【正版图书】增材制造与3D打印技术及应用(第2版)
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全新
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作者杨占尧、赵敬云、崔风华著
出版社清华大学出版社
ISBN9787302588511
出版时间2021-12
装帧平装
开本16开
定价49元
货号9787302588511
上书时间2024-07-05
商品详情
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前言
制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。自从18世纪中叶开启工业文明以来,世界强国的兴衰史和中华民族的奋斗史一再证明,没有强大的制造业,就没有国家和民族的强盛。打造具有国际竞争力的制造业,是我国提升综合国力,保障国家安全,建设世界强国的必由之路。随着全球市场一体化的发展,制造业的竞争从过去单纯的质量竞争,发展到产品全生命周期的全方位竞争——T(及时快速)、Q(高质量)、C(低成本)、S(优质售后服务)缺一不可。制造业既要满足日益变化的用户需要,又要有较强的灵活性。在这种形势下,能够以单件、小批量生产而又不增加产品成本的增材制造和3D打印技术得到了迅猛发展和越来越广泛的应用。
增材制造和3D打印技术是20世纪80年代出现的一种全新概念的制造技术,被认为是现代制造技术的革命性发明。总理在《求是》杂志发表的署名文章中写道: “3D打印实现了制造方式从等材、减材到增材的重大转变,改变了传统制造的理念和模式,大幅缩减了产品开发周期与成本,也会推动材料革命,具有重大价值。”将增材制造和3D打印技术引入大学工科教学,作为对大学生进行现代制造工程技术培养的重要内容,可使学生对现代机械电子系统的集成性、综合性、交叉性等特点有深刻的认识,从而使学生拓宽视野、活跃思想、增强创新意识。
本书对增材制造技术的工艺、材料、装备、应用等进行详细介绍的同时,也不回避该技术的局限性、发展瓶颈,同样进行了细致的分析和论述。
本书的编写具有以下特点。
(1) 内容与技术发展同步。本书作者紧跟增材制造技术发展趋势,实时更新书中内容,并根据全国上百所用书学校的意见和建议,在作者主编的2006年清华大学出版社《快速成型与快速模具制造技术》、2017年清华大学出版社出版的本书第1版基础上,紧跟增材制造技术和3D打印发展趋势,根据全国上百所用书学校使用意见和建议修订而成,非常切合师生的实际需要。
(2) 充分吸纳国家教学资源库建设精髓。教材主编杨占尧教授是高等职业教育模具专业教学资源库建设中的课程资源库建设主持人,是精品课程和精品资源共享课程“家电产品模具工艺与制造”建设的主持人。此次修订,我们参照这些成果以及近年来教育教学改革的重要成果,丰富教材内容,非常适合教学。(3) 教学名师领衔,行业企业专家共同编写教材。杨占尧教授在企业实际工作14年,在高校工作22年,是教学名师、河南省优秀专家,连续三届河南省高等教育省级教学成果特等奖获得者,河南省特色专业建设主持人,河南省高等学校优秀教学团队建设主持人,河南省优秀教育管理人才。本书由杨占尧教授领衔主编,编写团队包括学校和行业企业的专家学者,成员构成合理,共同开发出体现增材制造行业发展要求的高质量教材,充分体现校企合作、产学融合,行业特点鲜明。
(4) 使用信息化技术演示原理动画。通过二维码链接以动画形式演示增材制造技术原理图、结构图,使学生随时随地使用手机就可以学习。
本书由教学名师、河南省优秀专家、河南工学院杨占尧教授和赵敬云教授、新乡职业技术学院崔风华教授担任主编,并由杨占尧教授负责统稿。卫华集团有限公司聂福全,河南工学院王鹏飞、董二婷、丁海、杨晓航担任副主编。与本书有关的课题研究得到了河南省科技厅、河南省教育厅、河南工学院和卫华集团有限公司给予的大力支持,投入了大量的资金,创造了良好的软、硬件环境。本书在编写过程中,还得到了西安交通大学等单位专家、教授的指导和帮助,特别是新乡学院3D打印学院院长高雪霞教授对本书的指导思想和编写内容都提出了宝贵意见。同时,河南筑诚电子科技有限公司的吕益良董事长和李岗礼总裁对本书的编写给予了大力支持,提供了大量宝贵的核心技术参数和尚未公开的设备原型机供参考。此外,在编写过程中参考了有关兄弟院校的部分著作、论文和研究成果,在此向他们一并表示真诚的感谢!
