增材制造：技术、原理及智能化

图书标准信息

• 作者 辛博 朱立达 盛忠起 巩亚东
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2023-03
• 版次 1
• ISBN 9787111721215
• 定价 98.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 312页
• 字数 369千字

【内容简介】

本书以典型零件增材制造的流程作为划分依据，以增材制造的基本概念和发展历程为出发点，按照金属和非金属两大类材料分别介绍了多种增材制造技术和原理，并重点阐述了增材制造的智能化，包括增材制造材料的结构和功能智能化、工艺和控制过程的智能化、智能控制策略、数字孪生和智能服务等，最后还对增材制造技术的各种应用场景进行了介绍。
  本书可供从事增材制造的科研人员、工程技术人员参考，也可供高等院校相关专业师生使用。

【作者简介】

辛博，工学博士，东北大学机械工程与自动化学院先进制造与自动化技术研究所副教授、博士生导师，中国机械工程学会成组与智能集成技术分会委员会委员。主要研究复杂梯度合金零件的激光增材制造和表面自动磨抛加工技术、自动化装配与连接技术等，主持和参与国家及省部级科研项目10余项，主讲机械制造技术基础（国家一流本科课程）、增材制造技术及其应用等课程。

朱立达，工学博士，东北大学机械工程与自动化学院教授、博士生导师，建龙特聘教授，辽宁省CAD/CAM工程中心主任，中国机械工程学会高级会员，中国机械工业金属切削刀具技术协会青年理事，全国机械制造教学研究会理事，全国磨粒加工技术专业委员会委员，中国成组与智能集成技术分会委员会委员。主要研究数字化设计与制造、3D打印及增减材混合加工技术、加工稳定性及智能诊断、超声振动加工及精密加工技术、智能制造与智能机床等，出版国家规划教材、国家特色教材及专著4部，曾入选辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才和“辽宁省百千万人才工程”。

盛忠起，工学博士，东北大学机械工程与自动化学院副教授、硕士生导师。主要研究结构优化理论与方法、增材制造技术与应用、智能制造理论与方法、企业数字化转型方法及产品全生命周期管理等，主持和参与国家及省部级科研项目9项，发表高水平论文12篇、获得发明专利授权1项。主讲计算机辅助设计、现代制造系统、制造企业产品生命周期管理、现代CAD技术、机器人系统设计与分析等课程。

巩亚东，工学博士，东北大学机械工程与自动化学院教授、博士生导师，国务院特殊津贴获得者，辽宁省教学名师，高等学校机械类专业教学指导委员会秘书长，本科教学工作水平评估专家，国际磨粒技术委员会委员，辽宁省机械工程学会副理事长兼学术委员会秘书长，全国磨粒加工技术专业委员会常务委员，中国机械工程学会生产工程分会和中国刀协切削先进技术研究会常务理事，全国冶金教育学会机械工程学科教学研究会秘书长。主要研究磨削与精密加工、增材与减材制造、微尺度加工及智能制造与装备，出版国家规划教材、专著6部，获国家级教学成果二等奖1项、省部级教学成果奖4项，辽宁省科技进步奖2项。

