知识库
3D打印如何“焕新”高等教育？| 深度阅读

3D打印如何“焕新”高等教育？| 深度阅读

2022-05-17

有哪些科技发明给教育带来了积极影响呢？是投影仪、打印机、笔记本电脑，还是计算机？相信十年后，任何思考这个问题的人都会毫不犹豫地说出3D打印。 如果你是高校教授或管理人员，一定要了解 3D 打印能够为学生和教师带来哪些好处。本期文章Ultimaker将带你走进3D打印，探索它如何为你的工作和学习赋能。 操作更加便捷，成本更加低廉 3D 打印曾经非常昂贵，局限性多、应用面窄，不过现在是重新认识这项技术的时候了。过去十年里，3D 打印技术取得了重大进展，成本大大降低，却进化出了更强大的功能、更可靠的质量。 技术进步，尤其是熔丝制造（FFF）和立体光固化成型技术（SLA）的突破，大大拉低了3D打印机成本。如今，用十年前购买一台3D打印机的价格，可以购买多台即用型打印机配备整个实验室。某些情况下，一台打印机的价格甚至比学生的教科书还便宜。   Fontys应用科学大学Objexlab的学生使用3D打印和其他技术 不仅成本降低了，操作3D打印机所需的专业知识门槛也降低了。以前操作 3D 打印机需要大量的专业知识，甚至要了解打印机的设计与制造，而那样的日子已经一去不复返。 如今，只要能够按照使用说明排除一些基本故障，就可以进行3D打印。这意味着无需专业人员在场全程指导，学生们也可以直接使用3D打印机。此外，由于打印机质量更可靠，维护需求也减少了许多。 为了让3D打印尽可能简单易用，只要购买Ultimaker打印机，Ultimaker就会为用户开通Ultimaker学院的学习账号。Ultimaker学院的用户可以进入我们精心打造的在线课程库，新用户可以在线学习如何操作机器。也就是说，只要购买了 Ultimaker，学校的员工和学生都可以学到3D打印知识，在课堂上有把握地操作机器。 3D打印的延展性，超乎你的想象 3D打印机支持各种各样的材料，让你拥有选择的快乐。它不仅支持不同种类的塑料，还支持金属、碳纤维长丝等材料。这些材料都有自己独特的属性，不论你需要打印什么类型的物体，柔韧的、刚性的、耐热的、耐化学物质的……都有对应的材料供你选择。 3D打印之所以有这样的功能，是因为它的应用领域非常广泛。只要知道3D打印机，人们都能想到它在工程或设计领域的应用。此外，3D打印还可以通过形象生动的方式帮助学生学习生物学、地理、数学等。3D打印是终极的跨学科技术，能够让教员和学生的任何想象成真。 以托马斯杰斐逊大学的健康设计实验室为例，该实验室为临床医生、学生和患者配备了3D打印机。他们想到可以将患者的 CAT 扫描和 MRI 图像转换为3D打印的物体，这样外科医生就能够在做手术之前，直观地检查患者的人体模型。 保持学生对3D打印的兴趣与热情 人们第一次看到3D打印机运行时，都会露出一种特别的表情。如果你选择了3D打印技术，会经常在学生第一次使用3D打印机时，在他们脸上看到这种表情。 3D打印可以将理论课题和页面上的文字变为能够触摸到的有形实体。只要赋予你的学生这种力量，他们就会创造出令人惊艳的结果。学生们在这个过程中展现的热情，一定会震惊到你。 纽约大学工学院的3D打印骨科技术研究团队是用积极的方式鼓舞学生热情的优秀案例之一。该团队的目标是为患有脑瘫等退行性肌肉疾病的儿童设计和定制低成本3D打印矫形支架。这是一个垂直整合项目 (VIP)，参与其中的学生可以获得学位要求的课程学分，同时为长期可持续研究项目做出贡献。 垂直整合项目 (VIP)的学生在 2018 年研究博览会上展示使用3D打印制造的生物医学设备 3D打印让创新更上一层楼 让高积极性的用户接触到灵活的技术是促成创新的秘诀之一。3D 打印支持各种类别的项目，如开创性课程、跨学科合作项目、高级研究项目等。利用3D打印技术的校园初创公司，如雨后春笋般大量涌现。 PROTECT3D就是一家抓住了机会且充分利用3D打印技术的定制运动装备公司。这家公司由前杜克大学橄榄球运动员创立，通过扫描球员的人体结构，利用扫描结果来设计和打印防护装备。 PROTECT3D公司起源于一个鼓舞人心的故事，杜克大学四分卫 Daniel Jones 的锁骨骨折了，不得不接受矫正手术。他的队友Kevin Gehsmann和Clark Bulleit看到了3D打印的潜力，为Daniel设计打印了一个可以保护锁骨的护垫，让他在短短3周内重返赛场。 Kevin和Clark发现了问题并提出了创新型的解决方案。他们最终利用该解决方案创办了一家公司，在职业橄榄球大联盟（NFL）的1st & Future Pitch 比赛中赢得了50,000美元的奖金，还与众多专业运动队和组织建立了合作。 PROTECT3D和其它同类型的公司的故事告诉我们，尽早将3D打印技术引入校园，无论在学业或工作生活中，都会给学生带来积极的影响。 3D 打印的适应性远超你的想象 新冠疫情的流行，让人们注意到了3D打印技术被低估的一个特性——面对重大的系统性突发事件，3D打印技术的适应性极强。 3D打印机的操作不会占用大量人力。桌面打印机结构紧凑，安装位置灵活，也没有任何复杂的安装要求。你只需要一个电源和一些打印耗材，就可以进行打印。配备有3D打印机的机构能够在整个疫情期间保持打印机正常运行。打印机也可以移动到单独的教室中，满足疫情下保持社交距离的要求。学生可以将打印件远程发送至打印机，也可以发给打印人员帮忙打印，在打印完成后再取走打印件，或由打印人员派送给学生。在某些情况下，学生甚至可以直接将打印机带回家。 如果你正在考虑建立3D打印实验室，或者在创客空间或教室中添置一两台3D打印机，大可放心，即使在最不确定的环境中，只要得到适当的维护、负责任的操作，新打印机就能够正常运行。 此外，在全球性疫情没有威胁世界的时候，3D打印机的高适应性也非常实用。你可以将打印机装在移动推车上，把打印机带到最需要它们的地方。加州大学旧金山分校就成功实现了这一点。   延伸阅读：约惠春天，让Ultimaker为你焕新生产！   源文摘自：Ultimaker

