資源簡介

(共22張PPT)
川教版（2019） 信息技術（八年級下冊）
第一單元 我的創意掛件
1.3 打印展示作品
舊知回顧
討論
請各小組派代表分享上節課課后留的課后思考。
1、常見的三維打印機有哪些？
2、三維打印技術的發展。
一
學習目標
1、了解三維打印
2、體驗三維打印機切片軟件操作
3、學會打印創意作品及對作品進行后期處理
二
新課講解
思考
完成了設計建模，怎樣將數字模型文件使用三維打印機打印出成品，實現創意物化呢？這節課我們一起來解決這個問題。
二
新課講解
教師講解——三維打印
三維打印技術是以三維數字模型文件為基礎，使用原材料（工程塑料樹脂、鈦合金 粉末、巧克力糖面等）沉積或者黏合材料層以構成三維實體 的數字化增材制造技術，也稱“3D打印”。
二
新課講解
教師講解——三維打印
三維打印就是平面打印的 累加，圖像一層一層覆蓋、凝固,從平面逐漸增高，慢慢形成了立體的物體。
二
新課講解
教師講解——常見的三維打印機
1、金屬（SLM、LENS）三維打印機
2、光固化（SLA）三維打印機
3、熔融沉積成型（FDM）三維打印機
二
新課講解
教師講解——金屬（SLM、LENS）三維打印機
打印原理：用激光燒結粉末成固態
打印材料：鋁合金、金屬鈦、模具鋼、鈷鉻合金、不銹鋼、鐵鎳合金、銅合金等材料
適用范圍：用于航空航天、汽車等產業
二
新課講解
教師講解——光固化（SLA）三維打印機
打印原理：用紫外激光照射光敏樹脂使之變成固態
打印材料：光敏樹脂材料為液體墨水，費用較高
適用范圍：制作牙膜、珠寶、工藝品以及動漫設計等。
二
新課講解
教師講解——熔融沉積成型（FDM）三維打印機
打印原理：材料熔化成半絨狀態拉成絲，一層一層堆疊
打印材料：熱塑性塑料（PLA、ABS、尼龍等），材料較便宜
適用范圍：學校、家庭常用的三維打印機類型。
二
新課講解
教師講解——三維打印技術的發展
3D打印技術從上個世紀80年代到今天，3D打印技術走過了—條漫長的發展之路。同時在我們的生活也十分常見，在以后的生活中更是密不可分。
如今3D打印技術在人們的生活中也非常常見，發展趨勢特別好，人們已經使用該技術打印出了燈罩、身體器官、珠寶、根據球員腳型定制的足球靴、賽車零件、固態電池以及為個人定制的手機、小提琴等，有些人甚至使用該技術制造出了機械設備。比如，美國麻省理工學院（MIT）的博士生彼得·施密特就打印出了一個類似于祖父輩使用的鐘表的物品。在進行了幾次嘗試之后，他最終用打印機打印出了塑料鐘表，將其掛在墻上，結果，鐘開始滴答滴答地走動。
二
新課講解
教師講解——三維打印技術的發展
3D打印設備在軟件功能、后處理、設計軟件與生產控制軟件的無縫對接等方面還有許多問題需要優化。例如，成型過程中需要加支撐，成型過程中需要不同材料轉換使用，加工后的粉末去除方面，都需要軟件智能化和自動化程度進一步提高。同時，隨著3D打印技術越來越普遍地運用到服裝、設計、生活生產當中，只有用戶在使用過程中覺得簡易上手，技術門檻低，復雜程度低，才能使用戶有更好的使用體驗，才能更普遍地推廣這一技術。而這一系列問題都直接影響到設備的普及和推廣，設備智能化、便捷化是走向普及的保證。
二
新課講解
教師講解——三維打印機切片操作實驗
完成建模以后，我們進入三維打印的第二個環節：模型切片。
切片可以將數字三維模型轉換為三維打印機可識別的打印代碼，讓三維打印機執行打印命令，控制噴頭的移動，一層一層地打印。
二
新課講解
教師講解——切片軟件Cura
切片軟件種類很多，但部分切片軟件需要適配對應的硬件，我們選擇 通用性切片軟件Cura。
Cura是一款入門級開源切片軟件，普及率非常高， 可以兼容大部分3D打印機。
Cura支持stl、3mf和obj文件格式，支持文件修復，支持顯示打印路徑、打印時間和材料使用量設置。
二
新課講解
教師講解——切片軟件Cura
切片打印軟件需要與3D打印機匹配，軟件參數調節影響打印精度及打印時間。
選擇“一般模式”，快速進行打印，如果選擇“專家模式”，可以更精確地打印。
二
新課講解
教師講解——切片軟件Cura
軟件設計參數如下圖所示：
第一步：讀入STL模型
第二步：調節參數
第三步：打印\輸出GCode
二
新課講解
教師講解——打印作品
學校多采用熔融沉積成型(FDM)三維打印機，打印機使用的材料為樹脂(ABS)、聚乳酸(PLA : —種從玉米、木薯等提取出淀粉原料制成的新型的生物降解材料)，它們在噴頭被加熱熔化后，層層堆積而形成成品。
ABS和PLA會吸收水分從而影響打印效果，要小心存放。
三
拓展知識
教師講解——三維設計
設計軟件是核心，實體建模軟件提供立方體、球體等 形狀庫，可以將這些形狀剪裁、拉伸在一起，實現快速定制和紐合，用于 工業設計和制造。
曲面建模用多邊形表面網格來構建一個物體的形狀，關 注曲面表層，通過光影的渲染生成高度逼真的影像，可用于電影和視頻游戲。
設計軟件推動了3D打印技術的發展，只要你能想到的，就能設計和打印。
三
拓展知識
教師講解——三維設計
三
拓展知識
教師講解——三維掃描
用掃描儀捕捉物體在三維空間中每個點的x、y和z坐標 數據，計算機設計軟件通過一系列快速計算將其轉換成表面網格坐標值， 根據圖形變化計算丟失的數據點來填充表面空缺。
利用三維掃描儀可以掃描文物和破碎的部件以合成對應的形狀。
通過三維掃描能方便地進行文物測量，保證文物在修復過程中不受傷害，且數字文件可以長期保存。
三
拓展知識
教師講解——三維掃描
四
課堂小結
小結
請各小組根據上節課了解到的思維導圖的使用方法，使用思維導圖的方式總結本節課的知識。

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