关键零部件的原型制造、直接产品制造等方面。如空客公司从打印飞机小部件开始,逐步发展,计划在2050年左右打印出整架飞机。生物医疗领域,医学工作者利用3D打印技术打印出患者的心脏模型,缺损下颌骨模型,患者外伤性脑内血肿颅脑模型等,用于辅助诊断并制定术前手术方案,降低了手术难度,减少了手术时间,为患者带来了精准化的治疗。人工椎体和人体气管软骨的打印让人体器官的3D打印成为可能。3D打印的处方药产品SPRITAM(左乙拉西坦)片剂可用于各种癫痫疾病的治疗。建筑工程领域,3D打印建筑不需使用模板,打印的建筑物重量轻,强度大,时间短,产生的建筑垃圾及建筑粉尘少,且可以循环使用,绿色环保。3D打印在首饰、食品、玩具和日常用品的设计和生产中也有广泛应用,可以很好地彰显用户的个性化特点和需求。3D打印在太阳能电池板和特殊材料的制造方面的应用也有突破。

3 3D打印在教学领域的应用

3D打印在教学方面的探索性活动也已经展开,并应用在数学、航空、电子、设计、机电工程、生物医学、天文等大部分学科中,取得了良好的教学效果。基于3D打印的快速生成能力,使得数字化模型能快速转化为立体实物,借助立体实物的生成过程及使用可以提高教学效果,增强学生合作、设计、创新等能力。

3.1打印三维教具学具辅助教学

在课程教学中,借助于多媒体教学手段,一些抽象的图像可以相对直观的显示出来,但针对的是群体,形成的是暂时的视觉感受,印象并不是很深刻,也不易理解。借助3D打印,可以把数字化的图像转化成实物的教具和学具,每个同学都有机会亲手感受,而且还可以亲自设计、策划,无疑对知识点的理解,知识的掌握及应用有很大的促进作用。比如:数学课可以打印出几何曲面、剖面立体实物;动画设计可以打印出3D人物,动物角色模型,且可以根据实效及时修改;语文课可以把要讲解的地域打印出来,如北京的胡同,同学们可以拿着模型理解胡同的特点,体验胡同文化,讲述胡同的来龙去脉;机械制造课可以根据课程内容打印相关的零件、齿轮、连杆等。

3.2 实习实践过程中辅助创新设计

职业学校实习实践教学活动较多,钳工实习、数控机床实习、电子电工实习、动画设计、物联网设计等,都需要借助相应的模型,并设计出一定的模型。借助于3D打印,同学们对需要设计的模型有一个大体的认识,然后经过集体分组的讨论、设计、修改等过程,不仅能增加学生的学习兴趣,促进学生交互学习,协作学习,且能提高学生的设计水平、思维能力和实践能力。比如在模具设计实习中,采用项目式教学法,应用3D打印,学生分组设计、分组打印,学生在亲眼目睹自己的设计零件打印成型的过程及成品后,学习兴趣大增,多次讨论修改的过程也大大提升学生的设计水平。在CAD课程实践环节中,使用3D打印机,可以根据教学需要来设计教学内容,对学生的设计作品3D打印出来进行评比并组装,不仅使学生熟练掌握设计软件建模的基本思路和流程,而且对如何从设计作品到具体的实物的生成有一个明确的认识,有利于日后学生进一步的学习和发展。

3.3 就业创业指导

近年来,大学毕业生人数急剧增加,就业压力增大,国家大力提倡大学生创业,整个社会也兴起了一股自主创业的热潮。对于职业学校的学生来说,有一定的专业知识,有较强的动手操作能力,有创业的热情与激情。借助于3D打印设备,创业指导老师可以指导学生创办创意设计3D打印工作室,利用所学的专业知识,设计出相关产品并打印出来进行销售,同时也可为社会客户提供DIY服务,收取一定的培训费和制作费,也可以在校企合作的基础上为合作企业提供设计和3D打印服务。通过3D打印的上述创业实践活动,加深学生对专业知识的巩固、对设计过程的了解,并培养创新创业意识和能力。

3.4 图书馆应用

图书馆引入3D打印服务是图书馆从文献服务走向创新服务的途径。国外很多图书馆都开展3D打印服务,国内的综合图书馆,如上海图书馆、苏州图书馆也开展3D打印服务,高校中的上海交通大学图书馆也开展3D打印服务,并且通过举办3D打印设计大赛积极推广此项服务,通过比赛普及3D打印知识,让同学们了解3D打印前沿科技,启发学生们用创新思维发现问题、智慧解决问题。学校图书馆可以配备一两台3D打印机,并在保证健康和安全的基础上,充分考虑费用、提交步骤、等待和筛选时间等、制定详细的3D打印制度或政策,并鼓励学生打印原创作品,以发挥学生的专业特长,激发学生的创造力和想象力。

4 结束语

3D打印正从工业领域,走向各个应用领域。不久的将来,也会像电脑、手机、互联网一样进入我们的社会和每个家庭。教育工作者应积极利用这项新技术,促进教学模式和教学活动的创新,更好地提高教学质量和教学效果,提高学生的实践能力和创新水平。

参考文献