三维扫描仪应用于3D打印行业

三维扫描仪应用于3D打印行业

2022-05-19

三维扫描仪技术和三维打印技术从20世纪80年代开始出现，现在技术越来越成熟。三维扫描仪技术是一种革命性的测量技术，它颠覆了传统的测量模式，在各个领域得到了广泛的关注和发展。

大学生3D打印创新中心如何实现集群化管理 | 深度阅读

大学生3D打印创新中心如何实现集群化管理 | 深度阅读

2022-05-20

为了提高工科学生的创新能力，增强学生的自信心，欧道明大学（Old Dominion University）配置了 Ultimaker 3D打印机。 从2017年开始，工科学生Aric Veatch一直在学校的工程创客空间和发明中心 (EMIC) 帮忙。他对该中心的 Ultimaker 3D打印机非常感兴趣。“Ultimaker系统的长期数据和操作数据远优于竞争对手，采购成本相对也比较合理，”Veatch 说，“我最关注的就是他们能否达到用户的预期。”   欧道明大学工程创客空间与发明中心   2017 年，位于弗吉尼亚州诺福克市的欧道明大学工程与技术学院院长提出要创建一个属于学生并由学生运营的一流创客空间。于是，耗资150万美元的工程创客空间和发明中心成立了。它为学生提供了进行新设计理念试验的资源。该中心提供的资源包括 CAD 设计与测试，电子生产，金属、木材和复合材料加工、焊接、精加工，以及 3D 打印。   “我们建立该中心的目的是培养工程师的批判性思维能力、领导力和问题解决能力，”工程与技术学院工程创客空间和发明中心副主任 Rafael E. Landaeta博士说，“我们的目标是培养工科学生掌握就业市场所需的技能。”     正在运行的Ultimaker 3D打印机   工程创客空间和发明中心配备3D打印机是为了让学生能够使用快速原型开发工具，好让他们在有传统制造工具的附加工作区创建成品零件。另外，据Veatch透露，由于3D打印机和材料的打印效果很好，他们不仅在创客空间进行大部分设计原型制作，也使用3D打印机进行终端零件制造。 “我们期待接纳不同型号的打印机，与此同时我们更注重设备制造商的声誉，提供服务的长期可靠性以及设备的稳定易用性，” 工程创客空间和发明中心的博士Orlando Ayala说道。“不可否认，Ultimaker确实符合我们的所有标准。” 学习方式的进化 设立工程创客空间和发明中心旨在将创意转变为现实，为创意制作原型，很多学生都想抓住这难得的机会。两台 Ultimaker S3和一台Ultimaker S5桌面3D打印机很快成为了工程系课程的一部分。Veatch被任命为学生运营经理，作为他的研究生科研任务之一，负责操作3D打印机以及EMIC的其他工程系统。   “3D 打印机的使用频率迅速上升，”他说，“到 2019 年 11 月，所有打印机都在持续工作，我们订购了另一台Ultimaker S3来满足学生需求。” Ultimaker采用熔丝制造(FFF)技术，尺寸小巧，可以放在桌面上，同时又能满足大尺寸物体的构建。Ultimaker S3提供最大230 x 190 x 200毫米的双喷头挤出构建尺寸，另外Ultimaker S5可实现最大构建尺寸为330 x 240 x 300毫米的物体——最高精度低至20微米。 这些规格足以满足学生的大胆想象。学生的创意和设计快速的优化，不仅为满足课程设计要求，以及制造零部件的需求，同时还进行实验和挑战制造其他工程部件。 学生们所制造的零件从指尖陀螺、虚构人物面具到难以买到的车辆配件。 测试打印件包括用白色PLA打印的四冲程发动机、张拉整体结构桌（黄色ABS打印）、螺旋圣诞树（白色和蓝色的ABS打印）以及机械手（灰色PLA打印） Ultimaker为客户提供的材料超过150种，工程专业学生能够快速的锁定自己需要的材料。 “Ultimaker提供的材料，尤其是TPU和PLA，很适合为某些工程场景打造最终用途零件，例如用于换档的衬套，”Veatch 说，“学生们的3D打印创意进化速度令人惊喜，他们很快就从基础项目升级到了非常高级的项目。” 最后，他说，3D 打印让更优秀的新一代工程师能够在3D空间中思考，并以更快的速度发展。 “Ultimaker创客空间的经验说明我们的工科学生能力完全超出预期，”Landaeta博士说。“我们完全被学生们的作品所震撼了。” 操作便捷 Veatch认为使用Ultimaker平台的优势有：易于使用、易于维护、材料质量高、软件功能全、成本低。 “我将3D打印机拆箱后，只用了半个小时就让它启动运行了，”Veatch说。“由于可以轻松切换打印喷头，在维修一台打印机时，可以实现快速方便的切换另一台设备的运行。” 他还提到Ultimaker既提供高质量材料，如PLA和TPU材料，也支持第三方材料的使用。 所有Ultimaker系统均随附Ultimaker Cura软件，一款免费的高性能3D打印切片软件解决方案。它支持所有主要的CAD文件格式，并且是开源的，任何人都可以使用。  “Ultimaker Cura软件非常适合做打印准备工作，”他说，“还可以在打印期间动态更改打印数据，无需完全重启打印就可以解决问题。” 虚拟工程课堂 居家上课扰乱了全国各地师生的课程安排。Landaeta博士和 Ayala博士却将其视为一个快速试点研究机会，研究如何在虚拟环境中进行工程研究。 “虚拟工程流程已经在商业组织中得到了成功实施，”Landaeta博士说。“不过该流程需要大量时间和技术上的投入。过去三个月只是加速了我们认为需要数年才能常态化的流程。” Landaeta博士指出，大部分工程项目需要人工操作制造零件和产品，也就是说虽然可以在虚拟空间中轻松进行设计工作，但原型、测试、生产和维护仍然需要一个团队在物理空间中完成。然而，3D打印有助于克服一些限制条件。 在高校为高中毕业生提供的暑期桥梁工程项目中，3D 打印零件成为在虚拟环境中继续上课的一种高性价比选择。该团队用成本效益最高的方式，将所有传输模型使用3D打印技术制作出来派发给学生，让他们可以在虚拟环境中继续完成该项目。 “FDM 3D打印技术成本低，可以在家中使用，”Landaeta说。“没有什么能代替真实的触摸感，将原型拿在手中、移动它、与其他物体放在一起、并感受它的表面，这种感觉不可替代。” 为了证明这一理论，在封锁刚开始时，Veatch就将3D打印机带回了家，它占用的桌面空间很小，在家中也很好操作。 “移动3D打印机很快也很简单，”Veatch说，“移动传统的大型制造机器很困难，而且你必须有足够的空间。而Ultimaker既环保又小巧，完全可以在家使用。” 学生们通过大学内网将3D设计数据发送给Veatch，他将零件打印出来，再发回给学生进行分析和测试。 “巴顿工程与技术学院计划支持这种新常态工学教育。我们现在需要教会我们的学生如何在虚拟工程环境中成长为成功的工程师，”Landaeta博士说，“3D打印技术是一个开始，让学生们能够在校园或家中制作原型。” 工程创客空间和发明中心正在计划进一步增加3D打印机的数量，希望未来能达到12到20台。他们还打算通过 Ultimaker数字工厂软件拓展3D打印操作，以便于管理更多3D打印机。 “我们对Ultimaker 3D打印机特别满意。学生们能够轻松完成了不起的项目，”阿亚拉博士说。“我们计划在未来采购更多的Ultimaker 3D打印机。” 源文摘自：Ultimaker

