压电陶瓷片
3D打印技术出现在20世纪90年代中期，它与普通打印工作原理有相同之处。3D打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把人们所设计的模型变成实物，这打印技术称为3D打印技术。在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、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、支以及其他领域都有所应用。3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识，具有很高的科技含量。3D打印机是3D打印的核心装备。它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统，主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外，新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成。 【实验原理】
3D打印以电脑设计的模型文件为基础，采用可以融化塑料等粘合材料，通过步进电机带动相应的机械部件，底板和喷头，逐层打印的方式实现设计模型成型的技术。直播app推广
日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。
3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。
【实验目的】
（一）了解3D打印相关技术，了解3D建模的软件；
（二）认识3D打印机构造，熟悉3D打印流程；
（三）设计模型，并把设计的模型打印出来。
【实验内容】
3D打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。
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设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器，其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。[7] 打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。
打印机打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米。
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【实验器材】
3D打印机，打印材料PLA，TF卡
【实验步骤及操作】
（一）设计打印的模型
在进行打印之前，通过一些建模软件设计所需求的模型。常用的建模有OpenScad、blender、thinkercad、123D Design和Sketchup等待。在本实验采用了开源免费和功能强大的blender软件。具体使用说明，可以参考相关资料。本实验二维码的blender具体制作步骤请观看附录视频，这里不在叙述，直接给出已经建模一个二维码，供实验用。
（二）模型切片
1.打开Repetier-Host软件
将在blender设计好的3D模型保存为stl格式的文件，关闭blender软件，然后打开电脑上Repetier-Host软件。该软件功能是对3D模型进行切片操作，可以通俗理解为把blender 设计的模型翻译为打印机可以识别的格式文件。Repetier-Host支持很多种格式的3D模型文件格式。其中最常见的还是.stl格式。.stl格式是一种非常简单的3D模型文件格式，而且是基于文本的格式。对于特别简单的.stl文件，甚至可以直接用文本编辑工具打开查看、编辑。
2.模型调整
把模型载入软件后，可以在图形窗口查看模型，根据需要可以调整模型的大小、方
向和位置以适应打印机的配置和打印。注意：如果模型不是水密实体的模型可能无
法切片，软件会自动提示。
3.切片与代码生成，使用CuraEngine：
CuraEngine是在Repetier-Host打印机控制软件中自带的切片功能。
1）首先在切片软件面板的切片软件选项下，选择CuraEngine作为下面要使用的切片软件。
2）按下“配置”按钮，这时候CuraEngine的设定页面将会在窗口的左侧出现。
3）点击“材料”标签页，这里可以设定材料直径、打印温度和热床温度几项。
4）下面一项比较关键的设置项是3D打印层高。在“打印”选项卡的“速度和质量”子选项卡里面可以设定：设定时，首先点击左侧蓝的条目，否则右侧编辑框是灰的，处在不能编辑的状态下。编辑框由灰变为白，就可以改层高以及第一层层高了。
5）全部配置完成后，点击“保存”按钮，就会保存刚才的修改。再点击右上角的“关闭”按钮，关闭CuraEngine设定选项卡。
6）回到窗口右侧的“切片软件”选项卡：可以看到“填充密度”选项。全部设定完成后，就可以按下开始切片CuraEngine按钮了。
7）等待切片完成后，将生成的G-code文件通过选项导入SD卡。
（三）打印
1. 连接3D打印机电源
2. 调整挤出头和热床的相对位置：
想要打印出高质量的3D模型，非常关键的一个问题，就是3D打印机挤出头和热床之间的配合，以及第一层的打印效果。3D打印机挤出头和热床之间的距离，既不能太近，也不能太远。太近会使挤出头和热床之间互相剐蹭，严重时会造成3D打印机的损坏；太远会使挤出头挤出的塑料丝无法粘着在热床上，打印效果一团糟。第一层是整个3D打印模型的基础，糟糕的第一层打印，会导致接下来的很多层质量下降，甚至整个3D打印模型的失败。挤出头和热床之间的距离，可以通过一张白A4打印纸来调节，把A4打印纸置于挤出头和热床之间，轻轻拖到A4打印纸，可以在挤出头和热床有一定阻力的移动即可。通过此方法调节热床的螺丝，保证挤出头和热床有一个最佳的距离。钌炭催化剂
3. 将SD卡插入卡槽，通过控制面板选择要打印的G-code文件，点击运行，此时3D打印机会首先加热热床温度至设定温度，设定温度一般情况等于或者稍高于室温即可。然后接着加热挤出头温度到设定温度，一定设定在190度到210度之间。加热完毕，步进电机带动挤出头，开始打印。此时要特别注意，仔细观察，查看挤出头和热床之间打印位置是否，打
印出来的材料是否牢固粘附于热床，打印速度是合适。打印期间，操作人员不开离开太远，要随时查看打印进度和供料情况等，直至打印结束。
4. 任务完成后关闭电源
（四）注意事项
1．3D打印机要放置在一个结实稳固的平坦桌面上。不论是3D打印机还是桌子的微小晃动，都会对打印结果造成不良影响。
2．如果打印出现倒塌，错位，翘边，与平台脱离等问题，按下控制面板的停止按钮以终止打印。注意以终止的任务不可继续。
附录材料：
1.3D打印机的历史、原理及种类(视频)
2.新手入门?推荐两款适合你的建模软件（文字）
3.Blender界面及常规设置(视频)
4.用Blender制作变形的二维码(视频)
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5.Repetier-host系列教程（1）（2）界面初识（文字）
6.切片软件Cura 教程，入门必看（一）（二）（文字）
7.3D打印模型格式之STL详解（文字）
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