3D 프린팅 기술 논문에 대한 간략한 토론

적층 가공이라고도 알려진 3D 프린팅은 최근 몇 년 동안 급속한 발전을 이루었으며 그 응용 분야는 지속적으로 증가하고 있습니다. 3D 프린팅 기술에 대한 간략한 토론을 정리했습니다. 3D 프린팅 기술에 대한 간략한 토론 1부

　3D 프린팅 기술

요약: 3D 프린팅이라고도 합니다. 적층가공은 과거에 비해 급속도로 발전하여 응용분야가 지속적으로 증가하고 있습니다. 본 논문에서는 3D 프린팅의 원리와 적용 현황을 분석하고, 교육 현장에서의 3D 프린팅 적용 모델에 대해 논의한다.

키워드: 3D 프린팅 응용 현황, 교육 분야

1 소개

3D 프린팅은 적층 제조라고도 알려져 있으며 쾌속 프로토타이핑 기술의 한 유형입니다. '3차 산업혁명'의 중요한 상징으로 알려진 이 종류는 '유연한 제조', '원료 절약'이라는 특징으로 제조업에 큰 파장을 일으켰다. 최근에는 3D 프린팅 기술의 점진적인 성숙도와 정확성, 프린팅 재료의 종류 증가, 프린팅 가격의 하락 등으로 인해 3D 프린팅이 급속도로 발전하고 있으며, 그 응용 분야도 계속해서 넓어지고 있습니다. 기계제조, 국방, 군수산업, 건설 등 다양한 분야에 응용되고 있으며, 점차적으로 학교, 가정, 병원 등 대중에게 친숙한 장소로 진출하고 있으며, 폭넓은 관심과 사랑을 받고 있습니다. 본 논문은 교육자로서 3D 프린팅을 소개할 것이다. 이 글은 그 원리와 장점, 적용 현황을 바탕으로 3D 프린팅의 역할과 응용 모델에 초점을 맞춘다. 교육 분야.

2 3D 프린팅 개요

2.1 3D 프린팅의 원리

3D 프린팅(3D 프린팅, 3차원 프린팅이라고도 함)은 디자인된 기술을 사용하는 것입니다. 3D 모델은 플라스틱, 금속분말, 기타 재료를 층층이 쌓아 입체적인 제품을 만드는 기술이다[1]. 일반적으로 3D 프린팅을 통해 아이템을 획득하려면 모델링, 분할, 프린팅, 후처리의 4단계가 필요합니다[2]. 그 중 3D 가상 모델은 스캐닝 장치를 사용하여 아이템의 3차원 데이터를 획득하고 생성할 수 있습니다. 3차원 데이터를 디지털 방식으로 생성하거나 AutoCAD와 같은 엔지니어링 또는 디자인 소프트웨어를 사용하여 생성한 3D 모델도 있습니다. 일부 응용 프로그램에서는 123D Catch[3]와 같은 일반 디지털 사진을 사용하여 3D 모델을 생성할 수도 있습니다.

2.2 3D 프린팅의 장점

기존 제조 기술에 비해 3D 프린팅은 사전 금형 제작이나 프로토타입 주조가 필요하지 않으므로 제품 설계 주기가 크게 단축되고 제품 비용이 절감됩니다. 연구 개발부터 적용까지의 시간은 기업이 부적절한 금형 개방으로 인해 직면할 수 있는 높은 비용 위험을 줄여 특수하고 복잡한 구조의 모델 생산을 비교적 간단하게 만들고 제품을 더욱 개인화할 수 있습니다. 또한 3D 프린팅은 금속 분말이나 기타 재료를 사용하여 처음부터 부품을 제작하는 적층 가공으로, 원자재 및 에너지 소비를 크게 줄이고 생산 시 구조 최적화를 구현합니다.