在课堂中，如何让3D打印充分发挥其价值？| 深度阅读

在课堂中，如何让3D打印充分发挥其价值？| 深度阅读

2022-05-31

对于许多教育工作者来说，为教室新配备一台3D打印机，真正产生的效果可能与想象中有所不同。 在一开始考虑使用3D打印机时，我们的脑海中通常会浮现一些比较长远的问题，例如：“3D打印会给我的课程带来哪些变化？” 和 “我的学生会用3D打印机制造出什么别出心裁的东西？” 实际上，一旦开始使用3D打印机，我们就会发现自己最常问的问题变成了：“这个按钮是干什么的？我该用哪种材料？” 还有 “为什么打印要这么久？” 3D打印机可能看起来像一个无所不能的魔法盒子，但事实上和其他工具一样，要充分利用它，需要懂得一定的使用技巧。今天我们将讨论 5 种技巧，有助于我们在课堂上物尽其用。 01 打印速度不是最重要的，但没有速度万万不行 能够凭空（以及用塑料）制造物体是一件神奇的事情，但这需要时间，甚至需要很长时间。3D打印机可以制造出几乎所有事物，不过即使是最小的物件，也需要数小时才能完成，打印大型物件则可能需要好几天。 如果只是在自己家里打印，或是在有几十台打印机全天待机的打印工厂，打印时间可能并不重要。不过，如果教室里挤满了想要打印的学生，却又只有几台打印机能用时，情况就会令人头大了。幸运的是，在保证打印质量的情况下，使用一些技巧，也能加快打印速度。 首先是使用更大直径的喷嘴并增加层高。这样的话，打印成品的平滑度可能会差一点，不过在多数情况下，打印成品效果影响不大。包括Ultimaker在内的大部分打印机配备的都是0.4毫米喷嘴。如果改用0.8毫米喷嘴，打印时间可以减半。增加层高也可以实现同样的效果。 如果与Ultimaker打印机一起配套使用Ultimaker Cura软件，还可以利用目标设定功能下的草稿意图配置文件。这些配置文件针对速度进行了优化，并进行了许多其他小调整，以加快打印速度。 其次，可以调整“填充”设置。对于多数不需要坚固结构的零件，可以将填充百分比降低到20%，而且并不用担心会造成打印失败。这意味着打印所需的材料更少，打印时间也相应减少。 更好的是，在Ultimaker Cura软件中，可以实现“闪电填充”。这是Ultimaker Cura最新增加的一种填充模式，在空心打印对象内部生成树状支撑结构，从而大大减少材料的消耗。与打印实心物体相比，节省耗材高达90%。同样，前提是所打印的物体不需要坚固结构的支撑。 02 老师也需要学习 一旦了解了打印机的工作原理，再教学生使用就容易多了。3D打印相关的学习资源现在非常丰富。不过选择太多，可能会导致很难找到最快、最有效的自学方式。 为了解决这一问题，Ultimaker打造了3D打印精品在线课程，专门定制的课程内容可以帮助任何阶段的使用者入门或提高技能。使用Ultimaker Academy（https://ultimaker.com/learn/ultimaker-3d-printing-academy），你的打印知识可以提升到一个全新的水平，附带的课程也可以用来帮助指导学生。 此外，如果在具备更多打印经验之后，需要更具体的知识，也可以通过我们在官方网站上提供的大量资源来获取更多信息。在Ultimaker.cn中的“3D打印指导”栏目还可以找到更多3D打印主题的内容。（https://ultimaker.cn/Knowledge） 03 帮助学生减少打印失败次数 3D打印浪费时间和材料的一个主要原因是打印失败。没有什么比在打印接近尾声时突然失败，又不得不重新开始更痛苦的了。 