第一篇：3d打印机的介绍
3D打印技术发展及介绍
1.1 3D打印技术的发展
3D打印(3DP)是近三十年来出现的一种全新的快速成型技术，它能将三维软件建立的三维数据模型，运用粉末状金属或塑料以及光固化树脂等可粘合材料，通过逐层打印的方式转化为实物，被誉为新时代的工业革命[1]。
自1986年由美国科学家Charles Hull开发了第一台商业3D印刷机起[2],3D打印技术经历了三十多年的发展，从一开始只能打印简单的塑料模型到而今的打印人体器官等，3D打印技术在这30年的研发过程中取得了巨大的突破，能在一定程度上取代传统加工工艺中的机械加工及开模制造等制造工序，同时也能解决一些传统工艺无法处理的技术难题，极大地缩减了加工时间及加工成本，是如今各国重点发展的领域之一。
1.2 3D打印流程(以UV光固化3D打印机为例) 各步骤简要介绍如下：
1、三维建模
通过Pro/E或其他三维绘图软件建立该零部件实体模型并保存成打印机配套切片软件所能读取的文件格式(一般为STL文件格式)，以便导入到打印机切片软件中进行下一步操作[3]。
2、切片
通过三维软件建立的数据模型一般无法直接导入打印机进行打印，需要经过切片软件将模型切片并保存为相应格式才能导入打印机经行打印操作[4]。切片软件要设置的内容一般包括切片厚度、首层固化时间和每层固化时间，其中设置的层厚大小主要由打印机的打印精度决定，一般切片厚度越薄，则打印精度越高，同时层数越多，打印耗时也越长。而首层固化时间和每层固化时间则由打印机的光强及材料的性能决定，固化时间越长，则打印耗时越长。
3、打印
将事先准备好的光敏树脂倒入料槽中，并将料槽安装在机器上。选择要打印并切好片的文件，点击打印。打印机会将三维模型所切的每层内容按顺序一层层地固化在打印平台上，最终将整个模型打印固化出来。
4、后期处理
模型打印完成后用美工刀或工具铲等工具将其从打印平台上取下，并用酒精将其表面残留的树脂洗去(树脂溶于酒精)，并风干。此时模型的强度和硬度一般都会表较低，如需增大模型的强度和硬度，可把模型放入固化箱内经行二次固化，从而增强模型的强度和硬度。另外还可对模型进行后期加工，如修整、上色等等，最终完成所需要的模型的制作。
1.3 3D打印技术的分类、原理及优缺点
现今的用于工业生产的3D打印技术主要以下是四种打印技术的打印原理及优缺点：
1、熔融沉积快速成型(Fused Deposition Modeling,FDM) 大致结构如图1.1所示：
图1.1 FDM结构图
·工作原理：熔融沉积又叫熔丝沉积，它是将丝状热熔性材料加热融化，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴
喷出，沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上，温度低于固化温度后开始固化，通过材料的层层堆积形成最终成品[5]。 ·材料：主要以PLA为材料 ·精度：常为0.3mm-0.2mm ·优势：制造简单，成本低廉
·劣势：由于出料结构简单，难以精确控制出料形态与成型效果，同时温度对于FDM成型效果影响非常大，精度差[6]。
2、光固化成型(Stereolithigraphy Apparatus,SLA) 大致结构如图1.2所示：
图1.2 SLA结构图
·工作原理：光固化技术，主要使用光敏树脂为材料，通过紫外光或者其他光源照射凝固成型，逐层固化，最终得到完整的产品[7]。 ·材料：主要以光敏树脂为材料 ·精度：0.016mm ·优势：光固化成型的原型在外观方面非常好，成型速度快、原型精度高，非常适合制作精度要求高，结构复杂的原型[5]。
·劣势：强度弱，一般主要用于原型设计验证方面，然后通过一系列后续处理工序将快速原型转化为工业级产品，另外打印尺寸小[6]。
3、选择性激光烧结(Selecting Laser Sintering,SLS) 大致结构如图1.3所示：
图1.3 SLS结构图
·工作原理：SLS利用粉末材料在激光照射下烧结的原理，由计算机控制层层堆结成型。SLS技术同样是使用层叠堆积成型，所不同的是，它首先铺一层粉末材料，将材料预热到接近熔化点，再使用激光在该层截面上扫描，使粉末温度升至熔化点，然后烧结形成粘接，接着不断重复铺粉、烧结的过程，直至完成整个模型成型[8]。 ·材料：使用非常多的粉末材料
·优势：制成相应材质的成品，激光烧结的成品精度好、强度高，但是最主要的优势还是在于金属成品的制作[5]。
·劣势：首先粉末烧结的表面粗糙，需要后期处理，其次使用大功率激光器，除了本身的设备成本，还需要很多辅助保护工艺，整体技术难度较大，制造和维护成本非常高，普通用户无法承受，所以目前应用范围主要集中在高端制造领域[12]。
4、三维粉末粘接(Three Dimensional Prinnting and Gluing,3DP)
大致结构如图1.4所示：
图1.4 3DP结构图
·工作原理：3DP技术工作原理是，先铺一层粉末，然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域，让材料粉末粘接，形成零件截面，然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程，层层叠加，获得最终打印出来的零件[9]。
