上海交通大学学生创新中心是在原工程培训中心的基础上重建的,承担全校师生的实践教学工作。多年来,它在全国中美青年制造商交流中心的评价中获得了优异的评价。第一批中美青年制造商交流中心上市建设单位、上海重点现代工业学院和第一批国家创新创业学院。
学生创新中心作为上海交通大学新生工程实践、项目制作、课程打印、校园科技竞赛团队设备制作的重要支撑平台,购买了大约50台3D打印机,以满足各种实践和竞争的需要。
创新中心负责人评价:拓竹3D打印机的易用性、打印速度和精度完全符合其使用需要,有效提高了实践教学的效率和效果。
自2018年以来,创新中心开始建设3D打印集群。随着时间的推移,3D打印技术不断迭代升级,设备进行了多轮更新。旧设备的性能已不能满足学生日益多样化和频繁的打印需求。自2022年以来,拓竹的3D打印设备逐步引进,规模已超过50台。后续计划使用拓竹的3D打印设备更换更多的旧设备。
目前,创新中心的拓竹设备主要承担教学任务、开放服务三部分(学生提交订单、打印)、支持创新协会,部署在不同的实验室和教学区域,承担不同的责任。
学生创新中心不仅承担教学任务,还负责学生期末项目和竞赛项目的加工需求。维护近100个设备规模的3D打印集群已成为运营的必要条件。
3D打印教室
教室里有10个X1CC,用于打印课堂教学中的学生设计作品,覆盖全校所有理工科学生。每节课大约有20名学生参加。
主要教学3D打印的基本概念,FDM 3D打印技术的原理、耗材的类型和特点、切片原理、多色打印技术原理、切片软件的使用等。
完成理论学习后,学生将进一步掌握上级软件的使用方法,并开始设计自己的3D打印模型。通过观察打印过程,直接在课堂上打印模型,加深对3D打印技术的理解,分析打印成品中的潜在问题,从实践中更有效地学习。最后,打印模型可以作为课程学习的纪念品带回。
在最初的45分钟课程中,10台设备只能完成一组10名学生的教学,使用拓竹设备可以增加到20-30名学生。拓竹的高速打印性能确保了所有学生基本上都能在课堂上完成打印工作,保持了教学节奏的流畅性,提高了教学效率。
代加工区域
代加工区位于创新中心一楼,主要用于开放服务的4台X1CC,即满足学生提交的打印需求。
学生通过平台提交3D打印订单,由中心员工和学生团队按照指定要求完成打印任务,该服务模式类似于外部加工机构的工作流程,不同项目需求不同,打印工艺、材料和颜色要求不同,因此设备各种耗材支持及其默认打印参数设置尤为重要。
X1系列配备了密封功能、硬化钢挤出机和喷嘴,可以适应各种耗材类型,包括美学材料和工程材料。内置摄像头通过人工智能技术实现了第一层印刷质量检测、堵塞检测和高帧率远程监控,结合AMS组件的自动材料更换功能,确保了多样化工程材料和美学材料的印刷需求。
学生使用3D打印机制作校徽
建筑专业的学生使用多色3D打印技术设计城市沙盘
艺术专业的学生使用多色3D打印技术制作娃娃
多色3D打印技术的引入使设计成为现实。3D打印的高定制和快速制造特性使每个学生都有机会设计和制造自己独特的模型。
学校还可以充分利用设备资源,摆脱设备短缺等问题的限制,为每个学生提供个性化的工程实践能力培训和培训。