3D列印技術概論(2020年化學工業出版社出版的圖書)

《3D列印技術概論》是2020年化學工業出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：3D列印技術概論
• 作者：陳繼民
• 出版時間：2020年 
• 出版社：化學工業出版社
• ISBN：9787122379498 

內容簡介

《3D列印技術概論》全面系統地介紹了3D列印技術的原理以及工藝。重點介紹了當前主流的3D列印技術，比如基於光固化的3D列印技術、基於材料噴射式的3D列印技術、基於粉末床的3D列印技術、基於疊層技術的3D列印技術以及複合式3D列印技術。針對3D列印產品的標準以及檢測技術也有詳細的介紹。本書可作為大專院校相關專業本科生及研究生的教材，可供從事3D列印材料研發、設計、生產、套用的科研、工程技術人員參考閱讀。

圖書目錄

第1章3D列印基礎概況1

1.1發展歷史2

1.2技術原理4

1.2.1光固化立體成形技術原理4

1.2.2基於數字光處理技術的3D列印成形原理5

1.2.3雷射選區熔化成形技術原理與特點5

1.2.43DP技術7

1.3技術發展展望8

參考文獻10

第2章3D列印技術流程13

2.1三維建模14

2.1.1建模的基本思路14

2.1.2多邊形建模15

2.1.3NURBS建模15

2.1.4特徵建模16

2.2模型三維掃描16

2.2.1結構光技術17

2.2.2雙目視覺技術19

2.3STL檔案20

2.3.1STL檔案的ASCII格式21

2.3.2STL檔案的二進制格式21

2.4支撐結構設計23

2.4.1外部支撐結構設計與最佳化23

2.4.2外部支撐結構的添加24

2.4.3外部支撐結構的最佳化26

2.4.4內部結構設計26

2.4.5基於模型結構分析的設計方法27

2.4.6基於仿生結構的設計方法29

2.5模型切片32

2.5.1基於幾何拓撲信息提取的切片算法32

2.5.2基於三角面片幾何特徵的分層處理算法33

2.5.3定層厚容錯切片33

2.5.4直接分層切片34

2.5.5常用的切片軟體34

2.6後處理35

參考文獻36

第3章光固化成形技術39

3.1光固化成形原理41

3.2光固化成形設計41

3.3光固化成形工藝42

3.3.1立體光固化技術42

3.3.2數字光處理技術42

3.3.3連續液面生產技術44

3.3.4液晶屏投影技術45

3.3.5光固化成形工藝優勢45

3.3.6光固化成形工藝弱點47

3.4光固化成形材料48

3.4.1光敏樹脂49

3.4.2陶瓷50

3.4.3生物材料50

3.5光固化3D列印裝備51

3.5.1國內光固化3D列印裝備51

3.5.2國外光固化3D列印裝備58

3.6光固化成形技術的套用62

3.6.1航空航天62

3.6.2汽車63

3.6.3牙科63

3.6.4消費產品（珠寶）63

3.6.5手板64

3.6.6生物醫療64

參考文獻64

第4章材料擠出3D列印技術67

4.1材料擠出成形原理68

4.2材料擠出3D列印工藝70

4.2.1材料擠出3D列印工藝分類70

4.2.2材料擠出3D列印工藝研究73

4.3材料擠出3D列印材料77

4.3.1高分子材料78

4.3.2無機非金屬材料80

4.3.3金屬材料82

4.3.4複合材料83

4.3.5食品85

4.4材料擠出3D列印設備85

4.4.1FDM印表機86

4.4.2混凝土3D印表機86

4.4.3陶瓷3D印表機87

4.4.4複合材料3D印表機89

4.4.5食品印表機90

4.5材料擠出3D列印套用91

參考文獻96

第5章噴射式3D列印技術101

5.1粉末噴射式成形技術概述102

5.2微滴噴射式3D列印技術104

5.2.1微滴噴射式成形技術概述104

5.2.2微滴噴射式3D列印的特點107

5.2.3微滴噴射自由成形系統的基本組成107

5.2.4微滴噴射自由成形的設計過程108

5.2.5材料噴射技術的設計參數109

5.2.6材料噴射自由成形工藝中的主要影響因素109

5.3國內外噴射式3D列印主要設備廠商111

5.3.1國外設備廠商及其設備111

5.3.2國內設備廠商及其設備113

5.4噴射式3D列印技術展望116

5.4.1微滴噴射技術展望116

5.4.2粉末噴射技術展望119

5.5噴射式3D列印技術發展趨勢119

參考文獻120

第6章黏結劑噴射技術123

6.1黏結劑噴射技術的原理124

6.2黏結劑噴射技術的設計過程125

6.2.1黏結劑噴射的設計過程125

6.2.2黏結劑噴射技術的設計參數126

6.3黏結劑噴射的技術工藝127

6.3.1黏結劑噴射技術的工藝流程127

6.3.2黏結劑噴射的後處理過程127

6.3.3黏結劑噴射工藝的技術優勢128

6.3.4黏結劑噴射工藝的技術限制129

6.4黏結劑噴射的材料130

6.4.1黏結劑噴射石膏列印131

6.4.2黏結劑噴射陶瓷列印132

6.4.3黏結劑噴射新型材料列印133

6.5黏結劑噴射技術的設備134

