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| 編輯推薦： |
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| 內容簡介： |
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增材制造技术全面系统地介绍了增材制造技术的原理与方法，包括增材制造技术概述、增材制造技术的核心元器件、激光选区烧结、激光选区熔化、光固化成形、熔融沉积成形、三维印刷成形、电子束选区熔化、激光近净成形、电弧熔丝增材制造等技术，以及这些技术的应用案例。本书具有系统性、全面性、普遍性和新颖性，图文并茂，既有理论研究，也有实际应用，是一本对增材制造技术的研究和应用极具实用价值的参考书。
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| 關於作者： |
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史玉升，曾任华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室副主任，华中科技大学材料学院副院长、党委书记，中央军委国防科技创新特区主题专家组首席科学家等；现任全国增材制造标准化技术委员会专用材料工作组副主任委员、中国航天科技集团有限公司增材制造工艺技术中心专家委员会主任、数字化材料加工技术与装备国家地方联合工程实验室（湖北）主任、中国机械工程学会增材制造分会和特种加工分会副主任委员、湖北省3D打印联盟理事长等职务。获国家科学技术进步奖二等奖2项、国家技术发明奖二等奖1项、中国十大科技进展1项、中国智能制造十大科技进展1项、各类省部级奖一等奖9项。荣获发明创业奖人物奖特等奖暨当代发明家、十佳全国优秀科技工作者提名奖、国务院政府特殊津贴、武汉市科技重大贡献奖个人奖、湖北省五一劳动奖章等称号。领导的团队入选湖北省和教y部创新团队。
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| 目錄：
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第1章增材制造技术概述
1.1增材制造技术的基本概念
1.2增材制造技术产生的背景
1.3增材制造技术的发展
1.3.1增材制造技术在国外的发展概况
1.3.2增材制造技术在中国的发展概况
1.4增材制造技术的特点
1.5增材制造与制造业提升
1.5.1增材制造技术提供制造业创新原动力
1.5.2增材制造技术提升制造业工艺能力
1.5.3增材制造技术实现制造业绿色可持续发展
1.5.4增材制造技术催生新的制造模式
1.6增材制造与制造业创新
1.6.1增材制造先进材料
1.6.2增材制造先进结构
1.6.3增材制造智能构件
参考文献
第2章增材制造技术的核心元器件
2.1激光器系统
2.1.1激光的基本物理原理
2.1.2CO2激光器
2.1.3固体激光器
2.2振镜式激光扫描系统
2.2.1振镜式激光扫描系统基本理论
2.2.2振镜式激光扫描系统的数学模型
2.2.3振镜式激光扫描系统设计与误差校正
2.3熔覆喷头
2.3.1熔覆喷头光料传输耦合原理
2.3.2熔覆喷头的结构
2.3.3熔覆喷头控制技术
2.4微滴喷射系统
2.4.1微喷嘴流道结构设计
2.4.2微喷嘴制造技术
2.4.3微滴喷射系统应用实例
参考文献
第3章激光选区烧结
3.1激光选区烧结原理
3.1.1激光选区烧结成形原理
3.1.2激光烧结机制
3.2激光选区烧结装备
3.3激光选区烧结材料及其成形工艺
3.3.1结晶态高分子材料及其成形工艺
3.3.2非晶态高分子材料及其成形工艺
3.3.3覆膜砂及其成形工艺
3.3.4陶瓷基粉末材料及其成形工艺
3.4激光选区烧结应用实例
参考文献
第4章激光选区熔化
4.1激光选区熔化原理
4.2激光选区熔化装备
4.3激光选区熔化材料及其成形工艺
4.3.1模具钢材料及其成形工艺
4.3.2钛合金材料及其成形工艺
4.3.3铝合金材料及其成形工艺
4.3.4镍合金材料及其成形工艺
4.3.5金属基复合材料及其成形工艺
4.4激光选区熔化应用实例
参考文献
第5章光固化成形
5.1光固化成形原理
5.1.1激光扫描光固化
5.1.2面曝光光固化
5.2光固化成形装备
5.2.1激光扫描光固化装备
