3D范文10篇

摘要：本文结合3D打印的一般流程和主要优势以及材料特性等特点，提出了在产品设计创新四个阶段对应的创新应用，构建出以3D打印技术为基础的产品设计创新模型。

关键词：产品设计；3D打印；创新开发

目前很多学校开设的3D打印课程均以工业设计课程体系为参考。3D打印技术是以3D打印机为载体，将相关软件、基本绘图技能和创新设计等融合，进行增材制造。而工业设计则主要解决生活实际问题、提出解决问题的方案，实现真正的产品设计开发。

一、3D打印技术的一般流程

3D打印作为一种新型制造装备，可以应用的材料种类很多，从塑料到金属、陶瓷以及橡胶等，甚至食物。3D打印的一般流程包括：三维模型、数据切层处理、3D打印机加载、分层加工、叠加成型五个部分。以SL立体光固化打印机打印卫浴花洒为例，可先用rhino（犀牛）建模软件完成三维模型；然后用magic软件进行曲面修复等数据切层处理工作;把保存为*.stl格式的模型加载到3D打印机；设置模型所需要加强支撑位置和截面填充类型后机器就可以自行分层加工。

二、3D打印技术的主要优势

摘要：创新3D打印技术需要重要的技术支持，并且在多个领域当中开始广泛利用3D打印技术。本文结合产品创设设计的影响因素，在国家政策和成本管理等各个方面确定3D打印技术的作用，主要论述在产品设计当中应用3D打印技术，主要为了促进我国产品设计的的发展。

关键词：3D打印技术；产品设计；应用发展

随着科技的发展，人们已经越来越熟悉3D打印技术，同时也发挥着非常重要的作用，并且在更多领域进行尝试，尤其在产品设计和数字化设计等方面都获得显著的效果，影响到新产品开开发。3D打印技术属于一种全新的工业技术，可以促进制造业更好的发展。当前很多国家都在积极的利用3D打印技术，促使3D打印技术更加深入的走入到人们的生活当中。

一、3D打印技术在产品设计应用的原因

(一)产品开发的需要。在手板制作当中利用3D打印机，但是很多企业在整个产品开发过程中融入3D打印技术。如果设计产品的初级阶段，设计师为了明确自己的设计理念的可行性，可能会一边设计一边将产品部件打印出来，如果发现了问题，他们就会立即将设计进行设计，不能在设计完成了整个产品之后才进行修改。利用3D打印技术，可以节省更多的是时间和资金，并且对于设计参数随时进行修改。产品设计不仅是设计团队的工作，企业为了保证产品丰富和市场需求，市场和销售人员需要提供意见，设计师和工程师共同研发新产品。3D打印技术有利于沟通这些部门，将设计打印出来，一起讨论，虽然市场和销售人员不产品，但是也可以一起参与到讨论当中。(二)生产过程需要。企业在制作模具的过程中通常都利用3D打印技术协助，制作传统模具的过程比较费时，成本花费时间也长，成本也较大，利用3D打印技术可以让给首先制作出模型，通过检查可以将正式模具制作出来，避免制模过程中出现差错，进而出现浪费的问题。利用3D打印技术可以帮助企业直接制作出吸塑膜，很多企业开始利用3D打印技术制作最终的产品，并且提供出增值服务。企业需要利用减材生产方式，利用3D打印技术，保证每个工序都可以节省成本，在产品设计和生产方面也不会出现错误，避免承受额外的成本。(三)市场推广的需要。产品生产企业在市场销售推广的过程中，要包装好自己的产品，这样才可以吸引客户的注意。利用3D打印技术可以使企业产品更具独特性。产品设计公司利用3D打印技术，可客户可以先拿到3D模型，客户全面了解之后再觉得是否确认订单。客户接触了实物，可以对于企业的产品更具信息。3D打印可以减少企业出现问题，保证客户获得优秀的产品，这样一来售后服务压力也会由此减少，提高客户对于企业产品的信息，使客户忠实度不断得到提高。

二、3D打印技术在产品设计当中的应用

摘要:近年来3D打印技术快速发展和壮大，因其优良的性能，3D打印技术在各行业具有良好的发展前景，因此将3D打印技术引入高校的创新教育课堂具有现实意义。本文首先通过研究3D打印成型技术在机械行业中应用的特点及优势，确定3D打印创新实验在高校创新教育中的发展方向，其次基于培养创新能力的教育理念，在实验内容、实验方法、实验室运行模式方面进行探索，确定了3D打印创新实验开设内容:基础实验，提升实验，创新实验。对高校开展3D打印成型技术的创新教育具有重要的现实意义。

