3D打印技术实训室建设专业方案.docx

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1、3D打印技术专业实训室建设方案1项目背景1.1 3D打印概述3D打印，即快速成型技术一个，它是一个以数字模型文件为基础，利用粉末状金属或塑料等可粘合材料，经过逐层打印方式来结构物体技术。3D打印技术出现在20世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，经过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上蓝图变成实物。3D打印产业现在在高速发展中，技术日益成熟，尤其是在消费级3D打印领域，已经逐步用于一些产品直接制造。伴伴随科技发展和进步,可预见未来十年，3D打印将会给全球制造业领域带来

2、极大颠覆。而生活智能化科技化发展趋势也将带动制造业数字化发展，3D打印科技在推进制造业数字化发展中起到了至关主要作用，为此2月12日国家工信部、发改委、财政部共同颁布国家增材制造产业发展推广计划（）（见附件一），全力督促发展国内增材制（3D打印）产业，目标是为抢抓新一轮科技革命和产业变革重大机遇，落实国务院关于发展战略性新兴产业决议布署。1.2 3D打印实训室建设意义和价值3D打印机技术被称之为”第三次工业革命”，其最大魅力在于为创意设计提供了无限可能性。将3D打印技术引入中学课程，有利于学生综合素质能力提升和发展。1、教育目标科技前沿一一学习、认识前沿先进制造技术、逆向工程技术等特色教育一一

3、经过与传统课程结合，激发学习乐趣综合发展一一学习设计建模和3D打印机使用技能学以致用一一创新设计、团体合作、参加竞赛2、3D打印或将颠覆传统教育方式一些在传统教育中表现不好学生，主要是因为所学课程理论性太强，没有兴趣，死记抽象概念让学生经过了考试，但考试过后就很快忘记了，3D打印机能够让枯燥课程变得生动起来，它是一个同时拥有视觉和触觉学习方式，具备很强诱惑力，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，而是经过他们触觉抓住关键概念三维模型，这么能够吸收和消化知识，使学生不再遗忘所学课程。英国著名教师戴夫怀特曾经说过：假如你能抓住学生想象力，你就能抓住他们注意力。中国传统教育是应试

4、教育，没有开设培养学生“创新精神和创造力”课程,纯粹理论学习使学生大脑僵化，学校应开设集设计和3D打印于一体“边学边做”课程，把数学，物理课中许多抽象概念经过让学生动手设计一些由3D打印组件组成小电路和小装置，变成有趣课程，3D打印机将激发新一代学生投身科学,数学，工程和设计热情，造就一批学生工程师。美国政府己经以实际行动给出了答案。在美国，几乎全部大中小学已经开设了3D打印课程，经过对青少年进行3D打印创新意识、技术伎俩培养，3D打印成为“美国智造”有力伎俩，成为中美制造业竞争主要祛码。1.3 3D打印创新实训室主旨规划本实训室软件套件意在培养学生艺术素养（观赏及制作）、计算机新技术接触及应

5、用（设计软件、三维打印机实操）、提供实训室架构、师资培养、课程设计、软硬件更新及其它配套服务。3D打印课程培养是学生学术思维及能力，经过对青少年进行3D打印创新意识、技术伎俩培养，大大拓宽学生学习视野。很多学生能够利用3D打印结合自己创新思维，设计出愈加好作品。利用讲解案例过程嵌入理论知识教学方法，让学生先动手操作然后认知3D打印概念，这么更能深刻感受新科技魅力。由教师率领学生去做一个个案例，在此基础上再由学生自由发挥，利用所学软件技术去表示自己创意及想法。2.3D打印创新实训室2.1 3D打印流程三维故字化3D打ED2.2 实物黜描仪2.3 场地规划及配置一、教室配置1使用面积:80nf-I