·材料：粉末材料，如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末等。 ·优势：在于成型速度快、无需支撑结构，而且能够输出彩色打印产品，这是目前其他技术都比较难以实现的[10]。
·劣势：首先粉末粘接的直接成品强度并不高，只能作为测试原型，其次由于粉末粘接的工作原理，成品表面不如SLA光洁，精细度也有劣势，所以一般为了产生拥有足够强度的产品，还需要一系列的后续处理工序。此外，由于制造相关材料粉末的技术比较复杂，成本较高，所以目前3DP技术主要应用在专业领域[11]。 1.4 桌面级3D打印机
随着3D打印技术的推广和应用，3D打印机也逐渐普及，近几年更是提出了一个新的概念——桌面级3D打印机。区别于以往的体
型巨大笨重的工业级3D打印机，桌面级的3D打印机如它的名字一样更为小型轻便，成本也远远小于前者，适合个人及个体商户购买，它的出现在很大程度上促进了3D打印技术普及。
由于桌面级3D打印机走的是小型经济的路线，结合以上的四种打印技术的特点可以看出，适合运用在桌面级3D打印机上的技术为熔融沉积快速成型及光固化成型技术，而如今市面上普及的桌面级3D打印机也大都是是建立在这两种技术之上的。
第二篇：我国3D打印机的市场发展情况,3D打印机报告
3D打印已经成为一种潮流，并开始广泛应用在设计领域，尤其是工业设计，数码产品开模等，可以在数小时内完成一个模具的打印，节约了很多产品从开发到投入市场的时间。3D打印机可以用各种原料打印三维模型，使用3D辅助设计软件，工程师设计出一个模型或原型之后，无论设计的是一所房子还是人工心脏瓣膜，之后通过相关公司生产的3D打印机进行打印，打印的原料可以是有机或者无机的的材料，例如橡胶、塑料，不同的打印机厂商所提供的打印材质不同。3D打印机，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用(比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件。“三维打印”意味着这项技术的普及。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现。这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就已经得到了极大的增长，其价格也正逐年下降。该技术珠宝，鞋类，工业设计，建筑，工程和施工(AEC)，汽车，航空航天，牙科和医疗产业，教育，地理信息系统，土木工程以及其他领域都有所应用。
随着汽车、航空航天、工业和医疗保健等领域市场需求的增加，全球3D打印机的销售额将从2011年的17亿美元增长至2017年的50亿美元。消费品和电子领域是3D印刷企业最大的市场，其市场份额约为20.3%;紧随其后的是机动车(19.5%)、医疗和牙科(15.1%)领域。目前比较知名的3D打印机制造商有瑞连、3D系统、伊登普雷里、斯特塔西、帕罗奥多、惠普和奥托美克等。
目前国内3D打印在材料、设备和应用上仍有难题，成本较高，多用于实验，规模化应用尚需时日，目前我国3D打印主要应用于产品设计、快速模具制造、铸造、医学等制造领域，其中消费电子、汽车、医疗分别占20.3%、19.5%和15.1%。
随着开拓并行、多材料制造工艺方法的采用，打印速度和效率有望获得更大提升。3D打印技术经过几十年的探索与发展，目前能够实现600dpi分辨率，每层厚度只有0.01毫米，即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印，目前较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率，相比早期产品有10倍提升，而且可以利用有色胶水实现彩色打印，色彩深度高达24位。随着先进材料的不断发展，将开发出更为多样的3D打印材料，如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及其他方法难以制作的复合材料等，金属材料、直接金属成型技术将会成为今后研究与应用的新兴领域。
当前，3D打印机价格很高，大多在百万美元以上，这给其进入家庭带来了困难，但一些较小规模的3D打印机制造商已经开始推出一万美元以下的3D打印机。随着技术进步及推广应用直至实现规模化生产，3D打印机的价格有望大幅下降。3D打印机诞生后，早期主要用于航空航天、机械、医疗、建筑等行业的模型制作。随着其进一步走向成熟，3D打印机已开始用来制造汽车、飞机等高科技含量零部件、皮肤、骨骼等活体组织。专家预计，3D打印机在生产应用方面有着巨大潜力。3D打印技术在珠宝首饰、鞋类、工业设计、建筑、汽车、航天及医疗方面(牙科)都能得到广泛的应用。3D打印长期发展前景广阔，未来国内3D打印市场规模将达到上万亿元，但短期内由于技术、材料和成本原因难以商业化。
本研究分析报告由智鼎国研(北京)信息咨询有限公司领衔撰写，在大量周密的市场调研基础上，主要依据了国家统计局、国家商务部、国家发改委、国务院发展研究中心、中国海关总署、3D打印机行业相关协会、国内外相关刊物的基础信息以及3D打印机专业研究单位等公布和提供的大量资料，结合深入的市场调查资料，进而分析国内3D打印机行业发展走势与市场。报告针对我国3D打印机行业的市场规模与前景、从业企业以及国家相关产业政策进行了全面分析。并重点分析了我国3D打印机行业技术、应用领域的发展与现状，并对3D打印机行业投资机会与投机风险作出了分析研判，为3D打印机相关生产企业、经营企业、科研机构等企业在激烈的市场竞争中洞察先机，根据市场需求及时调整经营策略，为战略投资者选择恰当的投资时机和公司领导层做战略规划提供了准确的市场情报信息及科学的决策依据，同时对银行信贷部门也具有极大的参考意义。