关键词:3D打印;创新教育;探索;培养模式

一、绪论

随着3D打印技术的兴起与发展，3D打印技术已在大部分学科领域得到应用。尤其在机械行业，如各种机械发明制作中，利用3D打印技术可以比以往更加方便的做出模型进行实验。［1］此外，3D打印于学生各种竞赛中实物的制作、学生的课程设计以及教师课堂的教具教学展示等方面皆有重要作用，因此，为使之能够更好的应用到学生学习、教师教学等方面，进行学校3D打印室的创新建设，有着重要意义。［2］在我校大学生创新创业基地中，3D打印室在实验室教学中的改革主要侧重点在于提高学生应用3D打印机的实际操作能力、培养学生的创新意识、提高创新能力上。

二、3D打印的特点及优势

与传统加工制造方法相比，3D打印技术具有以下特点:(一)复杂工艺简便化。在传统制造业的工艺过程中，如果需要加工一个复杂的工件，可能需要不同工种在不同地方进行加工。例如加工一个简单的锤子，传统工艺需经过铣工、车工、钳工、热处理等繁琐工序。而使用选择性激光融化技术(SLM)利用金属粉末进行3D打印则可以简化加工步骤，只需用三维制图软件画出所需加工的锤子的模型图，就可以快速的加工出所建模的锤子。(二)耗材较少。众所周知，传统制造业加工零件大多是用“减材制造”来加工零件的，这种加工方法是在一快完整的原料上做“减法”从而制作出做需要的零件，而且切削掉的材料很难被加工再利用，造成了极大的损耗。3D打印技术属于“增材制造”的过程，它是利用“加法”把所需零件一层层的“加”出来，除了必要的支撑和底座以外，没有多余的材料浪费。(三)制造材料多样性。在过去，限制3D打印技术发展原因之一是材料技术没有突破。打印材料价格昂贵、种类单一使得3D打印技术停滞不前。近几年，随着材料技术的不断发展，尼龙材料、PLA材料、金属材料，树脂材料、生物材料等众多适合3D打印的材料层出不穷，随着材料技术的日益发展，3D打印技术的应用的领域将会更加广阔。

摘要：幼儿版3D打印笔是3D打印技术发展到一定阶段的新型产品。与3D打印机相比，3D打印笔具有更加便捷、易操作的特点。通过介绍3D打印笔的优势及其在幼儿活动中的应用价值，希望能让更多幼儿有机会接触并获得高科技所带来的全新体验。

关键词：3D打印笔；幼儿教育；推广应用

一、走近3D打印笔

如今，3D打印笔开始出现在幼儿的教学实践中，发挥出了直观且重要的作用。只需要提前为笔充满电，幼儿就可以在任何物体表面进行创作，甚至直接在空中作画，无须使用计算机或相关软件。幼儿版3D打印笔的材质安全环保无味，且可以立体化地满足幼儿创作的好奇心，能逐步提高幼儿的想象力和动手操作能力。

二、3D打印笔的优势

1.全新的科技体验。在3D打印笔出现之前，幼儿一直都使用普通画笔作画，所呈现出来的画面也都是平面的。而3D打印笔能够将平面变成立体，让幼儿更直观、更生动地进行感知，体会到现代科技的神奇。如幼儿在美工区用普通画笔画的西瓜是平面的，但用3D打印笔绘制出来的西瓜，就是360度无死角、造型逼真的立体西瓜，与实物外形更接近，幼儿可以从不同角度来欣赏自己绘制的西瓜，从而丰富认知和体验。2.体型大易于掌控。幼儿的手部肌肉尚处在发育中，对体型偏细的笔往往把控不好。而3D打印笔考虑到幼儿的手部力量特点，将笔身体型设计得偏粗，更贴合幼儿手型，更易于幼儿抓握，因此在绘制时更便于幼儿对线条进行操控。3.思维方式的转变。3D打印笔既可以平面作画也可以立体作画，如此一来便可以让幼儿在创造中感知绘制不同图形所产生的不同效果。如4个正方形经过组合可以变成一个立体的房子；再加上一个三棱柱，组合后可以变成有尖顶的房子；绘制多个正方形后可以组成不同高度的楼房。类似这样的平面图形根据幼儿的兴趣、需求创意组合后，最终变成立体图形，促进了幼儿思维能力的提高，发展其空间想象力、创造力。