6、OOnf以上2 .实训室位置：试验教室应确保最好建筑朝向，室内防止直射阳光，主要采光面应位于学生座位左侧。3 .环境保护：教室内部装饰应选取环境保护型材料，室内环境噪声应低于55分贝，金属制品和木制品制作实训室可高于此标准。新建、改建、扩建实训室及隶属用房时，甲醛、苯、氨等有害气体和放射性污染应符合相关标准中限量值。对于在学生活动中可能产生较多垃圾实训室,要配置足够垃圾桶，垃圾应分类搜集。4 .温度：室内温度应在4至30之间。室内可安装空调，温度宜控制在1628o3D打印实训室应保持室内温度恒温。5 .供电：用电负荷应留有余地，以满足不停增加当代化教学设备需要；按规范敷设强、弱电线，空调专线敷

7、设，安装漏电过载保护器和可靠接地保护。6 .综合布线：按关于技术规范敷设强、弱电线。强电电源插座与照明用电应分路设计、分别控制，用电负荷应留有余量，并安装漏电、过载和触电保护器，有可靠接地保护方法。弱电应考虑冗余，在适宜位置配置足够网络信息接口。7 .安全：实训室应配置有效防火、防盗、防潮等设施设备。应加强对工具、仪器和设备等安全管理，加强对师生安全教育，增强安全意识，确保师生人身安全。二、实训室人员配置1、工作室专业3D打印工程师：能够使用3D建模软件进行3D建模；熟悉主流3D打印成型工艺原理；具备3D打印机日常使用和维护技能，并取得相关行业企业技能培训证书；熟悉3D扫描技术，能够使用3D扫

8、描仪。2、优异科技老师：能够使用3D建模软件进行3D建模；熟悉各类3D打印成型工艺原理；具备FDM桌面3D打印机日常使用和维护技能，并取得相关行业企业技能培训证书。三、实训室区域划分1、教学区：主要进行日常教学与实践活动2、陈列区：主要展示工作室作品3、科普区：主要以墙面展板为主2.3方案配置项目方案设备名称型号数量单位备注3D打印机部分三维扫描仪CPC-40010三维数据采集三维打印机InspireD25510双喷头打印耗材ABS20千克电脑主流机型和配置10学校可自备设计软件部分软件Mode1Wizard实训室参考图2.4主要设备性能及参数2.4.1 三维扫描仪一、产品介绍3DCaMega

9、光学三维扫描系统便携式CPC双目三维扫描仪基于结构光双目视觉原理，由两台数字相机，结构光投影仪及中央控制电路“光机电”高度融合而成。系统将多组光栅条纹投影到物体表面；两台数字相机从不一样角度同时拍摄物体表面条纹图案，并将条纹图像输入计算机；计算机依摄影位法和三角法等解析条纹曲率改变，精准计算出每个像素对应物体表面空间坐标(X、Y、Z),取得物体形面三维点云数据(PointC1oud)o二、产品优势“光机电”高度融合设计，结构紧凑轻巧，便于携带，使用方便，机体重量小于3kg0 采取国际先进1ED蓝光光源，有效降低对被测物体表面漫反射性及环境光要求；1ED光源安全功耗低，降低光源造成热变形，确保系

10、统稳定可靠，光源寿命长达十万小时。 高精密镜头组（一个投影镜头，二个相机镜头）方便更换，实现大，中，小物件及精细物件扫描。系统最多可选配五组十五个高精密镜头，可实现扫描视场，扫描精度和分辨率针对性最好使用。 配置镜头组对应系统标定校正板，对系统进行精度标定，确保测量精度；标定过程方便快捷。 具备点云数据自动拼接功效；即可采取标示点进行全自动拼接，也可依据物体表面轮廓特征，支持手动拼合；还可选配精密数控转台进行精密自动扫描拼接。 配置CIoUdFOnn后数据处理软件，实现精准数据拼接、坐标系转换、点云数据光顺过滤，生成网格模型数据等功效。 满足用户对不一样格式文件需求，能输出为ASCII.IGS

