导语

  

    本书共分为8章。第1章回顾历史，叙述了3D打印的发展历程及其中的一些重要事件。第2～7章把握现状，力图使读者对3D打印有比较全面的认识。要充分发挥3D打印技术的优势，产品的设计和再设计就显得十分重要，本书在第2章讨论了面向3D打印的产品设计问题；合理的工艺规划是顺利完成产品加工过程的重要前提，但3D打印工艺规划与传统制造工艺区别甚大，第3章对此进行了研究；材料是3D打印技术发展的重要物质基础，材料的发展决定着3D打印的应用领域，第4章对3D打印材料进行讨论；在3D打印技术的发展过程中，产生了几十种打印工艺，这些工艺可以分为7大类，第5章对3D打印工艺进行了讨论；制定面向增材制造的标准是一项十分重要的工作，第6章对现有的增材制造标准进行了介绍；第7章对3D打印在若干领域的应用进行了叙述。第8章从展望未来的角度，讨论了3D打印技术的一些重要发展方向。为便于读者阅读，本书附录部分列出了书中出现的3D打印技术相关术语，包括中文名称、英文名称及缩写。

内容提要

  

    本书整体上按照回顾历史、把握现状、展望未来的思路进行编写，主要内容包括：3D打印的发展历程、基本原理与技术特点，面向3D打印的产品设计和工艺规划，常见的3D打印材料和7大类3D打印工艺，增材制造方面的国内外标准，3D打印技术的应用，以及3D打印技术的发展。本书贯彻了现行的国内外相关标准，内容新颖，系统性强，反映了3D打印的发展状况。本书简明易懂，通过阅读本书，读者能够对3D打印的全过程与3D打印领域的先进技术有全面、深入的认识。
    本书可供3D打印领域的工程技术人员和科研人员阅读，也可作为机械工程、自动化及计算机应用等专业高年级本科生和研究生学习3D打印的参考用书。

前言
第1章  绪论
  1.1  3D打印的发展历程
    1.1.1  3D打印的萌芽阶段
    1.1.2  3D打印的快速成形阶段
    1.1.3  3D打印的增材制造阶段
    1.1.4  我国3D打印的发展
  1.2  3D打印的基本原理
  1.3  3D打印的工艺过程
  1.4  3D打印的优势及其面临的问题
    1.4.1  3D打印的优势
    1.4.2  3D打印面临的问题
  参考文献
第2章  面向3D打印的产品设计
  2.1  3D打印对象的确定
  2.2  面向3D打印的零件结构再设计
  2.3  面向3D打印的装配结构再设计
    2.3.1  功能/结构一体化设计
    2.3.2  3D打印的免装配结构
  2.4  面向3D打印的材料级再设计
  2.5  面向3D打印的设计方法
  2.6  面向3D打印的最小特征约束
  2.7  面向3D打印的设计软件
  参考文献
第3章  面向3D打印的工艺规划
  3.1  面向3D打印的产品结构工艺性分析
    3.1.1  物体的分割问题
    3.1.2  物体的平衡问题
    3.1.3  悬垂结构的处理
  3.2  数据格式的转换
  3.3  打印方向的确定
  3.4  分层切片算法
  3.5  打印路径规划
  3.6  打印参数优化
  3.7  面向3D打印的工艺规划与仿真软件
  参考文献
第4章  3D打印材料
  4.1  聚合物材料
    4.1.1  工程塑料
    4.1.2  生物塑料
    4.1.3  光敏树脂
    4.1.4  高分子凝胶
  4.2  金属材料
  4.3  陶瓷材料
  4.4  复合材料
  4.5  其他3D打印材料
  参考文献
第5章  3D打印材料
  5.1  材料挤出
    5.1.1  熔融沉积成形（FDM）
    5.1.2  其他材料的挤出工艺
  5.2  立体光固化
    5.2.1  立体光固化成形（SLA）
    5.2.2  数字光处理（DLP）
    5.2.3  数字光合成（DLS）
    5.2.4  液晶显示技术（LCD）
    5.2.5  其他一些快速光固化技术
  5.3  薄材叠层
    5.3.1  叠层实体制造（LOM）
    5.3.2  超声波增材制造（UAM）
  5.4  材料喷射
    5.4.1  聚合物喷射（PolyJet）
    5.4.2  纳米颗粒喷射（NPJ）
    5.4.3  其他一些材料喷射技术
  5.5  黏结剂喷射
    5.5.1  三维印刷（3DP）
    5.5.2  多射流熔融（MJF）
    5.5.3  黏结剂喷射技术的发展
  5.6  粉末床熔融
    5.6.1  选区激光烧结（SLS）
    5.6.2  选区激光熔化（SLM）
    5.6.3  电子束熔化（EBM）
  5.7  定向能量沉积
    5.7.1  激光近净成形（LENS）
    5.7.2  电子束自由成形制造（EBF）
    5.7.3  电弧增材制造（WAAM）
    5.7.4  激光熔丝增材制造（LWAM）
  5.8  7大类增材制造工艺的优缺点
  参考文献
第6章  增材制造的标准化
  6.1  国内标准
    6.1.1  初期阶段
    6.1.2  发展阶段
    6.1.3  新的阶段
  6.2  国外标准
    6.2.1  ASTM标准
    6.2.2  ISO标准
    6.2.3  CEN标准
    6.2.4  SAE标准
    6.2.5  DIN和VDI标准
  参考文献
第7章  3D打印技术的应用
  7.1  3D打印在制造领域的应用
    7.1.1  航空领域
    7.1.2  航天领域
    7.1.3  汽车领域
    7.1.4  其他制造领域
  7.2  3D打印在医疗领域的应用
    7.2.1  骨科领域
    7.2.2  其他医疗领域
  7.3  3D打印在其他一些领域的应用
    7.3.1  服饰领域
    7.3.2  建筑领域
    7.3.3  食品领域
  参考文献
第8章  3D打印技术的发展
  8.1  金属3D打印
    8.1.1  直接金属3D打印
    8.1.2  间接金属3D打印
  8.2  陶瓷3D打印
    8.2.1  液体陶瓷浆料的光固化技术
    8.2.2  液体陶瓷浆料的喷射打印技术
    8.2.3  液体陶瓷浆料的直写成形技术
    8.2.4  陶瓷粉末材料的黏结剂喷射技术
    8.2.5  陶瓷粉末材料的粉末床熔融技术
    8.2.6  其他陶瓷3D打印技术
  8.3  复合材料3D打印
    8.3.1  短切纤维增强热塑性复合材料
    8.3.2  连续纤维增强热塑性复合材料
    8.3.3  短切纤维增强热固性复合材料
    8.3.4  连续纤维增强热固性复合材料
  8.4  生物3D打印
    8.4.1  制造无生物相容性要求的制品
    8.4.2  制造不可降解的人体植入物
    8.4.3  制造可降解的人体植入物
    8.4.4  细胞3D打印
  8.5  4D打印
  8.6  微纳3D打印
    8.6.1  微立体光刻
    8.6.2  双光子聚合3D打印
    8.6.3  微滴喷射技术
    8.6.4  选区激光微烧结
    8.6.5  其他微纳3D打印技术
  8.7  空间3D打印
  8.8  彩色3D打印
  8.9  增减材复合制造
  参考文献
附录  3D打印技术相关术语