摘要：随着科技水平的不断提高，机械制造和自动化技术都随之获得了较快的发展。在这一发展过程当中，3D打印技术为机械制造和自动化奠定了坚实的科技基础。另外，机械制造业还为3D打印技术的应用提供了广阔的发展空间。基于此，文中从3D打印具有的优势出发，重点研究了3D打印对机械制造及自动化造成的影响。

关键词：3D打印；机械制造；自动化

近年来，由于世界金融市场越来越凸显出不稳定的局面，因此，目前，大多数国家已经开始加强重视制造业发展在促进国家社会发展中所发挥的重要作用，并且构建出了兴建机械制造和自动化产业的战略规划。并且将3D打印作为了重要发展项目。基于此，3D打印逐渐成为了机械制造和自动化行业的热点话题。3D打印是制造业进行技术改革的前身，属于一种能够在最短的时间内形成模型的技术，可以减少产品生产加工的时间，从而不仅可以确保机械和自动化技术更加便捷，而且还大大地提高了企业的经济效益。

1机械制造和自动化的简介

机械制造及其自动化是一门研究机械制造理论、制造技术、自动化制造系统以及先进制造模式的学科。此学科融合了各个相关学科的最新发展，从而使制造技术、制造系统以及制造模式的全新面貌展现了出来。机械制造及其自动化的目标十分明确，就是利用计算机把机械设备同自动化相结合，并形成了一系列的新型制造技术，最后形成大型的计算机集成制造系统，从而使传统的机械加工实现了质的飞跃。在机械制造的整个生产过程中，现如今的机械制造行业开始同各种形式的新型技术相结合，它是一项系统化的加工工程，所应用的新型技术主要有机械制造、计算机、现代传感、智能化生产与信息技术。另外，对于产品原材料和制造工艺也应用了新型科技方法，并且在实施自动化操作处理的过程中还需要使用机械设施。机械制造操作实际上就是生产制造产品的过程，关键在于使生产目标的有关尺寸大小、外观、具体部位以及产品质量等方面得到完善，让产品的雏形转化成成品或者是半成品，由此可见，产品的制造技术在整个机械生产过程中发挥着十分重要的作用。由于现代化产品要求产品必须具有较高的加工精度，因此，有必要将3D打印技术应用在机械生产过程中，从而能够大大地提高产品的生产效率。

23D打印的简介

摘要：3D打印主要通过软件设计程序，依托数字化工具，经由互联网技术实现共享与传递，借助本地化生产方式完成生产制造，以此来缩减成本、控制污染，迎合个性化需求。站在我国制造业的层面而言，3D打印好比一把双刃剑，不仅带来全新的机遇，而且面临巨大挑战。文章主要围绕3D打印技术对机械制造自动化的影响进行分析，以供参考。

关键词：3D打印技术；机械制造；自动化

13D打印技术

3D打印技术在业内还有一个技术名称，叫做增材制造技术，其技术原理是通过纸层叠以及光固化等制造方式，进行产品制造加工。该技术需要借助相关计算机软件完成相关产品的三维造型，技术人员应用建模软件来完成产品数据模型的绘制工作，然后将其格式进行转化，转变成3D打印机的专用格式，然后使用打印机设备将绘制的造型进行打印。3D打印技术的应用对于材料的要求是比较严格的，打印期间需要使用专用材料，其中常见材料包括塑料或者金属粉末，这些材料通常都具有良好的粘合作用。所谓的3D打印生产过程，就是指将专用材料按照事先设计绘制完成的数据模型一层层进行打印堆积，直到最终满足产品的生产需求和外形标准。当前我国机械制造业处于不断革新的发展阶段，3D打印技术的应用逐渐普及，受到了业界的广泛青睐，应用此种技术生产出的产品精度比较理想，因此为响应市场需求，各类3D打印机设备层出不穷，设备价格也越来越亲民。当前3D打印技术的应用范围遍及各行各业，常见应用领域主要包括以下几个方面，分别有医疗领域、军事领域、机械自动化领域、建筑设计领域以及航空航天领域等等。

