3D打印技術(shù)與應(yīng)用

編著者
主編簡(jiǎn)介
譯者序
前言
第1章3D打印與工程全球化1
1.1引言1
1.23D打印的歷史2
1.2.13D打印的開(kāi)始2
1.2.2其他3D打印技術(shù)的發(fā)展2
1.2.3從原型制作到3D打印零件3
1.2.43D打印的影響5
1.3當(dāng)前制造業(yè)面臨的難題5
1.3.1集中式和基于預(yù)測(cè)的制造中存在的問(wèn)題5
1.3.2通用化設(shè)計(jì):消費(fèi)者僅對(duì)符合其要求的產(chǎn)品滿(mǎn)意6
1.43D打印:無(wú)法比擬的工藝典范7
1.4.13D打印技術(shù)的現(xiàn)狀及其概念7
1.4.23D打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):隨心所欲地設(shè)計(jì)7
1.4.33D打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):在制造業(yè)中的多功能性8
1.4.43D打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):可增強(qiáng)材料的性能8
1.4.53D打印技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代制造業(yè)的一部分9
1.4.6從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)到3D打印技術(shù)的演變及其對(duì)制造業(yè)的影響9
1.5工程全球化與3D打印10
1.5.1工程從本地化轉(zhuǎn)化為全球化10
1.5.2工程師在世界任何地方都可以變得有效和高效11
1.5.3太空制造不再是一個(gè)夢(mèng)想12
1.6發(fā)展趨勢(shì)12
1.6.1定制產(chǎn)品的按需生產(chǎn)12
1.6.2允許人們把創(chuàng)造力轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)14
1.6.3個(gè)人3D打印設(shè)備:一種標(biāo)配的家庭設(shè)備14
1.6.43D打印推進(jìn)醫(yī)療技術(shù)并救助生命15
1.7結(jié)語(yǔ)16
參考文獻(xiàn)17
第2章聚合物和復(fù)合材料的3D打印20
2.1引言20
2.2高強(qiáng)度熱塑性塑料和纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的3D打印技術(shù)24
2.3高強(qiáng)度熱固性塑料和短切纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的3D打印技術(shù)28
2.4可用于納米復(fù)合材料的3D打印工藝32
2.5連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的3D打印過(guò)程36
2.63D打印過(guò)程中粘結(jié)劑的作用及其選擇46
2.7特例:3D打印過(guò)程中的原位纖維強(qiáng)化56
2.8當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)58
參考文獻(xiàn)59
第3章金屬的沉積法及固態(tài)3D打印技術(shù)64
3.1引言64
3.2技術(shù)現(xiàn)狀66
3.2.1粉末沉積技術(shù)66
3.2.2熔絲沉積技術(shù)73
3.2.3固態(tài)3D打印工藝79
3.2.4基于電沉積的3D打印技術(shù)82
3.3新興的3D打印技術(shù)85
3.3.1摩擦自由成型制造技術(shù)85
3.3.2混合技術(shù)86
3.4機(jī)遇和挑戰(zhàn)87
3.4.1材料方面87
3.4.2工藝方面88
3.4.3設(shè)備方面88
3.5未來(lái)的發(fā)展方向89
參考文獻(xiàn)90
第4章基于粉末技術(shù)的金屬3D打印技術(shù)102
4.1從快速原型到快速制造102
4.2基于粉床的3D打印系統(tǒng)的功能描述106
4.3一般過(guò)程111
4.3.1CAD文件111
4.3.2STL轉(zhuǎn)化為分層文件112
4.3.3文件導(dǎo)入到機(jī)器114
4.3.4構(gòu)建過(guò)程114
4.3.5后處理115
4.4激光參數(shù)115
4.5植入物或生物醫(yī)療器械的特殊要求120
4.6Ti6Al4V122
4.7多孔結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)124
4.8多孔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)125
4.9格子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)126
4.9.1Netfabb軟件設(shè)計(jì)格子結(jié)構(gòu)126
4.9.2WithinEnhance軟件設(shè)計(jì)格子結(jié)構(gòu)128
4.10工藝過(guò)程的影響因素133
4.10.1曝光134
4.10.2固化區(qū)134
4.10.3束偏移134
4.10.4基本曝光類(lèi)型ChessRotLx136
4.10.5基本曝光類(lèi)型Contours136
4.10.6基本曝光類(lèi)型SkinCore137
4.10.7基本曝光類(lèi)型SLI-HatchLx138
4.10.8基本曝光類(lèi)型UpDownStripesAdaptiveLx138
4.10.9基本曝光類(lèi)型UpDownStripesAdaptiveRotLx138
4.11結(jié)語(yǔ)140
參考文獻(xiàn)140
第5章陶瓷的3D打印技術(shù)145
5.1引言145
5.2陶瓷的立體光刻技術(shù)146
5.2.1立體光刻技術(shù)的歷史及方法146
5.2.2陶瓷懸浮液的穩(wěn)定性及其流變特性147
5.2.3陶瓷懸浮液的立體光刻技術(shù)148
5.2.4應(yīng)用及未來(lái)的發(fā)展149
5.3陶瓷的選擇性激光燒結(jié)技術(shù)151
5.3.1選擇性激光燒結(jié)的歷史與方法151
5.3.2陶瓷的直接選擇性激光燒結(jié)技術(shù)152
5.3.3陶瓷的間接選擇性激光燒結(jié)技術(shù)154
5.3.4應(yīng)用和未來(lái)的發(fā)展156
5.4陶瓷的噴墨3D打印技術(shù)157
5.4.1噴墨3D打印技術(shù)的歷史及方法157
5.4.2噴墨3D打印加工陶瓷159
5.5陶瓷的熔融沉積成型技術(shù)162
5.5.1陶瓷熔融沉積技術(shù)的歷史及方法162
5.5.2陶瓷熔融沉積加工陶瓷164
5.6陶瓷的分層實(shí)體制造技術(shù)166
5.6.1分層實(shí)體制造技術(shù)的歷史與方法166
5.6.2分層實(shí)體制造加工陶瓷168
5.7激光近凈成型技術(shù)TM169
5.7.1激光近凈成型技術(shù)的歷史與方法169
5.7.2激光近凈成型技術(shù)加工陶瓷171
5.8自動(dòng)注漿成型技術(shù)175