6.5.1黏結劑噴射技術的工業設備135

6.5.2黏結劑噴射技術的設備研發137

6.6黏結劑噴射技術的套用139

6.6.1套用領域139

6.6.2新技術進展142

參考文獻143

第7章粉末床熔融技術145

7.1雷射選區燒結技術146

7.1.1技術背景146

7.1.2雷射選區燒結成形原理與燒結機理147

7.1.3雷射選區燒結工藝150

7.1.4雷射選區燒結成形材料154

7.1.5雷射選區燒結成形裝備160

7.1.6雷射選區燒結成形技術的套用164

7.2雷射選區熔化技術168

7.2.1技術背景168

7.2.2雷射選區熔化成形原理168

7.2.3雷射選區熔化成形工藝170

7.2.4雷射選區熔化成形材料173

7.2.5雷射選區熔化成形裝備176

7.2.6雷射選區熔化成形技術的套用180

參考文獻183

第8章定向能量沉積技術185

8.1定向能量沉積技術原理186

8.1.1雷射直接沉積技術186

8.1.2電子束熔絲沉積技術187

8.2定向能量沉積工藝特點189

8.2.1雷射直接沉積技術特點189

8.2.2電子束熔絲沉積技術特點189

8.3定向能量沉積列印材料190

8.3.1鈦和鈦合金191

8.3.2高溫合金192

8.3.3不鏽鋼192

8.3.4鋁合金193

8.3.5鎂合金193

8.4定向能量沉積技術及裝備發展現狀194

8.4.1雷射直接沉積技術裝備194

8.4.2電子束熔絲沉積技術裝備196

8.5定向能量沉積技術套用200

8.5.1在航空航天領域的套用200

8.5.2在醫學領域的套用202

8.5.3在模具製造領域的套用203

8.5.4在金屬零件再製造修復領域的套用203

參考文獻206

第9章疊層實體製造技術209

9.1技術背景210

9.2疊層實體製造成形原理210

9.3疊層實體製造工藝211

9.3.1疊層實體製造技術工藝過程211

9.3.2疊層實體製造技術主要工藝參數212

9.3.3疊層實體製造後處理工藝213

9.3.4疊層實體製造技術的工藝特點214

9.3.5疊層實體製造成形精度215

9.3.6疊層實體製造成形效率216

9.4疊層實體製造成形材料217

9.4.1基體材料217

9.4.2黏結材料218

9.5疊層實體製造成形裝備218

9.5.1雷射器及冷卻器219

9.5.2雷射掃描系統(x-y型切割頭)219

9.5.3可升降工作檯220

9.5.4材料送給裝置221

9.5.5熱壓疊層裝置221

9.5.6計算機控制系統221

9.5.7檢測裝置222

9.5.8機械系統222

9.6疊層實體製造技術的套用222

9.6.1產品原型製作222

9.6.2工業模具製備223

參考文獻225

第10章複合成形技術227

10.1超音速雷射沉積技術228

10.1.1超音速雷射沉積技術原理229

10.1.2超音速雷射沉積專用裝備229

10.1.3超音速雷射沉積工藝與材料230

10.1.4超音速雷射沉積技術工業套用232

10.2電磁場複合雷射增材製造與再製造技術234

10.2.1電磁場複合雷射增材製造與再製造技術原理234

10.2.2電磁場複合雷射增材製造與再製造專用設備236

10.2.3電磁場複合雷射增材製造與再製造工藝與材料239

10.2.4電磁場複合雷射增材製造與再製造技術工業套用240

10.3雷射-電弧複合焊接技術242

10.3.1雷射-電弧複合焊接技術原理242

10.3.2雷射-電弧複合焊接專用裝備243

10.3.3雷射-電弧複合焊接工藝與材料244

10.3.4雷射-電弧複合焊接技術工業套用245

10.4其他複合成形技術246

10.4.1雷射超聲振動複合技術246

10.4.2微鑄鍛銑複合製造技術248

10.4.3雷射電化學複合沉積技術248

10.4.4雷射增材與衝擊強化複合製造技術250

10.5複合成形技術展望251

參考文獻252

第11章3D列印產品標準及檢測257

11.1國外增材製造技術標準現狀258

11.1.1ASTM和ISO標準258

11.1.2SAE標準262

11.1.3其他標準化組織標準266

11.1.4先進已開發國家標準267

11.2國內增材製造技術標準現狀269

11.33D列印產品檢測項目及測試方法271

11.3.13D列印專用材料檢測項目及方法272

11.3.23D列印設備檢測項目及方法275

11.3.33D列印成形件檢測項目及方法280

參考文獻284

作者簡介

陳繼民，北京工業大學，教授、博導，北京工業大學雷射工程研究院教授、博士生導師，3D列印工程中心主任。中國增材製造標準化技術委員會（SAC/TC562）委員，中國光學學會雷射加工專業委員會委員，中國機械工程學會特種加工委員會理事，中國機械工程學會高級會員，國際光學工程學會SPEI會員。主要研究領域為3D列印、雷射快速成型、雷射微細加工等。在國內外公開發表論文150餘篇，其中被三大檢索論文100餘篇。申請專利20項，軟體著作5項。近年來承擔科技部重點專項課題、國家自然科學基金、北京市科技計畫項目、北京市基金重點項目等十餘項。