前言
前 言2015年8月,国务院总理李克强主持国务院专题讲座,讨论加快发展先进制造与3D打印等问题。讲座中,中国工程院院士、西安交通大学教授卢秉恒介绍了我国制造业发展现状、世界3D打印主流技术等。李克强总理指出,智能制造模式正在引发制造业深刻变革,3D打印是有代表性的颠覆性技术,实现了从等材、减材到增材的重大改变,改变了传统制造的理念和模式。国务院这样高度重视3D打印的发展,可见3D打印未来的战略意义有多么重大。

3D打印在民众中的普及和传播是托了影视的福,大众知道3D打印,不是成龙的《十二生肖》,就是007电影里的3D打印汽车,再就是媒体的打印房子、打印枪支等新闻。3D打印只能成为一种噱头么,显然不是的。3D打印技术不仅在高精尖制造行业里面得到了广泛的应用,而且有更多的应用实例走进了我们的生活,因此,我们有必要去了解3D打印技术,了解3D打印技术到底能给我们带来什么样的好处,以及如何操作和使用这种新的工具。

笔者认为,3D打印不仅仅是创客用于开发新产品的工具,这门技术更是冲破人类想象力和创造力束缚的“马良神笔”。这里有必要提出一个新的概念:创造性智商,简称“创商”。

一些人的智商和情商甚至财商都很高,但是在创造力方面却因循守旧,没有新的创意和突破。因此只能去拿来主义和山寨别人的创意和产品。有了“创造性智商”不仅可以突破传统思维,而且可以引领时代,更是我们在世界变局中制胜的法宝。当今是创业创新最好的时代,突破和创新已经成为常态,“万众创新,大众创业”成为国家大力倡导的理念。

3D打印技术正是这样一种可以突破传统、突破想象力束缚的一道闪电,可以直接将人类的想象变成现实,将想象力和创造力无限放大。就像计算机当年的流行,之后又带来了互联网的兴起,所以每个人都应该去了解和掌握3D打印。几年内,每个家庭都将成为一个小型化的工厂,快递小哥一敲门,各种打印的材料送到家里,家里的3D打印机就可以替您完成任何想要的东西,吃的、玩的、用的等等,互联网让我们足不出户就能了解天下事,3D打印也可以让我们足不出户制作出天下的物品。

为解决好多人想了解3D打印,又不知道如何开始的需求,承蒙机械工业出版社的信任,我们将一些3D打印玩家多年来的应用经验全盘托出,整合成“3D打印建模?打印?上色实现与技巧”不同的软件系列,形成一个系统的学习资料,让大家了解整个3D打印的基本流程。

本书的第1章为3D打印的基础知识部分,从创客运动的意义讲起,让读者知道创客对3D打印的推动作用,并让读者了解3D打印的来源和历史,以及3D打印的原理和技术优势,对于市场上主流的3D打印技术也做了介绍,列举了3D打印在各行业的几大应用。当然,3D打印在各行业的应用不胜枚举,本书中仅列举几个代表性的实例,让读者简要了解3D打印技术的应用,以后可以根据自身的行业特点,对某一行业进行更深入的研究。最为重要的是,引用了一些专家的观念并结合对3D打印机几大趋势的预测,开拓读者对3D打印机未来发展的一些思路。

3D打印最重要的部分在于打印模型的建立,没有模型的3D打印机就相当于枪没有了子弹,失去了威力。第2章介绍了3D打印的模型文件格式,总结了一些常见的3D打印模型获取方式,比如网上下载、照片建模、网页建模、扫描建模等。

第3章以很多高校工科生和机械工程人员都熟悉的AutoCAD软件为例,进行了软件建模的详细讲解。3D打印建模软件有很多,AutoCAD不是最简单的建模软件,但是最为常见,很多人都有相关的经验和基础,容易上手。本书的建模部分按生活类和艺术摆件、建筑、工业零件几个实例详细讲解了建模过程。甚至不会AutoCAD软件的初学者,也可以了解简单的建模过程,可以在计算机里一步步建立头脑中自己想要的模型,并利用3D打印机打印出来。

