MSE4777/zh

▼本页面是密歇根理工大学 (MTU)课程MSE4777 OA 和 MSE4777 OB/MSE5777/EE4777/EE5777：开源 3D 打印 的一部分。请在讨论页留言。本课程在秋季学期开设，不可公开编辑。

MSE4777 OA 和 MSE4777 OB/MSE5777/EE4777/EE5777 开源 3D 打印介绍了使用开源 3D 打印的分布式增材制造。

本课程首先概述开源硬件和技术发展的理论与实践，重点介绍并演示软件和用户社区的应用。接下来，课程将详细介绍自复制快速原型机背后的开源电子元件的设计、使用和维护。然后，课程将涵盖开源3D打印技术的技术演进，重点关注如何通过创新来提升性能和优化材料选择。

每位学生都将搭建一台定制的RepRap打印机，课程内容涵盖硬件、固件、切片软件以及用于操作和维护该设备的打印机控制器软件。最后，课程还将探讨RepRap技术的材料特性、应用及其影响。

本课程面向材料科学与工程以及电气与计算机工程专业的高年级本科生和研究生，同时也欢迎其他工程或科学领域对该主题有浓厚兴趣的学生选修。研究生需完成本科生的所有课程作业以及一项深入的研究项目。

• 学分：3.0
• 讲座-娱乐-实验：（3-0-[0-3]），（3 小时讲座和 0-3 小时实验）
• 时间：2019年秋季
• 上午 9:35 - 上午 10:50，TR
• 28 G006
• 2019年9月3日 - 2019年12月13日
• 讲师：用户：JMPearce
• 3D打印机使用帮助：https://groups.google.com/a/mtu.edu/forum/? hl=en #!forum/most-delta-users-l 然后使用邮箱：most-delta-users-l@mtu.edu
• 课程讲座将在课后约1.5小时通过Canvas上的Huskycast平台进行。

为什么是3D打印？数据公司Wanted Analytics最近的一份报告显示，在一个月内，包括生物医学、软件和交通运输行业在内的各个领域的工程类职位招聘信息中，有35%要求应聘者熟悉3D打印技术。 [1]福布斯解释了为什么3D打印如此重要。

为什么要开源？因为开源软件更有价值，所以你会赚更多钱。最新分析显示，关键词为“Microsoft Windows”的工作平均年薪为 64,000 美元，而关键词为“Linux”的工作平均年薪为 99,000 美元。[2]

本课程费用为 500 美元。这笔费用将用于购买一套MOST Delta RepRap 2套件，供您在课程期间使用。课程结束后，您可以保留自己组装和改装的打印机。其设计与上图大致相同，但请注意，这项技术发展迅速，到秋季时设计将会有所改进。

教材：JM Pearce，《开源实验室》（Elsevier出版社，2014年）。ISBN：9780124104624。其他阅读材料包括课堂讲义、在线阅读和通过电子邮件发送的PDF文件。请参阅课程安排中的超链接。

本课程将以小组研讨的形式进行，学生需课前阅读课程材料并积极参与课堂讨论。大部分课堂时间将以翻转课堂的形式用于项目实践。每位学生需负责搭建一台RepRap 3D打印机，并用它来完成项目。学期末，学生需就每个子主题向全班同学进行项目汇报。

研究生将与本科生一起上同样的课，做同样的项目，但他们还需要在学期结束前对RepRap设计进行重大改进。他们将在课堂上展示他们的改进成果。

在线学生的作业内容相同，但他们将通过 YouTube 而不是亲自进行展示。

所有学生均可在此处观看课堂视频。

• 学习聚合物增材制造 (AM) 和 3D 打印的基础知识，以及新兴材料（例如金属、陶瓷、柔性材料、纳米复合材料、生物材料）和复杂结构的基础知识。
• 学习自由开源硬件 (FOSH) 设计、许可和文化的基础知识。
• 了解并演示自复制快速原型（RepRap）3D打印机的制造、维护、故障排除和操作。
• 了解基于熔融沉积成型（FFF）的 3D 打印的工作原理、功能和局限性。
• 理解“3D打印设计”的原则，并从速度、质量、成本、环境影响、社会控制和灵活性等方面对增材制造工艺与传统制造工艺进行比较和对比。
• 亲身体验 RepRap 3D 打印机；使用这些机器制造越来越复杂的示例零件，对零件进行后处理，并研究结果。
• 熟悉开源增材制造的完整工作流程，包括计算设计工具、固件、软件、文件格式、刀具路径生成和特性分析。
• 了解如何为 RepRap 3D 打印制作新零件和修改现有零件，以满足定制应用的需求。
• 研究利用 3D 打印进行分布式制造的应用，包括消费品、科学仪器和相关技术。
• 将开源 3D 打印置于不断发展的分布式制造基础设施的背景下进行考察。

