3D 打印技術原理、應用與實務

劉永輝，工學博士，研究員，碩士研究生導師，現擔任全國增材製造標準化技術委員會（SAC/TC 562）委員、美國ASTM F42（增材製造）標準委員會委員。主要研究方向為3D打印製造工藝與材料、面向3D打印技術的先進設計與製造、3D打印雲服務技術等。主持和參與承擔國家級課題4項，主持省部級課題1項，主持制定國家標準2項，參與制定國家標準5項、國際標準2項。獲中國輕工業聯合會科技進步獎二等獎、山東省科技進步獎三等獎各1項。獲得發明專利8項，在國內外學術期刊發表論文10餘篇。

序
前言
第1章 3D打印技術概論
1.1 3D打印技術開創全新的製造方法
1.2 3D打印技術的原理及優勢
1.2.1 3D打印技術的基本原理
1.2.2 3D打印技術的優勢
1.3 3D打印技術的製程分類
1.4 3D打印技術的發展現狀
1.4.1 3D打印技術國外發展現狀
1.4.2 3D打印技術國內發展現狀
1.5 3D打印技術的發展趨勢
1.6 3D打印技術面臨的挑戰
思考與練習
參考文獻
第2章 3D打印技術的成型製程類型
2.1 材料擠出製程及代表性技術
2.1.1 材料擠出製程原理
2.1.2 FDM技術的主要特點
2.1.3 FDM技術的製程
2.1.4 FDM成型設備及材料
2.2 立體光固化製程及代表性技術
2.2.1 立體光固化製程原理
2.2.2 SLA技術的主要特點
2.2.3 SLA技術的製程過程
2.2.4 SLA成型設備及材料
2.2.5 DLP技術介紹
2.3 材料噴射製程及代表性技術
2.3.1 材料噴射製程原理
2.3.2 PolyJet技術的主要特點
2.3.3 PolyJet技術的製程
2.3.4 PolyJet成型設備及材料
2.3.5 NPJ.技術介紹
2.4 黏結劑噴射製程及代表性技術
2.4.1 黏結劑噴射製程原理
2.4.2 3DP技術的主要特點
2.4.3 3DP技術的製程
2.4.4 3DP成型設備及材料
2.5 粉末床熔融製程及代表性技術
2.5.1 粉末床熔融製程原理
2.5.2 SLS技術的製程
2.5.3 SLS成型製程參數
2.5.4 SLS成型設備及材料
2.5.5 SLM技術的工藝過程
2.5.6 SLM成型製程參數
2.5.7 SLM成型設備及材料
2.6 定向能量沈積製程及代表性技術
2.6.1 定向能量沈積製程原理
2.6.2 LENS技術的主要特點
2.6.3 LENS技術的工藝過程
2.6.4 LENS技術的設備及材料
2.7 薄材疊層製程及代表性技術
2.7.1 薄材疊層製程原理
2.7.2 LOM技術的主要特點
2.7.3 LOM技術的製程
2.7.4 LOM技術的設備及材料
2.8 複合增材製造流程及代表性技術
2.8.1 複合增材製造製程原理
2.8.2 複合增材製造製程的代表性技術
2.9 新湧現的3D打印技術
思考與練習
參考文獻
第3.章 3D打印建模與創新設計
3.1 正向建模技術
3.1.1 概念
3.1.2 基於正向建模的產品研發流程
3.1.3 正向建模軟件
3.2 基於雲端架構的三維建模平臺CrownCAD
3.2.1 CrownCAD簡介
3.2.2 CrownCAD平臺接口
3.2.3 CrownCAD主要功能介紹
3.3 逆向建模技術
3.3.1 概念
3.3.2 基於逆向建模的產品研發流程
3.3.3 逆向建模中的測量技術
3.3.4 逆向建模工程軟件介紹
3.3.5 醫學影像資料處理軟件Mimics
3.4 正逆向混合建模技術
3.5 面向3D打印的自由設計技術
3.5.1 拓樸最佳化設計
3.5.2 創成式設計
3.6 3D打印自由設計的具體應用案例
3.6.1 面向產品造型的自由設計
3.6.2 產品結構導向的自由設計
3.6.3 面向產品功能的自由設計
3.7 評估產品是否適合使用3D打印的方法
3.7.1 3D打印潛能評定
3.7.2 3D打印總體設計及其流程
思考與練習
參考文獻
第4.章 3D打印技術中的資料處理
4.1 3D打印模型資料處理的流程
4.2 3D打印模型的文件格式
4.2.1 STL檔案格式
4.2.2 AMF檔案格式
4.2.3 3MF檔案格式
4.3 STL檔案資料品質診斷與修復
4.3.1 STL檔案的基本規則
4.3.2 TL檔案常見的錯誤類型
4.3.3 STL檔案錯誤診斷與修復軟件
4.4 3D打印模型的切片處理
4.4.1 成型方向的選擇
4.4.2 切片參數設定
4.4.3 切片方法
4.5 STL資料編輯與處理軟件Magics
4.5.1 Magics軟件的編輯功能
4.5.2 Magics軟件的修復功能
4.5.3 Magics軟件的添加支撐及切片功能
思考與練習
參考文獻
第5.章 3D打印技術在工業製造領域的應用
5.1 3D打印技術在產品設計上的應用
5.1.1 設計實體化－3D打印加速新產品開發
5.1.2 設計個人化－3D打印為實現個人化客製化提供技術支撐
5.2 3D打印技術在直接製造的應用
5.2.1 航空航太領域的3D打印直接製造
5.2.2 家電領域的個人化產品製造
5.3 3D打印技術在成型模具製造的應用
5.3.1 註射模隨形冷卻水路的3D打印製造
5.3.2 輪胎模具的3D打印製造
5.4 3D打印技術在鑄造成型的應用
5.4.1 快速熔模鑄造
5.4.2 間接快速砂型鑄造
5.4.3 直接快速砂型鑄造
5.5 3D打印技術在維修及再製造的應用
5.5.1 3D打印技術對於備件供應鏈的影響
5.5.2 3D打印技術在再製造修復的應用
思考與練習
參考文獻
第6章 3D打印技術在醫療、文化創意領域的應用
6.1 3D打印技術在醫療領域的應用
6.1.1 個性化醫療器