好在有很多可以帮助避免打印失败的措施。首先是确保设置正确。许多物体必须有内部支撑。了解什么情况需要支撑以及如何正确使用支撑，可以提高打印的成功率。考虑到支撑类型和双喷头挤出（如Ultimaker S5）专用材料种类很多，支撑设置可能需要一些时间才能完全适应。两种主要支撑材料分别是水溶性支撑材料和易拆除式支撑材料。 如果使用Ultimaker打印机，可以使用Ultimaker材料或Ultimaker认证第三方兼容材料，以及这些材料的自定义目标设定预配置文件。使用此类预配置文件可以极大地提高打印件的质量，因为这些预配置文件经过特殊调整和测试，可以确保打印正常运行，无需进行任何修改或调整。 最后，您可以检查学生完成切片后的配置文件。大多数切片软件都提供此功能。如果使用Ultimaker Cura，设置栏上方或屏幕右下角的打印/保存按钮旁边有“预览”按钮，您可以点击查看预览。3D模型将会展现在屏幕上，支撑材料的位置也会显示，可以使用屏幕右侧的滑块进行逐层检查。 如果使用得当，预览模式可以帮助确认打印件是否正确放置在构建板上，以及模型是否需要支撑。如果启用了支撑设置，还可以检查是否有足够的支撑，或支撑设置是否需要更改。图层滑块可用于查看模型内部并检查模型内部是否有足够的填充。这一系列检查以及其它检查可以帮助我们在进行打印之前就找出可能会失败的打印件。 04 允许学生犯错 的确，有各种工具可以帮助提高打印成功率，对学生的打印件进行微观管理，确保100%的打印成功率。但是，也有一种说法是学生从失败的打印中学到的东西并不比从成功的打印中学到的少。学生会在失败中总结经验教训获取更多的专业知识。 偶尔放手让学生犯错，可以帮助他们了解切片软件为什么拥有这么多复杂功能（如支撑和填充）。 一旦打破常规，3D打印会是一个极其复杂的学习过程，需要考虑很多变量。如果学生每次都犯不同的错误并从中学习，他们的批判性思维能够得到锻炼。只有在学生反复出现同样错误的时候，才可能需要教师来引导他们找到正确的解决方案。 我们建议至少保留一些失败的打印件，用于向学生做展示。部分失败和完全失败的打印件都可以很好地说明打印时可能出现了哪些问题。 05 保持打印机的最佳状态 要保证打印机在未来几年内正常运转，进行定期维护非常重要。作为普通FFF打印机日常维护的一部分，我们需要做到以下5点：   ● 对损坏或磨损的部件进行全面检查 ● 对打印机的运动部件进行润滑 ● 皮带需要保持绷紧 ● 清除多余的污垢或料屑，特别注意保持风扇的清洁 ● 清洁打印机喷头，关注堵塞情况，如损坏及时更换   上述步骤可能因打印机而异，某些3D打印机的维护可能更为简单。打印机制造商应提供详细的维护说明。不过如果你的打印机是质量可靠的Ultimaker，维护步骤会大大简化。 通过打印机前面的触摸屏，进入菜单中的维护选项。可以单独选择打印机的每个组件，会显示需要进行哪些维护，以及维护步骤。在此模块中，还可以让打印机启动自我诊断，检查是否有需要特别注意的问题。 希望这些技巧能够帮助你充分利用好打印机，启发你找到在课堂上使用3D打印机的新方法。   Ultimaker教育产品套装促销活动限时放送中！ 欢迎移步详情文章获取更多资讯与支持   Ultimaker 2022 展示会（在线研讨会） 将于2022年7月1日（五）下午2点开讲 特邀来自3D打印界的创新者和思想领袖 展示最新版Ultimaker Cura 5.0所支持的独特应用 会议中还可参与Ultimaker专属礼品抽奖  

