“制造2025”出版工程--金属粉床激光增材制造技术

图书标准信息

• 作者 魏青松 著
• 出版社 化学工业出版社有限公司
• 出版时间 2019-04
• 版次 1
• ISBN 9787122336729
• 定价 89.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 266页
• 字数 326千字

【内容简介】

金属粉床激光增材制造技术是目前金属增材制造工艺中制件精度、综合性能优良的工艺方法。本书由华中科技大学快速制造中心总结其十余年的科研和产业化经验, 综合国内外相关成果编写而成。全书共7章, 第1章概述技术原理、特点及应用; 第2~6章阐述工艺原理与系统组成、原材料特性要求、数据处理技术、制造流程及质量控制以及制件的组织及性能, 涵盖原理、材料、数据、质量和性能五方面内容; 第7 章以实际案例阐述金属粉床激光增材制造技术在随形冷却模具、个性化医疗器件和轻量化构件三方面的应用, 重点展示在复杂结构制造和特殊性能构建上的独特优势, 达到举一反三、启迪创新的目的。 

本书侧重基本原理, 兼顾关键技术; 以典型材料和工艺为主, 兼顾动态; 注重学术前沿, 融合工程实践。本书既可作为科研和工程人员的参考用书, 也可作为高等院校相关专业的教学教材。

【作者简介】

无

精彩内容：

制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。近十年来，我国制造业持续快展，综合实力不断增强，国际地位得到大幅提升，已成为世界制造业规模优选的。但我国仍处于化进程中，大而不强的问题突出，与相比还有较大差距。为解决制造业大而不强、自主创新能力弱、关键核心技术与高端装备对外依存度高等制约我国发展的问题，院于2015 年5 月8 发布了“”规划。随后，发布了“”规划，提出了我国制造业“三步走”的强国发展战略及2025 年的奋斗目标、指导方针和战略路线，制定了九大战略任务、十大重点发展领域。2016 年8 月19 ，、发展改革委、科技部、部四部委联合发布了“”制造业创新中心、强基、绿制造、智能制造和高端装备创新五大工程实施指南。
为了响应、院做出的建设制造强国的重大战略部署，各地、企业、科研部门都在进行积极的探索和部署。加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展，推动我国制造模式从“中国制造”向“中国智造”转变，加快实现我国制造业由大变强，正成为我们新的历史使命。当前，信息进程持续快速演进，物联网、云计算、大数据、人工智能等技术广泛渗透于经济社会各个领域，信息经济繁荣程度成为实力的重要标志。增材制造（3d 打印）、机器人与智能制造、控制和信息技术、人工智能等领域技术不断取得重大突破，推动传统体系分化变革，并将重塑制造业国际分工格局。制造技术与互联网等信息技术融合发展，成为新一轮科技和产业变革的重大趋势和主要特征。在这种中国制造业大发展、大变革背景之下，化学出版社主动顺应技术和产业发展趋势，组织出版“”出版工程丛书可谓勇于、恰逢其时。
“”出版工程丛书是紧紧围绕院发布的实施制造强国战略的个十年的行动纲领——“”的一套高水、原创强的学术专著。丛书立足智能制造及装备、控制及信息技术两大领域，涵盖了物联网、大数据、3d 打印、机器人、智能装备、网络安全、知识自动化、人工智能等一系列的核心技术。丛书的选题策划紧密结合“”规划及11 个配套实施指南、行动计划或专项规划， 每个分册针对各个领域的一些核心技术组织内容，集中体现了制造业领域的技术发展成果，旨在加强技术的研发、推广和应用，为“”行动纲领的落地生根提供了有针对的方向引导和系统的技术参。
这套书集中体现以下几大特点：
首先，丛书内容都力求原创，以网络化、智能化技术为核心，汇集了许多前沿科技，反映了外新的一些技术成果，尤其使的相关原创科技成果得到了体现。这些图书中，包含了获得与省部级诸多科技奖励的许多新技术，因此，图书的出版对新技术的推广应用很有帮助！ 这些内容不仅为技术人员解决实际问题，也为研究提供新方向、拓展新思路。
其次，丛书各分册在介绍相应专业领域的新技术、新理论和新方法的同时，优先介绍有应用前景的新技术及其推广应用的范例，以促进科研成果向产业的转化。
丛书由我国控制工程专家孙优贤院士牵头并担任编委会主任，吴澄、王天然、郑南宁等多位院士参与策划组织工作，众多长江学者、杰青、优青等中青年学者参与具体的编写工作，具有较高的学术水与编写质量。
相信本套丛书的出版对推动“”重要战略规划的实施具有积极的意义，可以有效促进我国智能制造技术的研发和创新，推动装备制造业的技术转型和升级，提高产品的设计能力和技术水，从而多角度地提升中国制造业的核心竞争力。
院院士

