它已经超过30多年了，据发明了3-D打印，但在某些方面，该技术仍然是未开发潜力的前沿。
三维打印——和一般的增材制造——是将材料一层一层地按计算机软件确定的模式沉积，以精确制造一个三维物体的过程。这项技术已被用于制造髋关节和牙科植入物，以及建筑模型和航天工具，包括宇航员最近在国际空间站上打印的套筒扳手。
然而，在大多数情况下，3d打印是一种小规模的制造工具，工程师和设计师用来快速打印出原型。近年来，更便宜的台式3d打印机的出现推动了创客运动，让学生和业余爱好者有机会试验这项技术。
麻省理工学院(MIT)当代技术与机械工程三井职业发展副教授约翰·哈特(John Hart)表示，3d打印的早期教育是帮助该技术作为一个行业扩展的关键。2013年，哈特创建了麻省理工学院研究生课程2。S998(增材制造)，探索3d打印的基础、应用和含义。学生们参加讲座，学习使用商业3d打印机制作定制物品，并参加桥梁建造比赛，看谁能设计和打印重量最轻、最坚固的桥梁。机械工程专业的研究生贾米森·戈(Jamison Go)帮助创建了这些实验室并指导了这些项目。
HART在期刊中描述了该课程及其结果添加剂制造．学生们的课堂项目已经带来了几项专利和创业努力。
“我非常喜欢创造和教导课程，我为学生所做的事情和意味着什么来说，这意味着附加制造业的潜力”哈特说。“此外，我认为对世界各地的教师分享我们的教学方法很重要，这可以更好地动手教育，加速设计和制造业的创新。”
当学生们熟悉了3d打印的原理和过程后，哈特要求他们重新发明这项技术。
“如果他们可以设想以前从未制作的3-D打印机或无法使用当前打印机无法打印的有用材料，则请注意他们完全思考。”哈特说。“我们确定最大的问题或创造性的机会，然后缰绳，然后说，”我们实际上是什么可以做的？“
事实证明，HART和学生确定了3D打印机可以形成一些相当意外的材料。学生的最终项目包括他们专门用于打印熔融玻璃甚至软冰淇淋的印刷品。该课程不仅教育了学生，还表明了HART 3-D打印可能持有的内容。
“当你看看即使是最基本的3-D打印机时，它是一种了解机器设计，软件和材料处理的车辆，”HART说。“这是一个非常动手的，眼睛的途中学习和创新。”
ABC为3-DP
对于那些捕获哈特添加剂制造课程的学生来说，这种经验是一种集中的，学期的3-D印刷剂量。该课程始于技术基本原则的讲座，以及学生可以在桌面打印机进行实验室进行实验室。
作为第一个实验室分配，学生被要求设计和打印零件或部件的装配，这将难以使用传统的制造方法制造。对于这些部件，学生选择为电子设备，小珠宝，电缆组织器和自定义电路板的情况打印个性化配件。在打印零件后，学生们检查了它们的缺陷，评估了相关的3-D印刷过程的局限性。
在学生们习惯使用3d打印机后，哈特向他们发起了一项建造桥梁的竞赛，要求他们用3d打印出强度与重量比例最高的多部分桥梁。设计包括它们的内部组成和整体形状，其中一个设计灵感来自鸟喙的骨骼结构。然而，获胜的设计是最简单的，可以作为一个单独的作品打印，并解开以跨越指定的尺寸。
根据HART的纸张，对于课程的Capstone项目，学生被要求“概念化，证明，设计和原型对添加剂制造技术的新颖贡献”。HART通过建议主题踢了项目，包括印刷新材料，如食物，生物材料或复合材料，提高了3-D印刷的速率和质量，或将扫描施加到3-D印刷过程中。
哈特说:“除了知识和想法，学生们无畏的态度和快速构建原型的能力，以及使用从研究实验室到创客空间的空间，对于构建硬件和使项目成为现实至关重要。”
从冰箱到火焰
在课程结束时，学生在向公众开放的世博会上展示了他们的最终项目。一个项目尤其是一款即时绘制：一个3-D打印机，可打印软冰淇淋。学生使用低成本的打印机，将其翻转过，并将其放在一个小冰箱内，从而从旋转的烹饪中喂养了一流的冰淇淋溶液。为了迅速冻结冰淇淋印刷，学生还在液氮的饲料中。通过这种设置，他们在星星和圆圈的三维模式中印刷冰淇淋。
另一名学生团队（包括一款经验丰富的玻璃鼓风机）设计了一款打印机，用于制造出熔融玻璃的雕塑 - 自提出专利以来他们拥有的设计。
“他们完全从头开始建立了他们的打印机，并在麻省理工学院玻璃实验室进行了实验，”哈特说。“他们从炉子里舀出熔融玻璃，并将其倒入打印机，并在他们学会控制过程中时，用火炬站在它旁边。”
HART希望关于班级的文章将有助于其他机构在3-D打印中发展教育举措，这对于扩大其能力和应用至关重要。除了研究生课程外，他还为专业人士提供一周的夏季计划，吸引了来自各种学科的高管，工程师和设计师。他还希望在麻省理工学院形成一个行业联盟，以支持加性制造业的努力。
“通过我们的教学和研究，我们希望为3-D打印开辟新的机会，”Hart说。“对我来说，尚不清楚所有这些机会。这只是世界创造力的时间问题。“
提交：工业自动化
