項目七3D打印技術發展展望提綱7.13D打印技術創新需求分析7.23D打印技術的發展原則和目標7.33D打印技術的發展展望7.43D打印與創客7.13D打印技術創新需求分析一、任務引入

盧秉恒院士提出：從總體研究和產業發展來看，與大多數“一帶一路”新興市場國家相比，我國增材制造技術處于絕對領先地位，但與發達地區和國家相比，在高端增材制造裝備商業化銷售市場，美國和德國占據著絕對優勢；我國高端增材制造裝備的核心元器件和商用軟件依舊依賴進口；系統級創新設計引領的規?；I應用的發展還主要在美歐國家。我國在基礎理論、關鍵工藝技術以及高端裝備等方面存在較大的差距。二、相關知識1．3D打印基礎材料生產的創新需求

3D打印需要的材料必須是高分子材料，加熱或激光照射之后要具有流動性，能夠變成流體、半流體，成形之后有能力立刻固化。我國目前大部分原材料依賴進口?；A材料生產環節亟待有新的理念產生。7.13D打印技術創新需求分析二、相關知識2．3D打印設備的創新需求

設備是實現工藝技術的載體，包含了高精度機械、數控、噴射和成形環境等子系統。在關鍵元器件，如激光器、掃描振鏡、噴頭、精密傳感等器件方面，在成形方式與效率、自動化和智能化水平、可加工的產品尺寸、分辨率、色彩豐富和精細程度、模型或零件的尺寸精度，以及表面光潔度水平等方面都需要不斷提高。7.13D打印技術創新需求分析二、相關知識3．3D打印工藝技術的創新需求

《增材制造標準ASTM-F42》將增材制造技術分為“光聚合、材料噴射、黏結劑噴射、材料超充、粉末床融合、片層疊加和定向能量沉積”七類。目前國際國內的創新需求主要圍繞粉末/絲狀材料高能束燒結及熔化成形技術、液態樹脂光固化成形技術、絲材基礎熱熔成形技術、液體噴印成形技術、片/板/塊材的粘接或焊接成形等打印工藝技術開展研究，同時更多的打印技術也會隨著3D打印材料、技術等發展而有進一步的發展。7.13D打印技術創新需求分析三、3D打印技術的發展創新1.3D材料技術發展創新

金屬木質生物7.13D打印技術創新需求分析三、3D打印技術的發展創新2.3D打印設備發展創新

7.13D打印技術創新需求分析桌面級工業級專業級

桌面級設備通過智能化和成本不斷降低，促進了大眾化和社會化應用。

圍繞金屬零件的直、間接制造，提高效率、致密度、精度、表面光潔度、實時在線測量缺陷的工業級和專業級高能激光和電子束增材制造技術不斷進步，金屬原材料品種持續豐富，標準不斷完善，在工業界開始逐步應用。

在陶瓷材料、新型功能、結構一體化復合零件的制造，醫用假體制造、3D細胞打印、組織器官類生命體制造等都可能成為3D打印的創新需求方向。三、3D打印技術的發展創新3.3D打印設計工藝發展創新

7.13D打印技術創新需求分析控形控性四、拓展閱讀中國工程院盧秉恒院士：我國增材制造技術與產業發展研究

中國工程院盧秉恒院士研究團隊在中國工程院院刊《中國工程科學》2022年第4期發表《我國增材制造技術與產業發展研究》一文。文章在分析全球增材制造技術發展態勢與產業發展動態的基礎上，全面梳理了我國增材制造技術與產業的發展態勢，剖析了我國增材制造產業面臨的共性技術研究及基礎器件能力不足、面向國際市場的專利布局滯后、產業規模與產業集群建設有待深化等問題。著眼增材制造產業前瞻布局，文章論證提出了生物醫藥與醫療器械增材制造、大型高性能復雜構件增材制造、空間增材制造、基于增材制造的結構創新與新材料發明等重點發展方向。7.13D打印技術創新需求分析五、課堂討論