23D打印技术在机械自动化中应用优势分析

2.1个性化定制优势。当前国内科技水平的提升间接推动力国内机械制造业和自动化生产的快速发展，3D打印技术的应用帮助其更好的实现了个性化定制生产目标。传统机械制造技术由于受到过去市场经济环境和成本控制的影响，所生产出的产品往往过于大众化，产品定位只能迎合大多数消费人群，却难以满足少部分客户的个性化定制需求，当3D打印技术出现之后，机械生产过程中能够结合消费者个人需求进行个性化生产，充分满足其各类要求。2.2智能生产优势。当前我国机械制造自动化生产已经进入了智能化时代，人工智能已经应用在各行各业，其无论是工作效率还是工作质量都比较突出。因此机械制造行业的智能化发展是势在必行的。其中对于3D打印技术的良好应用就是明显体现。3D打印技术的应用具有良好的灵活性，其借助计算机软件完成三维建模与生产图纸的绘制，这种建模方式能够全面体现产品的各方面性质和功能，对于结构和功能需求相对复杂的产品，技术人员通常要先借助设备完成产品模型设计，然后再使用3D打印设备进行自动化生产。这种智能化生产模式能够完整还原产品特征，通过应用3D打印技术，将产品的模型设计充分实体化。3D打印技术是一种科学高效的机械自动化智能生产技术，智能化优势非常突出。2.3生态环保优势。对于传统的机械制造行业来说，生产过程中产生的环境污染基本上是很难避免的，这种生产方式与当前的生态化生产理念显然是背道而驰。而3D打印技术的一个突出性生产优势就是生态环保。3D打印设备通常是借助计算机进行数字建模，然后转变为实体生产，这种生产模式是一体式一次成型生产，不存在过于繁琐的生产加工步骤，产品的设计和生产过程方便灵活，在打印生产期间还不会出现材料浪费的情况，这是一种非常生态环保的生产过程。

摘要：随着我国社会科技的迅速发展，3D技术也得到了迅猛的发展和成长，这对我国的机械技术有着巨大的影响，且受到了广大机械领域技术人员的喜爱，而对于中职学校的机械专业教学有着重要的意义。文章根据中职学校机械类课程中的实际教学情况，将传统的教学方式与现代教学方式有效地融合，且探讨了3D技术在中职机械类课程教学中的实施策略，通过对教学内容和教学方式进行改革和创新，让学生更加直观地学习机械专业知识，切身体会机械结构的运动状态，使中职学校机械专业取得了较好的教学成绩。

关键词：3D技术；机械专业；教学改革

一、引言

当今社会的发展对科技人才的需求量越来越多，同样对技术专业人才的能力也有更多的要求。随着计算机网络时代的快速发展，人们的生活方式和思维模式都发生了巨大的变化，3D技术的推进应用使得机械专业的教学理念面临改革和创新，为了适应现代科学技术的发展，适应社会对科技人才的需求，从机械类的课程体系、教学内容、教学方法等方面进行全面的改革，这是中职学校亟待解决的一个重大问题。

二、机械专业的教学现状

目前，中职机械类专业的课程体系主要是培养学生掌握机械技术的基本知识和技能，为学生理论知识的学习打下了坚实基础，因此，如何在理论知识的基础上实施有效的实践教学，提高教学质量是非常重要的。机械类专业不同于其他学科，机械类专业的学习都是比较枯燥、乏味的，如果不注重创新教学模式，久而久之很多学生就会对机械技术的学习产生厌烦，虽然现在的课程已经得到了改革和优化，但是仍然存在着较多的缺陷。一方面，现在的多媒体教学形式较多，教学理念多为传统模式，教师都是形式教学，课堂教学节奏快，很多教学内容都是走马观花，使得学生不能准确地掌握知识点。另一方面，虽然教师有时会采用实物、模型教学，在课堂上给学生直观地授课，但是模型数量有限并且不容易携带等特点，使得实物教学不能满足学生的学习需求。如果将3D技术运用到机械专业的教学过程中，教师可以直接在课堂上建立三维模型，观看三维动画演示等进行虚拟的装配，甚至可以利用3D打印技术在课堂上打印出实物，这样将知识更加直观地传授给学生，可以满足学生对未知知识点的好奇心和激发学生主动学习的意识，全面提高学生的创新思维精神。