2.3 3D 프린팅 활용 현황

최근 3D 프린팅은 급속도로 발전하여 거의 모든 분야에서 활용되고 있다. 금형 가공 및 기계 제조 분야에서 3D 프린팅은 상대적으로 신속하게 금형을 설계 및 맞춤화하고, 복잡한 형태의 다양한 부품을 인쇄하며, 충분한 강도와 개인화된 기하학적 형태를 갖춘 물체를 인쇄하는 데 사용됩니다. 항공우주 및 국방 분야에서는 외관 검증, 핵심 부품의 시제품 ​​제작, 직접 제품 제작 등에 3D 프린팅이 활용됩니다. 예를 들어 에어버스(Airbus)는 소형 항공기 부품 프린팅으로 시작해 점차 발전해 2050년쯤에는 항공기 전체를 ​​프린팅할 계획이다. 바이오의학 분야에서는 의료 종사자들이 3D 프린팅 기술을 이용해 외상성 뇌내혈종 환자의 심장 모델, 결함이 있는 하악 모델, 뇌 모델 등을 인쇄해 진단을 보조하고 수술 전 수술 계획을 수립함으로써 난이도를 낮추고 있다. 수술 시간을 단축하고 환자에게 정밀한 진료를 제공합니다. 인공 척추와 인간 기관 연골을 프린팅하면 인간 장기의 3D 프린팅이 가능해집니다. 3D 프린팅 처방약 제품인 SPRITAM(levetiracetam) 정제는 다양한 간질 질환을 치료하는 데 사용할 수 있습니다.

건설 엔지니어링 분야에서 3D 프린팅 건물은 템플릿을 사용할 필요가 없습니다. 프린팅된 건물은 무게가 가볍고 강도가 높으며 시간이 짧고 건설 폐기물과 건설 먼지가 적게 발생하며 재활용이 가능하여 친환경적입니다. 환경 친화적입니다. 3D 프린팅은 보석, 식품, 장난감 및 생활 필수품의 디자인 및 생산에도 널리 사용되며, 이는 사용자의 개인화된 특성과 요구 사항을 잘 보여줄 수 있습니다. 태양광 패널과 특수 재료 제조에 3D 프린팅을 적용하는 데에도 획기적인 발전이 있었습니다.

3 교육 분야에서의 3D 프린팅 적용

교육 분야에서의 3D 프린팅 탐구 활동은 수학, 항공, 전자, 디자인, 기계 및 전기 분야에서도 수행 및 적용되었습니다. 의학, 천문학 등 대부분의 과목에서 좋은 교육 결과를 얻었습니다. 3D 프린팅의 빠른 생성 기능을 기반으로 디지털 모델을 3차원 개체로 신속하게 변환할 수 있습니다. 3차원 개체의 생성 프로세스와 사용은 교육 효과를 향상시키고 학생들의 협력, 디자인, 혁신 및 기타 능력을 향상시킬 수 있습니다.

3.1 교육을 보조하는 인쇄된 3차원 교육 도구

과정 교육에서 멀티미디어 교육 방법을 사용하면 일부 추상적 이미지가 상대적으로 직관적으로 표시될 수 있지만 이는 교육을 목표로 합니다. 형성되는 것은 일시적인 시각적 경험이며, 그 인상은 그다지 깊지 않고 이해하기 쉽지 않습니다. 3D 프린팅의 도움으로 디지털 이미지는 물리적인 교육 도구 및 학습 도구로 변환될 수 있습니다. 모든 학생은 이를 직접 경험할 수 있는 기회를 가지며 스스로 디자인하고 계획할 수도 있습니다. 지식 포인트, 숙달 및 지식 촉진 효과. 예를 들어 수학 수업에서는 기하학적 표면과 단면을 인쇄할 수 있고 애니메이션 디자인에서는 3D 캐릭터 및 동물 캐릭터 모델을 인쇄할 수 있으며 중국어 수업에서는 실제 결과에 따라 시간에 맞춰 수정할 수 있습니다. 베이징의 골목길과 같은 설명을 인쇄할 수 있습니다. 학생들은 모형을 들고 후통의 특성을 이해하고, 후통 문화를 경험하고, 기계 제조 수업, 관련 부품, 후통에 대한 이야기를 들려줄 수 있습니다. 기어, 커넥팅 로드 등은 강좌 내용에 맞게 프린팅 가능합니다.