結合本節課內容，同學們分組討論3D打印技術的創新需求可以體現在哪些未來行業中？7.13D打印技術創新需求分析六、思考與練習1.3D打印技術的創新需求主要有哪幾個方面？2.3D打印技術在設備創新中有哪方面需求？3.為什么說控形與控性是增材制造工藝的兩個重要考察指標。7.13D打印技術創新需求分析項目七3D打印技術發展展望【模塊目標】(1)能準確描述3D打印的發展方向和趨勢。(2)能準確描述3D打印的瓶頸。【知識目標】(1)了解3D打印技術的發展歷史和特點。(2)熟悉3D打印的現狀。(3)了解3D打印技術的優勢?！灸芰δ繕恕?1)通過學習學會收集、分析、整理參考資料的技能。(2)能說出3D打印技術的作用。(3)知道3D打印技術在各個領域的應用情況。提綱7.13D打印技術創新需求分析7.23D打印技術的發展原則和目標7.33D打印技術的發展展望7.43D打印與創客7.23D打印技術的發展原則、目標一、課堂引入一、課堂引入7.23D打印技術的發展原則、目標一、課堂引入7.23D打印技術的發展原則、目標一、課堂引入7.23D打印技術的發展原則、目標二、相關知識全球范圍內新一輪科技革命與產業革命正在萌發，世界各國紛紛將增材制造作為未來產業發展新增長點，推動增材制造技術與信息網絡技術、新材料技術、新設計理念的加速融合。全球制造、消費模式開始重塑，增材制造產業將迎來巨大的發展機遇。我國增材制造產業尚存在關鍵技術滯后。7.23D打印技術的發展原則、目標三、3D打印技術的發展原則和目標1.3D打印技術的發展原則

（1）創新驅動，夯實基礎（2）需求牽引，統籌推進（3）軍民融合，開放合作

（4）市場主導，政府引導

7.23D打印技術的發展原則、目標三、3D打印技術的發展原則和目標2.3D打印技術的發展目標

（1）產業保持高速發展（2）技術水平明顯提高（3）行業應用顯著深化（4）生態體系基本完善（5）全球布局初步實現7.23D打印技術的發展原則、目標四、拓展閱讀我國牽頭制定的首項增材制造國際標準正式發布2021年10月，國際標準ISO/IEC23510:2021Informationtechnology—3Dprintingandscanning—FrameworkforanAdditiveManufacturingServicePlatform(AMSP)正式發布。該標準由全國增材制造標準化技術委員會秘書處承擔單位中國機械總院中機生產力促進中心專家牽頭負責，是中國在增材制造領域牽頭制定的第一項國際標準，標志著我國該領域國際標準化工作實現了零的突破。2018年8月，該國際標準正式立項。三年間，為做好國際標準的研究和編制工作，我國聯合各國專家代表先后召開了20余次國際會議，起草各階段國際標準草案及有關文件數十份，因其在DIS階段無任何技術性意見等原因，最終省略FDIS投票直接進入發布階段。該國際標準的發布，將進一步規范和促進全球增材制造平臺化、服務化、智能化發展，是我國在前沿新興領域國際標準化工作的典型代表，標志著我國在先進制造領域牽頭制定國際標準又邁出了重要一步。7.23D打印技術的發展原則、目標五、課堂討論

請同學們搜索了解《國家增材制造產業發展推進計劃(2015-2016年)》與《增材制造(又稱3D打印)產業發展行動計劃(2017-2020年)》。7.23D打印技術的發展原則、目標六、思考與練習1．3D打印技術的發展原則是什么？2．3D打印技術的發展目標是什么？7.23D打印技術的發展原則、目標項目七3D打印技術的發展展望【模塊目標】(1)能準確描述3D打印的發展方向和趨勢。(2)能準確描述3D打印的瓶頸?！局R目標】(1)了解3D打印技術的發展歷史和特點。(2)熟悉3D打印的現狀。(3)了解3D打印技術的優勢?！灸芰δ繕恕?1)通過學習學會收集、分析、整理參考資料的技能。(2)能說出3D打印技術的作用。(3)知道3D打印技術在各個領域的應用情況。提綱7.13D打印技術創新需求分析7.23D打印技術的發展原則和目標7.33D打印技術的發展展望7.43D打印與創客7.33D打印技術的發展展望一、課堂引入一、課堂引入7.33D打印技術的發展展望一、課堂引入7.33D打印技術的發展展望一、課堂引入7.33D打印技術的發展展望二、相關知識1.三維數據的獲取——智能化設計。7.33D打印技術的發展展望二、相關知識2.

