教育中的 3D 打印技术、基础知识和每种技术的优势。

3D打印是近年来科技领域最重要的趋势之一，但与一般观念相反，它并没有被简化为一种机器，而是一套允许创造物体的技术无需模具或最小值。 每种技术都有自己的用途和应用，也有自己的材料。

如今，有几种设备在课堂上非常有用，而且年复一年，越来越多的学校使用它们来开展教育项目。 STEAM 技能， 例如，在找工作时，年轻人越来越看重的是科学、技术、工程、艺术和数学领域的技能。 3D打印就是其中之一。

教育的重要性

打印 3D 模型培养学生参与过程的技能，让他们适应变化并解决错误。这样，学习就不仅仅是基于观察，而是通过打印您自己创建的文件来学习。通过将 3D 打印整合到课堂中，学生可以敞开心扉接受无数的可能性，包括创建单个或分段的 3D 对象，以及增强所有现有对象，从而培养创造力和组织能力。

从蓝图转向 3D 设计并能够触摸自己的创作，这为学习带来了更加真实和动态的方法。这样知识的同化就会自然发生。

小学和中学的 3D 技术不仅可以激发参与度并鼓励创造性思维，从而增加 STEM 学科的学习机会 ，但通过将其融入不同的学科，它可以作为教师为学生的未来做好准备的平台，促进他们获得解决问题的技能和经验。

就职业教育和培训 (VET) 而言，3D 技术的实施包含了比设备工作原理更多的信息;它邀请学生探索设计的各个方面，从纸上绘图、使用 3D 软件设计或建模，到准备 3D 打印文件。

3D 打印机为学校教育提供了无限可能，它们可以适应每个教育水平的需求，实现快速投资回报。 当今有许多 3D 打印技术可用，但最常见和最容易获得的两种是 FFF/FDM 和激光。

材料挤压：FFF/FDM

FDM（熔融沉积成型）技术，也称为 FFF（熔丝制造商），是当今市场上应用最广泛的技术。该技术包括通过将已熔化的细丝逐层沉积来获得零件，方法是将其引入挤出机，挤出机在高于其熔点的温度下对其进行加工。灯丝直径有两种类型（1.75 毫米和 2.85 毫米），这项技术的最大优势是可用材料种类繁多，价格经济，并且可以将它们组合在一起，例如，减少后处理通过在印刷品中加入可溶性支撑材料来去除支撑。此外，该设备的维护非常简单，仅限于在挤出机堵塞时校准轴或加热挤出机。

图 1：Raise3D E2 3D 打印机。来源：Raise 3D.

这项技术非常适用于坚固、大型、机械和耐热的部件。但是，尽管在材料挤压技术方面具有上述优势， 它们有一个方面无法与激光技术竞争，那就是，尽管它们需要更多的后处理时间，但它们更加精确和快速。

激光（SLA、SLS）

这种类型的打印机不是沉积灯丝，而是将整个层投射到材料上，材料在移动时固化。

在立体光刻或 SLA 中，当您将光敏液态树脂暴露在光源下时，就会发生光聚合。当光源被控制时，你可以塑造一个物体。该技术将液态树脂置于罐内，通过上下移动平台，在激光的帮助下一次固化一层材料。

就 SLS 而言，它是一种能够通过烧结或熔化塑料或金属粉末颗粒来制造完全固态部件的技术。该技术将非常细的材料粉末投放到平台上，必要的材料熔化到平台上，然后覆盖一层新的粉末。该技术的变化取决于熔化能量的来源和所使用的材料。在 SLS 的情况下，它是用塑料完成的，主要是用激光熔化的尼龙 12。

图片 2：学生使用 Formlabs 打印机。资料来源：Formlabs。

这些类型的技术非常适合在需要更坚固的零件上制作小细节或复杂的饰面，实现更高的精度并节省打印时间。 然而，与长丝打印相比，它们更昂贵，因为树脂和机器本身都更昂贵。

孩子们呢？ 好吧，还有一些适合儿童使用的打印机，它们具有所有安全措施，并经过特别调整以满足教室中存在的需求：专为儿童设计的绝缘、材料和操作。桌面3D打印机制造商XYZprinting开发了专为儿童设计的Toybox打印机。 然而，它并不总是与 3D 打印机有关，例如，3Doodler 为其 3D 铅笔提供了一系列学习包。

图片 3：3Doodler。富恩特：Wobleworks。

3Doodler 笔是一种通过促进 3D 艺术作品的创作将 3D 打印融入学校的简单方法， 使学生对三维有基本的认识。

课堂实施

将 3D 打印纳入专业学位和学校的重要性是事实。 由于培训对于 3D 技术的应用和实施至关重要，尤其是对于工业而言，它已成为一种职业必需品。

这项技术的实际应用可以融入各种学校科目，为学生简化通常困难的理论概念 .但是在西班牙的学校里找到一台 3D 打印机既不容易也不常见，尽管有一些实验性举措已经成功地做到了，但它的使用几乎总是针对特定项目或整个项目日。在其他国家，例如美国或英国，它们正在被纳入课堂，意识到它们作为教育资源的潜力、它们的多功能性和鼓励学生积极参与的可能性。

为什么应该加速更明显地包含这项技术的一些原因包括：

1. 激励学生并鼓励学习。

2. 它加快了学习过程。
3. 改进信息保留。
4. 培养批判和反思能力。
5. 它鼓励集体和个性化学习。

在将某些项目具体化的过程中，儿童和青少年可以掌握复杂的基本概念。通过实践吸收这些概念，学生在学习过程中保持积极性。 毫无疑问，在教育环境中使用 3D 设备可以让学生开展不同的项目和活动，从而增强他们的 STEAM 技能，提高他们的团队合作能力，增强他们的自尊心和创造力。