【报告目录】
第一章3D打印机相关阐述16 第一节传统打印机简介16
一、打印机性能参数16
二、打印机的分类17
三、打印模式20
四、打印机语言21
五、打印机技术21
六、打印机打印技术常用工作参数30 第二节3D打印机32
一、3D打印机背景分析32
二、3D打印机特点34
三、3D打印机技术性能指标34 第三节3D打印机的用途及应用领域35
一、在工业制造领域的应用分析35
二、在文化创意、数码娱乐领域的应用分析36
三、在航空航天、国防军工领域的应用分析36
四、在生物医疗领域的应用分析36
五、在消费品领域的应用分析38
六、在建筑工程领域的应用分析38
七、在教育领域的应用分析38
八、在个性化定制领域的应用分析39 第二章中国3D打印机市场发展关键因素分析39 第一节3D打印机市场规模分析39 第二节3D打印机市场主要竞争对手构成40 第三节3D打印机市场政治、经济、法律、技术环境分析45
一、政治环境45
二、经济环境49
三、法律环境53
四、技术环境55 第四节3D打印机市场发展驱动因素分析59
一、产品优势59
二、政策扶持60
三、产业化的可能性62 第五节全球债务危机对3D打印机行业发展影响分析64
一、对3D打印机行业本身影响分析64
二、对3D打印机上下游产业影响分析65
三、对3D打印机价格影响分析66 第三章2012年世界3D打印厂商研究67 第一节3Dsystems67 (1)企业发展简况分析67 (2)企业研发实力分析67 (3)企业3D打印机产品分析67 (4)企业3D打印机产品应用分析68 (5)企业经营业绩分析68 (6)企业投资兼并分析69 (7)企业经营优劣势分析69 第二节ObjectGeometries72 第三节SOlido72 第四节ZCorporation75 第五节Stratasys79 (1)企业发展简况分析79 (2)企业研发实力分析79 (3)企业3D打印机产品分析79 (4)企业经营业绩分析81 (5)企业投资兼并分析81 (6)企业经营优劣势分析82 第六节Makerbot经营分析83 (1)企业发展简况分析83 (2)企业3D打印机产品分析83 (3)企业经营业绩分析85 (4)企业投资兼并分析85 (5)企业经营优劣势分析86 第七节Shapeways经营分析87 (1)企业发展简况分析87 (2)企业3D打印服务分析87 (3)企业经营业绩分析88 (4)企业商业模式分析88 (5)企业多轮融资分析88 (6)企业经营优劣势分析89 第四章2012年中国打印机产业整体发展态势分析90 第一节中国打印机行业发展分析90
一、中国打印机产量居世界第一90
二、中国打印机行业的市场结构解析90
三、中国专用打印机行业发展格局97
四、打印机行业进入节能环保新时代98
五、2012年打印机行业发展情况良好101 第二节2008-2012年中国打印机产量数据统计分析104
一、2008-2011年中国打印机产量数据分析104
二、2012年中国打印机产量数据分析108
三、2012年中国打印机产量增长性分析110 第五章3D打印机生产工艺及技术路径分析111 第一节3D打印机各种生产方法比较111 第二节国内外3D打印机生产工艺及技术趋势112
一、国外主流生产工艺介绍112
二、国内主流生产工艺介绍116
三、3D打印加工过程分析117
四、当前3D打印技术分析121
五、3D打印技术的突破方向分析124 第三节国内外3D打印机最新技术研发及应用情况126 第四节3D打印原材料分析129
一、目前可使用的3D打印材料分析129
二、3D打印市场扩大对材料需求的影响分析130 第六章中国3D打印机市场发展现状分析131 第一节中国3D打印机市场构成要素分析131
一、3D打印机产品购买主体构成分析131
二、3D打印机产品市场购买力分析133
三、3D打印机产品市场购买欲望分析134 第二节中国3D打印机市场主要品牌分析136
一、国外主要企业品牌分析136
二、国内主要品牌分析140 第三节2012年中国3D打印机市场运行数据分析141
一、2012年中国3D打印机市场产品销售情况分析141
1、销售总量分析141
2、主要销售区域分析142
3、市场需求特点分析143
二、2012年中国3D打印机市场产品供给情况分析145
1、国内市场供给量分析145
2、供给来源构成146
3、供需格局分析148 第七章中国3D打印机市场消费能力及未来需求规模分析148 第一节2012年中国3D打印机市场消费能力现状分析148
一、中国3D打印机产品购买要素构成分析148
二、3D打印机产品替代产品威胁分析150
三、主要消费区域消费能力对比分析150 第二节影响中国3D打印机市场消费能力主要因素分析152
一、购买者的购买目的及主要用途152
二、购买者所处的消费环境154 第三节中国3D打印机消费市场独有特征分析156 第四节中国3D打印机市场发展影响因素分析158 第五节3D打印机对我国制造业的影响160
