1.任务说明
(1)分析使用3D打印制作橡皮筋小车的可行性及优缺点
2.知识点、技能点
(1)3D打印的基本概念、原理及工艺过程
(2)3D打印的特点及应用
(3)3D打印的发展现状和趋势
3.任务分析
3D打印作为一种新兴快速成型技术,暂时还不能取代注塑模具等传统加工方法,使用该方法来加工项目案例,需要判断是否能够满足产品要求,这需要了解3D打印的原理和特点,分析3D打印的加工过程和产品质量是否能够满足项目案例要求。
请观看视频《3D打印的昨天、今天及明天》,思考回答如下问题:
3D打印是一种什么样的技术,应用在哪些方面?未来会怎么改变行业及日常生活?
(视频来源于网络,仅供学习使用!)
增材制造技术诞生于 20 世纪 80 年代后期的美国。一开始,增材制造技术的诞生源于模型快速制作的需求,所以经常被称为“快速成型”技术。历经三十年日新月异的技术发展,增材制造已从概念(沟通)模型快速成型发展到了覆盖产品设计、研发和制造的全部环节的一种先进制造技术,已远非当初的快速成型技术可比。
2013年,英国60岁的埃里克·莫杰因恶性肿瘤被迫切除了整个左脸,吃饭喝水都极不方便。安德鲁.达乌德医生为他重塑了面部,而重塑的过程主要是利 用3D打印技术完成的。
图 2‑1 3D打印应用于医学
2014年8月,10幢3D打印建筑在上海张江高新青浦园区内交付使用,10幢小屋的建筑过程仅花费24小时。

图 2‑2 3D打印应用于建筑
2015年7月,美国旧金山的Divergent Microfactories(DM)公司推出了世界上首款3D打印超级跑车“刀锋(Blade)”。

图 2‑3 3D打印用于工业产品
在2023年,一种名为“萝卜刀”的玩具在中学生中迅速走红,成为他们的最爱。这款玩具因其独特的设计和互动性受到广泛欢迎,成为校园内的流行趋势。而这款玩具最开始是由B站UP主:“疯狂的问号”设计,并通过3D打印进行生产销售。后来,义乌的玩具厂商发现后,通过开模注塑的生产方式大幅降低成本,把售价降到了最低,从而在市场上取得了巨大成功。

图 2‑4 3D打印用于玩具产品
国际权威《麦肯锡先进制造与装备调查报告》(2018.5.15),增材制造(3D打印)是21世纪被公认的十大先进 制造技术之一,综合评比位居第一。

图 2‑5 麦肯锡先进制造与装备调查报告
2024年2月12日,美国白宫科技政策办公室(OSTP)发布了2024年版《关键和新兴技术清单》。该清单详细列出了有望在美国创新领域开辟新径并增强国家安全的关键技术涉及先进计算、先进工程材料、人工智能、生物技术等18类技术,这些技术对于美国的国家安全至关重要。
在最新的清单中,每项技术都包含一组更详细描述其范围的关键子领域。以先进制造为例,该技术包含了多项细分技术,其中包括先进的增材制造技术。

图 2‑6 2024年版《关键和新兴技术清单》节选