第4章的主要内容是在正式打印之前,让读者了解3D打印材料的知识,比如怎么选择打印材料,怎么判断打印材料的优劣。3D打印模型文件的错误检查对打印出合格的模型也相当重要,在本章节中也做了相关知识介绍。最后对书中3D打印机附带的切片软件做了介绍,因为大部分桌面级FDM 3D打印机的操作和切片软件的界面都是大同小异,即使读者选用了不同品牌甚至自己组装的3D打印机,在本章节中也可以了解切片软件的设置对打印模型成品质量的影响。

第5章进入正式的3D打印机操作实战,让没接触过3D打印机的读者有直观的认识,掌握一些基本的技巧。有过操作3D打印机经验的读者也可以比较自己使用的3D打印机的不同之处,学到一些实用的操作知识。

第6章为3D打印模型之后的上色和后期整理。本章中对打印后的模型修整和上色提出了一整套的方案。相对于普通模型爱好者,3D打印模型有其相似和不同之处,本章节提供了一些实用的办法甚至是土办法,给3D打印模型爱好者一些启示和简单明了的经验。在本章的最后一部分,以工业零件齿轮为例,让读者了解整个建模、3D打印、上色的流程。其他几个实例模型的打印过程和上色流程相似,文中不再赘述。

附录提供了3D打印机常见的故障排除和保养方法,以及国内的部分3D打印模型下载链接、一些3D打印机厂家和3D打印网站的信息,让读者随时关注3D打印产业的发展和信息的更新。

为让读者有现场操作的即视感和直观体验,避免阅读文字的乏味,本书附带光盘内容如下:AutoCAD建模之后导出的7个STL模型(齿轮、卡通电话虫、咖啡杯、兔子笔筒、相框、凉亭和纸抽盒),有3D打印机的读者可正常打印;AutoCAD建模视频7个,总计时长近50min;3D打印机打印模型过程视频,时长近26min;3D打印模型后期整理视频,时长近20min。

附录部分,因为3D打印产业在不断发展,只能选取一些常见的3D打印厂家和网站,也请其他厂家和网站谅解。

本书不仅适合初学者进入3D打印的神奇世界,更适合一些3D打印爱好者操作进阶,以及3D打印行业专业人士查缺补漏。

3D打印涉及的学科较多,如材料学、计算机图形设计和机械原理等,而3D打印在工业、医疗、食品等行业交叉的深度和广度非一家所能涵盖,笔者只能将近年来摸索出的实战经验奉献给读者,权作抛砖引玉。书中错误和不当之处,诚恳接受大家的批评和指正。

本书第1章、第2章、第4章、第5章、第6章和附录部分,3D打印机打印模型过程视频和后期整理视频均由大连木每三维打印有限公司完成,第3章和AutoCAD建模视频由于东平、潘生樾完成。为了让读者了解流程和不浪费时间,在3D打印过程中,每个模型打印长达几个小时,因此只截取关键部分演示。打磨过程和上色过程也做了演示,用最实用的方法上色。实际上,3D打印模型需要经过耐心、细致的打磨,准备更多的工具,上色效果会更好。

本书在成书过程中得到了各方面的支持,首先要感恩机械出版社对我们公司的信任,将编辑3D打印专业书籍的重任委托给我们,并与我们传播和推动3D打印的理念不谋而合;感谢大连理工大学MBA谭晓梅的支持,为我们提供了3D打印行业方面的见解;感谢大连硕远科技提供的蓝蛙3D打印机和3D打印机软件作为演示,以利于3D打印操作的录制和文字部分的顺利完成;感谢艺术手绘师于海洋在模型上色部分的操作;感谢我们公司技术培训总监张延全在3D打印切片软件部分的详细讲解,感谢我们公司艺术总监高军毅在打印视频录制过程中付出的汗水,向他们的认真精神和付出表示敬意。更为重要的是,大连市创业者公共实训(孵化)基地向我们公司提供的创业场地和资源,我们才能顺利进行3D打印的推广和培训工作,我们对国家的创业扶持政策和大连人社局创业孵化基地的各位领导表示最衷心的感谢。

3D打印值得您的学习和投入,我们公司3D打印培训平台www.mdnb.cn将为您提供更多实用的3D打印知识,期待您加入3D打印的神奇世界!

宋 闯大连木每三维打印有限公司 总经理


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