三维扫描仪的使用规程

三维扫描仪的使用规程

2022-06-06

开机前请仔细检查三维扫描仪电源插头，以免在测量过程中因断电而造成数据丢失。

革命性的3D打印突破，邀您一同见证！| 有奖参会

革命性的3D打印突破，邀您一同见证！| 有奖参会

2022-06-09

2022年7月1日（周五）下午2点，Ultimaker将举办在线研讨会，向每个FFF 3D打印用户展示如何获得更好的打印质量，以及解锁3D打印前所未有的新功能。 欢迎大家点击报名参会！，回答本期有奖问答，报名参会，即有机会赢取Type C 与 USB 两用64G U盘！ 下面让我们先来一起看看本次会议有怎样的亮点内容吧！ 会议亮点 Ultimaker首席执行官Jürgen von Hollen将分享3D打印社区的演变，以及Ultimaker Cura所扮演的角色。 在Jürgen的主题演讲之后，特邀演讲者将与大家展示Ultimaker的最新动态，包括Ultimaker Cura的全新版本以及3D打印金属材料的新进展！ 工程师兼3D打印倡导者Steve Cox 将与大家分享Ultimaker Cura软件如何实现更领先的FFF设计以及获得更强大的生产力。 此外， OBE设计大奖得主Tom Dixon 将用他团队的一个设计来展示3D打印（基于最新的Ultimaker解决方案）是如何帮他优化工作流程和提升工作效率的。 此次展示会还将介绍Ultimaker Cura的最新版本，该版本具有全新的切片引擎，可为用户提供更高质量的精细细节打印。 参会方式 会议时间：2022年7月1日（五）14:00 参与方式：线上参会   本期有奖问答   每一个3D打印机调试完第一次打印， 检验打印质量的模型叫什么？ 现在扫描上方海报二维码，注册并回答问题，即有机会赢取Type C 与 USB 两用64G U盘  

< 1...606162...74 >