一、3D打印机的内涵及其意义160
二、3D打印机与中国制造业161
三、对我国制造业的影响162
四、对策建议163 第八章2012年中国3D打印机市场需求特点及需求潜力分析163 第一节中国3D打印机市场主要消费统计数据定量分析163
一、总体销量数据分析163
二、分区域市场数据分析164
三、消费领域分布数据分析165 第二节3D打印机主要下游消费领域构成分析165 第九章3D打印机产品价格策略研究167 第一节估计成本167 第二节选择定价方法170 第三节竞争性调价176 第四节具体价格策略研究178 第十章国内3D打印机在建及拟建项目统计分析179 第一节入门级开源3D打印机项目技术179 第二节研发一种便携式3D打印机项目192 第三节智慧烟台投资千亿引进3D打印机等高端项目193 第四节2012-2013年我国3D打印发展项目态势195 第五节中国市场上3D打印巨头合并及其项目新态势201 第十一章3D打印机企业销售状况调查224 第一节北京殷华激光快速成形与模具技术有限公司224
一、企业发展简况分析224
二、企业研发实力分析225
三、企业3D打印产品及服务分析225
四、企业成功应用案例分析225
五、企业经营优劣势分析226
六、企业3D打印机销售情况227 第二节陕西恒通智能机器有限公司227
一、企业发展简况分析227
二、企业研发实力分析227
三、企业3D打印产品及服务分析228
四、企业成功应用案例分析228
五、企业经营优劣势分析228
六、企业最新发展动向分析229
七、企业3D打印机销售情况229 第三节武汉滨湖机电技术产业有限公司230
一、企业发展简况分析230
二、企业研发实力分析231
三、企业3D打印产品及服务分析231
四、企业经营优劣势分析232
五、企业3D打印机销售情况232 第四节南京紫金立德电子有限公司233
一、企业发展简况分析233
二、企业研发实力分析233
三、企业3D打印产品及服务分析233
四、企业成功应用案例分析233
五、企业经营优劣势分析235
六、企业最新发展动向分析235
七、企业3D打印机销售情况239 第十二章3D打印机市场推广策略研究240
一、3D打印机行业产品市场定位240
二、3D打印机行业广告推广策略244
三、3D打印机行业产品促销策略249
四、3D打印机行业招商加盟策略249
五、3D打印机行业网络推广策略254 第十三章3D打印机营销渠道建立策略256 第一节2011-2012年中国3D打印机品牌营销模式研究256
一、市场经济时代的营销模式256
二、国际市场条件下的营销模式256
三、新型营销模式总括257
1、特许经营、加盟连锁257
2、电子商务258
3、会议营销260 第二节3D打印机产品营销渠道260
一、媒体广告260
二、直效营销262
三、销售促进263
四、公关与宣传264
五、人员推销265
六、网络营销266 第三节中国3D打印机营销渠道建立策略267
一、广告策略267
二、渠道策略267
三、价格策略267 第十四章3D打印机市场客户群研究与渠道匹配分析271 第一节专买店实地调查271
一、渠道特点271
二、销售状况271
三、消费人群271
四、销售策略271 第二节购物中心----专柜275
一、渠道特点275
二、销售状况275
三、消费人群276
四、销售策略276 第三节连锁超市----专柜281
一、渠道特点281
二、销售状况282
三、消费人群282
四、销售策略283 第四节网络营销模式—网店287
一、渠道特点287
二、销售状况292
三、消费人群292
四、销售策略292 第十五章2013-2018年中国3D打印机市场前景预测分析294 第一节国内3D打印机技术发展现状与问题294
一、国内3D打印机技术发展现状294
二、国内3D打印机技术发展问题295 第二节我国3D打印机从“神器”到家用制造设备的距离296 第三节3D打印机行业发展趋势预测298
一、3D打印机将全面革新现实298
二、2017年全球3D打印机市场将增至50亿美元304
三、3D打印机行业发展趋势304 第四节中国国3D打印机行业发展前景预测305
二、3D打印孕育无限未来305
三、3D打印机的变革力量308
四、3D打印机发展前景310 【图表目录】
图表：国际上主要3D打印机厂商42 图表：2009-2011年我国GDP增幅走势图49 图表：中国能效标识93 图表：富士施乐智能眼、智能节电和快速启动三位一体95 图表：重视环保打印，行动刻不容缓98 图表：参与调查者对于打印机环保重要性的看法99 图表：参与调查者对于打印机是否环保的分辨情况99 图表：2008-2009年中国打印机产量走势图104 图表：2009年中国打印机产量统计表(分省市)105 图表：2010年1-12月中国打印机产量分省市排行统计表106 图表：2012年1-12月中国打印机分省市产量数据表108 图表：国际上主要3D打印机厂商138 图表：2009-2012年中国3D打印机销售总量141 图表：2012年中国3D打印机销量区域分布142 图表：2009-2012年中国3D打印机供给量145 图表：2012年我国3D打印机供给来源构成146 图表：2009-2012年中国3D打印机销售总量163 