3D打印实验室建设方案探析

（3）实验室建设分阶段、有计划的进行。第一阶段主要完成手持式三维扫描仪、计算机及桌面式打印机的采购配置工作；第二阶段主要以建设工业级扫描仪及工业3D打印机、测量仪器为主。分期逐步配置一整套的三维数字设计制造硬软件设施。
（4）)以师资队伍的建设为核心，加强人才建设力度，采取引进、进修培养、兼职等措施提高实验教学队伍的水平，建设一支教学思想先进、知识和年龄结构合理的实验教学队伍。
（5）制定实验室开放管理制度。坚持以学生为本的教育理念，不断挖掘人员和资源潜力，编制实验室开放内容，不断扩大开放领域。为学生、教师和社会提供更优质服务。
三、实验室功能定位
1、教学
首先，可服务于工业设计、数控技术、模具设计与制造等相关专业的实验教学需要；其次，可满足相关课程设计及毕业设计的需要；最后，满足学生参加科技创新类活动的需要。
2、科研
通过实验室建设，搭建高水平的科研技术水台，充分发挥学校特色及教师综合业务水平。利用尖端的各种设备，辅助师生在快速成型技术、工艺设计及材料等方面完成相关科研工作，提高学校在3D打印技术领域的科技创新能力。
3、对外服务
（1）为企业解决技术难题、提供产品设计开发的相关服务；
（2）承担对外加工任务，主要面向传统加工方法难以制造的复杂类零件加工；
（3）企业员工技术培训服务；
四、实验室建设方案
（一）实验室配置原则
以产品零件（装配体）测绘、设计、模具、检测、制造流程为主线，实验室按照数据采集、逆向设计、三维检测、3D打印、快速模具、后处理等项目，注重设备对创意设计、工业设计、模具开发的覆盖。整体培养学生综合的三维数字化设计制造实操能力。
（二）主要建设进度和功能
结合企业需求及学校实际情况，实验室采取分期建设。其中一期以国产设备为主，主要以增强学生认知水平和对3D打印技术的了解为目的，功能定位以演示、教学为主。二期可以考虑投入工业级设备，为学生技能训练和服务企业提供保障，功能定位以教学、科研、技术服务为主。
一期主要设备：
类别 设备名称 用途 服务课程
数据采集 手持式三维扫描仪 理解三维扫描的过程和原理，课堂教学使用 3D扫描技术及应用
数据处理 计算机 做零件设计优化和数据计算 3D扫描技术及应用、逆向工程
设计软件 逆向设计软件 逆向设计
输出设备 桌面式3D打印机 适合于3D打印工艺的教学、培训和实操 3D打印设备的原理与维护、机械创新设计
通过一期建设，实验室基本满足教学、演示功能，可以用ABS塑料进行小型创意产品和零件的制作，进行一定的功能验证。
二期主要设备及软件：
类别 设备/软件名称 用途 服务课程
数据采集 工业级三维扫描仪 特别适用于复杂曲面、柔性物体或易磨损的模具、样品、工件的测量 3D扫描技术及应用、逆向工程
输出设备 工业级高精度三维打印机 超精细三维打印机，5微米层厚，精度高，细节表现力好，适合精密零件的制作 3D设计综合实训、现代制造技术3D打印设备的原理与维护
检测 三坐标测量机 零件测量 检测技术与控制工程、数控加工技术
检测 工业投影仪 高效率检测各形状复杂工件的轮廊尺寸及表面尺寸 数控加工技术

通过二期建设，实验室功能可以实现教学、应用型科研、和社会服务。主要产品包括铸造模型、模具、创意产品、机械零件直接打印等。可以实现工业产品从创意、设计、制造、检测测量、后续加工的一体化生产过程。
实验室布局
实验室布局分三个区域：工艺设计区、加工区和讨论区。具体布置如图1所示。
设计区：主要摆放计算机并安装工艺设计软件，实现逆向设计、加工工艺设计等功能。
加工区：完成加工任务，主要设备有桌面式3D打印机、光固化快速成型机、三坐标测量机及其他相关附件。
讨论区：为学生提供知识交流的平台，可完成实验数据的整理、实验报告的填写及疑难问题的讨论等。
五、结束语
目前，我国3D打印技术正迅速发展，正处于技术发展的关键时期，势必会造成相关专业人才紧缺的现状。学校开设3D打印专业，加强实验室建设，将在最大限度内发挥高校培养3D打印技术人才的功能，为社会培养优秀的应用型、创新型、技能型人才，必将会对我国的3D打印产业起到巨大的推动作用。

参考文献
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