色彩斑斓的茂密雨林、光芒绽放的奇特植物，身姿漂浮的圣树种子，身高3米的蓝色纳威人好莱坞著名导演詹姆斯·卡梅隆的巨作《阿凡达》一经问世，便如狂风骤雨般席卷全球，其史无前例的3D特效，让观众们如同置身于无边无底的缥渺仙境，一时难辨真假。

自《阿凡达》上映开始，为了能与之有一次奇妙的视觉邂逅，全国各大影院门口惊现“春运式”排队买票，场面异常火爆。

何不把3D大荧幕搬入寻常百姓家？观众对《阿凡达》的热烈追捧，让电视厂商们再一次嗅到了“春天的气息”。

3D电视不火不行

将3D电视请进自家客厅？这并非天方夜谭。

今年年初在美国拉斯维加斯举行的第43届国际消费电子展(CES)上，索尼、松下、海尔、海信等厂商当仁不让，纷纷推出旗下3D电视。现场观众亲身体验了一回由3D电视带来的全新视觉感受。

13D打印技术基本概述

3D打印技术属于一种快速成型技术，并且在快速成形技术中占据重要组成部分。3D打印技术又被人们称为增材制造，能够将不同先进技术进行有机结合，比如，计算机辅助制造技术、计算机辅助设计技术以及计算机数控制造技术等，集不同技术于一体的加工方式。3D打印技术的主流成形技术包含许多内容方式，比如，熔融沉积法、直接金属粉末激光烧结法、光固化法以及选择性激光熔化法等[1]。3D打印技术的思想最早起源于层叠成型理论当中，随着社会的不断进步与发展，使得计算机科学技术与计算机辅助设计技术得到优化与广泛应用。3D打印技术相较于传统的制造工艺，有着自身的优势与特点。3D打印技术可以在短时间内，形成并制造出较为复杂的形态产品。在实际加工过程中，不需要进行费力的切削。这对企业而言不仅可以节省更多成本，同时在最大程度上避免浪费问题的出现。除此之外，3D打印技术能够将设计的内容进行实物化，对设计工作、选型工作做出检查与分析，降低产品开发风险，为企业的更好发展打下基础。

2航空铝合金薄壁零件上3D打印技术的应用特点

将3D打印技术应用在航空铝合金薄壁零件具备一定的特点，主要体现在以下几点中：2.1制作复杂零部件产品较为迅速。3D打印技术能够对较为复杂的零部件进行迅速的加工制造，并且在这一过程中，可以不使用模具。直接可以将计算机当中的设计图纸转化为实体的零件，为相关工作人员减轻工作量，同时可以在很大程度上避免纯手工操作方式带来的影响与误差。3D打印技术相较于传统的制造工艺而言，缩短复杂零部件的制造时间，减少产品的开发周期，为相关企业节省更多成本的同时，使得研发的产品能够更快投放到市场中，为企业创造更多经济效益与社会效益。2.2实现原材料的高效利用。将3D打印技术应用在航空铝合金薄壁零件上，可以使原材料的利用率得到提升，并且保证在实际的打印成型过程中，实现对材料的充分利用。在打印完产品后，只需要进行简单的后续处理，就可以投入到使用中[2]。实际原材料的利用率可以达到60%，最高可以达到90%的利用率。传统的制造方式，会造成材料浪费问题，特别是在航空复杂零部件的加工过程中，材料的使用率很低。这不仅会造成材料浪费问题，同时使得加工成本增加。2.3促进产品结构优化。3D打印技术科学合理的利用，能够在保证性能的基础上，实现对零部件结构的优化与完善，在最大程度上避免零部件质量问题的产生。相较于传统拼接构件，可以强化对部件的整体制造，并且不需要使用焊接工艺或者是铆接工艺。将复杂的结构进行简化，使得产品重量得到减少。通过对零部件的优化，使得零部件应力分布的合理性得到保障，防止因为疲劳裂纹而造成危险事故，进而保证零部件结构的完整性与强度。