【目录】

前言

第1章 概述

1.1 增材制造的概念

1.2 增材制造的发展历程

1.2.1 国外发展历程

1.2.2 国内发展历程

1.3 增材制造的技术特点及发展趋势

1.3.1 技术特点

1.3.2 发展趋势

1.3.3 增材制造的智能化

第2章 非金属零件增材制造的原理及方法

2.1 非金属零件增材制造方法概述

2.1.1 立体光固化成形

2.1.2 薄材叠层制造

2.1.3 熔融沉积成形

2.1.4 激光选区烧结

2.1.5 三维喷印成形

2.2 非金属零件增材制造用材料

2.2.1 不同增材制造工艺对材料的要求

2.2.2 高分子材料

2.2.3 陶瓷材料

2.2.4 纸材

2.2.5 型砂和覆膜砂

2.2.6 混凝土和石膏

2.2.7 纤维复合材料

2.3 非金属零件增材制造原材料的制备

2.4 非金属零件增材制造工艺缺陷及解决方法

2.4.1 阶梯效应

2.4.2 翘曲变形

2.4.3 尺寸精度和表面完整性较低

2.4.4 力学性能不足

2.4.5 其他工艺缺陷

第3章 金属零件增材制造的原理及方法

3.1 金属零件增材制造方法概述

3.1.1 激光选区熔化

3.1.2 激光熔覆沉积

3.1.3 电子束选区熔化

3.1.4 电子束/电弧熔丝沉积

3.1.5 固态焊增材制造

3.2 常用金属零件增材制造辅助技术

3.2.1 电磁搅拌辅助增材制造技术

3.2.2 超声/微锻辅助增材制造技术

3.2.3 增减材复合制造技术

3.3 金属零件增材制造用材料

3.3.1 自熔性合金

3.3.2 钛合金

3.3.3 铝合金

3.3.4 铜合金

3.3.5 高熵合金

3.3.6 金属陶瓷

3.4 金属零件增材制造原材料的制备

3.4.1 金属粉材的制备方法

3.4.2 金属粉材的性能测评

3.4.3 金属丝材的制备方法

3.5 金属零件增材制造工艺缺陷及解决方法

3.5.1 气孔

3.5.2 裂纹

3.5.3 氧化

3.5.4 球化

3.5.5 飞溅

3.5.6 粉末黏附

3.5.7 几何变形

第4章 增材制造的前处理

4.1 增材制造产品的建模方法

4.1.1 几何特征建模

4.1.2 材料特征建模

4.1.3 多尺度建模

4.1.4 逆向建模

4.2 增材制造模型的标准化

4.2.1 STL模型的特点

4.2.2 STL模型的文件规则

4.2.3 STL模型的缺陷和处理方法

4.3 增材制造模型的切片原理及方法

4.3.1 增材制造模型的切片原理

4.3.2 增材制造模型的切片算法

4.4 增材制造模型的扫描原理及方法

4.4.1 平行线扫描法

4.4.2 轮廓线扫描法

4.4.3 分区域扫描法

4.4.4 分形扫描法

4.4.5 复合扫描法

4.4.6 多层多道扫描法

第5章 增材制造的后处理

5.1 增材制造的后处理工艺规划概述

5.1.1 非金属制件的后处理工艺规划

5.1.2 金属制件的后处理工艺规划

5.2 常用增材制造后处理工艺

5.2.1 剥离工艺

5.2.2 热处理工艺

5.2.3 表面处理工艺

5.3 增材制造质量评价标准

5.4 常用增材制造缺陷检测技术

5.4.1 X射线检测

5.4.2 超声检测

5.4.3 声发射检测

5.4.4 高速摄像检测

5.4.5 计算机断层成像检测

5.4.6 红外测温/热像检测

5.4.7 磁探伤检测

第6章 增材制造技术的智能化

6.1 增材制造材料的结构和功能智能化

6.1.1 结构设计智能化

6.1.2 材料功能智能化

6.2 增材制造工艺和控制过程的智能化

6.2.1 熔池监控的智能化

6.2.2 材料输送监控的智能化

6.2.3 成形环境监控的智能化

6.3 增材制造的智能控制策略

6.3.1 专家系统控制

6.3.2 神经网络控制

6.3.3 智能自适应控制

6.3.4 机器学习/深度学习控制

6.4 增材制造过程的数字孪生

6.4.1 增材制造过程的数字孪生建模

6.4.2 增材制造过程的数值仿真

6.4.3 增材制造过程的数字线程

6.5 增材制造的智能服务

6.5.1 增材制造云服务平台

6.5.2 增材制造的预测性维护和健康管理

第7章 增材制造技术的应用

7.1 航空航天领域的应用

7.1.1 飞机结构件的增材制造

7.1.2 航空发动机/燃气轮机的增材制造

7.1.3 航天器零部件的增材制造

7.1.4 太空增材制造

7.2 船舶领域的应用

7.3 车辆领域的应用

7.3.1 汽车功能性零部件的增材制造

7.3.2 汽车内外饰零部件的增材制造

7.4 生物医疗领域的应用

7.4.1 组织器官的增材制造

7.4.2 药物的增材制造

附录增材制造术语（部分摘自GB/T 35351—2017）

参考文献