《三維列印設計與製造》是2013年科學出版社出版的圖書，作者是楊繼全、戴寧、侯麗雅。
基本介紹
- 書名：三維列印設計與製造
- 作者：楊繼全、戴寧、侯麗雅
- ISBN：978-7-03-038957-2
- 頁數：292
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2013年
- 裝幀：平裝
- 開本：B5
內容簡介,目錄,
內容簡介
三維列印是基於數位化的先進設計與製造技術，廣泛套用於工業產品開發、教育與科研、醫療衛生、建築、軍事、藝術等領域。三維列印也是一門涉及機械、電子、計算機、化學、物理、材料等多學科交叉技術，且其內容隨著相關學科與專業的發展而不斷豐富。
本書結合作者在三維列印領域從事多年科研、教育與產業轉化等方面的成果，圍繞三維列印技術各關鍵技術進行闡述，共分9章，分別為緒論、三維列印基礎理論、三維列印材料技術、三維列印能源技術、三維列印數據反求技術、三維列印軟體技術、異質材料三維列印技術、三維實體微列印技術及三維列印技術在快速模具製造、醫療工程等方面的套用。
本書可供機械工程、儀器科學與技術、電氣工程、電子科學與技術、自動化、計算機、化學工程等各專業的本科生、研究生作為專業教學用書，也可供其他涉及三維列印技術的教學與科研人員及工程技術人員等參考用。
本書結合作者在三維列印領域從事多年科研、教育與產業轉化等方面的成果，圍繞三維列印技術各關鍵技術進行闡述，共分9章，分別為緒論、三維列印基礎理論、三維列印材料技術、三維列印能源技術、三維列印數據反求技術、三維列印軟體技術、異質材料三維列印技術、三維實體微列印技術及三維列印技術在快速模具製造、醫療工程等方面的套用。
本書可供機械工程、儀器科學與技術、電氣工程、電子科學與技術、自動化、計算機、化學工程等各專業的本科生、研究生作為專業教學用書，也可供其他涉及三維列印技術的教學與科研人員及工程技術人員等參考用。
目錄
第1章 緒論
1.1 三維列印技術概述
1.1.1 三維列印成型原理
1.1.2 三維列印定義
1.1.3 三維列印起源
1.1.4 三維列印技術分類
1.1.5 三維列印特點
1.1.6 三維列印技術套用
1.2 三維列印成型工藝
1.2.1 光固化成型
1.2.2 疊層實體製造
1.2.3 選擇性雷射燒結
1.2.4 熔融沉積製造
1.2.5 三維印刷成型
1.2.6 形狀沉積製造
1.2.7 三維列印各成型工藝比較
1.3 三維列印技術的發展現狀
1.3.1 國外三維列印發展水平
1.3.2 國內三維列印技術的發展現狀
1.3.3 我國三維列印技術研究的不足及發展對策
1.4 三維列印發展的趨勢
參考文獻
第2章 三維列印基礎理論
2.1 現代成型理論
2.2 三維列印的統一描述模型
2.2.1 三維列印零件的固化單元及cAD模型的實體點
2.2.2 離散一疊加過程的3個層次
2.3 三維列印零件的變形理論
2.3.1 三維列印零件的特點
2.3.2 三維列印零件變形的巨觀表現
2.3.3 三維列印零件的層內應力分析
2.3.4 三維列印零件的層間應力分析
2.4 三維列印零件的精度研究
2.4.1 三維列印的精度分類
2.4.2 三維列印零件精度檢測的測量次數的最佳化
2.4.3 影響三維列印零件精度的因素
2.5 異質材料三維列印的理論基礎研究
2.5.1 STL檔案格式
2.5.2 STL的細化
2.5.3 基於STL檔案的微四面體的創建
2.5.4 微四面體創建流程
參考文獻
第3章 三維列印材料技術
3.1 概述
3.2 SL工藝成型材料
3.2.1 概述
3.2.2 光敏樹脂複合材料
3.2.3 發展與展望
3.3 SLS工藝成型材料
3.3.1 高分子粉末材料
3.3.2 石蠟粉末材料
3.3.3 陶瓷粉末材料
3.3.4 覆膜砂粉末材料
3.3.5 塑膠粉末材料
3.3.6 金屬粉末材料
3.4 IOM工藝成型材料
3.4.1 紙材
3.4.2 陶瓷
3.5 FDM工藝成型材料
3.5.1 熔絲線材
3.5.2 FDM陶瓷材料
3.5.3 木塑複合材料
3.5.4 FDM支撐材料
3.6 3DP工藝成型材料
