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• 发布时间：2021-12-02 10:25
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【概要描述】Old Dominion University 使用 Ultimaker 3D 打印机为工程专业的学生提供更高水平的创新和信心。 当工程专业的学生 Aric Veatch 于 2017 年开始在该大学新的工程创客空间和发明中心 (EMIC) 提供帮助时，他对该中心的 Ultimaker 3D 打印机很感兴趣。“Ultimaker 系统的长期和运营数据远好于最接近的竞争对手，而且采购成本非常高，”Veatch 说。“看看他们是否达到了设定的预期是我想到的第一件事。” 2017 年，弗吉尼亚州诺福克市奥多明尼安大学弗兰克巴顿工程技术学院院长的愿景是创建一个由学生拥有和运营的先进创客空间。结果，耗资 150 万美元的工程创客空间和发明中心成立，为任何学生提供尝试新设计理念的资源。该中心提供一系列资源，包括 CAD 设计和测试、电子产品生产、金属、木材和复合材料加工、焊接、精加工和 3D 打印。 “该中心旨在培养工程师成为批判性思想家、领导者和问题解决者，”弗兰克巴顿工程技术学院工程创客空间和发明副院长 Rafael E. Landaeta 博士说。“我们的目标是为学生工程师提供他们需要的市场就业技能。” ODU工程创客空间与发明中心内部 正在运行的 Ultimaker 3D 打印机 使用3D打印机的目的是让学生能够使用快速原型制作工具，这样他们就可以在附带的工作区创建成品零件，该工作区拥有一系列传统制造工具。然而，根据 Veatch 的说法，3D打印机和材料的质量足够高，以至于大多数设计不仅在创客空间中进行原型制作，而且作为 3D打印的最终用途部件生产。 “我们希望拥有各种不同的打印机，但我们密切关注制造商的声誉、其服务的长期可靠性以及其产品的易用性，”总监奥兰多·阿亚拉 (Orlando Ayala) 博士说EMIC的。“不可否认，Ultimaker 确实符合所有标准。” 学习的进化 EMIC 旨在实现这些想法的构思和原型设计，很多学生都渴望抓住机会。两台 Ultimaker S3 和一台 S5桌面3D打印机很快成为工程部门教学大纲的一部分。作为研究生学习的一部分，Veatch 被任命为学生运营经理，负责操作3D打印机以及 EMIC 的其他工程系统。 “3D 打印机的使用量迅速增加，”他说。“到 2019 年 11 月，所有打印机都在持续使用中，我们订购了另一台 Ultimaker S3 来满足需求。” Ultimaker 系统使用熔丝制造 (FFF) 技术，结构紧凑，可安装在桌面上，同时提供大量构建尺寸：S3 提供高达 230 x 190 x 200 毫米的构建尺寸，采用双材料融合，S5 可以最大可构建 330 x 240 x 300 毫米，层厚均小至 20 微米。 这些规范使学生有可能从大处着眼。正在创建的想法和零件迅速发展到学生不仅为课程设计和生产零件，而且还在试验和生产其他工程挑战的零件。 生产的零件范围从指尖陀螺和虚构角色面具到难以采购的车辆零件。 测试打印件包括用白色 PLA 打印的 4 冲程发动机、张拉整体表（黄色 ABS）、螺旋圣诞树（白色和蓝色 ABS）和铰接手（灰色 PLA） Ultimaker 还为其客户提供 150 多种材料，工程专业的学生很快就专注于他们最喜欢的材料。 “Ultimaker 提供的材料，尤其是 TPU 和 PLA，适合为某些工程场景提供最终使用部件，例如用于换档的衬套，”Veatch 说。“看到学生们相信 3D 打印可以实现的发展，真是太神奇了，他们很快从基础项目发展到非常先进的项目。” 他说，最终，3D 打印使一代更优秀的工程师能够在 3D 空间中思考并以更快的速度发展。 “创客空间与 Ultimaker 的体验意味着我们的学生工程师完全超出了预期，”Landaeta 博士说。“我们完全被学生们的作品所震撼。” 易于操作 Veatch 引用了使用 Ultimaker 平台进行生产的以下好处：易于使用、易于维护、高质量的材料、全面的软件和低拥有成本。 “一旦我开箱即用了 3D 打印机，就需要半个小时才能启动并运行，”Veatch 说。“由于您可以轻松地切换 PrintCore，因此在修理另一台打印机时可以轻松保持打印机运行。” 他还提到了 Ultimaker 提供的高质量材料，包括 PLA 和 TPU 材料，而且还可以不受限制地从其他来源采购和使用灯丝。 所有 Ultimaker 系统都随附 Cura 软件 — 一种免费的高性能 3D 打印准备软件解决方案。它适用于所有主要的 CAD 文件格式，并且是开源的，任何人都可以使用。 “Cura 软件非常适合打印准备工作，”他说。“您还可以在打印过程中即时更改打印数据，这非常适合解决问题，而无需完全重新启动构建。” 虚拟课程中的工程 全国各地教育机构的学生和教职员工居家令已经扰乱了许多课程。然而，Landaeta 博士和 Ayala 博士都将其作为一项非常快速且出人意料的试点研究，以研究如何在虚拟环境中进行工程研究。 “虚拟工程流程已在商业组织中成功实施，”Landaeta 博士说。“然而，这需要在时间和技术上进行大量投资。过去三个月只是加速了我们认为需要数年才能在工程中成为常态的事情。” Landaeta 博士指出，工程的很大一部分需要动手来生产零件和产品，这意味着虽然设计工作可以在虚拟空间中轻松进行，但原型设计、测试、生产和维护阶段仍然需要一个物理空间中的扩展团队。然而，3D 打印正在帮助克服其中一些限制。 对于即将到来的暑期桥梁项目，该项目将高中毕业的学生引入大学的工程项目，3D 打印部件成为在虚拟环境中继续上课的一种经济高效的选择。该团队经济高效地 3D 打印并向学生提供了整个传输模型，以便他们可以在虚拟环境中继续该计划。 “低保真 3D 打印技术价格实惠，可以在家中使用，”Landaeta 说。“没有什么能取代触摸和握住原型、移动它、将它与其他物体相对放置并感受它的表面。” 为了帮助证明这一理论，在封锁开始时，3D 打印机被带到了 Veatch 的家中，在那里桌面占用的空间仍然很容易处理。 “移动 3D 打印机既快速又容易，”Veatch 说。“移动较大的传统制造机器不太容易，而且您必须为它们留出空间。Ultimakers 既干净又小巧，可以在我家中使用。” 3D 设计数据通过大学的内联网发送到 Veatch，部件被打印出来，然后寄回给学生进行分析和测试。 “巴顿工程技术学院计划支持这种新的工程常态的教育。我们现在需要教我们的学生如何在虚拟工程环境中成为成功的工程师，”Landaeta 博士说。“3D 打印技术处于这些努力的最前沿，允许学生在校园或家中制作原型。” EMIC现在正计划进一步扩大可用的3D打印机数量，希望未来能在12到20台之间运行。他们还希望通过 Ultimaker Digital Factory 软件扩展 3D 打印的操作，以帮助管理 3D 打印机机群的增长。   “我们对 Ultimaker 3D 打印机非常满意。学生们能够轻松完成令人惊叹的项目，”Ayala 博士说。“我们计划在未来购买更多 Ultimaker 3D 打印机。” 源文摘自：Ultimakr