【十有五年】之二十四:初中部-3D建模社

[ 发布时间 ]:2018/6/22 20:13:52 [ 点击次数 ]:604

浏览字号: 

 

【社团简介】

南师附中江宁分校初中3D建模社是由我校初中学生根据自己对3D建模的喜好,自愿参与,并按照学校一定的要求组织成立的学生社团。社团活动是在社团指导教师的指导下,学习Rhinoceros 3D建模软件,打印3D建模作品,参加各级各类比赛和展览,从而培养社员“求知,协作,创新”的意识。

1���ź�Ӱ.jpg

社团合影

2�������.jpg

社团社徽

3ָ����ʦ_����.jpg

指导教师_葛新

4-2015���糤_�ƽ�.jpg

2015级社长_黄今

5-2016���糤_������.jpg

2016级社长_朱泽熙

6�����糤_�׵���.jpg

现任社长_孔德宇

社团自2015年成立以来,曾多次被评为校精品社团,在历届校科技节期间成为师生关注的焦点,目前有越来越多的学生开始热爱3D建模,优秀作品也层出不穷。

2017����һ��12��������1.jpg

2017级初一(12)黄肇宁

2017����һ��13���غ��5.jpg

2017级初一(13)关含睿

2017����һ��13���غ��6.jpg

2017级初一(13)关含睿

2017����һ��13�����ɭZ1.jpg

2017级初一(13)王成璟

��Ա��ʾ��ӡ����1.jpg

社员演示打印过程

��Ա�������洴��1.jpg

社员正在认真创作

��֯��Ա����ι�ѧϰ.jpg

组织社员外出参观学习


【3D建模及打印所需的软件、工具和材料】

1、3D建模软件

3D建模就是通过三维制作软件通过虚拟三维空间构建出具有三维数据的模型,目前常用的三维制作软件有很多,大体可分为两类,一类是采用NURBS方式建模,另一类则采用多边形网格建模,我们社团使用的Rhinoceros软件就是一种以NURBS方式建模的三维制作软件,因此它能够更好地控制物体表面的曲线度,从而能够创建出更逼真、生动的造型,且对计算机硬件的要求不高,非常适合学校使用。

ͼ9.jpg

2、3D打印机

3D打印机就是一种以数字3D模型文件为基础。运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体的机器。

ͼ10.jpg

3、3D打印材料

目前常用的3D打印材料主要有ABS塑料,PLA聚乳酸再生生物可降解材料,光敏树脂液体,尼龙粉末,金属粉末,陶瓷粉末,石膏粉末等材料。我校使用的是PLA聚乳酸再生生物可降解材料,即环保又安全。

ͼ11.jpg

4、3D打印后期处理小工具

(1)镊子(2)尖嘴钳(3)砂纸(4)钢板尺(5)锉刀(6)美纹纸

ͼ12.jpg

3D建模及打印的过程

3D打印就是以计算机三维设计模型为蓝本,用软件将其离散分解成若干层平面切片,然后由数控成型系统利用激光束、热熔喷嘴等方式将粉末状、液状或丝状金属、陶瓷、塑料、细胞组织等材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成型,制造出实体产品。下面3D打印的基本过程:

1、3D建模

3D建模通俗来讲,就是通过三维制作软件将虚拟三维空间构建出具有三维数据的模型。目前我们使用的是Rhinoceros 5这样一款优秀的3D建模软件。

ͼ13.jpg


2、切片处理

切片实际上就是把你的3D模型切成一片一片,设计好打印的路径(填充密度,角度,外壳等),并将切片后的文件储存成.gcode格式,一种3D打印机能直接读取并使用的文件格式。然后,再通过3D打印机控制软件,把.gcode文件发送给打印机并控制3D打印机的参数,运动使其完成打印。它的作用是和3D打印机通讯。

ͼ14.jpg

3、3D打印

 启动3D打印机,通过数据线、SD卡、等方式把STL格式的模型切片得到Gcode文件传送给3D打印机,同时,装入3D打印材料,调试打印平台,设定打印参数,然后打印机开始工作,材料会一层一层地打印出来,层与层之间通过特殊的胶水进行粘合,并按照横截面将图案固定住,最后一层一层叠加起来,就像盖房子一样,砖块是一层一层的,但累积起来后,就成一个立体的房子。最终经过分层打印、层层粘合、逐层堆砌,一个完整的物品就会呈现在我们眼前了。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。

ͼ15.jpg

4、打印后期处理

3D打印机完成工作后,取出物体,做后期处理。比如,在打印一些悬空结构的时候,需要有个支撑结构顶起来,然后才可以打印悬空上面的部分。所以,对于这部分多余的支撑需要去掉,做后期处理。

ͼ16.jpg

其次,有时候3D打印出来的物品表面会比较粗糙(例如SLS金属打印的),需要抛光。抛光的办法有物理抛光和化学抛光。通常使用的是砂纸打磨(Sanding)、珠光处理(Bead Blasting)和蒸汽平滑(Vapor Smoothing)这三种技术。

还有,除了3DP的打印技术可以做到彩色3D打印之外,其他的一般只可以打印单种颜色。有的时候需要对打印出来的物件进行上色,例如ABS塑料、光敏树脂、尼龙、金属等,不同材料需要使用不一样的颜料。

【学生感悟】

不知不觉参加“3D打印技术与应用”社团已经快一年了,我不仅学到了3D打印技术,更收获了快乐。

刚来到这个社团是满心欢喜,但又是懵懂的,不知到底该做什么,怎么做,对什么都充满好奇。随后,在葛新老师与老社员们的指导下,渐渐地学会了一些3D打印的技术,懂得了该如何设计模型,知道了做好模型,还可以打印出来。看着打印机飞快地运转着,像变魔术一般,很快便将设计的模型完完全全呈现在我们面前,我是又惊喜,又诧异,感叹着技术的强大。通过3D打印机,我们制作了许多模型:枪、苹果、奖杯……没有做不到,只有想不到。

我喜欢“3D打印技术与应用”社,这是一个充满科技气息的社团。

——初二(14)班 陈葛鑫

葛老师就像我们的朋友一样,经常花课余时间与我们一起探讨,一起学习。在他的指导下,我们很快学会了制作模型和怎样打印。渐渐地,我们从简单的苹果、杯子,到现在人物、奖杯……一切都从开始的不可能转化为了现实。

3D打印社,是一个充满爱的大家庭。老师、同学互相帮助,互相学习。每当有人遇到困难,都会有人给予帮助。在大家的帮助下,一个个的模型在打印机高速的运转下呈现在了我们的眼前,十分高兴,也十分感动。

3D打印社是一个温暖的社团。它,一定是我初中三年中最难忘的记忆。

——初二(14)班 洪梦凡