3D打印技术基础及应用PDF电子书下载

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第1章 绪论 1

1.1 3D打印发展历程与趋势 2

1.1.1 国外发展历程 2

1.1.2 国内发展历程 4

1.1.3 未来发展趋势 6

1.2 3D打印原理概述 7

1.2.1 3D打印基本原理 7

1.2.2 3D打印工作流程 7

1.2.3 3D打印与传统制造 9

1.3 3D打印技术分类 10

1.3.1 按成形工艺分类 10

1.3.2 按加工材料分类 13

1.4 3D打印材料概述 14

1.4.1 常见的3D打印材料 15

1.4.2 新兴的3D打印材料 18

1.4.3 3D打印材料的发展趋势 20

1.5 3D打印技术应用领域 20

1.5.1 工业制造领域的应用 21

1.5.2 建筑设计领域的应用 21

1.5.3 生物医药领域的应用 22

1.5.4 汽车制造领域的应用 22

1.5.5 大众消费领域的应用 23

1.6 3D打印技术的机遇与挑战 24

1.6.1 3D打印技术的发展机遇 24

1.6.2 3D打印技术的未来挑战 25

思考与练习 27

第2章 3D打印的数据建模与处理 28

2.1 三维建模的方法 28

2.1.1 计算机辅助设计 29

2.1.2 逆向工程 31

2.2 STL数据和文件输出 34

2.2.1 STL文件的格式 34

2.2.2 STL文件的精度 35

2.2.3 STL文件的基本原则 37

2.2.4 STL文件的错误 38

2.2.5 STL文件的编辑和修复 39

2.2.6 STL文件的输出 40

2.3 三维模型的切片处理 40

2.3.1 成形方向的选择 41

2.3.2 主要切片方式 42

2.3.3 数据描述方式 44

思考与练习 45

第3章 光固化成形工艺及应用 46

3.1 概述 46

3.1.1 工艺发展 46

3.1.2 工艺特点 47

3.2 SLA成形工艺 48

3.2.1 基本原理 48

3.2.2 后处理 52

3.3 成形系统 53

3.3.1 SLA成形系统 53

3.3.2 DLP成形系统 55

3.3.3 PolyJet成形系统 57

3.4 成形材料 58

3.4.1 光敏树脂的性能要求 58

3.4.2 光敏树脂的组成 58

3.4.3 光敏树脂的分类 59

3.5 SLA成形制造设备 59

3.6 SLA成形质量影响因素 63

3.6.1 原理性误差 64

3.6.2 工艺性误差 65

3.6.3 后处理误差 68

3.7 SLA的应用 68

3.7.1 功能性和装配性测试 69

3.7.2 辅助铸造 70

3.7.3 制造原型零件 71

3.7.4 陶瓷制备 72

思考与练习 73

第4章 选择性激光烧结工艺及应用 74

4.1 概述 74

4.1.1 工艺发展 74

4.1.2 工艺特点 75

4.2 SLS成形工艺 76

4.2.1 基本原理 76

4.2.2 后处理 78

4.3 SLS成形系统 79

4.3.1 光学扫描系统 80

4.3.2 供粉及铺粉系统 82

4.4 SLS成形材料 83

4.4.1 对材料的要求 84

4.4.2 成形材料分类 84

4.5 SLS成形制造设备 88

4.6 SLS成形影响因素 92

4.6.1 原理性误差 93

4.6.2 工艺性误差 96

4.6.3 后处理误差 102

4.7 SLS的应用 102

4.7.1 模具制造 102

4.7.2 产品试制与验证 103

4.7.3 辅助铸造 103

4.7.4 原型制作 103

4.7.5 医学应用 104

思考与练习 104

第5章 选择性激光熔化工艺及应用 105

5.1 概述 105

5.1.1 工艺发展 105

5.1.2 工艺特点 106

5.2 SLM成形工艺 107

5.2.1 基本原理 107

5.2.2 后处理 108

5.3 SLM成形系统 108

5.3.1 光学系统 108

5.3.2 铺粉系统 111

5.3.3 气体循环系统 112

5.4 SLM成形材料 113

5.4.1 材料特性 113

5.4.2 常用的粉末材料 115

5.5 SLM成形制造设备 117

5.6 SLM成形影响因素 119

5.6.1 原理性误差 119

5.6.2 工艺性误差 122

5.6.3 后处理误差 129

5.7 SLM的应用 130

5.7.1 航空航天 130

5.7.2 医学植入体 131

5.7.3 模具制造 131

5.7.4 汽车零部件制造 132

思考与练习 133

