3D打印技術與應用

編著者
主編簡介
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打印的開始2
1.2.2其他3D打印技術的發(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當前制造業(yè)面臨的難題5
1.3.1集中式和基于預測的制造中存在的問題5
1.3.2通用化設計:消費者僅對符合其要求的產(chǎn)品滿意6
1.43D打印:無法比擬的工藝典范7
1.4.13D打印技術的現(xiàn)狀及其概念7
1.4.23D打印技術的優(yōu)點:隨心所欲地設計7
1.4.33D打印技術的優(yōu)點:在制造業(yè)中的多功能性8
1.4.43D打印技術的優(yōu)點:可增強材料的性能8
1.4.53D打印技術已經(jīng)成為現(xiàn)代制造業(yè)的一部分9
1.4.6從計算機輔助設計到3D打印技術的演變及其對制造業(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夢想12
1.6發(fā)展趨勢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14
1.6.3個人3D打印設備:一種標配的家庭設備14
1.6.43D打印推進醫(yī)療技術并救助生命15
1.7結語16
參考文獻17
第2章聚合物和復合材料的3D打印20
2.1引言20
2.2高強度熱塑性塑料和纖維增強熱塑性塑料的3D打印技術24
2.3高強度熱固性塑料和短切纖維增強復合材料的3D打印技術28
2.4可用于納米復合材料的3D打印工藝32
2.5連續(xù)纖維增強復合材料的3D打印過程36
2.63D打印過程中粘結劑的作用及其選擇46
2.7特例:3D打印過程中的原位纖維強化56
2.8當前面臨的挑戰(zhàn)及未來的發(fā)展趨勢58
參考文獻59
第3章金屬的沉積法及固態(tài)3D打印技術64
3.1引言64
3.2技術現(xiàn)狀66
3.2.1粉末沉積技術66
3.2.2熔絲沉積技術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82
3.3新興的3D打印技術85
3.3.1摩擦自由成型制造技術85
3.3.2混合技術86
3.4機遇和挑戰(zhàn)87
3.4.1材料方面87
3.4.2工藝方面88
3.4.3設備方面88
3.5未來的發(fā)展方向89
參考文獻90
第4章基于粉末技術的金屬3D打印技術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文件導入到機器114
4.3.4構建過程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多孔結構的標準124
4.8多孔結構的設計125
4.9格子結構的設計126
4.9.1Netfabb軟件設計格子結構126
4.9.2WithinEnhance軟件設計格子結構128
4.10工藝過程的影響因素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基本曝光類型ChessRotLx136
4.10.5基本曝光類型Contours136
4.10.6基本曝光類型SkinCore137
4.10.7基本曝光類型SLI-HatchLx138
4.10.8基本曝光類型UpDownStripesAdaptiveLx138
4.10.9基本曝光類型UpDownStripesAdaptiveRotLx138
4.11結語140
參考文獻140
第5章陶瓷的3D打印技術145
5.1引言145
5.2陶瓷的立體光刻技術146
5.2.1立體光刻技術的歷史及方法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148
5.2.4應用及未來的發(fā)展149
5.3陶瓷的選擇性激光燒結技術151
5.3.1選擇性激光燒結的歷史與方法151
5.3.2陶瓷的直接選擇性激光燒結技術152
5.3.3陶瓷的間接選擇性激光燒結技術154
5.3.4應用和未來的發(fā)展156
5.4陶瓷的噴墨3D打印技術157
5.4.1噴墨3D打印技術的歷史及方法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162
5.5.1陶瓷熔融沉積技術的歷史及方法162
5.5.2陶瓷熔融沉積加工陶瓷164
5.6陶瓷的分層實體制造技術166
5.6.1分層實體制造技術的歷史與方法166
5.6.2分層實體制造加工陶瓷168
5.7激光近凈成型技術TM169
5.7.1激光近凈成型技術的歷史與方法169
5.7.2激光近凈成型技術加工陶瓷171
5.8自動注漿成型技術175