5.2.2面曝光光固化装备
5.3光固化材料及其成形工艺
5.3.1光固化材料性能要求
5.3.2光固化材料的组成成分
5.3.3光固化成形工艺过程
5.4光固化应用实例
参考文献
第6章熔融沉积成形
6.1熔融沉积成形原理
6.1.1熔融沉积成形的工艺原理
6.1.2熔融沉积成形系统的喷头
6.1.3熔融沉积成形过程
6.2熔融沉积成形装备
6.2.1国外熔融沉积成形装备
6.2.2国内熔融沉积成形装备
6.3熔融沉积成形材料及其成形工艺
6.3.1熔融沉积成形材料
6.3.2熔融沉积成形工艺
6.4熔融沉积成形应用实例
6.4.1汽车工业领域
6.4.2航空航天领域
6.4.3医疗卫生领域
6.4.4教育教学领域
6.4.5食品加工领域
6.4.6其他领域
参考文献
第7章三维印刷成形
7.1三维印刷成形原理
7.1.1三维印刷成形的原理
7.1.2三维印刷成形的成形过程
7.2三维印刷成形装备
7.2.1三维印刷成形装备的构成
7.2.2三维印刷成形系统的关键部件——喷嘴
7.2.3三维印刷成形的工业装备
7.3三维印刷成形数据处理技术
7.3.1三维印刷成形数据处理格式文件选择
7.3.2三维印刷成形工艺的三维CAD建模
7.3.3三维CAD模型分层切片
7.4三维印刷成形材料及其成形工艺
7.4.1三维印刷成形材料
7.4.2三维印刷成形工艺
7.5三维印刷成形应用实例
7.5.1三维印刷成形在考古与古生物学方面的应用
7.5.2三维印刷成形在医学方面的应用
7.5.3三维印刷成形在建筑、工业等方面的应用
7.5.4三维印刷成形在娱乐方面的应用
参考文献
第8章激光近净成形
8.1激光近净成形原理及其成形工艺
8.2激光近净成形装备
8.3激光近净成形材料
8.4激光近净成形应用实例
8.4.1激光近净成形技术的航空应用
8.4.2激光近净成形技术制造C919飞机机翼缘条案例解析
参考文献
第9章电子束选区熔化
9.1电子束选区熔化原理
9.2电子束选区熔化装备
9.2.1电子束选区熔化装备的结构
9.2.2电子束选区熔化装备的发展概况
9.3电子束选区熔化材料及其成形工艺
9.3.1钛合金材料及其成形工艺
9.3.2镍基高温合金材料及其成形工艺
9.3.3铜和铜合金材料及其成形工艺
9.3.4钛铝基金属化合物材料及其成形工艺
9.3.5其他金属材料及其成形工艺
9.4电子束选区熔化应用实例
9.4.1航空航天领域
9.4.2医疗植入体
9.4.3材料研发
参考文献
第10章电弧熔丝增材制造
10.1电弧熔丝增材制造原理
10.2电弧熔丝增材制造装备
10.3电弧熔丝增材制造材料及其成形工艺
10.3.1电弧熔丝增材制造材料
10.3.2电弧熔丝增材成形工艺
10.4电弧熔丝增材制造应用实例
10.4.1电弧熔丝增材制造应用实例1
10.4.2电弧熔丝增材制造应用实例2
10.4.3电弧熔丝增材制造应用实例3
参考文献
第11章电子束熔丝增材制造数值模拟
11.1电子束熔丝增材制造
11.2电子束熔丝增材制造流动与传热数学模型
11.2.1传热与流动方程
11.2.2热源模型
11.2.3自由界面追踪
11.2.4边界条件
11.3电子束熔丝增材流动与传热耦合动力学行为
11.4物理因素对电子束熔丝增材材料过渡行为的影响
11.4.1动力学因素
11.4.2工艺参数
11.5小结
参考文献
第12章增材制造数据处理及工艺规划软件
12.1STL文件——增材制造的主流数据输入格式
12.1.1STL模型的表示方法
12.1.2STL文件的存储格式
12.1.3STL文件的一致性规则及错误
12.1.4STL文件的错误处理方法
12.1.5STL格式的优缺点及其改进格式
12.2增材制造的信息处理流程
12.2.1二维层面数据生成方法
12.2.2STL文件的切片技术
12.2.3增材制造中的曲面分层技术
12.2.4增材制造中的支撑生成技术
12.2.5不同增材制造工艺的加工路径生成方法
12.2.6切片轮廓的偏置算法
12.2.7变网格划分算法
12.2.8增材制造路径优化中的便宜算法
12.2.9增材制造路径规划策略
12.3增材制造软件介绍
12.3.1通用增材制造软件
12.3.2专用增材制造软件
12.3.3专用增材制造软件——PowerRP简介
参考文献
第13章增材制造中的光学三维测量技术
13.1光学三维测量技术在增材制造中的应用
13.1.1光学三维测量技术的应用
13.1.2增材制造过程中的在线检测应用实例
13.2结构光三维测量原理