图表：2012年中国3D打印机销量区域分布164 图表：2012年我国3D打印机消费领域分布数据165 图表：入门级开源3D打印机项目技术简图179 图表：主板芯片Arduino182 图表：Arduino主板最新版本的电路原理图184 图表：Arduino步进电机控制板184 图表：Arduino步进电机驱动板最新版本的电路原理图185 图表：Arduino3D打印机打印头控制板186 图表：Arduino3D打印机打印头驱动板最新版本的电路原理图186 图表：Arduino3D打印机机械结构187 图表：Arduino3D打印机部件罗列见下图189 图表：3D打印机打印机软件界面截图190 图表：3D数据与打印结果的展示图191 图表：2011-2012年北京殷华激光快速成型与模具技术有限公司3D打印机销售状况227 图表：2011-2012年陕西恒通智能机器有限公司3D打印机销售状况229 图表：2011-2012年武汉滨湖机电技术产业有限公司3D打印机销售状况232 图表：2011-2012年南京紫金立德电子有限公司3D打印机销售状况239 图表：网络营销推拉战略266 图表：2008-2011年全球消费电子各细分产品产量规模309
第三篇：3D打印机在教育领域的运用
3D打印在学校教育领域的运用
近年来关于3D打印技术在教育领域运用的新闻越来越多。随着智能制造的进一步发展成熟，新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域，3D?打印技术也将被推向更高的层面。3D?打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等趋势。“任何技术都倾向于创造一个新的人类环境”，3D?打印技术也将在教育领域发挥积极的作用。特别是2015年，3D打印走进教育行业成为一种常态。
3D打印将颠覆传统教育方式
事实证明，一些在传统教育中表现不好的学生，主要是因为所学的课程理论性太强，没有兴趣，死记抽象概念让学生通过了考试，但考试过后就很快忘记了，3D打印机可以让枯燥的课程变得生动起来，它是一种同时拥有视觉和触觉的学习方式，具有很强的诱惑力，在触觉学习中，学生不是在黑板或显示器上简单地看文字或图形，而是通过他们的触觉抓住核心概念的三维模型，这样能够吸收和消化知识，使学生不再遗忘所学的课程。英国著名教师戴夫怀特曾经说过：如果你能抓住学生的想象力，你就能抓住他们的注意力。
国内教育行业开始普及3D打印
教育只有与时俱进，才能有所突破。近两三年，国内也越来越多的学校，甚至国家单位开始探索新兴技术在教育领域中的应用，3D打印技术首当其冲。
近年来，很多学校摸索着创新教学模式，把3D打印系统与教学体系相整合。一方面3D打印机可以提高学生在掌握技术方面的优势，提高学生的科技素养。另一方面利用3D打印机打印出来的立体模型，显著提高学生的设计创造能力。目前在教学中应用最普遍的是SLA和FDM两种3D打印技术。
3D打印技术运用到教育领域中的需要解决的问题，如何充分发挥新技术的特点和优势，如何通过技术在教育中的应用体现和提升其价值?
1.3D打印的普及与推广
当前，大多数3D打印机价格还相对昂贵，虽然已经有一些项目积极地推进3D打印机的教育应用，但在整体上，3D打印机在学校的普及还需要一个过程。同时，我国在3D打印技术的培训与推广方面，与其他国家相比还有差距，需要进一步推动新技术的学习，这需要教育行政部门、企业和学校共同努力。 2.对教师的要求
教师在3D打印的教育应用中起着重要作用。一方面，教师自身是3D打印的使用者，可以通过3D打印制作个性化的教学模型;另一方面，教师要进行3D打印课程应用的教学设计，帮助和引导学生展开学习活动。因此，这将对教师提出较高的要求，教师需要从技术和教学设计等层面进行学习和提高，做好领路人的角色。
3.教育与教学改革
当前，全球教育领域正在发生着革命性变化，3D打印、大规模在线学习课程等的发展将对教育产生持续的深刻影响。因此，我们需要关注并参与到最新的工业革命和教育变革中，加强创新型人才培养，这是我们未来能够在世界竞争中保持先进地位的根本保证。
3D打印运用到教学课堂上，学生获得的主体体验更加真实、直观。他们切实地参与到教学的各个环节，既是问题的提出者，也是问题的解决者。而老师更像是他们的合作者，跟学生在探究的过程中一起成长。可以想象，这样的教育不正好能培养学生的创新精神、提高学生的实践能力吗?看来，随着科技和经济的发展，3D打印机走进课堂也必定是大势所趋。
未来，3D打印技术将继续在教育行业大展身手
学生创新思维强，接受新事物的能力快的优势，学校开设集设计和3D打印于一体的"边学边做"的课程，把课堂中的许多抽象概念通过让学生动手设计一些由3D打印组件组成的小电路和小装置，变成有趣的课程，3D打印机将激发新一代学生投身科学，数学，工程和设计的热情，造就一批学生工程师。
3D打印机进课堂，能让学生在创新能力和动手实践能力上得到训练，将学生的创意、想象变为现实，将极大发展学生动手和动脑的能力，从而实现学校培养方式的变革。学生可以在电脑面前完成设计，然后通过3D打印机完成制作，让虚拟世界的创作与现实世界的制作实现无缝连接。相信未来，越来越多的学校都会引进3D打印机，帮助学生学习和创新。
第四篇：3D打印的最新成果
研究成果
??3D打印机打印出的无人飞机 航模飞机