3.6.1 塑膠材料
3.6.2 金屬材料
3.6.3 陶瓷材料
3.6.4 其他成型材料
3.6.5 3DP支撐材料
3.7 供料系統的設計
3.7.1 浸沒式
3.7.2 噴塗式
3.7.3 輥刮式
3.7.4 輥卷式
3.8 材料的後處理
3.8.1 剝離
3.8.2 修補、打磨和拋光
3.8.3 表面塗覆
參考文獻
第4章 三維列印能源技術
4.1 三維列印中的能源概述
4.2 SL工藝中的光學技術
4.2.1 光源選擇與設計的依據
4.2.2 光源比較與選擇
4.2.3 SL工藝中的紫外輻射光學系統
4.3 SLS工藝中的光學系統
4.3.1 雷射器
4.3.2 掃描方式
4.3.3 雷射與金屬粉末材料的相互作用
4.4 FDM工藝中的加熱系統
4.4.1 供料裝置
4.4.2 成型工藝參數
4.5 LOM工藝中的加熱系統
4.5.1 加熱系統分類
4.5.2 幾種熱壓方式的比較
4.5.3 熱壓系統的組成
4.6 3DP工藝中的噴墨系統
參考文獻
第5章 三維列印數據反求技術
5.1 三維列印數據反求技術概述
5.1.1 三維列印數據反求技術起源
5.1.2 三維列印數據反求技術基本工作原理
5.1.3 三維列印數據反求技術分類
5.1.4 三維列印數據反求技術府用
5.1.5 國外三維反求技術的研究現狀
5.1.6 國內三維反求技術的研究現狀
5.2 體數據反求技術
5.2.1 體數據反求技術概述
5.2.2 典型的體數據反求技術——層去圖像掃描測量法
5.3 面數據反求技術
5.3.1 面數據反求技術概述
5.3.2 典型的面數據反求技術1——三坐標測量法
5.3.3 典型的面數據反求技術2——結構光三維掃描法
參考文獻
第6章 三維列印軟體技術
6.1 概述
6.2 設計方法分類
6.2.1 lE向設計
6.2.2 逆向設計
6.2.3 E逆向混合設計
6.3 正向設計技術
6.3.1 iE向設計建模的發展
6.3.2 iE向建模方法
6.3.3 典型的設計軟體介紹
6.4 逆向設計技術
6.4.1 逆向設計概述
6.4.2 離散數據及其表示
6.4.3 數據預處理
6.4.4 離散曲面建模
6.4.5 典型離散建模設計軟體
6.5 模型支撐添加技術
6.5.1 添加支撐的必要性
6.5.2 添加支撐的類型
6.5.3 支撐添加的途徑
6.5.4 支撐與零件的合併
6.6 STL切片技術
6.6.1 定層厚拓撲切片
6.6.2 定層厚容錯切片
6.6.3 直接分層切片
6.7 三維列印成型工藝數據處理
6.7.1 檔案數據結構
6.7.2 層片截面內外輪廓的識別
6.7.3 光斑半徑補償
6.7.4 掃描工藝
6.7.5 仿真與加工
參考文獻
第7章 異質材料三維列印技術
7.1 概述
7.1.1 異質實體分類
7.1.2 異質材料零件套用
7.1.3 異質材料零件的發展現狀
7.2 靜態型異質材料建模理論研究
7.2.1 HE0 CAD材料空間描述
7.2.2 HE0靜態建模方法的研究現狀
7.2.3 基於微四面體的HE0內外表面材料設計
7.2.4 HE0內部材料設計
7.2.5 總結
7.3 基於空間點雲數據的異質材料零件動態建模方法
7.3.1 基於特徵節點的動態HE0材料建模
7.3.2 設計實例
7.4 基於微滴噴射的HEO零件的成型方法研究
7.4.1 多材料成型技術的研究現狀
7.4.2 利用彩色sTL模型表示零件的材料信息
7.4.3 多材料模型的切片
7.4.4 基於材料特徵節點的HE0彩色模型數據處理
7.4.5 異質材料模型的設計和製造流程
參考文獻
第8章 三維實體微列印技術
8.1 概述
8.2 三維實體微列印基礎理論
8.2.1 微立體光刻三維實體微列印基礎理論
8.2.2 液滴微噴射三維實體微列印基礎理論
8.3 三維實體微列印成型設備
8.3.1 液料光固化微立體光刻設備
8.3.2 粉末熱燒結微立體光刻設備
8.3.3 雷射微熔覆設備
8.4 三維實體微列印套用
8.4.1 微立體光刻三維微列印套用
8.4.2 液滴微噴射三維微列印套用
8.5 三維實體微列印發展趨勢
