3D打印模型部分之欧阳治创编.docx
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3D打印模型部分之欧阳治创编
3D打印和建筑模型
时间2021.03.10
创作：
欧阳治
1目的：
1.13D打印技术：
3D打印技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
全球的大学生以前都因为被迫学习和考试而痛苦，但校园创客空间的存在能从学生自己的兴趣爱好出发，学习到真正想学的技能和知识，进而实现自己想做的项目，3D打印技术作为21世纪兴起的技术，让电脑蓝图立体模型成为实体，不只是类似于传统平面打印，这样的技术实现也使更多的学生对其产生了浓厚的兴趣。
在培养学生们实际操作的过程中，带领他们认识3D打印技术，将其运用到将来的生产生活中去，提高该项技能素质，是该项目的根本目的。
1.2建筑模型：
这里的建筑模型主要指“沙盘模型”。
沙盘模型的用途广泛，在军事方面，它能形象地显示作战地区的地形，表示敌我阵地组成、兵力部署和兵器配置等情况。
沙盘模型常用来制作经济发展规划和大型工程建设的模型，其形象直观，颇受计划决策者和工程技术人员的青睐。
在心理治疗和检测方面，沙盘模型被广泛的应用于发现并解决心理方面的问题，在心理医生的指导下，被治疗者或被检测者随自己的意愿设置沙盘模型内的情景，由心理医生根据患者摆的情节或样子来判断某些心理方面的东西。
建筑模型将实际建筑缩放，给人以直观明了的视觉效果，从而在生产生活各个领域备受青睐，对于大学生而言，学习如何制作建筑模型，不仅培养了其模型制作能力，同时也能培养学生们的空间想象力，对将来从事建筑业或设计行业的同学大有裨益。
2设备：
2.1设备种类
现代主要的3D打印机研发产品主要有以下4种：
2.1.1家用3D打印机
德国发布了一款迄今为止最高速的纳米级别微型3d打印机——PhotonicProfessionalGT。
这款PhotonicProfessionalGT3D打印机，能制作纳米级别的微型结构，以最高的分辨率，快速的打印宽度，打印出不超过人类头发直径的三维物体。
2.1.2最小的3D打印机
世上最小的3D打印机来自维也纳技术大学，由其化学研究员和机械工程师研制。
这款迷你3D打印机只有大装牛奶盒大小，重量约3.3磅（约1.5公斤），造价1200欧元（约1.1万元人民币）。
相比于其他的打印技术，这款3D打印机的成本大大降低。
研发人员还在对打印机进行材料和技术的进一步实验，希望能够早日面世。
2.1.3最大的3D打印机
华中科技大学史玉升科研团队经过十多年努力，实现重大突破，研发出全球最大的“3D打印机”。
这一“3D打印机”可加工零件长宽最大尺寸均达到1.2米。
从理论上说，只要长宽尺寸小于1.2米的零件（高度无需限制），都可通过这部机器“打印”出来。
这项技术将复杂的零件制造变为简单的由下至上的二维叠加，大大降低了设计与制造的复杂度，让一些传统方式无法加工的奇异结构制造变得快捷，一些复杂铸件的生产由传统的3个月缩短到10天左右。
2.1.4彩印3D打印机
600万色以上的颜色ProJet260C和P2013年5月上市了这种类型的3D打印机新产品“ProJetx60”系列。
ProJet品牌主要有四种造型方法的装置。
其余三种均是使用光硬化性树脂的类型，包括用激光硬化光硬化性树脂液面的类型、从喷嘴喷出光硬化性树脂后照射光进行硬化的类型（这种类型的造型材料还可以使用蜡）、向薄膜上的光硬化性树脂照射经过掩模的光的类型。