在2012年，美国弗吉尼亚大学工程系的研究人员采用最新的3D打印技术制造了一架无人飞机，机翼宽6.5英尺(约合1.9米)，巡航时速达到45英里(约合72千米)。2012年8月和9月初，研究小组在弗吉尼亚州米尔顿机场附近进行了4次飞行测试，这是迄今第三架用于建造飞行的3D打印飞机，巡航速度可达到45英里/小时。
美国弗吉尼亚大学工程师大卫-舍弗尔和工程系学生史蒂芬-伊丝特和乔纳森-图曼共同建造了这架3D飞机。舍弗尔称，3D打印技术现已证实是应用于教导学生的一种宝贵工具，2007年为了设计建造一个塑料涡轮风扇发动机需要两年时间，成本大约25万美元。但是使用3D技术，他们设计和建造这架3D飞机仅用4个月时间，成本大约2000美元。这将创建一个前所未有的飞行教学平台。 神奇的超级3D打印机
科学家研制了一款神奇的3D打印机，可用于未来行星登陆时建造基地的任务中。比如，未来在月球基地中生活的宇航员可以使用这款3D打印机，将月球上岩石或者特殊材料“打印”成所需要的工具。至2012年为止，其应用范围几乎可以将任何固体材料制造成所需的工具，可以允许未来的探险家建设外星球基地。 骨骼3D打印技术
美国研究人员利用3D打印机开发骨骼打印技术，造出类似骨骼的材料。研究人员说，它可被用于骨科、牙科治疗或开发治疗骨质疏松症药物。华盛顿州立大学苏斯米塔·博斯带领研究小组，耗费4年时间开发类骨骼物质。他们发现，在生物陶瓷粉主要成分磷酸钙中添加硅和氧化锌可以使其强度提升一倍。磷酸钙生物陶瓷材料是整形外科领域一类重要的骨修复材料，可模拟人体自然骨结构，适宜细胞和骨组织的长入。研究人员使用一部先前用于打印金属材料的3D打印机制造类骨骼物质。它在粉末层上喷出塑料黏合剂，粉末层厚度仅为一根头发丝宽度的一半。粉末层层叠加，干燥后达到要求的支架厚度，然后在1250摄氏度下烘烤2小时。实验室环境下的未成熟骨细胞生长测试显示，支架上的骨细胞在移植一周内开始生长。在兔子和老鼠身上的活体实验同样得到可喜效果。研究人员说，这种类骨骼物质可被添加到受损自然骨上，当作支架材料，促使细胞和骨组织生长，而且这种类骨骼物质可最终降解，没有“明显负面效果”。他们说，数年后，医生可利用这一技术定做更换骨组织。 3D打印只需在电脑上操作，非常方便。博斯在发表于《牙科材料》(Dental Materials)杂志的报告中写道：“你可以把这种类骨骼生物陶瓷粉用作回填材料，它可以成为你在电脑上画出的任何形状。”“ 我们开发的是可控降解„„10至20年后，医生可将这种骨支架用于与骨生长有关的治疗，”博斯说，“比如颌骨固定或脊柱融合术。”
将3D打印技术引入骨骼制造并非博斯首创。2009年，瑞士研究人员复制出一名男子的拇指骨骼。德国夫琅禾费界面工程与生物工程研究所研究人员把立体打印技术与双光子聚合技术相结合，于2009年开发出血管打印技术。打印时，打印机发出两束强激光，焦点对准同一分子。这个分子同时吸收两个光子，即所谓的双光子聚合。经过双光子聚合的分子变成一个有弹性的固体，研究人员用它来制造高精度的弹性结构，也就是血管。abc 3D打印建筑
荷兰阿姆斯特丹建筑大学的建筑设计师Janjaap Ruijssenaars和数学家、艺术家Rinus Roelofs共同设计了全球第一座3D打印建筑物“Landscape House”，而且特别模拟了奇特的莫比乌斯环(Mbius strip/Mbius band，一种拓扑学结构，只有一个面和一个边界，由德国数学家、天文学家莫比乌斯和约翰·李斯丁1858年独立发现)。
和打印一般小东西不同，这次需要用到的3D打印机也十分庞大，是由意大利发明家Enrico Dini设计出来的“D-Shape”，可以使用砂砾层、无机粘结剂打印出一幢两层小楼。尽管如此强大，让它打印一座庞大的建筑也太难了，Dini因此建议只用它打印整体结构，外部则使用钢纤维混凝土来填充。
这个项目将会利用3D打印机逐块打印出来，每一块的尺寸都达到了6×9米，然后拼接成一个整体建筑，预计需要耗时一年半才能完成。
Ruijssenaars打算带着这个项目参加欧洲大赛Europan。这项赛事在欧洲十五个国家每两年举办一次，主要面向年轻的立体设计师，并为他们准备50个真实的场地来实现构想。 3D打印胚胎干细胞 据英国媒体报道，英国研究人员首次用3D打印机打印出胚胎干细胞，干细胞鲜活且保有发展为其他类型细胞能力。研究人员说，这种技术或可制造人体组织以测试药物，制造器官，乃至直接在人体内打印细胞。
研究人员在5日出版的《生物制造》杂志发表论文说，检测结果显示，打印24小时后，95%以
上细胞仍然存活，打印过程未杀死细胞;打印3天后，超过89%细胞存活，而且仍然维持多能性，即分化出多种细胞组织的潜能。 胚胎干细胞3D打印机配备两个“生物墨盒”，一个装着浸在细胞培养基中的人体胚胎干细胞，另一个只有培养基。计算机控制微调阀喷出“墨水”，速度可通过改变喷口直径实现精确控制。打印机上有显微镜显示细胞打印情况。两种“墨水”一层一层间隔喷洒，形成不同浓度细胞飞沫，最小飞沫体积仅2纳升，包含大约5个细胞。飞沫被喷入有诸多凹孔的培养皿中，翻转培养皿，飞沫形成悬液，在各凹孔内“抱成团”。打印机可精确控制飞沫大小，使干细胞达到分化最佳状态。 3D打印房屋
据国外媒体报道，英国伦敦的一家建筑企业Softkill Design率先提出了3D打印房屋的新概念——原材料来自塑料，外观像蜘蛛网。该企业表示，如果市场接受这种新概念3D打印房屋，今年夏天或可建造出首个实体房屋。