由于作者水平有限,并且该技术在快速发展时期,许多问题有待进一步研究和探讨。因此,书中难免有不足之处,望读者不吝赐教!
编者2021年5月
商品简介
增材制造也称为3D打印,是现代制造技术的革命性发明。本书在上一版的基础上进行了重构与优化,对增材制造技术进行了更加系统、客观、全面、翔实的介绍和论述。全书共分11章,分别介绍了增材制造技术的基本问题;增材制造的前处理;光敏材料选择性固化增材制造;粉末材料选择性烧结增材制造;丝状材料选择性熔覆增材制造;薄型材料分层切割增材制造;其他增材制造技术及技术选用;金属材料的增材制造;增材制造的后处理及精度检测;增材制造技术的应用;增材制造技术的发展历史与发展趋势等内容。 本书可作为本科和高职高专机械、机电、汽车、材料成形及控制、管理工程、计算机等专业的教材,也可供从事计算机辅助设计与制造、模具设计与制造等工程技术人员参考。本书封面贴有清华大学出版社防伪标签,无标签者不得销售。
作者简介
杨占尧,男,1965年生,河南省原阳县人。国j级教学名师、河南省优秀专家、国j级精品资源共享课程主持人、国j级精品课程主持人,国j级精品教材主编,连续三届河南省省级教学成果特等奖主持人。1996年被评为高级工程师,2015年被评为二级教授。
目录
目录第1章概述11.1增材制造技术21.1.1增材制造技术的原理21.1.2增材制造与传统制造方法的区别31.1.3增材制造与传统制造方法的关系31.2增材制造主要技术方法与使用材料41.2.1增材制造主要技术方法41.2.2增材制造技术使用的材料41.3增材制造过程61.4增材制造技术的作用7思考与练习9第2章增材制造的前处理102.1三维模型构建的方法102.1.1用计算机辅助设计软件构建三维模型112.1.2利用反求工程构建三维模型122.2三维模型的STL格式化182.2.1STL格式文件的规则202.2.2STL格式文件的错误和纠错软件212.3三维模型的切片处理242.3.1成形方向的选择242.3.2增材制造中的主要切片方式25思考与练习27第3章光敏材料选择性固化增材制造283.1SLA增材制造的原理和分类283.1.1SLA增材制造原理293.1.2SLA增材制造的分类303.2SLA增材制造的基本过程及支撑结构303.2.1SLA增材制造的基本过程303.2.2SLA增材制造的支撑结构323.3SLA增材制造的材料及选择333.3.1对SLA增材制造材料的要求343.3.2SLA增材制造材料的分类343.3.3SLA增材制造材料的选择353.4SLA增材制造的优点与缺点363.4.1SLA增材制造的优点363.4.2SLA增材制造的缺点363.5典型SLA增材制造设备简介37思考与练习38第4章粉末材料选择性烧结增材制造404.1SLS增材制造的原理与影响因素404.1.1SLS增材制造成形原理404.1.2SLS增材制造烧结机理414.1.3SLS增材制造的激光扫描系统424.1.4SLS增材制造工艺参数的影响424.2SLS增材制造的成形过程434.2.1SLS增材制造的烧结434.2.2烧结件的后处理444.3SLS增材制造的材料及其选择454.3.1SLS增材制造对材料性能的要求454.3.2SLS增材制造材料的种类464.4SLS增材制造的优缺点46思考与练习47第5章丝状材料选择性熔覆增材制造485.1FDM增材制造的工作原理和成形过程485.1.1FDM增材制造的工作原理485.1.2FDM增材制造的成形过程495.1.3FDM增材制造装备构成495.2FDM增材制造的材料及选择505.2.1FDM增材制造对成形材料的要求515.2.2FDM增材制造对支撑材料的要求515.3FDM增材制造的优点与缺点525.4FDM增材制造常用控制软件525.5典型FDM增材制造装备简介53思考与练习55第6章薄型材料分层切割增材制造566.1LOM增材制造的工作原理566.2LOM增材制造的工艺参数和后处理586.2.1LOM增材制造的工艺参数586.2.2LOM增材制造的后处理596.2.3易于去除废料的LOM增材制造工艺596.3LOM增材制造的材料及选择606.3.1纸的性能606.3.2热熔胶606.3.3涂布工艺616.3.4KINERGY公司的纸基卷材616.4LOM增材制造的优点与缺点62思考与练习62第7章其他增材制造技术及技术选用637.1其他增材制造技术637.1.1DLP光固化技术637.1.23DP打印技术667.1.3掩膜光刻成形技术687.