3D打印建模课程大纲（适配 FDM/SLA/SLS/MJF 主流工艺，覆盖建模→检查→切片→打印→后处理全流程）

火星人教育核心定位：区别于纯艺术建模，聚焦 “可打印、易打印、打印成功”，解决“建模好看但打印失败/报废”的核心问题，适配零基础、设计爱好者、创客、工业设计/ 产品设计学生及从业者。

总课时：40 课时（系统精通班）| 20 课时（零基础速成班）| 30 课时（进阶实战班）教学模式：工艺原理 + 建模实操 + 模型检查 + 切片演练 + 打印验证 + 后处理 + 问题复盘

核心目标：掌握 3D 打印专属建模规范，能独立完成不同工艺的模型设计、修复与打印落地，输出合格的 3D 打印成品。

模块一：3D 打印基础认知（4课时）—— 先懂工艺，再建模型

学习目标

理解 3D 打印核心工艺与材料特性，建立 “建模服务于打印” 的底层逻辑，避免工艺适配错误。

核心内容

1. 3D 打印主流工艺与选型（2 课时）

1. 工艺原理：FDM（熔融沉积）、SLA（光固化）、SLS（选择性激光烧结）、MJF（多射流熔融）的成型逻辑
2. 工艺对比：精度、成本、材料、适用场景（FDM→入门 / 结构件；SLA→高精度 / 文创；SLS/MJF→尼龙 / 功能件）
3. 设备认知：桌面级 FDM（Ender/Prusa）、SLA（光固化机）、工业级设备的建模要求差异
   2. 3D 打印材料与建模适配（1 课时）
4. 常用材料：PLA（入门首选）、ABS（耐热）、PETG（韧性）、光敏树脂（高精度）、尼龙（SLS/MJF）、TPU（柔性）
5. 材料特性对建模的影响：PLA 易翘曲→需加底座；TPU 柔性→避免过细结构；树脂收缩→预留公差
   3. 3D 打印全流程拆解（1 课时）
6. 标准流程：建模→模型检查修复→切片→打印→后处理→成品验收
7. 常见打印失败原因：建模问题（破面 / 壁厚不足 / 悬空）、切片问题（支撑 / 填充）、设备问题（温度 / 层高）

实操案例

• 识别不同工艺的打印成品，分析其建模适配要点
• 梳理个人打印项目的工艺 + 材料选型方案

模块二：3D 打印建模软件基础（6 课时）—— 选对工具，高效建模

学习目标

掌握 1-2 款3D打印主流建模软件的核心操作，重点掌握3D 打印专属设置（单位、精度、封闭性）。

核心内容（分软件模块，可按需选择）

方向 1：Rhino（NURBS 建模，工业设计 / 精密件首选，4 课时）

1. 软件基础：安装、单位设置（毫米 mm，精度 01mm，3D 打印刚需）、视图控制、图层管理
2. 基础建模：曲线绘制（Line/Arc/ControlPointCurve）、实体成型（Extrude/Revolve/Sweep/Boolean）
3. 3D 打印专属操作：封闭实体生成（Cap/Join）、实体检查（Check 命令）、模型导出（STL/3MF 格式）

方向 2：Fusion 360（参数化建模，结构件 / 可动件首选，4 课时）

1. 软件基础：界面认知、草图绘制、参数化设计（尺寸约束 / 驱动）
2. 核心建模：拉伸 / 旋转 / 扫描 / 放样、布尔运算、钣金 / 螺纹建模（适配 3D 打印螺丝）
3. 3D 打印专属：实体验证、模型轻量化、STL/3MF 导出设置

方向 3：Blender（细分建模，文创 / 潮玩 / 有机造型首选，4 课时）

1. 软件基础：界面、编辑模式（点 / 线 / 面操作）、细分曲面（Subdivision）
2. 核心建模：基础几何体编辑、雕刻建模（适合潮玩 / 摆件）、拓扑优化
3. 3D 打印专属：封闭网格生成（Remesh）、壁厚检查、STL 导出

实操案例

• 用 Rhino/Fusion 360 绘制基础几何件（方块 / 圆柱 / 支架）并导出 STL
• 用 Blender 制作简单潮玩摆件并优化网格

模块三：3D 打印建模核心规范（8 课时）——建模的 “黄金法则”，避免打印报废

学习目标

掌握 3D 打印专属建模规范，解决破面、壁厚不足、悬空、干涉等核心问题，这是课程核心难点。

核心内容

1. 封闭性：3D 打印的 “第一准则”（2课时）

• 核心要求：模型必须是封闭实体 / 封闭网格，无破面、无开放边、无重叠面
• 检查工具：Rhino（Check/ShowEdges）、Fusion 360（检查几何体）、Blender（统计信息）、Meshmixer（检查缺陷）
• 修复方法：补面（FillSurface/EdgeSrf）、焊接（Weld）、合并（Join）、重建曲面
  2. 壁厚控制：不同工艺的 “生死线”（2课时）

• 最小壁厚标准（行业通用）：

• 壁厚优化：均匀壁厚（避免局部过薄 / 过厚导致翘曲 / 缩水）、镂空设计（轻量化，SLS 首选）
  3. 悬空与过悬：减少支撑，降低打印难度（2课时）
• 核心规则：FDM悬垂角≤45°（无需支撑），＞45° 需加支撑；SLA 可承受更小悬垂角，但仍需避免大面积悬空
• 建模优化：斜切结构（将垂直面改为斜面）、加支撑柱（建模时预留，而非切片自动生成）、镂空替代实心
• 案例：手机支架悬空结构优化、潮玩头部悬空处理
  4. 公差与配合：可动件 / 装配件的关键（1课时）
• 配合间隙：3D 打印件需预留1-0.3mm间隙（FDM 取 0.2-0.3mm，SLA 取 0.1-0.2mm）
• 螺纹建模：3D 打印螺纹不建议做精密螺纹（易粘粉 / 层纹），推荐做简化螺纹或螺母嵌件
• 卡扣设计：卡扣壁厚5-2mm，倒钩角度 30-45°，适配 FDM 打印
  5. 其他禁忌：避免细小特征与尖角（1 课时）
• 禁止：直径＜1mm 的细杆、孔径＜1mm 的小孔、尖锐棱角（易断裂 / 模具磨损）
• 优化：细杆加粗、小孔扩孔、尖角倒圆角（5-R1）

实操案例

• 修复破面模型（Rhino/Meshmixer实操）
• 优化悬空模型，将60° 悬垂角改为40°，无需支撑
• 设计可动关节模型，预留2mm 配合间隙

火星人教师

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