8.5.1 開發新型微列印材料
8.5.2 開發新的成型能源
8.5.3 新型液滴微噴射方法的研究
8.5.4 數據採集、處理和監控軟體的研發
8.5.5 套用領域的拓展
參考文獻
第9章 三維列印技術套用
9.1 三維列印技術在快速模具製造中的套用
9.1.1 快速模具製造技術的產生
9.1.2 快速模具製造技術的套用
9.1.3 快速模具製造在國內外的研究現狀
9.1.4 快速模具的發展趨勢
9.1.5 快速模具製造的分類
9.2 三維列印技術在醫療工程中的套用
9.2.1 三維列印醫學模型的作用
9.2.2 用3DP工藝製作釋放藥物系統
9.2.3 用三維列印技術製作人工骨
9.2.4 三維列印醫學模型的有效性考查
9.2.5 三維列印技術在醫學套用方面的發展趨勢
9.3 三維列印技術在建築行業的套用
9.4 三維列印技術在其他領域中的套用
9.4.1 新產品開發
9.4.2 藝術創作
9.4.3 原型設計
參考文獻
附錄
彩圖
1.1 三維列印技術概述
1.1.1 三維列印成型原理
1.1.2 三維列印定義
1.1.3 三維列印起源
1.1.4 三維列印技術分類
1.1.5 三維列印特點
1.1.6 三維列印技術套用
1.2 三維列印成型工藝
1.2.1 光固化成型
1.2.2 疊層實體製造
1.2.3 選擇性雷射燒結
1.2.4 熔融沉積製造
1.2.5 三維印刷成型
1.2.6 形狀沉積製造
1.2.7 三維列印各成型工藝比較
1.3 三維列印技術的發展現狀
1.3.1 國外三維列印發展水平
1.3.2 國內三維列印技術的發展現狀
1.3.3 我國三維列印技術研究的不足及發展對策
1.4 三維列印發展的趨勢
參考文獻
第2章 三維列印基礎理論
2.1 現代成型理論
2.2 三維列印的統一描述模型
2.2.1 三維列印零件的固化單元及cAD模型的實體點
2.2.2 離散一疊加過程的3個層次
2.3 三維列印零件的變形理論
2.3.1 三維列印零件的特點
2.3.2 三維列印零件變形的巨觀表現
2.3.3 三維列印零件的層內應力分析
2.3.4 三維列印零件的層間應力分析
2.4 三維列印零件的精度研究
2.4.1 三維列印的精度分類
2.4.2 三維列印零件精度檢測的測量次數的最佳化
2.4.3 影響三維列印零件精度的因素
2.5 異質材料三維列印的理論基礎研究
2.5.1 STL檔案格式
2.5.2 STL的細化
2.5.3 基於STL檔案的微四面體的創建
2.5.4 微四面體創建流程
參考文獻
第3章 三維列印材料技術
3.1 概述
3.2 SL工藝成型材料
3.2.1 概述
3.2.2 光敏樹脂複合材料
3.2.3 發展與展望
3.3 SLS工藝成型材料
3.3.1 高分子粉末材料
3.3.2 石蠟粉末材料
3.3.3 陶瓷粉末材料
3.3.4 覆膜砂粉末材料
3.3.5 塑膠粉末材料
3.3.6 金屬粉末材料
3.4 IOM工藝成型材料
3.4.1 紙材
3.4.2 陶瓷
3.5 FDM工藝成型材料
3.5.1 熔絲線材
3.5.2 FDM陶瓷材料
3.5.3 木塑複合材料
3.5.4 FDM支撐材料
3.6 3DP工藝成型材料
3.6.1 塑膠材料
3.6.2 金屬材料
3.6.3 陶瓷材料
3.6.4 其他成型材料
3.6.5 3DP支撐材料
3.7 供料系統的設計
3.7.1 浸沒式
3.7.2 噴塗式
3.7.3 輥刮式
3.7.4 輥卷式
3.8 材料的後處理
3.8.1 剝離
3.8.2 修補、打磨和拋光
3.8.3 表面塗覆
參考文獻
第4章 三維列印能源技術
4.1 三維列印中的能源概述
4.2 SL工藝中的光學技術
4.2.1 光源選擇與設計的依據
4.2.2 光源比較與選擇
4.2.3 SL工藝中的紫外輻射光學系統
4.3 SLS工藝中的光學系統
4.3.1 雷射器
4.3.2 掃描方式
4.3.3 雷射與金屬粉末材料的相互作用
4.4 FDM工藝中的加熱系統
4.4.1 供料裝置
4.4.2 成型工藝參數
4.5 LOM工藝中的加熱系統
4.5.1 加熱系統分類
4.5.2 幾種熱壓方式的比較
4.5.3 熱壓系統的組成