设计成员之一的吉尔·瑞特森表示，这项发明不仅对房屋建筑行业是一场革新，甚至还有望解决英国的住房危机。按照发明者的设计：将所有的组件制造好，需要三个星期的时间，装配起来则仅需一天的功夫。这种房屋将用维可牢尼龙搭扣或类似按钮的紧固件固定在一起，而这些在传统建筑技术中则不需
??3D打印房屋构想 要。 据悉，这一构想是2012年10月伦敦3D打印展上展出的一款打印房屋原型的延伸，原型以极具特色的纤维尼龙结构作为骨架，来代替实心的墙体。房屋组件采用激光烧结的生物塑料，在3D印刷厂中制造，这将会比用沙子或混凝土印制的质量更好。纤维结构的厚度只有0.7毫米，用石头打印是不可能的，因为沙子没有足够的结构强度和完整性。而在工厂环境中，则可以用到像塑料或金属之类更高强度的材料。
至2012年为止，建造这样一座3D房屋的成本并未向外透露。但瑞特森表示，3D印刷业的蓬勃发展将会提升经济规模，这意味着在不久的将来，这样的房屋可能因其经济性而在市场竞争中取得优势。
3D打印汽车 地面和空中当快车道
来自世界各地的汽车爱好者们密切关注MakerBot和GrabCAD公司的未来交通工具设计展，其中包括：汽车、摩托车、飞机和航天器。未来的运输工具意味着一件事情——任何人都能够单独驾驶。
至2013年2月为止，这些交通工具模型都通过3D打印机打印制造出来，2040年将制造出实体模型。美国总统奥巴马的国情演讲中宣布，计划建立3D打印中心，3D打印技术将逐步形成美国新兴制造业。 打印人工耳
北京时间2013年2月21日报道，美国康奈尔大学和威尔·康奈尔医学院的研究人员合作，利用三维(3D)打印技术和含有牛耳活细胞的凝胶造出一种新型人工耳，无论在外观还是功能上，均可与真耳相媲美。相关论文在线发表于2月20日出版的《PLOS ONE》上。
研究人员表示，通常的人工耳材料密度和泡沫聚苯乙烯差不多，质感与真耳相差较大;如果用病人的肋骨组织以手术方式重塑外耳，不仅难度大，还给病人带来很大痛苦，因此很难制成既美观又实用的人造耳。 为造出这种生物工程耳，研究人员先用快速旋转3D相机拍摄数名儿童耳朵信息，输入计算机形成3D图像，然后按照图像用3D打印机打出一个固体模子，并在其中注入一种高密度胶原蛋白凝胶，其中含有能生成软骨的牛耳细胞。此后数周内，软骨逐渐增多并取代凝胶，3个月后软骨会形成柔韧的外耳，替代最初用于塑形的胶原蛋白支架。 打印头骨
2013年2月9日报道，美国的一家医院完成了一项非常大胆的手术：使用3D打印出人的头骨，来替代患者原本高达 75% 已受损骨骼。这次手术在本周早些时候顺利完成，使用了康涅狄格州牛津性能材料公司提供的原材料，至2013年2月为止，患者的病情已稳定。 3D打印类生物组织材料
英国研究人员2013年4月4日在《科学》杂志上发表报告说，他们利用特制3D打印机打印出类似生物组织的材料，这一成果将来有望应用在医疗领域。
这篇报告由英国牛津大学的黑根·贝利教授及其同事联名发表。据介绍，他们利用3D打印机分层次喷出大量被脂类薄膜包裹的液滴，这些液滴形成网状结构，构成特殊的新材料。 研究人员说，这样打印出来的材料其质地与大脑和脂肪组织相似，可做出类似肌肉样活动的折叠动作，且具备像神经元那样工作的通信网络结构，可用于修复或增强衰竭的器官。由于这是合成材料，因此它还可避免一些用干细胞等方式制造活体组织而引发的问题。
研究人员还说，常规的3D打印机无法打印这种新材料，实验中他们使用的是一种特制3D打印机，至2013年4月为止，这种打印机喷出的液滴直径约50微米，有5个活体细胞那么大，但相信将来能够将液滴尺寸缩小。 最新动态世界首款3D打印汽车面世
世界上第一款3D打印汽车面世，这次不是玩具，而是真正能开上马路的汽车。
据《连线》杂志报道，Urbee 2是一款三轮的混合动力汽车，它的所有零部件都是3D打印出来的。正如Makerbot和Form 1正在重新定义制造业，Urbee正在致力于改变我们制造汽车的方式。 这款汽车是Jim Kor和他的Kor Ecologic团队头脑风暴的产物，他们一直专注于研究未来的3D交通工具。他们在网站上展示了对于未来汽车的构想：
“用最少的能耗开最远的路程;把生产、使用、回收过程的污染降到最低;尽可能用汽车产地附近的原材料生产汽车” 传统的汽车制造是生产出各部分然后再组装到一起，3D打印机能打印出单个的、一体式的汽车车身，再将其他部件填充进去。据称，新版本3D汽车需要50个零部件左右，而一辆标准设计的汽车需要成百上千的零部件。
Urbee的原型使用了asb塑料的"熔融沉积建模"(fuseddepositionmodelling)方法。车辆由大块和许多个小块组成。根据thewire的报道，544公斤的车辆花费了大约2500个小时来打印，原型车的造价约为5万美金。 用3D打印珠宝 个性化，珠宝加工自是对此类需求最为迫切的行业之一，而3D打印所具备的优势正好可以平衡消费者需求与加工成本之间的矛盾–加工成本与造型复杂程度完全无关。事实上在Shapeways上就有大量的设计师们对珠宝类目情有独钟(事实上最早加入的成员就已开始利用3D打印制造首
第五篇：3D打印机的演讲稿[小编推荐]
介绍应包含：项目名称、项目选题意义、前期工作及已具备条件、实验设计路线、预期成果等方面内容。
3D打印机的要点：
1、什么是3D打印机?
