D長城（課件）小學(xué)勞動

3.3D長城勞動準(zhǔn)備簡介萬里長城萬里長城是中華民族的象征，是我國古代一項偉大的防御工程。它凝聚著我國古代人民的堅強意志和高度智慧，體現(xiàn)了我國古代工程技術(shù)的非凡成就，顯示了中華民族的悠久歷史，長城是古代中國在不同時期為抵御塞北游牧部落聯(lián)盟侵襲而修筑的規(guī)模浩大的軍事工程的統(tǒng)稱。長城東西綿延上萬華里，因此又稱作萬里長城?，F(xiàn)存的長城遺跡主要為始建于14世紀的明長城，西起嘉峪關(guān)，東至遼東虎山，全長公里，平均高6至7米、寬4至5米。長城是我國古代勞動人民創(chuàng)造的偉大的奇跡，是中國悠久歷史的見證。它與天安門，兵馬俑一起被世人視為中國的象征。修筑萬里長城的緣由在戰(zhàn)國時期，匈奴強大起來，不斷擄掠秦、燕三國北部邊境，秦國為了防止匈奴人南掠，昭王下令于隴西、北地、上郡北部邊境修筑長城，并派軍駐守秦代蒙恬大規(guī)模筑長城。

長城是中國古代的軍事防御工事，是一道高大、堅固而且連綿不斷的長垣，用以限隔敵騎的行動。春秋戰(zhàn)國時期列國爭霸，互相防守，長城修筑進入第一個高潮，但此時修筑的長度都比較短。秦滅六國統(tǒng)一天下后，秦始皇連接和修繕戰(zhàn)國長城，始有萬里長城之稱。什么是3D打印技術(shù)?3D打印技術(shù)是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。之所以叫“打印機”，是因為它與普通打印機工作原理基本相同，借鑒了打印機的噴墨技術(shù)，只不過，普通的打印機是在紙上噴一層墨粉，形成二維(2D)文字或圖形，而3D打印噴出的不是墨粉，而是融化的樹脂、金屬或者陶瓷等“印材料”，打印機內(nèi)裝有液體或粉末等，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，則能“打”出三維的立體實物來。勞動過程

第一步1.繪制出圖1所示的烽火臺、圖2所示的城墻及圖3所示的烽火臺與城墻之間的連接件。2.繪制出圖4至圖6所示的蜿蜒件1、蜿蜒件2、蜿蜒件3，分別將其拼插至兩個城墻之間，使得城墻呈現(xiàn)出蜿蜒起伏的效果。3.依據(jù)實際情況將各部件進行同比例縮放，調(diào)整各部件至合適大小。第二步

在老師的指導(dǎo)下，使用3D打印機按步驟打印出長城各部件，實物效果如圖7至圖12所示，各部件的數(shù)量可依據(jù)長城長度自行決定。第三步

準(zhǔn)備一張木板，將其放在水平面上，按照如下步驟制作3D長城:1.如圖13所示，將綠色黏土牢固粘貼在木板上制成山脈。2.如圖14所示，將第2步中打印完成的各部件放在山脈上，隨山脈起伏進行組裝。3.調(diào)整長城形狀，使其達到最佳效果，得到的半成品，如圖15所示。第四步

添加仿真樹等裝飾物，完成制作，如圖16所示。拓展：3D打印的應(yīng)用1.軍事領(lǐng)域應(yīng)用例如2013年5月5日，25歲的德克薩斯大學(xué)法律系學(xué)生科迪·威爾森首次完全使用3D打印技術(shù)制造出一把手槍。隨后他把手槍的設(shè)計圖紙發(fā)布在自己的網(wǎng)站DEFCAD上。3D槍支打印圖以CAD文件的形式傳播，需要專業(yè)軟件來閱覽，接著便需要3D打印機來一個個打印零件，組裝成手槍。3D打印槍支，如下圖所示。2．航空航天領(lǐng)域航空航天業(yè)希望獲得重量輕、強度大、可靠性好等苛刻要求又為大幅提升AM技術(shù)性能指標(biāo)提供了很好的客觀環(huán)境。例如：在航空發(fā)動機領(lǐng)域，從購買原材料到最終加工成零部件，如使用傳統(tǒng)制造技術(shù)材料的利用率有的僅在10%～20%，很多貴重金屬材料都被切成廢屑,浪費了原材料、刀具、工時和能源；如使用增材制造技術(shù)理論上可以實現(xiàn)材料100%的利用。3D技術(shù)可以加工復(fù)雜零部件，且更省材料、時間和能源，因此，在航空航天、大型船艦維護等“高精尖”領(lǐng)域很有優(yōu)勢。3D打印的航空發(fā)動機燃燒室及燃油噴嘴，如下圖所示。3．醫(yī)療領(lǐng)域目前，3D打印已成功應(yīng)用于定制植入物、假體和組織支架。SLS選區(qū)激光燒結(jié)、SLM選區(qū)激光熔融和EBM電子束熔融三種AM技術(shù)在歐洲和美國獲得了醫(yī)用許可。主要有兩類醫(yī)用材料：堅固耐用的塑料和具有生物兼容性的金屬材料，如醫(yī)用級TC4鈦合金和Co-Cr合金，如圖3-14所示。醫(yī)用鈦合金3D打印在交通工具零部件制造中的使用機會巨大，尤其適用于生產(chǎn)高端的專業(yè)級小型汽車零部件。由于可以免去模具等工裝制作成本，縮短開發(fā)周期，故3D打印技術(shù)也非常適合汽車零部件研發(fā)過程中小批量產(chǎn)品的制作。據(jù)報道,2014年9月3D打印的汽車,如下圖所示，這輛汽車只有40個零部件，建造它花費了44個小時，最低售價1.1萬英鎊。5.在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用據(jù)報道,2014年8月21日，采用超大型3D打印機，10幢3D打印建筑在上海張江高新青浦園區(qū)內(nèi)正式交付使用，建筑過程僅花費24小時，如圖所示。

3D打印建筑3D電路已經(jīng)被證明可以實現(xiàn)傳統(tǒng)印刷電路板的類似功能。這種環(huán)繞在電子產(chǎn)品輪廓外圍的3D電路結(jié)構(gòu)，有助于設(shè)計產(chǎn)品的最佳造型，不需要再像傳統(tǒng)印刷電路板那樣為了適應(yīng)產(chǎn)品的外觀而在形狀和大小上受限。3D電路，如圖所示。立體電路珠寶商將使用3D打印制造限量版產(chǎn)品，目前已經(jīng)可以用鈦合金材料打印吊墜。以激光燒結(jié)黃金合金材料打印制作項鏈的技術(shù)也是可行的，而制作這種鏈子傳統(tǒng)上需要復(fù)雜而昂貴的機械。自由成型的特性使得3D打印適用于廣泛的消費類產(chǎn)品。3D打印技術(shù)制