4.6 3DP工藝中的噴墨系統
參考文獻
第5章 三維列印數據反求技術
5.1 三維列印數據反求技術概述
5.1.1 三維列印數據反求技術起源
5.1.2 三維列印數據反求技術基本工作原理
5.1.3 三維列印數據反求技術分類
5.1.4 三維列印數據反求技術府用
5.1.5 國外三維反求技術的研究現狀
5.1.6 國內三維反求技術的研究現狀
5.2 體數據反求技術
5.2.1 體數據反求技術概述
5.2.2 典型的體數據反求技術——層去圖像掃描測量法
5.3 面數據反求技術
5.3.1 面數據反求技術概述
5.3.2 典型的面數據反求技術1——三坐標測量法
5.3.3 典型的面數據反求技術2——結構光三維掃描法
參考文獻
第6章 三維列印軟體技術
6.1 概述
6.2 設計方法分類
6.2.1 lE向設計
6.2.2 逆向設計
6.2.3 E逆向混合設計
6.3 正向設計技術
6.3.1 iE向設計建模的發展
6.3.2 iE向建模方法
6.3.3 典型的設計軟體介紹
6.4 逆向設計技術
6.4.1 逆向設計概述
6.4.2 離散數據及其表示
6.4.3 數據預處理
6.4.4 離散曲面建模
6.4.5 典型離散建模設計軟體
6.5 模型支撐添加技術
6.5.1 添加支撐的必要性
6.5.2 添加支撐的類型
6.5.3 支撐添加的途徑
6.5.4 支撐與零件的合併
6.6 STL切片技術
6.6.1 定層厚拓撲切片
6.6.2 定層厚容錯切片
6.6.3 直接分層切片
6.7 三維列印成型工藝數據處理
6.7.1 檔案數據結構
6.7.2 層片截面內外輪廓的識別
6.7.3 光斑半徑補償
6.7.4 掃描工藝
6.7.5 仿真與加工
參考文獻
第7章 異質材料三維列印技術
7.1 概述
7.1.1 異質實體分類
7.1.2 異質材料零件套用
7.1.3 異質材料零件的發展現狀
7.2 靜態型異質材料建模理論研究
7.2.1 HE0 CAD材料空間描述
7.2.2 HE0靜態建模方法的研究現狀
7.2.3 基於微四面體的HE0內外表面材料設計
7.2.4 HE0內部材料設計
7.2.5 總結
7.3 基於空間點雲數據的異質材料零件動態建模方法
7.3.1 基於特徵節點的動態HE0材料建模
7.3.2 設計實例
7.4 基於微滴噴射的HEO零件的成型方法研究
7.4.1 多材料成型技術的研究現狀
7.4.2 利用彩色sTL模型表示零件的材料信息
7.4.3 多材料模型的切片
7.4.4 基於材料特徵節點的HE0彩色模型數據處理
7.4.5 異質材料模型的設計和製造流程
參考文獻
第8章 三維實體微列印技術
8.1 概述
8.2 三維實體微列印基礎理論
8.2.1 微立體光刻三維實體微列印基礎理論
8.2.2 液滴微噴射三維實體微列印基礎理論
8.3 三維實體微列印成型設備
8.3.1 液料光固化微立體光刻設備
8.3.2 粉末熱燒結微立體光刻設備
8.3.3 雷射微熔覆設備
8.4 三維實體微列印套用
8.4.1 微立體光刻三維微列印套用
8.4.2 液滴微噴射三維微列印套用
8.5 三維實體微列印發展趨勢
8.5.1 開發新型微列印材料
8.5.2 開發新的成型能源
8.5.3 新型液滴微噴射方法的研究
8.5.4 數據採集、處理和監控軟體的研發
8.5.5 套用領域的拓展
參考文獻
第9章 三維列印技術套用
9.1 三維列印技術在快速模具製造中的套用
9.1.1 快速模具製造技術的產生
9.1.2 快速模具製造技術的套用
9.1.3 快速模具製造在國內外的研究現狀
9.1.4 快速模具的發展趨勢
9.1.5 快速模具製造的分類
9.2 三維列印技術在醫療工程中的套用
9.2.1 三維列印醫學模型的作用
9.2.2 用3DP工藝製作釋放藥物系統
9.2.3 用三維列印技術製作人工骨
9.2.4 三維列印醫學模型的有效性考查
9.2.5 三維列印技術在醫學套用方面的發展趨勢
9.3 三維列印技術在建築行業的套用
9.4 三維列印技術在其他領域中的套用
9.4.1 新產品開發
9.4.2 藝術創作
9.4.3 原型設計
參考文獻
附錄
彩圖