11、ST1、0BJWR1等格式数据，为Catia、3dsMaxUGProEImagewarePo1yworksGeomagic等通用三维设计软件提供数据接口。三、技术参数名称规格参数三维扫描仪1.主要技术参数1.1技术原理：单工业相机白光光栅扫描技术，非双工业相机白光光栅扫描技术；1. 2光栅类别:独立式数码光栅,非普通投影仪；1.3 无需维护低损耗1ED光源技术；1.4 工业相机分辨率：2130万像素；1.5 最快单幅扫描速度：W3秒；1. 6最小点云间距：WO.06mm；1.7 单幅精度：W0.015mm（400测量范围）；1.8 一体化工业结构箱体设计；1.9 接口线缆：安全稳定工业级插头线

12、缆，非多接头组合式线缆；1.10 测头温度监测及报警功效；1I1点云数据自动拼接功效：无需粘贴参考点，可依据物体表面轮廓特征，进行自动拼接。可支持手动、自动拼合等方式；1.12扫描数据时原始点云密度可调整；1.13 软件性能：支持CPU四核以上多线程处理，支持GPU并行运算技术；2.图形工作站硬件配置要求2.1支持Windows764位操作系统,支持多处理器2. 2显卡采取NVidiaQuadro系列显卡2.3CPU主频:22.3GHz2.4内存：24GB2.5 硬盘容量：容ITB2.6 显示器尺寸：222寸3.软件功效要求3.1Win3D三维扫描系统V1.2.O(1)点云处理模块扫描数据后，

13、可进行点云噪声处理及修剪基于曲率点云精简功效自动生成三角面(2)对齐及检测模块特征拟合功效，如平面，圆，圆柱，球等利用特征坐标变换功效平面度、圆柱度、球度检测功效(3)数据输入输出导出结果为SC,ST1,OBJ等格式数据输出接口广泛,测量结果可与CATIA、GeomagicStudio、ImageWare等逆向工程软件自由交换数据(4)接口兼容模块预留Win3D工业创新平台实训教学系统软件接口，实现交互式实训教学基本功效3.2Win3D工业创新实操教学系统V1O(1)支持汉字WindOWS764bit系统，提供首页系统导航；(2)教学系统中需包含工业设计、逆向工程、创新设计及项目管理等功效模块

14、；(3)功效模块中需包含理论知识、实训教学、案例分析、考评系统等部分组成；(4)具备扩展功效，可扩容理论知识、软件教学、案例及题库部分；(5)考试系统要求除多个组合标准试题组件外，可按单元自行调整试题百分比并自动计算考试时间自定义试题组件，标准题库数量不少于IOOO道；(6)项目管理要求提供不少于两组大型测量方案，包含操作规范、工作流程、进度管理、设备管理、质量控制等项目管理内容；(7)兼容三维数据采集设备进行自动数据交换，须包含配套数据采集系统软件提供数据采集过程控制，须兼容并配合数据输出设备实现数据采集及模型输出全流程，预留接口与数据处理软件进行实时数据交换；(8)提供详细创新设计实训教学

15、系统方案，包含专业实训课程设计与实训考评标准，以满足工业创新教学实训目标；4.附件技术要求4.1便携式三角架4.2高度可达18米4.3最大承重20kg4.4包含中柱支架装置,增强整体稳固性5.备品要求：5.1专用背景黑布1000IOOOmm1块；5.2标志点(5mm5000个/卷)5卷；5.3工业显像剂(DPT-5)5罐5.4二维转盘1个5.5黑色橡皮泥2盒；5.6黑色转盘垫块2块；5.7教学工件(标准数模)1套5.8标定单元1块2.4.23D打印机一、产品介绍睿智外观、精密内部结构、稳定便捷使用体验，为您打造专业级三位成型系统。高效成型速率，为您省却久等之烦扰；宽大成型空间能够胜任绝大多数三维模型打印任务；一直间隔让您即可就可拥有属于自己专业级三维打印系统。它能满足个人、企业及科研部门工作需求。二、产品优势产品采取熔融挤压快速成形技术（MEMMe1tedExtrusionMode1ing）,该技术综合了机械工程、CAD,数控