2、为什么我们需要3D打印机?
3、目前国外的情况，我们的目标是设计一种低价格的3D打印机。
4、3D打印机的设计思路：
第一部分：3D打印机的硬件设计
第二部分：3D打印机的底层控制软件 第三部分：3D打印机的上层交互软件
5、前期工作和已具备的条件。
6、项目的预期成果
老师们，评委们，你们好!
现在由我们小组来介绍一下我们的创新训练项目——一种低价格的“3D打印机”的研究与设计。
什么是3D打印机?3D打印机，就是用一些材料，能够真真正正的打印出3D模型的打印机。它类似于我们平时用的打印机，但我们的喷头喷出的不是墨粉，而是热熔塑料。
图，国外的3D打印机长啥样?
为什么我们需要3D打印机呢?
众所周知，在进行机械零件的设计时，通常都要经过多次反复的构思、设计、制作、检验、优化的过程，这样才能设计出完美的产品。如何能快速的看出设计成果，如何能尽早的检验是否存在设计缺陷?这困惑了很多的设计人员，如果有一台3D打印机的话，就会很好的解决这些问题。但是，目前，国外的公司已经出现了一些快速成型设备，但是价格都很昂贵，动辄就要上百万，所以，我们此次的目标就是设计并实现一种低价格的3D打印机。
现在，我讲一下3D打印机的一些相关知识： 我们的3D打印机总共包括三个部分： 第一部分：3D打印机的硬件设计
3D打印机的工作过程，其实很简单。
大家可以想想我们平时用的打印机是如何工作的。我们的3D打印机下面有一个工作台，它能够接住我们喷出的塑料。然后上面有一个热熔喷头，喷出热熔的ABS塑料，然后我们的工作台在步进电机的作用下在水平方向运行，喷头做垂直方向的运动。在一层上，这样一个点一个点的打印，然后这样一层一层的叠加，最终我们的3D模型就打印出来了。下面这个图，能够很好的说明模型的打印过程：
为了完成这个打印，我们的3D打印机的主要硬件包括驱动电路板、步进电机、嵌入式主控板、热熔喷头和工作台。在控制电路板的指挥下，步进电机能够控制我们的热熔喷头在Z轴方向运动，同时控制工作台在XY轴方向运作，这样可以实现整体的三维运行，最终在工作台上面进行打印。整个系统的关键是要实现热熔喷头的三维运动，从而实现三维物体的打印。
我们怎样控制步进电机的运动呢?为此，我们需要第二个部分，“3D打印机”底层控制软件的设计。
底层控制软件是上层界面交互软件和下层控件硬件的一个桥梁。控制软件主要是接受GCODE指令，然后将GCODE指令转化成步进电机控制的指令序列，最后将电机控制指令序列转换成I/O指令实现电机的控制。该软件将内嵌到3D打印机中，以固件的形式存储在嵌入式计算机中。
我们是如何得到GCOCE指令的呢?这是我们的上层的交互软件的一部分任务。上层的交互软件主要是实现这样的功能：
第一，能够导入STL文件并且进行显示。什么是STL文件? STL文件就是能够存储设计好的模型的一种文件格式。一般的专业设计软件都可以生成STL文件。导入完STL文件以后，我们的就能够在屏幕上面看见我们绘制的3D模型了。
第二，对显示模型进行一些细小的调整，例如选择，放大，缩小，平移等调整。 接下来就是我们的重头戏，生成GCODE指令。 如何生成GCODE指令?
我们还是说说STL文件。STL文件存放的是组成模型的每个三角形的法向量和三个点的坐标。这些所有的三角面就可以组成我们的模型体。但这只是表面模型。怎么将表面模型变成工作台和喷头的三维运动呢?我们需要对三角形进行切片。
图 切片的过程。
最后，点击打印按钮，向控制电路板输出GCODE指令，只需等待数分钟，就能够快速的打印出设计好的3D模型。
需要强调的一点是，我们的上层交互软件是不进行相关的设计工作，设计工作应该在专业的设计软件的进行。
我们的前期工作包括如下部分：这部分主要是介绍为什么我们能够做出3D打印机?
项目成员已经搜集了大量关于 “3D打印机”的资料，并且设计对3D打印机的整体架构有了一定的认识，产生了自己构想。同时对3D打印机的控制软件与硬件有了初步设计。
目前，我们已经完成了STL文件的读取和显示，下面这张图就是我们对一个STL文件显示的结果。
此外，我们分析了部分GCode指令。 我们的小组成员里面，孙洪健同学去年参与了机器鱼的设计与实现，并且在相关比赛拿过一些奖项。我们参与了激光打印机的设计与实现，所有我们对上层交互软件的设计有很好的把握。
项目预期成果：
1、完成3D打印机硬件的设计与制作
2、设计并实现了3D打印机相关软件
3、应用做成的3D打印机结合相关的软件实现了一些物体的制作
4、就设计实现中的关键技术，申请专利1-2项并发表论文1-2篇
5、通过本项创新实验，提升项目组成员的自主学习能力和创新能力和团队协作能力
以上，就是我们小组的全部讲述，请各位老师和评委点评!