弥合增材制造技能差距：教育部门如何转型增材制造

教育部门在开发新的增材制造技术和工艺方面发挥着越来越大的作用。随着大学越来越多地建立 3D 打印实验室以进一步开展研究和生产工作，学生和学者都在探索增材制造提供的新可能性。那么教育部门可以通过哪些方式改变 AM？

作为探索增材制造对各个行业影响的系列的一部分，今天我们来看看 3D 打印在教育中的当前应用，以及该行业如何改变 AM。

教育：弥合 AM 技能差距

增材制造目前正面临技能短缺的问题，这是更广泛采用增材制造的障碍之一。尽管越来越多的大学配备了 3D 打印实验室并提供更多的增材制造学位，但仍缺乏旨在培养下一代 AM 专业人员的多学科教育计划，尤其是在设计领域。

正是在这里，大学和研究机构可以通过开发旨在教育学生如何处理增材制造的特殊需求的计划，在填补技能差距方面发挥重要作用。例如，由于增材技术的独特性，增材制造的设计需要一种全新的产品设计方法。因此，了解各种增材技术、材料范围和工艺注意事项对于培养下一代增材制造设计师和工程师至关重要。

一所寻求解决这一差距的大学是拉夫堡大学，该大学推出了新的硕士课程，旨在教育学生有关增材制造的设计注意事项。随着其他大学创建和实施自己的增材制造特定课程，学生将能够更好地了解如何进行增材制造设计，包括如何使用拓扑优化等高级工具来增强设计阶段。

研究的沃土

如今，高等教育机构处于新增材制造技术和材料创新研究的前沿。进行的大部分研究都对促进各行各业的应用开发做出了重大贡献，鼓励制造商探索增材制造的好处。

更快的 AM 系统

感兴趣的一个关键主题是如何提高 AM 的速度和效率 系统。去年年底，麻省理工学院的工程师通过开发桌面 FDM 3D 打印机取得了突破，其速度比同行快 10 倍，这对 FDM 零件的生产产生了影响。同样，谢菲尔德大学最近开发了所谓的高速金属烧结——一种新的金属 3D 打印方法，旨在提高激光熔化技术的生产速度。

增材制造设计

拉夫堡大学是一个为 DfAM 铺平道路的机构，拥有广泛的研究活动。例如，该大学正在对使用增材制造的汽车零件的设计和定制进行持续研究。此外，该大学还拥有英国领先的增材制造中心之一——增材制造研究小组，拥有广泛用于跨学科研究的最先进的 3D 打印实验室。

材料

增材制造材料是另一个广泛研究的领域 目前正在一些研究机构和大学进行。例如，佛罗里达州立大学的高性能材料研究所 (HPMI) 和佛罗里达州立大学工程学院已加入该计划，探索先进 3D 打印材料用于太空探索的可能性。对混合和多材料 3D 打印可能性的研究才刚刚触及皮毛，对 AM 的新型创新材料的开发具有重要意义。

在高等教育中拥抱 3D 打印

教育部门的增材制造提供了一个很好的机会，通过提供动手学习的方法来丰富学生的学习体验。

医疗

医学院校大量使用 3D 打印来创建有形的 3D 模型作为视觉效果 学习辅助工具。例如，澳大利亚的麦考瑞大学和西悉尼大学率先使用 3D 打印人体骨骼进行解剖学研究。由于 3D 对象比单独的数字模型具有更好的说明价值，因此 3D 骨骼复制品不仅是让学生参与学习过程的好方法，而且与使用传统方法制作的复制品相比，其生产成本也低得多。明尼苏达大学医学院的泌尿外科是另一所使用 3D 打印的医学院，在这种情况下，它为学生制作解剖模型以练习外科手术并制作更便宜的专业工具替代品。

机器人

3D 打印也是教授机器人技术的流行工具。例如，加州大学的研究人员开发了一种具有 3D 打印设计的低成本教育机器人套件，为学生提供了定制的自由和探索机器人和电子技术的创新平台。

架构

将 3D 打印纳入建筑设计是另一个用例，有助于拓宽学生的学习经验并培养创造力。例如，奥斯陆建筑与设计学院 (AHO) 在许多创造性应用中使用增材制造，鼓励学生通过 3D 打印尝试复杂的建筑设计。该大学还在研究产品设计如何从增材技术中受益。

另一个例子是佛罗里达国际大学建筑与艺术学院的 CARTA 创新实验室。在那里，建筑专业的学生可以使用 3D 打印机重新构想建筑并探索新的设计可能性。

自动化流程

随着增材制造在大学和研究机构中使用的扩大，学生和研究人员现在可以要求生产他们的设计。然而，需求的增加意味着 3D 打印请求的人工管理会变得低效和费力。

随着需求的增加，大学和研究机构内的 3D 打印实验室需要自动化其 AM 工作流程。为教育部门的需求量身定制的工作流管理软件提供了一系列好处，例如请求和成本计算的自动处理、实时跟踪和自动文件准备。例如，AHO 在其 AM 部门实施了 RP Platform 的自动化软件，使用它来提高预生产阶段的效率，以及管理生产和跟踪请求。

教育——增材制造的重要领域

高等教育机构和原始设备制造商之间的合作可以为增材制造带来巨大的回报，从缩小技能差距到打造增材制造的新趋势。事实上，为了让增材制造真正蓬勃发展，原始设备制造商和制造商以及大学将在培训下一代增材制造专业人士方面发挥关键作用。

随着对增材制造系统、材料工艺和其他增材制造领域的持续研究，很明显，大学和研究机构将继续在成功弥合理论与实际实施之间的差距方面发挥关键作用。

这是我们的第三个 工业和增材制造系列 — 为什么不看看我们上一篇关于 AM 的文章 影响医疗行业 ？