模块三 任务四 了解3D打印技术及其应用（教案）高教版（第2版）

课题名称 了解3D打印技术及其应用 授课时间 授课班级 授课地点 第 课时 教 学 目 标 知识与能力目标: 1、认识3D打印技术 2、了解3D打印的设备 3、了解3D打印领域的应用 4、了解3D打印的特点 方法与过程目标： 培养学生对3D打印的兴趣及爱好 情感态度与价值观目标： 培养学生接受最新加工技能的兴趣，激发学生的求知欲望 教学 重点 激光3D打印技术、3D打印的设备、3D打印加工领域的应用、3D打印的特点 教学 难点 3D打印的原理理解 教学 准备 观看3D 打印机及打印过程视频或实物 教学 资源 3D 打印视频或3D 打印机及打印作品实物、多媒体教室 教学 文件 多媒体课件、同步工作页 教学 过程 教学内容 教学 方法 教师 活动 学生 活动 时间 分配 学习 情境 3D打印实训室参观： 1、参观3D打印机外观、结构、及组成部件 2、参观3D打印作品 3、参观3D打印过程 提问：同学们思考3D 打印和普通加工有哪些区别？ 启发式教学 学生参观，提出问题 观察思考，并回答 15分钟 环节一 任务布置： 在同步工作页中布置如下巩固及拓展性训练题目： 1、什么是3D打印？ 2、3D打印原理是什么？ 3、主要应用在哪些场合？ 4、3D打印的原材料有哪些？ 任务驱动法 布置任务 明确任务 4分钟 环节二 一、认识3D打印技术 1.3D打印技术 3D打印技术（3D printing）即快速成形技术，是增材制造（Additive Manufacture）的主要实现形式。 3D打印技术是以计算机设计的三维数字模型文件为基础，通过软件分层离散和计算机数字控制系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式，将金属粉末、陶瓷粉末、塑料及细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成形而构造出物体的一种新型制造技术。 2.3D打印原理 3D打印成型技术的基本原理都是采用原料加层方法来形成3D物体。3D打印机使用喷头按电脑规定路径移动并喷出打印材料，完成一层打印后再继续打印上面一层。这样层层叠加，最后得到的是由各个横截面层层重叠起来的零件整体。 二、了解3D打印设备 3D打印机的类型 类型 实物 说明 金属 3D打印机 以金属粉末作为打印材料，直接打印金属零件的打印机，包括喷墨式沉积、激光熔化、激光烧结、激光熔覆及电子束熔化等五种成型方法，适用于工业精密部件、航空航天、医疗应用等小批量无模生产或订制等。 光固化树脂 3D打印机 采用光固化树脂作为打印材料的3D打印机，广泛用于汽车塑料零配件、灯具设计制造、文化创意与动画制作等领域。 激光烧结 3D打印机 利用固体粉剂作为打印材料，采用激光有选择地分层烧结固体粉末，层层叠加形成所需零件的打印机，适用于原型设计、模具母模、精铸熔模等多种应用领域。 尼龙 3D打印机 采用粉末或丝状聚酰胺合成聚合物为打印材料，打印各类产品的3D打印机，广泛应用于汽车行业、航天航空、医疗及教育等领域。 生物 3D打印 使用来自患者自己身体的细胞作为打印材料，打印各类所需器官的打印机，适用于医疗领域。 三、了解3D打印原材料 四、了解3D打印的方法 目前比较流行的3D打印工艺方法主要包括熔融沉积制造成型（FDM）、立体光固化成型(SLA) 、叠层实体制造(LOM)、选择性激光烧结(SLS)、电子速选区熔化(EBM)、激光选区熔化（SLM）、金属激光熔融沉积（LDMD）及电子束熔丝沉积成型（EBF）等类型。 五、了解3D打印的特点 1．无需机械加工或模具，能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体； 2．材料损耗小，可打印出形状复杂工件； 3．与机器制造出的零件相比，打印出来的产品的重量要轻60%，并且同样坚固； 4．生产成本低、原材料和能源的使用效率高，可根据需求量身定制产品； 5．可实现精确的实体复制。 自主学习法、 讲授法 引导学生自主学习并进行讲授 阅读相关知识初步获取新知，并在此基础上聆听教师讲解 35分钟 环节三 任务实施： 小组讨论并完成同步工作页相关题目 小组合作学习法 巡视指导，个别纠错 讨论，练习 10分钟 交流 评价 针对同步工作页共性问题进行分析讲解 讲授法 讲解 聆听 7分钟 课题 总结 1、认识3D打印技术 2、了解3D打印的设备 3、了解3D打印原材料 3、了解3D打印领域的应用 4、了解3D打印的特点 归纳总结法 讲解 聆听 8分钟 课题 作业 完成如下作业： 1、上网寻找并观看有关3D打印视频 2、3D打印与机加工有何区别，优点在哪里？ 3、试分析常用的三维造型软件都有哪些？ 讲解法 布置作业 明确作业