增材制造设计（DfAM）指南

图书标准信息

• 作者 [瑞典]奥拉夫·迪格尔(Olaf Diegel) (瑞典)阿克塞尔·诺丁
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2020-02
• 版次 1
• ISBN 9787111674252
• 定价 79.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 197页
• 字数 200千字

【内容简介】

本书就如何设计零件以从增材制造（AM）所能提供的*收益方面提供一些实用的指导，包括增材制造导论、增材制造工艺、DfAM战略设计注意事项、用于AM零件设计分析和优化的计算工具、零件合并准则、增材制造工夹具设计准则、面向聚合物的增材制造设计、面向金属的增材制造设计、后处理、增材制造的未来等部分。

【作者简介】

奥拉夫迪格尔是增材制造和产品开发的教育者和实践者，在应用创新方法解决工程问题方面拥有出的、有目共睹的业绩。

【目录】

推荐序一

推荐序二

译者序

前言

致谢

关于作者

缩略词

第1章　增材制造导论  1

1.1　什么是增材制造  2

1.2　增材制造工艺链  4

1.3　增材制造的当前应用  7

1.4　增材制造的优势  8

1.4.1　零件复杂度  8

1.4.2　即时装配  10

1.4.3　零件合并  11

1.4.4　大规模定制  11

1.4.5　设计自由度  12

1.4.6　轻量化  12

1.4.7　按需制造  13

第2章　增材制造技术  15

2.1　材料挤出  16

2.2　材料喷射  19

2.3　黏结剂喷射  21

2.4　薄材叠层  23

2.5　立体光固化  25

2.6　粉末床熔融  28

2.7　定向能量沉积  30

2.8　复合增材制造  32

2.9　增材制造用于零件生产的技术成熟度  32

第3章　DfAM战略性的设计考虑  34

3.1　面向增材制造的设计导论  35

3.2　使用AM为产品增值  36

3.3　设计AM零件的一般指导原则  36

3.3.1　AM设计规则1  36

3.3.2　AM设计规则2  37

3.3.3　AM设计规则3  38

3.3.4　AM设计规则4  38

3.3.5　AM设计规则5  38

3.3.6　AM设计规则6  39

3.3.7　AM设计规则7  39

3.4　避免各向异性的设计  39

3.5　增材制造的经济学  40

3.6　尽量减少打印时间的设计  44

3.7　最小化后处理的设计  46

3.8　利用设计复杂性  53

3.9　功能第一，材料第二  53

3.10　使用拓扑优化或晶格结构  54

第4章　用于增材制造零件设计分析和优化的计算工具  57

4.1　对增材制造使用设计分析的目的  58

4.2　分析AM零件的特殊注意事项  58

4.2.1　材料数据  58

4.2.2　表面处理  58

4.2.3　几何  59

4.2.4　简化几何  59

4.2.5　基于网格的模型与参数化模型  59

4.2.6　几何变形  60

4.3　网格划分  60

4.3.1　参数化模型  60

4.3.2　基于网格的模型  60

4.4　边界条件  60

4.5　优化  61

4.6　拓扑优化  61

4.6.1　目标与约束  61

4.6.2　通用设置  62

4.6.3　后处理和解释结果  62

4.7　参数或尺寸优化  63

4.8　成型工艺仿真  63

4.8.1　逐层仿真  63

4.8.2　扫描模式仿真  63

4.8.3　局限性  64

第5章　零件合并准则  65

5.1　功能设计  66

5.2　材料方面的考虑  67

5.3　紧固件数量  68

5.4　使用传统DFM/DFA中的知识  68

5.5　组装注意事项  69

5.6　活动零件  69

5.7　常识  70

第6章　增材制造工具设计准则  71

6.1　安装夹具和导轨  72

6.2　随形冷却  73

6.3　冷却剂流动策略  74

6.4　冷却流道形状  75

6.5　冷却流道间距  76

6.6　AM工具复合制备方法  76

6.7　缩短工具成型时间  77

第7章　面向聚合物的增材制造设计  79

7.1　各向异性  80

7.2　壁厚  80

7.3　悬垂结构和支撑材料  81

7.4　孔  83

7.5　肋板  83

7.6　避免冗余的材料  84

7.7　小细节和字体大小  85

7.7.1　小细节  85

7.7.2　字体大小  85

第8章　聚合物设计准则  86

8.1　材料挤出设计  87

8.1.1　材料挤出的精度和公差  87

8.1.2　层厚  87

8.1.3　支撑材料  88

8.1.4　填充方式  88

8.1.5　其他考虑  89

8.1.6　特征类型：竖直壁厚  90

8.1.7　特征类型：水平壁面  90

8.1.8　特征类型：支撑材料悬垂角  91

8.1.9　特征类型：带有可溶性支撑的活动零件之间的间隙  91

8.1.10　特征类型：带有可去除支撑材料的活动零件之间的间隙  92

8.1.11　特征类型：竖直圆孔  92

8.1.12　特征类型：圆柱销  93

8.1.13　特征类型：内置螺纹  93

8.2　聚合物粉末床熔融设计  94

8.2.1　粉末床熔融的精度和公差  94

8.2.2　层厚  94

8.2.3　避免大量物料  95

8.2.4　粉末寿命和新粉率  95

8.2.5　特征类型：壁厚  95

8.2.6　特征类型：活动零件之间的间隙  96

8.2.7　特征类型：圆形轮廓通孔  97

8.2.8　特征类型：方形轮廓通孔  97

8.2.9　特征类型：圆柱销  98

8.2.10　特征类型：孔到墙边缘的接近度  98

8.3　立体光固化设计  99

8.3.1　分辨率  99

8.3.2　打印方向  99

8.3.3　支撑材料  100

8.3.4　悬垂  100

8.3.5　各向同性  100

8.3.6　中空零件和树脂去除  101

8.3.7　细节  101

8.3.8　水平桥  101

8.3.9　连接  101

8.3.10　特征类型：壁厚  102

8.3.11　特征类型：圆孔  102

第9章　金属增材制造的设计  103

9.1　金属粉末床熔融的设计准则  104

9.2　粉末床熔融的基础  105

9.3　金属粉末的制造过程  105

9.4　粉末形态（理想的粉末形状）  106

9.5　粉末粒度分布  107

9.6　粉末的其他注意事项  107

9.7　金属AM材料的特性  108

9.8　AM材料中的潜在缺陷  110

9.9　金属AM工艺  111

9.10　受控的混乱  114