【目录】

第1章　概述　/ 1 

　1.1　金属增材制造技术　/ 1 

　　　1.1.1　激光选区熔化（SLM） 　/ 2 

　　　1.1.2　激光近净成形　/ 5 

　　　1.1.3　电子束熔丝沉积　/ 10 

　　　1.1.4　电子束选区熔化　/ 14 

　1.2　金属粉床激光选区熔化增材制造技术　/ 16 

　　　1.2.1　球化　/ 17 

　　　1.2.2　孔隙　/ 19 

　　　1.2.3　应力和裂纹　/ 21 

　　　1.2.4　成形材料　/ 22 

　1.3　金属粉床激光选区熔化增材制造装备　/ 24 

　1.4　金属粉床激光选区熔化增材制造技术应用及发展趋势　/ 28 

　　　1.4.1　SLM技术的应用　/ 28 

　　　1.4.2　SLM技术的发展趋势　/ 34 

　参考文献　/ 35 

第2章　工艺原理与系统组成　/ 37 

　2.1　工艺原理及实现　/ 37 

　　　2.1.1　工艺原理　/ 37 

　　　2.1.2　实现方式　/ 38 

　　　2.1.3　大台面多激光实现技术　/ 40 

　2.2　关键功能部件　/ 43 

　　　2.2.1　光路系统　/ 43 

　　　2.2.2　缸体运动系统　/ 47 

　　　2.2.3　送铺粉机构　/ 49 

　2.3　核心元器件　/ 51 

　　　2.3.1　激光器　/ 52 

　　　2.3.2　扫描系统　/ 66 

　　　2.3.3　气体保护　/ 72 

　　　2.3.4　氧传感器　/ 73 

　　　2.3.5　循环净化装置　/ 73 

　2.4　SLM成形装备　/ 74 

　　　2.4.1　典型装备产品及特点　/ 74 

　　　2.4.2　华科三维HKM系列装备简介　/ 77 

　参考文献　/ 78 

第3章　原材料特性要求　/ 79 

　3.1　SLM用金属粉末　/ 79 

　3.2　金属粉末制备方法　/ 81 

　　　3.2.1　雾化法　/ 82 

　　　3.2.2　化学法　/ 88 

　　　3.2.3　机械法　/ 93 

　3.3　粉末特性及其对制件的影响　/ 94 

　　　3.3.1　粉末性能参数　/ 94 

　　　3.3.2　粉末的形貌　/ 100 

　　　3.3.3　粉末的氧含量　/ 102 

　　　3.3.4　粉末中的杂质　/ 104 

　参考文献　/ 105 

第4章　数据处理技术　/ 107 

　4.1　STL文件格式的介绍　/ 107 

　　　4.1.1　STL的二进制格式文件　/ 108 

　　　4.1.2　STL的文本格式文件　/ 109 

　　　4.1.3　STL格式文件的特点　/ 109 

　　　4.1.4　STL文件的一般读取算法　/ 110 

　4.2　STL模型预处理　/ 113 

　　　4.2.1　增材制造数据处理软件　/ 113 

　　　4.2.2　STL文件纠错　/ 118 

　　　4.2.3　STL模型旋转与拼接　/ 122 

　　　4.2.4　STL模型工艺支撑添加　/ 122 

　4.3　STL模型切片及路径生成　/ 126 

　　　4.3.1　STL模型切片　/ 126 

　　　4.3.2　STL模型切片轮廓偏置　/ 128 

　　　4.3.3　扫描路径生成算法　/ 129 

　参考文献　/ 133 

第5章　制造过程及质量控制　/ 135 

　5.1　工艺流程　/ 135 

　　　5.1.1　前处理　/ 135 

　　　5.1.2　制造过程　/ 138 

　　　5.1.3　后处理　/ 140 

　5.2　环境控制　/ 141 

　　　5.2.1　氧含量控制　/ 141 

　　　5.2.2　气氛烟尘净化　/ 142 

　5.3　应力调控技术　/ 143 

　　　5.3.1　模拟预测　/ 143 

　　　5.3.2　预热技术　/ 149 

　　　5.3.3　激光扫描策略　/ 150 

　参考文献　/ 156 

第6章　制件的组织及性能　/ 157 

　6.1　制件的微观组织特征　/ 157 

　　　6.1.1　铁基合金组织　/ 157 

　　　6.1.2　钛基合金组织　/ 165 

　　　6.1.3　镍基合金组织　/ 167 

　　　6.1.4　铝基合金组织　/ 181 

　　　6.1.5　复合材料及其他组织　/ 183 

　6.2　制件的性能及其调控方法　/ 193 

　　　6.2.1　制件性能及微观结构表征　/ 193 

　　　6.2.2　典型合金性能　/ 205 

　　　6.2.3　性能的调控方法　/ 213 

　参考文献　/ 227 

第7章　应用实例　/ 229 

　7.1　随形冷却模具　/ 229 

　　　7.1.1　随形冷却技术　/ 229 

　　　7.1.2　随形冷却模具案例　/ 233 

　7.2　个性化医疗器件　/ 240 

　　　7.2.1　手术辅助器件　/ 240 

　　　7.2.2　牙冠　/ 244 

　　　7.2.3　关节及骨骼　/ 246 

　7.3　轻量化构件　/ 258 

　　　参考文献　/ 262 

索引　/ 264