科技打印未来：探索3D打印技术

图书标准信息

• 作者 葛媛媛 著
• 出版社 原子能出版社
• 出版时间 2021-07
• 版次 1
• ISBN 9787522111636
• 定价 56.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸

【内容简介】

随着科技时代的到来，3D打印技术在制造行业发挥着越来越重要的作用。本书从硬件到软件，全面系统地阐述了3D打印机的组成、3D打印材料、3D打印的成形工艺技术，并着重介绍了3D打印技术的核心，即CAD建模及其算法，展望了未来3D打印技术的发展。本书结构完整、内容全面、语言精简，适合3D打印技术爱好者、3D打印技术初学者使用。相信阅读本书后你一定可以更加全面地了解3D打印技术，对3D打印有更新的认识。

【作者简介】

葛媛媛，副教授，山东机械工程学会特种加工专业委员会委员，曾获国防科工委科技进步二等奖1项，发明专利及实用新型专利若干项，在三维数字化创新、机电产品创新、电子与信息技术领域颇有研究。

【目录】

第 1 章　神奇的3D打印技术 ┆ 001

1.1　走近3D打印技术 ┆ 003

1.1.1　初识3D打印 ┆ 003

1.1.2  3D 打印技术的前世今生 ┆ 007

1.1.3  3D 打印和普通打印的区别 ┆ 010

1.1.4　纵观古今，3D打印技术现状 ┆ 013

1.2   3D 打印技术的打印过程 ┆ 019

1.2.1  3D 打印流程的秘密 ┆ 019

1.2.2　从实物到文件的过程 ┆ 021

1.2.3　从文件到实物的过程 ┆ 021

1.3   3D打印技术的优点—快、好、省 ┆ 024

1.3.1  3D打印技术 VS 传统制造技术 ┆ 024

1.3.2　迅速打印出产品，速度优 ┆ 025

1.3.3　精准打印出产品，质量佳 ┆ 026

1.3.4　简单操作打印出产品，成本低 ┆ 028

第 2 章　硬件设施奠定 3D 打印的基石 ┆ 031

2.1  3D打印机，打印立体物体步 ┆ 033

2.1.1　认识 3D 打印机 ┆ 033

2.1.2　硬件系统构成 ┆ 034

2.2  3D打印机的两大家族 ┆ 037

2.2.1  3D打印机的种类 ┆ 037

2.2.2  FDM 类型的3D打印机 ┆ 038

2.2.3  SLA和SLS类型的3D 打印机 ┆ 051

2.3　不同类型的3D打印机的异同 ┆ 056

2.4　如何挑选一台合适的 3D 打印机 ┆ 057

第 3 章　材料发展赋予 3D 打印更多可能 ┆ 059

3.1  3D 打印材料—特性各异 ┆ 061

3.2　常见的 3D 打印材料及应用 ┆ 064

3.2.1  3D 打印材料的发展 ┆ 064

3.2.2　工程塑料 ┆ 065

3.2.3　光敏树脂 ┆ 068

3.2.4　橡胶类材料 ┆ 072

3.2.5　金属材料 ┆ 073

3.2.6　陶瓷材料 ┆ 077

3.2.7　其他打印材料 ┆ 080

3.3 3D 打印材料发展方向 ┆ 083

第 4 章　3D 打印的法宝―― 打印成形工艺技术 ┆ 085

4.1　常见的 3D 打印成形工艺技术 ┆ 087

4.1.1  3D 打印成形工艺有哪些？ ┆ 087

4.1.2　熔融沉积成形 ┆ 088

4.1.3　激光烧结成形 ┆ 091

4.1.4　激光选区熔化成形 ┆ 094

4.1.5　光固化快速成形 ┆ 097

4.1.6　分层实体制造技术 ┆ 099

4.1.7　三维打印成形技术 ┆ 101

4.2  3D 打印其他成形工艺技术 ┆ 104

4.2.1  EBM 工艺技术 ┆ 104

4.2.2  DMLS 工艺技术 ┆ 106

第 5 章　 3D 打印的灵魂―― CAD 建模软件 ┆ 109

5.1　开启 3D 打印之旅，轻松学会建模 ┆ 111

5.2　走进 Tinkercad 之门 ┆ 113

5.2.1　基础工具的使用 ┆ 113科技打印未来

5.2.2 “加”“减”的应用 ┆ 115