3.2 인턴십 실습 중 혁신적인 디자인 지원

직업 학교에는 벤치워크 인턴십, CNC 공작 기계 인턴십, 전자 전기 기술자 인턴십, 애니메이션 디자인, 사물 인터넷 등 다양한 인턴십 실습 교육 활동이 있습니다. 디자인 등. 모두 해당 모델을 사용하고 특정 모델을 디자인해야 합니다. 3D 프린팅의 도움으로 학생들은 디자인해야 할 모델에 대한 일반적인 이해를 갖게 된 다음 집단 그룹 토론, 디자인, 수정 및 기타 프로세스를 통해 학생들의 학습에 대한 관심을 높일 뿐만 아니라 학생들의 상호 작용을 촉진할 수 있습니다. 학습 및 협력 학습뿐만 아니라 학생들의 디자인 수준, 사고 능력 및 실무 능력을 향상시킵니다. 예를 들어, 금형 설계 인턴십에서는 프로젝트 기반 교육 방식을 채택하고 3D 프린팅을 사용했습니다. 학생들은 자신이 디자인한 부품과 완제품의 프린팅 및 성형 과정을 지켜본 후 그룹으로 프린팅했습니다. 학습에 대한 관심이 크게 높아졌으며, 그 과정에서 학생들의 디자인 수준도 크게 향상되었습니다. CAD 과정의 실습 부분에서는 3D 프린터를 사용하여 교육 내용을 교육 요구에 맞게 설계하고 학생들의 디자인 작품을 3D 프린팅하여 평가 및 조립할 수 있습니다. 이를 통해 학생들은 기본 아이디어와 프로세스를 익힐 수 있습니다. 디자인 소프트웨어 모델링의 기본 아이디어와 프로세스를 숙달할 수 있도록 해줍니다. 디자인 작업에서 특정 객체 생성으로 이동하는 방법을 명확하게 이해하는 것은 학생들의 향후 학습과 개발에 도움이 될 것입니다. 미래.

3.3 취업 및 창업 지도

최근 몇 년간 대졸자 수가 급증하고 있으며, 국가에서는 대학생들의 창업을 적극 장려하고 있습니다. , 그리고 사회 전체에 자영업의 물결이 일어났습니다. 직업 학교의 학생들은 특정 전문 지식, 강력한 실무 능력, 기업가 정신에 대한 열정과 열정을 갖추어야합니다. 3D 프린팅 장비의 도움으로 창업 강사는 학생들에게 창의적인 디자인 3D 프린팅 스튜디오를 설립하도록 지도하고, 배운 전문 지식을 활용하여 관련 제품을 디자인하고 이를 판매용으로 프린팅할 수 있으며, 동시에 소셜 미디어에 DIY 서비스도 제공할 수 있습니다. 고객에게 일정 비용을 지불하면 교육 비용과 제작 비용을 사용하여 학교-기업 협력을 기반으로 협력 회사에 디자인 및 3D 프린팅 서비스를 제공할 수도 있습니다. 위에서 언급한 3D 프린팅의 기업가적 실무 활동을 통해 학생들은 전문 지식의 강화와 디자인 프로세스에 대한 이해를 심화하고 혁신과 기업가 정신에 대한 인식과 능력을 배양할 수 있습니다.

3.4 도서관 활용

도서관에 3D 프린팅 서비스를 도입하는 것은 도서관이 문서 서비스에서 혁신적인 서비스로 전환하는 방법입니다. 많은 해외 ​​도서관이 3D 프린팅 서비스를 제공하고 있으며, 상하이 도서관, 쑤저우 도서관 등 국내 종합 도서관도 3D 프린팅 서비스를 제공하고 있습니다. , 대회를 통해 3D 프린팅 지식을 대중화하고, 학생들이 3D 프린팅의 최첨단 기술을 이해할 수 있도록 하며, 학생들이 혁신적인 사고를 통해 문제를 발견하고 지능적으로 해결하도록 격려합니다. 학교 도서관에는 1~2대의 3D 프린터를 설치할 수 있으며 건강과 안전 보장을 기반으로 수수료, 제출 단계, 대기 및 심사 시간 등을 충분히 고려하고 상세한 3D 프린팅 시스템 또는 정책을 수립하고 학생들이 인쇄하도록 권장합니다. 학생들의 전문적 전문성을 최대한 발휘하고 학생들의 창의력과 상상력을 자극하기 위한 것입니다.

4 결론

3D 프린팅은 산업분야에서 다양한 응용분야로 옮겨가고 있다. 가까운 미래에는 컴퓨터, 휴대폰, 인터넷도 우리 사회와 모든 가정에 들어오게 될 것입니다. 교육자들은 이 새로운 기술을 적극적으로 활용하여 교수 모델과 교수 활동의 혁신을 촉진하고, 교수 품질과 교수 효과를 향상시키며, 학생들의 실무 능력과 혁신 수준을 향상시켜야 합니다.

참고문헌

[1] Zhang Feixiang. 3D 프린팅 기술 개발 현황 및 비즈니스 모델 연구 [J], 2016(2): 51-53. .

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[2] Li Qing, Wang Qing. 3D 프린팅 - 원격 교육 저널 2013(4)

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