個性化產品的獲取——分布式制造7.33D打印技術的發展展望三、3D打印相關技術的發展方向3D打印技術發展展望：

（1）增材制造裝備方面

（2）前沿新材料方面

（3）3D打印耗材方面

（4）生物醫療方面7.33D打印技術的發展展望四、拓展閱讀中國增材制造產業聯盟

中國增材制造產業聯盟成立于2016年10月19日，是在工業和信息化部指導下，由增材制造領域的企事業單位、高等院校、科研機構、產業園區等128家相關單位，按照自愿、平等、互利、合作的原則，共同發起組成的跨行業、開放性、非營利性的社會組織，秘書處設在工業和信息化部裝備工業發展中心。現有聯盟成員300余家，是中國增材制造領域層次最高、規模最大的行業組織。

中國增材制造產業聯盟堅持開放、創新、合作、共贏的工作原則，立足于為我國增材制造產業搭建合作與促進平臺，致力于支撐行業管理、聚攏行業資源、營造創新環境、促進交流合作，助力中國增材制造產業發展壯大。7.33D打印技術的發展展望五、課堂討論請同學們查閱資料并討論以下問題：

●你覺得未來3D打印還會有哪些發展？

●你希望未來出現什么樣的3D打印機呢？

●3D打印的優勢是什么？7.33D打印技術的發展展望六、思考與練習1．你對3D打印的未來有哪些期望？2．你覺得3D打印為什么會發展如此迅速？3．你覺得3D打印能取代傳統制造業嗎？7.33D打印技術的發展展望項目七3D打印技術發展展望提綱7.13D打印技術創新需求分析7.23D打印技術的發展原則和目標7.33D打印技術的發展展望7.43D打印與創客一、課堂引入7.43D打印與創客

3D打印與創客

通過新技術來吸引學生投入到科學、技術、工程和數學學習中，成為新一代高級設計師和工程師，在未來國家科技競爭中起到引領作用。

發達國家的3D打印技術早已進入教育領域。大學、中學、小學都開設了3D打印創客課堂，通過3D打印技術的學習，對青少年進行創新意識、技術手段的培養。一、課堂引入7.43D打印與創客

3D打印創客教室里主要培養的是學生們的發明創造能力，為適用創客“智造”社會打下堅實基礎。二、相關知識創新是科學發展、文明進步的動力。培養大學生創新能力，是大學教育的首要任務。“創客”一詞來源于英文單詞“Maker”，是指出于興趣與愛好，努力把各種創意轉變為現實的人。3D打印可以直接將“創客”的設計產品化，真正將CAD和CAM集于一體。7.43D打印與創客

三、3D打印場地規劃及硬件配置

1.3D打印創客教室

7.43D打印與創客

三、3D打印場地規劃及硬件配置

2.軟硬件介紹

7.43D打印與創客

逆向掃描

正向設計

3D打印四、拓展閱讀國家增材制造創新中心

國家增材制造創新中心依托西安增材制造國家研究院有限公司，以“公司+聯盟”形式組建，實行獨立法人、公司化運作、企業化管理。股東單位13家，注冊資本1.35億元。中心建成研發中試、公共測試、共性技術服務三大平臺。

西安增材制造國家研究院有限公司于2016年07月29日成立。法定代表人盧秉恒,公司經營范圍包括：增材制造及智能制造軟件、裝備、材料、器件的生產；檢測服務；增材制造及智能制造軟件、裝備、材料、器件的研發、設計、銷售及技術咨詢、技術服務、技術轉讓、技術推廣；企業內部員職工培訓；企業孵化器管