1.4弹道微粒制造技术687.1.5三维焊接成形技术687.1.6数码累积成形技术697.2主要增材制造技术的比较与选用697.2.1主要增材制造技术的比较697.2.2主要增材制造技术的选用原则73思考与练习75第8章金属材料的增材制造768.1金属材料增材制造的发展历程778.2选区激光熔化制造技术788.2.1SLM的成形原理788.2.2SLM的成形工艺798.2.3SLM的成形特点818.2.4SLM技术的应用及发展趋势828.3激光立体成形制造技术828.3.1LSF的成形原理828.3.2LSF技术的成形工艺828.3.3LSF的主要特点838.3.4LSF技术的应用及发展趋势848.4电子束选区熔化制造技术848.4.1EBSM成形的原理858.4.2EBSM成形工艺858.4.3EBSM成形特点868.4.4EBSM技术的应用及发展趋势868.5电子束熔丝沉积制造技术878.5.1EBF的成形原理878.5.2EBF的成形特点888.5.3EBF技术的应用及发展趋势888.6复合增材制造技术89思考与练习90第9章增材制造的后处理及精度检测919.1增材制造的后处理919.1.1非金属聚合物类材料的后处理929.1.2金属合金类材料的后处理959.2增材制造制件的精度检测989.2.1增材制造制件的精度989.2.2增材制造制件的检测技术105思考与练习107第10章增材制造技术的应用10810.1在模具领域的应用11010.1.1硅橡胶快速制模11110.1.2金属电弧喷涂快速制模11910.1.3金属树脂快速制模12410.1.4等离子喷涂快速制模12810.1.5铸造模的快速铸造技术13010.2在生物医学领域的应用13210.3在航空航天领域的应用13410.4在艺术设计领域的应用13710.4.1在产品设计中的应用13810.4.2在雕刻创作中的应用13910.4.3在建筑行业中的应用13910.4.4在影视产业中的应用14110.5在教育行业中的应用14110.6在其他领域的应用142思考与练习145第11章增材制造技术的发展历史与发展趋势14611.1增材制造技术发展历史14611.1.1国外增材制造技术的发展历史14611.1.2国内增材制造技术的发展历史14911.2增材制造技术的发展现状15011.2.13D打印论文信息分析15011.2.23D打印产业专利信息分析15211.3增材制造技术的发展瓶颈15411.3.1生产成本过高15411.3.2可选用的材料有限15511.3.3工艺及装备尚不成熟15611.3.4数据库、标准/认证体系缺乏15711.3.5商业推广障碍15711.4增材制造技术的发展原则与发展目标15811.4.1发展原则15811.4.2发展目标15911.5增材制造技术的发展方向15911.5.1着力突破增材制造专用材料15911.5.2加快提升增材制造工艺技术水平16011.5.3加速发展增材制造装备及核心器件16011.5.4建立和完善产业标准体系16011.5.5大力推进应用示范16111.6增材制造技术的发展趋势161思考与练习162附录教材中英文缩写对照及注释163参考文献165
内容摘要
增材制造也称为3D打印,是现代制造技术的革命性发明。本书在上一版的基础上进行了重构与优化,对增材制造技术进行了更加系统、客观、全面、翔实的介绍和论述。全书共分11章,分别介绍了增材制造技术的基本问题;增材制造的前处理;光敏材料选择性固化增材制造;粉末材料选择性烧结增材制造;丝状材料选择性熔覆增材制造;薄型材料分层切割增材制造;其他增材制造技术及技术选用;金属材料的增材制造;增材制造的后处理及精度检测;增材制造技术的应用;增材制造技术的发展历史与发展趋势等内容。本书可作为本科和高职高专机械、机电、汽车、材料成形及控制、管理工程、计算机等专业的教材,也可供从事计算机辅助设计与制造、模具设计与制造等工程技术人员参考。本书封面贴有清华大学出版社防伪标签,无标签者不得销售。
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本书紧跟增材制造技术发展趋势,充分吸纳国家教学资源库建设成果,及时更新教材内容,并根据全国上百所用书学校的意见和建议,由学校和行业企业的专家学者组成编写团队,教材内容丰富,行业特点鲜明,表达方式简明,非常适合初学者学习。
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