3航空铝合金薄壁零件上3D打印技术的应用

3.1在机械定位误差中的应用。在将3D打印技术应用在航空铝合金薄壁零件时，要加强对3D打印机的充分利用。实际3D打印机在运行过程中，会受到电机的控制。电机各个零部件，对系统的安全稳定运行会产生一定影响。在层面打印期间，X轴与Y轴方向会存在一定惯性，从而使得扫描尺寸以及成型件设计尺寸存在一定偏差。与此同时，因为扫描系统在工作过程中，会存在相应的加速过程中，所以，会产生一定的固化不均匀现象，进而出现误差。对于Z轴方向的控制，通常情况下是由丝杠展开相应控制工作[3]。利用上下移动，完成成型加工操作。总而言之，在机械定位误差当中，要加强对3D打印技术的利用，从而将误差问题控制在合理范围内。3.2在匹配误差中的应用。在实际3D打印过程中，挤出头会喷出熔融材料，熔融材料有着一定的宽度与一定体量。如果与喷头的运行速度以及运行路径不匹配，那么实际打印轮廓与理想中的打印轮廓将会存在一定误差，填充物的实际结构与设计存在偏差问题，从而产生打印误差问题的出现。但是，在3D打印过程中，结合挤出熔融材料的量，以及挤出速度等影响因素，对补偿量以及速度进行计算，从而将误差控制在有效范围内，尽管无法避免误差的出现，但是也可以对误差进行控制。最为理想的状态是，一定时间内挤出头挤出的熔融材料体量，与实际填充体量相同，并且填充材料的横截面能够在最大程度上保持为矩形[4]。但是因为挤出头的运行与实际基础材料量在理论上无法实现匹配，所以，使得填充材料的横截面形状出现变化。3.3FDM成型技术的应用。FDM成型技术也就是人们所说的熔融沉积成型技术，熔融沉积成型技术的实际工作原理是，电机等不同装置，将热塑性材料输送到加热器当中，并且在加热器内对其进行加热融化。接着利用喷头底部的微细喷嘴，将已经融化的材料，经过一定的压力，将材料喷出。被喷出的材料在经过已经被设计好的喷头轨迹，将会形成熔结层面。当一个层打印完成后，工作台将会移动到另一个层当中进行打印，直至打印出完整实体。通常情况下该种原理的打印机，实际结构较为简单，并且所花费的成本相对较低，成形尺寸较大。同时也存在一定缺点，比如，产品质量有待提升，并且需要相应的设计提供辅助。所以，此种类型打印机更加适用于桌面级工业产品使用或者低精度工业产品使用。在FDM成型技术下的3D打印机设备包含不同系统，比如，加热系统、控制系统以及机械系统。加热系统主要是通过对电阻丝的合理利用，对材料进行加热使其呈弹性流体状态，这样更容易被挤出。控制系统的主要工作内容是，对喷头的运动方向、运动速度以及运动轨迹进行控制，同时将出料宽度参数以及加热温度参数控制在合理范围内[5]。机械系统包含不同系统，比如，成型室系统、装置系统等。能够应用FDM成型技术的材料，通常情况下，属于ABS聚合物材料、尼龙材料等。材料性能对加热系统喷嘴温度会产生直接影响，加强对喷嘴温度的控制，可以在一定程度上使得材料的堆积性能以及出料流量得到保障。通俗来讲就是喷嘴温度，会直接影响打印产品质量。因此，为使得打印产品质量得到保障，需要将喷嘴温度控制在合理范围内，一般情况下，在出料具有合适粘性系数的流体状态范围内选择。因为，如果喷嘴温度较低，那么粘度将会变差，流动性较强，那么材料被挤出的速度较快，从而导致出丝直径无法被有效控制，导致最终产品质量无法保障。如果喷嘴温度较高，那么材料需要较长的冷却时间。材料在没有被冷却到一定状态的情况下，后一层被挤出直接压到前一层上，使得材料无法定型。3.4激光烧结技术的应用。激光烧结技术也可以将其分为不同的技术类型，比如，直接激光烧结技术、选择性激光烧结技术等。不同技术之前的原理大致相同，在本文主要是对选择性激光烧结技术进行分析与阐述。选择性激光烧结技术原理与选择性激光融化技术大致相同，在零件加工过程中，都需要里层堆积[6]。同时要保证具备较高的能量密度，这样才能确保粉末能够被全部融化。在功率较高的激光束影响与作用下，金属粉末可以保证全部融化，在对其进行散热与冷却操作后，可以与固体金属之间进行致密的冶金结合，不断累计，形成三维实体。SLS设备由不同的系统构成，比如，加热系统、光学扫描系统以及控制系统等。在实际的3D打印成型过程中，需要注意以下几点问题：第一，对将要被加工的三维实体零件切片文件进行读取，并且将适当的工艺参数加入到其中，从而形成相应的激光扫描路径控制代码。第二，铺粉装置在实际的工作过程中，需要在其工作台面上铺上一层层材料粉末。材料粉末的铺设厚度需要与切片厚度保持一致，通常情况下控制在十几微米左右即可，然后将粉末用滚筒滚平并压实。