高端机型ProJet660Pro和ProJet860Pro可以使用CMYK（青色、洋红、黄色、黑色）4种颜色的粘合剂，实现roJet460Plus使用CMY三种颜色的粘合剂）。
图
（1）
图
（2）
福州大学在今年3月进行了首届3D打印创意设计大赛，图
（2）为获奖比赛作品及参赛选手信息，从图中我们可以看到，获奖作品大多属于简易3D打印作品，据实地调查及问询创客中心同学关于设备问题时，我们了解到目前创客中心存在设备量不足、设备先进度不够的情况，同学们希望增设3D打印设备以满足他们制作更高阶的作品的需求。
目前本校的3D打印机多以桌面级打印机为主。
大多数桌面级3D打印机的售价在2万元人民币左右，一些国内研发的产品价格在2000~20000元。
但是据3D打印机代理商透露，国产的3D打印机虽然价格低，但质量很难保障。
从图
（1）中我们可以知道福州大学已高预算额计划增设彩色3D打印机设备，除了3D打印机之外，材料成本也是学校应该考虑的问题之一。
以色列的Object是掌握最多打印材料的公司。
它已经可以使用14种基本材料并在此基础上混搭出107种材料，两种材料的混搭使用、上色也已经是现实。
但是，这些材料种类与人们生活的大千世界里的材料相比，还相差甚远。
不仅如此，这些材料的价格便宜的几百元一公斤，最贵的要四万元左右。
2.2建筑模型：
要提高沙盘模型的工作效率，提升产品质量，必须使用一定的器械和设备。
因所操作的器械具有技术含量，需要掌握正确的使用方法，并加强训练才能达到要求。
常用的器械设备主要包括手工工具、机械工具和机床设备三大类。
2.2.1手工工具
手工工具是指能徒手操作的器械，主要分为分割工具和整形工具两种个，其中分割工具包括剪刀、裁纸刀、手术刀等；整形工具包括螺丝刀、引导线、钢锉、钢锥、钢丝钳等。
2.2.2机械工具
机械工具是指采用电力、油料、燃气、液压等为动力源的自动加工设备，在沙盘模型制作中，根据加工目的的区别，机械工具分切割机、钻孔机、打磨机、热熔机、喷涂机等。
2.2.3切割机
切割机是利用高速旋转的切割刀片或刀锯，对被加工物件进行切割或开槽的设备，它是沙盘模型中最常用的机械工具。
切割机主要分为普通多功能切割机和曲线切割机。
多功能切割机采用圆形刀片为切割媒介，能对纸材、木材、塑料、金属等材料作直线切割，刀片厚度一般为1mm以下，操作时要预留刀片的切口尺度。
曲线切割机又称为线锯，利用纤细的锯绳在操作台上快速上下移动来分割材料，针对板材能切割出曲线形体，是普通多功能切割机的重要补充。
由厚度中央作中空镂雕，进一步拓展了沙盘模型的品种。
3企业合作：
3D打印和建筑模型项目在发展过程中由于资金，专业性技术协助等需求，需要与当地有关行业企业进行合作，企业也可通过创客平台达到更好的宣传效果，双方也能因此达到双向互利的目的。
3.13D打印技术：
通过老师课堂分享以及课后调查，隶属于福建海源机械公司的“福建海源三维打印高科技有限公司”成为了我们心目中最佳合作选择。
公司设点在福州市，因此减少了交流合作的地理障碍。
海源三维打印有限公司成立于2013年，虽然成立时间不长，但已经拥有自主研发3D打印机的能力，技术水平比较成熟，其自主研发工业机，是福建省首台超大型的三维成型设备，可灵活适应多个行业的大型模型制造，可用广泛应用于产品设计、功能测试、模具制造等领域。
海源成熟的技术和领先的设备正是创客空间3D打印技术项目所需要的，合作可分以下两方面进行：
3.1.1投资指导，借势宣传：
海源通过投资福州大学创客空间，派专业技术人员对相关仪器设备的使用进行指导，能让大学生们更好地了解3D打印技术以及深入开发该项技术在实践中的运用；同时，海源通过福州大学创客空间平台对自身企业进行宣传，通过独家冠名“福州大学3D打印技术”项目，吸引更多的大学生及相关投资方了解，认识海源。