成绩将根据以下因素评定：

• 研究生还必须完成对 RepRap 的改进，或者制作价值 1000 分的 3D 打印自动化科学装置，并获得 2000 分的满分。

每天扣除10%，最多扣除5个工作日，超过5个工作日则不予计分。唯一例外情况是因病请假（需提供证明文件）。缺席的项目将按总百分比的负平方进行扣分。

学生应遵守良好的行为规范、出勤率、积极参与课堂活动并与同学合作完成小组作业。合作/剽窃规则：鼓励小组项目合作，但个人项目和考试必须独立完成。考试允许使用计算器，但禁止使用电子通讯设备。

学术规章和程序均受大学政策约束。学术不端行为将按照大学政策处理。如果您有可能影响您在本课程中表现的残疾，或需要根据《美国残疾人法案》获得便利安排，请尽快与我联系，以便我们做出适当安排。平权行动办公室要求您注意以下事项：密歇根理工大学遵守所有关于歧视的联邦和州法律法规，包括1990年《美国残疾人法案》。如果您有残疾，并且需要合理的便利安排以确保您在密歇根理工大学平等地获得教育或服务，请致电学生事务处，电话：487-2212。对于其他有关歧视的问题，您可以联系您的导师、您所在学术单位的主任/院长，或致电平权项目办公室，电话：487-3310。

请注意：在学习本模块之前，阅读材料会定期更新。

OSL=开源实验室教材，课程列表

1. 观看RepRap 视频，RepRap 项目 - Ranellucci
2. RepRap 构建 OSL 第 5 章，Delta 构建概述：MOST，Athena 构建概述，AthenaII，AthenaII-Franklin 故障排除，AthenaII 零件文件，Athena 主板，需要帮助请访问https://groups.google.com/a/mtu.edu/forum/?hl=en#!forum/most-delta-users-l然后使用电子邮件：most-delta-users-l@mtu.edu
3. 软件 - Delta Software：MOST（旧）、Slic3r、Cura、Cura Lulzbot ed。 , RepRapPro Slicer ,调整 AtoZ Cura 插件, Matter Control
4. Franklin——如何在您的 777 打印机上安装 Franklin，Franklin 使用视频，Franklin 使用方法（完整版），Franklin 破解，打印机控制器 - Printrun，更新的 Franklin 主分支（更改设置时 Franklin 会崩溃）。http ://github.com/phidiasllc/athenaII/tree/master/franklin
5. 马林在雅典娜二号上
6. Matter Hackers 3DP故障排除指南

1. OSL 第二章 OSH 简介、大教堂与集市、微软 OSH、OSH 简介视频、TEDxBoulder - Nathan Seidle（Sparfun）- 开源硬件将如何统治世界、Lulzbot 工厂参观及 Jeff Moe 对 OSH 业务的讨论、Ray Kurzweil 的《加速回报定律》、创客们是否提出了一个更加开源的未来？- Idea Channel，PBS 数字工作室、2015 年开源软件爆发之年、开源能否改变电子硬件？、开源的经济学
2. OSL 第 3 章 操作系统许可操作系统许可、知识共享版权许可、GNU/Linux 操作系统软件、3D 打印的未来：更智能的知识产权策略，更少的诉讼、维修权
3. OSL 第 4 章 操作系统微控制器Arduino 教程、Makershed 对比、Jeremy Blum 的 TED 演讲、Nathan Seidle - SparkFun