船舶海工产业面临升级转型，一方面，高技术船舶（智能船舶、新能源船舶）成为关注的重点；另一方面，游船（包括游艇、豪华游轮）的发展迎来了新的发展机遇，游船以“人”为主要运载对象，满足人的旅游、观光、休闲、度假、娱乐、商务交流、水上运动等为主要功能。随着船东和乘客对船舶审美、文化、舒适性等方面的需求不断增长，造型创意设计在游船设计中的重要性凸显，游船的造型设计不仅是游船功能的载体，更具有凸显地方文化魅力、展现城市发展形象、带动地方相关行业发展的重要作用[1]。和其它产品设计一样，游船造型创意设计的评审、验证和展示离不开实物模型；而船舶具有单件或小批量、体量大、造型复杂、材质多样化等特点，传统设计验证的模型制作多采用泡沫、油泥、层板雕刻、木模等，不可避免的存在成型难、精确度不高、效率低下等缺点。相反，这正是3D打印技术的优势所在，它是根据所设计的3D模型，通过3D打印设备逐层增加材料来制造三维产品的技术[2]。3D打印的全过程数字化制造具有按需打印，更快的速度、更标准的精度以及更少的手工操作的优点。为探索3D打印技术在游船造型设计中应用的有效性，优化3D打印游船模型的步骤与方法，以251客位45米双体游船为例，在分析游船造型特征基础上，应用Rhino进行船体建模和数据优化，进行非金属3D打印技术设备与工艺选型、参数设置、3D打印，完成实物三维模型的制作。

1游船造型特征解析

从工业设计视角审视游船，游船具有以下特征：(1)体量大、通常为单件或小批量。游船以运载“人”为主，像一座座水上建筑，设计与建造投入大，根据船东需求，游船通常是小批量甚至单件，相对于一般的工业产品，体量非常大，通常几十米到上百米。(2)造型复杂。船体类型有单体、双体、三体等不同类型，船体部分包括船壳、动力系统（螺旋桨、舵）、主甲板三大部分，其中船壳和螺旋桨都具有复杂空间曲面。(3)材质多样化特点。甲板、围壁、门、窗、梯、护栏、通信通导设备等通常具有不同的材质。以45米双体游船为例，在初步设计的基础上，主要技术参数和总布置图如表1、图1所示。船舶航行区域为云南金沙江水域，属于B航区，J2航段，建造数量为2条。船体为双体结构，双桨双舵，从影响外观造型的材质包括油漆、铜、玻璃、塑胶地板、不锈钢、木材、橡胶等10余种材质。

23D打印技术在游船造型设计中的应用方式

结合3D打印技术的成型优势，从游船设计研发来看，3D打印技术在游船造型设计中的应用方式有三种：(1)创意的呈现与推敲；(2)船型的开发与验证；(3)成果展示与展览。概念设计阶段以创意的呈现和推敲为主要目的，随着船东和游客对审美的提升，在满足功能的基础上，造型美学、地域文化特色呈现等方面均需设计师充分发挥创意，模型成为阶段评审和设计交流的重要媒介，船体、上建的造型以及船体和上建的协调关系是3D打印模型需要呈现的关键。船型开发与验证主要从船舶工程视角考量船舶造型与船舶稳性、阻力性能等方面的关系，应用于新船型的开发或目标设计船型的安全性验证，需要借助船舶模型做相关的科学实验，取得美学与科学性的完美统一。3D打印模型的关键在于船体造型的精准呈现。展览展示，是设计研发成果的最终展示和交流，以企业形象和产品品牌的塑造为主要目标，3D打印模型追求的是设计效果的真实再现，在造型形态准确的基础上更加重视色彩、材质的表达，精细的表面处理与装配是保证最后游船CMF视觉效果完整呈现的关键。

33D打印技术在游船造型设计中的应用流程