同时大学生通过学习3D打印相关知识，也能达到增大民众对该项技术的普及面。
3.1.2合作办学，招贤纳士：
海源由于成立较早，专业人员属于较缺失的状态，通过福大创客空间平台，不仅能吸引更多的大学生对该项技术产生兴趣从而将其考虑作为职业生涯规划的一部分。
目前福州大学机械学院还没有“3D打印”专业，在全国范围内，3D打印技术还没有成为正式专业，海源公司可以效仿“紫金矿业公司”，通过合作办学的方式，设立“3D打印技术”相关专业，不仅成为全国首创，达到了侧面宣传公司的效果，在该专业学习的学生毕业之后还可以直接应聘海源公司，从而扩大公司规模。
3.2建筑模型：
通过调查，福州当地拥有多家建筑模型公司，下面以福州大森林模型有限公司和福州艺翔建筑模型有限公司为合作对象对该项目进行合作交流分析。
福州大森林模型有限公司是一家致力于建筑模型设计、制作、新材料研发为一体的专业化公司。
公司拥有现代化的办公环境和先进的专业设备，涉及专业含盖建筑、规划、景观、环艺、工艺美术等专业。
公司成立以来，凭借着团队的年轻化与知识化，一直致力于模型技术的创新与开发上，并且同城市的设计师联手打造独具匠心的好作品。
这也是公司全体同仁永恒不变的追求。
公司服务的主要对象有：
城市规划部门，房地产开发单位、建筑设计院、城市公共环境、旅游景区、政府等部分。
福州艺翔建筑模型有限公司是专业从事建筑模型设计制作的专业公司，是中国实力雄厚的著名企业。
至今已有十多年模型制作专业经历，拥有实力的团队，在中国重点城市均设有分公司，丰富的制作经验，先进的技术设备及建筑艺术的完美结合，公司拥有资深模型制作专家和优秀的环境景观设计师，并创造出了许多完美、极具震撼力的微缩世界。
公司承接各类模型制作项目：
房地产销售模型、城市规划模型、室内剖面模型、投标方案模型、展览模型、古建模型、园林景观模型、厂区规划模型、机械模型及先进的声光电多媒体模型。
从两家公司的简介可以看出，他们具备的共同特点都是以营利为目的的企业，经营业务也大同小异，主要为城建部门以及房地产商制作建筑模型。
而福州大学创客空间是非盈利的组织，目的是为拥有创意思想的人提供一个技术支持平台，如上所述，对于盈利企业而言，创客空间的优势在于得天独厚的宣传平台，通过大学辐射至整个城市乃至全国，创客空间的知名度提升必然会带动与其合作企业。
所以，对于这两家建筑模型公司而言，参与合作和投资是有利的。
3.2.1提供技术支持，帮助培养建模人才。
福州大学是一所综合性大学，覆盖专业广泛，其下的建筑学院将会成为建筑模型项目的主力军，据了解，建筑学院专业以抽象，复杂著称，学生们会花上几天时间完成一幅制图。
此项目平台的搭建不仅在教学上给他们提供方便，同时通过实际动手能力也能缓解学业压力。
对于企业而言，通过技术人员的专业指导，学生们更能获得书本以外实际能力的提高，这样也就培养出了更多的建筑学人才。
为企业以后的人才获取增加了一大渠道。
3.2.2合作双赢，宣传企业正面形象。
对于盈利企业而言，正面积极的形象是获得消费者信赖和加强老顾客忠诚度，吸引新顾客的一大方式，福州大学创客空间旨在鼓励更多年轻人“玩”出梦想，激发创意点子，这无疑是教学方式的创新，具有教育的正面意义。
并且对于两家公司来说，非盈利，公益类项目似乎没有进入其业务范围，参加福州大学创客空间建筑模型项目，也拓宽了业务面。
时间2021.03.10
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