13.2.1引言
13.2.2面结构光测量原理简介
13.3结构光三维测量实例
参考文献
第14章4D打印技术
14.14D打印的内涵
14.1.1智能构件与4D打印技术
14.1.24D打印技术的产生
14.1.3对4D打印构件“三变”的进一步理解
14.24D打印技术的研究现状
14.34D打印技术的应用领域
14.44D打印关键技术
14.54D打印材料及其成形工艺
14.5.1Cu-Al-Ni形状记忆合金及其成形工艺
14.5.2Cu-Zn-Al形状记忆合金及其成形工艺
14.5.3丙烯酸酯体系形状记忆聚合物及其成形工艺
14.6展望
参考文献
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| 內容試閱：
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增材制造是一项集机械、材料、计算机、控制、光电、信息等学科于一体的数字化、智能化制造技术，包括3D打印（三维几何空间： X Y Z）、4D打印（3D打印 时空）、5D打印（4D打印 生命）、6D打印（5D打印 意识）等。其中： 3D打印可成形任意复杂形状的结构/功能构件； 4D打印可成形可控的智能构件； 5D打印可成形可控的生命器官； 6D打印可成形可控的智慧物体。
增材制造技术的优势在于突破了传统制造技术在材料、尺度、结构、功能、智能、生命、智慧等方面的复杂性，必将对各行各业带来深远的影响。从理论上来说，增材制造技术可成形任何材料、可成形任何物体、可应用于任何领域。相对于传统制造技术，增材制造技术对制造业创新的意义主要体现在： 提供创新的原动力，提升工艺能力，实现绿色可持续发展，催生新的制造模式，创造智能构件、生命器官和智慧物体等。
增材制造技术通过逐层堆积的方式将粉材、丝材、液材和片材等各种形态的材料成形为三维实体，其发展虽然只有30余年，但其在复杂结构/功能构件的快速制造、个性化定制等方面已显示出了明显优势，因而受到了各国、各行各业的高度重视。但是，该技术发展并不成熟。新工艺、新材料、新装备不断涌现，为了更深入地研究增材制造技术并将其推广应用，培养这方面的科技人才，华中科技大学组织了一批国内长期从事增材制造技术研究和教学的科研人员，综合国内外相关研究成果，撰写了本书。在撰写过程中，兼顾了不同知识背景读者的要求，既保证内容新颖、反映最新研究成果，又有理论知识探讨和应用实例。因此，本书既适用于不同领域的工程技术人员阅读，也可作为相关专业师生的参考书。
全书分为14章。第1章为概述，简述增材制造技术的概念、产生背景、发展历程、技术特点、工艺和材料种类及发展趋势； 第2章介绍了增材制造技术的核心元器件，主要包括激光器、振镜式激光扫描系统、熔覆喷头和微喷嘴等关键元器件； 第3～10章介绍了目前得到应用的主流增材制造技术，主要包括激光选区烧结（SLS）、激光选区熔化（SLM）、光固化成形（SLA）、熔融沉积成形（FDM）、三维印刷成形（3DP）、激光近净成形（LENS）、电子束选区熔化（EBM）、电弧熔丝增材制造（WAAM）； 第11章介绍了电子束熔丝增材制造数值模拟技术； 第12章介绍了增材制造的数据处理与工艺规划软件； 第13章介绍了增材制造中的光学三维测量技术； 第14章介绍了智能构件增材制造的4D打印技术。
本书由华中科技大学史玉升牵头编写。具体分工如下： 前言和第1章由华中科技大学史玉升编写； 第2章由华中科技大学文世峰、张鸿海和肖峻峰，厦门理工学院谢丹和舒霞云，苏州大学石世宏编写； 第3章由华中科技大学闫春泽和李昭青编写； 第4章由华中科技大学魏青松和朱文志，中国地质大学周燕编写； 第5章由西安交通大学李涤尘和连芩编写； 第6章和第7章由南京师范大学杨继全和李宗安编写； 第8章由西北工业大学林鑫和于君编写； 第9章由清华大学林峰编写； 第10章由华中科技大学余圣甫和汤铭锴编写； 第11章由华中科技大学庞盛永编写； 第12章由华中科技大学张李超编写； 第13章由华中科技大学李中伟和钟凯编写； 第14章由华中科技大学史玉升和宋波编写。另外，在本书的撰写过程中，华中科技大学博士后陈辉、蔡超、李伟，研究生胡仁志、滕庆、张楠、张金良、田健、党明珠、伍宏志、刘主峰、卓琳蓉、汤桂平等参与了编写工作。
由于本书涉及多学科交叉的前沿新技术，书中难免有疏漏之处，恳请广大读者批评指正！
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