5.2.3　制作一个 CAD 模型 ┆ 117

5.3　探秘 Meshmixer 软件 ┆ 122

5.3.1  Meshmixer 软件的基础操作 ┆ 122

5.3.2　雕刻工具的使用 ┆ 125

5.3.3　支撑工具的妙用 ┆ 126

5.3.4　切割工具的使用 ┆ 127

5.4　熟悉 Fusion360 软件的使用方法 ┆ 131

5.4.1  Fusion360 软件的基础操作 ┆ 131

5.4.2  “修饰”功能的妙用 ┆ 133

5.5　了解 Creo（Pro/E）、UG 和 SoildWorks 软件 ┆ 136

5.5.1  Creo（Pro/E）软件—早实现参数化 ┆ 136

5.5.2  UG 软件—造型和编程一体化 ┆ 137

5.5.3  SoildWorks 软件—教学利器 ┆ 137

5.6　其他的 3D 打印软件 ┆ 139

第 6 章　3D 打印的“掌舵人”―― 算法 ┆ 141

6.1　算法让实物成形更优化 ┆ 143

6.2  STL 切片算法 ┆ 145

6.2.1  STL 文件的数据结构 ┆ 145

6.2.2  STL 文件的读写 ┆ 146

6.2.3　你不知道的 STL 模型和算法 ┆ 147

6.3　扫描路径生成和填充算法 ┆ 154

6.3.1　常见的扫描路径的方式 ┆ 154

6.3.2　混合路径填充算法 ┆ 156

6.4　支撑生成算法 ┆ 162

6.4.1　支撑算法的两种形式 ┆ 162

6.4.2　支撑算法数据结构 ┆ 163

6.4.3　待支撑区域识别过程 ┆ 163

6.4.4　支撑结构生成过程 ┆ 166

第 7 章　Gcode 文件―― 3D打印后一步 ┆ 169

7.1　切片软件生成Gcode文件 ┆ 171

7.2  3D 打印的语言——Gcode 代码指令 ┆ 174

7.2.1  Gcode指令的作用 ┆ 174

7.2.2　代码的注释 ┆ 175

7.2.3　代码的标记 ┆ 176

7.3  Gcode 代码指令和编程 ┆ 178

7.3.1　延时指令的应用 ┆ 178

7.3.2　即时指令的应用 ┆ 179

第 8 章　想象成真，3D打印技术的应用 ┆ 185

8.1　缩短制造周期，提高制造精度 ┆ 187

8.1.1  3D打印在模型行业中的应用 ┆ 187

8.1.2  3D打印在航空航天领域的应用 ┆ 189

8.1.3  3D打印在精密零件中的应用 ┆ 191

8.1.4  3D打印在私人定制中的应用 ┆ 193

8.2　助力生物医学，创造不一样的奇迹 ┆ 195

8.2.1  3D生物医学模型的制造 ┆ 195

8.2.2  3D骨骼植入物的应用 ┆ 197

8.2.3  3D打印活体器官 ┆ 199

8.3　打印汽车及零件，制造更加高效 ┆ 202

8.3.1  3D 打印汽车整体 ┆ 202

8.3.2  3D打印汽车零件 ┆ 203

8.4　打印服饰，让生活更有趣 ┆ 205

8.4.1  3D打印在衣物方面的应用 ┆ 205

8.4.2  3D打印在饰品方面的应用 ┆ 208

8.5　打印食品，让生活更便捷 ┆ 209

8.5.1　食品3D打印机的出现 ┆ 209

8.5.2  3D打印在食品方面的应用 ┆ 209

第 9 章　展望未来，3D打印技术大有可为 ┆ 213

9.1  3D打印产品走进日常生活 ┆ 215

9.2  3D打印技术走进学校和课堂 ┆ 218

9.2.1　课堂上的3D打印技术 ┆ 218

9.2.2  3D 打印技术会改变传统教育吗？ ┆ 220

9.3　巧用3D打印，减少制作成本 ┆ 222

9.3.1　原材料种类变得更加丰富 ┆ 222

9.3.2　成形工艺更加成熟 ┆ 224

9.4　减少浪费，保护环境 ┆ 226

9.4.1  3D打印技术VS传统制造业 ┆ 226

9.4.2　减重也能减少污染？ ┆ 227

9.5  3D打印时代的得与失 ┆ 230

9.5.1　我们得到的是什么？ ┆ 230

9.5.2　我们将失去什么？ ┆ 231

参考文献 ┆ 235