本書較為系統(tǒng)地介紹了增材制造技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和工程應(yīng)用，緊密結(jié)合增材制造領(lǐng)域的最新發(fā)展，從基礎(chǔ)原理、關(guān)鍵技術(shù)、工程應(yīng)用案例等方面介紹相關(guān)進(jìn)展和技術(shù)難題，旨在幫助讀者全面了解增材制造技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，并啟發(fā)讀者對(duì)增材制造未來發(fā)展趨勢(shì)的思考。通過對(duì)本書的學(xué)習(xí)，讀者將對(duì)增材制造技術(shù)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，在掌握主要技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，思考其現(xiàn)存的主要問題，精準(zhǔn)把握增材制造技術(shù)的未來發(fā)展方向。
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2009年至今 ：機(jī)械制造系統(tǒng)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任
2006年至今 ：西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院長江學(xué)者特聘教授，博士生導(dǎo)師
2001-2006年：西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，副院長
1999-2001年：西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師
目錄
第1章 概述 1
1.1增材制造原理與作用 1
1.2主要技術(shù)分類和特點(diǎn) 2
1.3國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.4發(fā)展趨勢(shì)與方向 5
1.5思考題 7
第2章 面向增材制造的設(shè)計(jì) 8
2.1概念與原理 8
2.2發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 9
2.3多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 10
2.3.1 工藝 -結(jié)構(gòu)協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 10
2.3.2材料性能優(yōu)化 12
2.3.3工藝參數(shù)優(yōu)化 13
2.3.4工藝參數(shù) -結(jié)構(gòu)協(xié)同優(yōu)化 14
2.4創(chuàng)成式產(chǎn)品設(shè)計(jì) 15
2.5思考題 16
第3章 增材制造數(shù)據(jù)處理 17
3.1概念與原理 17
3.2國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 17
3.3增材制造的數(shù)字化表達(dá) 17
3.3.1三維模型數(shù)字化表達(dá) 18
3.3.2增材制造坐標(biāo)系 24
3.3.3增材制造工藝參數(shù) 24
3.3.4加工指令數(shù)字化表達(dá) 26
3.3.5支撐結(jié)構(gòu) 27
3.4三維數(shù)字模型切片 30
3.4.1等厚切片 30
3.4.2自適應(yīng)切片 32
3.5切片輪廓與路徑填充 33
3.5.1切片輪廓 33
3.5.2路徑填充 34
3.6思考題 35
第4章 金屬增材制造 36
4.1定向能量沉積技術(shù) 37
4.1.1同步送粉定向能量沉積 37
4.1.2光內(nèi)送粉定向能量沉積 52
4.1.3同步送絲定向能量沉積 56
4.2金屬粉末床熔融技術(shù) 65
4.2.1金屬激光粉末床增材制造 65
4.2.2金屬電子束粉末床熔融技術(shù) 78
4.3金屬黏結(jié)劑噴射技術(shù) 90
4.3.1技術(shù)原理與關(guān)鍵技術(shù) 90
4.3.2國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 92
4.3.3技術(shù)理論 93
4.3.4典型案例 93
4.4增減材復(fù)合制造技術(shù) 94
4.4.1技術(shù)原理與關(guān)鍵技術(shù) 94
4.4.2國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 97
4.4.3典型案例 99
4.5思考題 101 第5章 非金屬增材制造 102
5.1立體光固化成形技術(shù) 102
5.1.1技術(shù)原理與關(guān)鍵技術(shù) 102
5.1.2國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 103
5.1.3光敏樹脂材料 105
5.1.4典型案例 108
5.2非金屬激光粉末床熔融技術(shù) 109
5.2.1技術(shù)原理與關(guān)鍵技術(shù) 109
5.2.2國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 110
5.2.3材料與工藝參數(shù)對(duì)成形質(zhì)量的影響 112
5.2.4大尺寸零件 SLS成形與變形控制 117
5.2.5陶瓷材料粉末床熔融成形 121
5.3材料擠出成形技術(shù) 124
5.3.1技術(shù)原理與關(guān)鍵技術(shù) 125
5.3.2國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 128
5.3.3材料熔融擠出成形機(jī)理模型 136
5.3.4熱塑性絲材熔融擠出工藝與性能 140
5.3.5陶瓷材料擠出成形原理與研究進(jìn)展 145
5.4非金屬材料 /黏結(jié)劑噴射成形技術(shù) 147
5.4.1技術(shù)原理與關(guān)鍵技術(shù) 147
5.4.2國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 150
5.4.3典型案例 152
5.5思考題 155 第6章 生物材料增材制造 156
6.1骨植入物增材制造技術(shù) 156
6.1.1骨植入物增材制造的基本方法 156
6.1.2國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 157
6.1.3典型案例 158
6.2組織工程支架增材制造技術(shù) 161
6.2.1技術(shù)原理與關(guān)鍵技術(shù) 161
6.2.2國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 162
6.2.3 3D打印組織工程支架的典型應(yīng)用 164
6.3生物水凝膠支架的高精度增材制造 169
6.3.1國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 170
6.3.2投影式光固化 3D打印技術(shù)基礎(chǔ)理論分析 171
6.3.3典型案例：分叉血管的體外制造 176
6.4思考題 177 第7章 特種增材制造技術(shù) 178
7.1微納增材制造：電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)噴射沉積微納 3D打印 178
7.1.1微納增材制造概述 178
7.1.2微納增材制造工藝和分類 178
7.1.3微納增材制造研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì) 179
7.2 4D打印技術(shù) 182
7.2.1技術(shù)原理 182
7.2.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 183
7.2.3典型案例 184
7.3 太空 3D打印 185
7.3.1技術(shù)原理與關(guān)鍵技術(shù) 185
7.3.2國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 187
7.4思考題 191
參考文獻(xiàn) 192
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