1. RepRap IRC、RepRap 论坛、RepRap 组、Lulzbot 论坛黑客
2. Arduino论坛，大多数Delta用户
3. 免费开放的设计资源库，例如 http://www.yeggi.com/、http://www.stlfinder.com/ 以及现在的维基共享资源。
4. 技巧：支撑、筏、部件、方向、填充、切片软件选择、问题图解指南、RepRap 打印故障排除图解指南、RichRap Slic3r 更胜一筹、活动铰链、后处理、非平面切片
5. Appropedia，示例 4777 用户页面

1. 机械强度：开源3D打印机在真实环境条件下制造的部件的机械性能，PLA颜色对3D打印部件材料性能的影响，所有材料的预印本
2. OpenSCAD、OpenSCAD 手册、GitHub 上的大部分 SCAD 库、面向对象的 OpenSCAD、RapCAD、Aaltoblock、Thingiverse 格式的自定义工具、OpenSCAD 科学入门讲义、GraphsCAD、如何在 OpenSCAD 中使用多边形进行圆角
3. Blender、使用 Blender 进行 3D 打印建模、Blender 中的 2D 转 3D、使用 Blender 创建用于打印的 3D 模型：高级技巧、Blender 曲面设计教程
4. FreeCAD，Bram de Vries FreeCAD 视频教程， 在 FreeCAD 中使用 OpenSCAD 的技巧，OSE FreeCAD
5. 技巧 -多色3D 打印，来自 McMaster-Carr，3DHubs - 如何优化 FFF 设计
6. 使用开源软件将 2D 图像转换为 3D 模型以进行打印，通过 Inkscape 将图像转换为 OpenSCAD，凯尔特结 SCAD，Blender 的贝塞尔曲线和结脚本
7. MOST Delta 改造- 另请参阅：Github MTU-MOST 代码库、开源注射泵、开源金属 3D 打印机、MOST 改造（尚未完成，但正在完善中）、另一种 PCB 设计方法
8. 开源摄影测量、开源3D扫描仪、Lithopanes、Meshroom、Prusa教程
9. 全控制 G 代码编辑器

1. OSL 第 1 章示例：3D 打印科学设备，Tekla Lab 请求
2. OSL 第5章
3. OSL 第6章
4. OSL 第7章

1. 支持开源适用技术
2. 利用开源适用技术的3D打印实现自主可持续发展
3. OSAT的开源3D打印
4. 3D打印机如何助力偏远落后社区发展——主板
5. 回收机器人
6. 开源生态学 TED 演讲

1. 后处理
2. 用于注塑成型的 3D 打印
3. MyMiniFactory设计手册
4. 《经济学人》——第三次工业革命，我们何去何从——开源金属3D打印机的类型
5. 研究显示，制造商要求建立开放的3D打印生态系统
6. 3D打印海报制作技巧
7. 卡扣式设计技巧
8. 混音哈士奇雕像

其他相关视频资料：第一届“低成本 3D 打印在科学、教育和可持续发展中的应用”国际研讨会，25. 希望与担忧，27. 开源硬件和 Arduino，31. 史前藏品：数字化 Leaky 藏品以及关于数字版权和博物馆专有藏品的有趣观点，33. 将 CAD 模型转化为实物：Ranelucci 视频，54. 3D 打印的未来：另一个 Ranelucci 视频。

• 技术学院创客大赛：玛丽·雪莱的《弗兰肯斯坦》迎来200周年！
• 美国能源部：增材制造在灾害应对中的应用
• 美国能源部：固态照明（SSL）——光学材料的增材制造
• 美国制造太阳能奖

• 如何在3D打印行业找到工作
• 塑料银行实习机会，请参阅：

  

• Re:3D 实习项目http://www.re3d.org/careers/
• CNC雕刻机零件实习http://www.cncrouterparts.com/
• Aleph Objects (Lulzbot) 的职位空缺：https://www.lulzbot.com/company/job-opportunities和全职工作：http://web.archive.org/web/20191014191327/https://www.alephobjects.com/jobs.html
• Shapeways招聘信息https://www.shapeways.com/jobs
• 开源生态沉浸式项目https://wiki.opensourceecology.org/wiki/OSE_Immersion_Program
• OSHWA 现已成为 501c3 非营利组织http://www.oshwa.org/individual-membership/
• LinkedIn上的人道主义创造者
• 的确
• 3D打印行业招聘信息
• https://uscareers-renishaw.icims.com/jobs/2472/application-engineer/job