第6章 熔融沉积成形工艺及应用 134

6.1 概述 134

6.1.1 工艺发展 134

6.1.2 工艺特点 135

6.2 FDM成形工艺 136

6.2.1 基本原理 136

6.2.2 后处理 137

6.3 FDM成形系统 138

6.3.1 运动机构 138

6.3.2 挤出机构 139

6.3.3 喷头 140

6.4 FDM成形材料 141

6.4.1 成形材料 141

6.4.2 支撑材料 144

6.5 FDM成形制造设备 145

6.6 FDM成形影响因素 147

6.7 FDM的应用 151

6.7.1 概念模型可视化 151

6.7.2 性能和功能测试 152

6.7.3 装配校验 153

6.7.4 制造原型零件 154

6.7.5 快速模具的母模 155

思考与练习 156

第7章 三维印刷成形工艺及应用 157

7.1 概述 157

7.1.1 工艺发展 157

7.1.2 工艺特点 158

7.2 3DP成形工艺 159

7.2.1 基本原理 159

7.2.2 后处理 159

7.3 3DP成形系统 160

7.3.1 喷墨系统 161

7.3.2 运动系统 164

7.4 3DP成形材料 164

7.4.1 粉末材料 164

7.4.2 黏合剂 165

7.5 3DP成形制造设备 166

7.6 3DP成形影响因素 168

7.7 3DP的应用 170

7.7.1 概念模型可视化 170

7.7.2 辅助铸造 170

7.7.3 制造原型零件 172

7.7.4 医疗领域应用 172

思考与练习 174

第8章 分层实体制造工艺及应用 175

8.1 概述 175

8.1.1 工艺发展 175

8.1.2 工艺特点 176

8.2 LOM成形工艺 177

8.2.1 基本原理 177

8.2.2 后处理 178

8.3 LOM成形系统 180

8.3.1 切割系统 181

8.3.2 升降系统 184

8.3.3 加热系统 185

8.3.4 原料供应与回收系统 189

8.4 LOM成形材料 190

8.4.1 薄片材料 191

8.4.2 热熔胶 193

8.4.3 涂布工艺 194

8.5 LOM成形制造设备 194

8.6 LOM成形影响因素 196

8.6.1 原理性误差 196

8.6.2 工艺性误差 198

8.7 LOM的应用 203

思考与练习 206

第9章 其他成形工艺及应用 207

9.1 形状沉积制造工艺及应用 207

9.1.1 概述 207

9.1.2 SDM成形工艺 208

9.1.3 SDM成形系统 210

9.1.4 SDM成形材料 211

9.1.5 SDM成形制造设备 212

9.1.6 SDM成形影响因素 213

9.1.7 SDM的应用 214

9.2 电子束熔化成形工艺及应用 216

9.2.1 概述 216

9.2.2 EBM成形工艺 217

9.2.3 EBM成形系统 218

9.2.4 EBM成形材料 220

9.2.5 EBM成形制造设备 221

9.2.6 EBM成形影响因素 222

9.2.7 EBM的应用 223

9.3 激光近净成形工艺及应用 224

9.3.1 概述 224

9.3.2 LENS成形工艺 225

9.3.3 LENS成形系统 226

9.3.4 LENS成形材料 228

9.3.5 LENS成形制造设备 229

9.3.6 LENS成形影响因素 230

9.3.7 LENS的应用 231

思考与练习 233

第10章 3D打印综合实例 234

10.1 SLA综合实例 234

10.1.1 案例分析 234

10.1.2 成形设备 235

10.1.3 3D打印 236

10.2 SLS成形综合实例 241

10.2.1 案例分析 241

10.2.2 成形设备 242

10.2.3 3D打印 243

10.3 SLM成形综合实例 247

10.3.1 案例分析 247

10.3.2 随形冷却水路设计及模流分析 248

10.3.3 成形设备 252

10.3.4 3D打印 253

10.4 FDM成形综合实例 259

10.4.1 案例分析 259

10.4.2 三维建模 259

10.4.3 成形设备 265

10.4.4 模型切片与FDM打印 265

10.5 3DP成形综合实例 269

10.5.1 案例分析 269

10.5.2 三维建模 269

10.5.3 成形设备 273

10.5.4 模型切片与3DP打印 273

思考与练习 278

参考文献 279

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