课程代码：411518
课程名称：3D打印技术
英文名称：Technology of 3D Printing
开课学期：7
学时/学分：28/1.5
课程类型：专业拓展选修课
开课专业：机械工程及自动化专业本科生
选用教材：三维打印技术，王运赣，王宣编著，华中科技大学出版社，武汉，2013
主要参考书：
1、3D打印：从想象到现实，[美]胡迪·利普森（Hod Lipson），梅尔芭·库曼（Melba Kurman）著，赛迪研究院专家组译，北京，中信出版社，2013
2、3D打印，打印未来，中国机械工程学会著，中国科学技术出版社，北京2013
3、三维打印自由成形，王运赣等编著，机械工业出版社，北京，2012 4、新工业革命，[美]彼得•马什（Peter Marsh）著，赛迪研究院专家组译，北京，中信出版社，2013
5、爱上3D打印机低成本3D打印实践入门教程，[美]Bre Pettis Anna Kaziunas France Jay Shergill著，人民邮电出版社，北京，2013 6、国内外网站文献资料，及视频资料
一、课程性质、目的与任务
本课程的授课对象为机械工程专业本科生，是专业拓展选修课。3D打印技术，是一种以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。三维打印是基于增材制造原理的一种新型快速成形技术。在科学研究和工业生产领域会有令人难以置信的作为，甚至还可能普及到家庭，深入人们生活的方方面面，因此受到特别关注，第三次工业革命是“三维打印为标志的革命”。
本课程为专业拓展选修课，旨在科学前瞻、冷静客观并尽量通俗易懂地向学生介绍增材制造技术。主
要用于培养学生具备接受新知识的抽象能力和逻辑思维能力。为学生今后的专业学习储备必要的知识，同时训练学生在实际工程中的理论联系实际的能力。
通过对本课程的学习，使学生掌握有关3D打印技术的由来、技术特点、工艺原理、发展现状、未来发展趋势等内容。并通过典型案例使学生在有关计算技能和实践技能方面也使学生得到一定的训练。
二、教学基本要求
1．了解3D打印技术的由来，研究方法及其特点，发展现状、未来发展趋势等内容，理解基本概念。
2．掌握有关3D打印机的工艺原理，三维打印自由成形工艺流程，金属构件三维打印自由成形等流程。
3．能操作相关软件。
三、各章节内容及学时分配
第1章三维打印机概述（2学时）
1.1 减材制造法、增材制造法与快速成形
1.2 快速成形机
1.3 增材制造装备的佼佼者——三维打印机
磁卡读卡器1.4 三维打印与第三次工业革命
第2章喷墨黏粉式三维打印机（2学时）
2.1 喷墨黏粉式三维打印机工作原理
2.2 Z Printer打印机
2.3 ExOne打印机
2.4 Voxeljet打印机
2.5 Therics打印机
2.6 富奇凡LTY型打印机
2.7 NCKU型打印机
2.8 喷墨黏粉式三维打印机使用的成形材料
第3章熔融挤压式三维打印机（2学时）
3.1 熔融挤压式三维打印机工作原理
3.2 Stratasys打印机
3.3 富奇凡HTS型打印机
3.4 6轴熔融挤压式打印机
3.5 殷华公司的熔融挤压式打印机
3.6 辊轮一螺杆式熔挤系统设计
3.7 熔融挤压式三维打印机使用的成形材料
第4章压电驱动式三维打印机（2学时）
4.2 0BJET打印机
4.3 3D Systems打印机
4.4 容积型压电喷头的供料系统和压力控制系统
4.5 拍击型压电喷头
4.6 拍击型压电驱动式打印机
4.7 开关型压电喷头与打印机
4.8 压电驱动式三维打印机使用的成形材料
第5章气动式三维打印机（2学时）
5.1 活塞开关型气动喷头与打印机
5.2 时间-压力型气动喷头与打印机
5.3 容积型气动喷头与打印机
pe附着力促进剂
5.4 气动膜片型喷头与打印机
5.5 雾化型气动喷头与打印机
5.6 粉粒流型气动喷头与打印机
5.7 气动式三维打印机使用的成形材料
第6章电动式三维打印机（2学时）
6.1 电磁阀操控型喷头与打印机
6.2 微注射器型电动喷头与打印机
6.3 电流体动力喷射喷头与打印机
6.4 电场偏转型喷头与打印机
6.5 电动螺杆型喷头与打印机
6.6 复合型三维打印机
6.7 电动式三维打印机使用的成形材料
第7章普及式三维打印机（2学时）
7.1 工程设计用普及式三维打印机
7.2 简易实验用普及式三维打印机
7.3 学生学习用普及式三维打印机
7.4 家用普及式三维打印机
7.5 普及式三维打印机的特点
7.6 普及式三维打印机的机身结构
沟槽式管接头7.7 普及式三维打印机的驱动控制系统
7.8 普及式三维打印机的应用前景
第8章三维打印自由成形工艺流程（2学时）
8.1 三维打印自由成形工艺流程概述
8.2 CAD模型的建立
8.3 CAD模型的近似处理
门禁监控8.4 CAD模型的分层切片
第9章金属构件三维打印自由成形（3学时）
9.1 金属构件喷墨黏粉式成形
9.2 金属构件激光烧结式成形
9.3 金属构件激光熔化式成形
9.4 金属构件激光熔覆式成形
9.5 金属构件电子柬熔化式成形
9.6 金属构件电子束熔覆式成形粉末注射成形
9.7 金属构件微束等离子弧熔覆式成形
9.8 金属构件熔化液滴喷射沉积式成形
9.9 金属构件增材与减材复合式成形
第10章机电器件三维打印自由成形（3学时）
10.1 电子元器件打印成形
10.2 太阳能电池打印成形
10.3 曲面天线打印成形
10.4 电气互连金属焊料打印成形
10.5 铸造蜡模打印成形
10.6 复杂器件三维打印折叠成形
10.7 梯度材料构件打印成形
第11章生物医学器件三维打印自由成形（3学时）
11.1 组织工程支架打印成形
11.2 细胞打印成形
11.3 口腔修复体打印成形
11.4 控释给药系统打印成形
第12章三维打印自由成形的应用（3学时）
12.1 陶瓷构件打印成形
12.2 珠宝与首饰蜡模打印成形
12.3 建筑模型与构件打印成形
12.4 食品打印成形
12.5 时尚品打印成形
四、考核方式
本课程采用期末考试及平时结合进行考核计分，平时成绩占30％，期末作业成绩占70％。每缺一次课扣成绩10分，累计四次以上为不及格。
五、其它信息
汽车覆盖件模具本大纲仅列出达到教学基本要求的课程内容，不限制讲述的体系、方式和方法，列出的内容并非要求都讲，有些内容，可以通过自学达到教学基本要求。
CAI软件辅助教学可以节省大量时间，传递更多的信息量。
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