“中國制造2025”出版工程--聚合物增材制造技術
定 價：79 元
叢書名：“中國制造2025”出版工程
- 作者：焦志偉，于源，楊衛(wèi)民 著
- 出版時間：2020/10/1
- ISBN：9787122371720
- 出 版 社：化學工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TB33
- 頁碼：207
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
本書聚焦聚合物材料的增材制造技術(俗稱3D打印), 結合筆者多年研究成果與國內外技術發(fā)展現(xiàn)狀, 以ASTM F2972對增材制造技術的分類為依據(jù), 從原理、材料、工藝、設備、制品性能及應用等方面介紹了7種主流的增材制造技術, 主要包括: 熔融沉積成形技術、光固化成形技術、粉末床熔融成形技術、材料噴射成形技術、黏合劑噴射成形技術、定向能量沉積技術和層積成形技術。
本書匯集大量前沿科技進展及應用示例, 理論性和實用性兼顧, 較全面地反映了聚合物增材制造技術的內容和應用, 可供聚合物加工的工程技術人員、研發(fā)人員和相關專業(yè)師生閱讀、參考。
本書以美國材料與試驗協(xié)會（ASTM）的標準ASTM F2972對增材制造技術的七種分類為依據(jù)，聚焦聚合物材料的增材制造技術，結合作者的研究情況與國內外技術發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了基于聚合物熔融沉積、光固化和粉末燒結等7種增材制造方法的原理、材料、設備、優(yōu)缺點以及國內外研究現(xiàn)狀。本書特點是：1）聚焦聚合物材料的3D打印技術；2）立足于技術本身，介紹了近年來國內外3D打印技術的研究進展；3）引入大量實際案例，實用性較強。
21 世紀是全球經濟蓬勃發(fā)展的時代，是世界科學力量角逐的時代。隨著經濟水平的不斷提高和科學技術的迅猛發(fā)展，人們對物質文化生活的要求也越來越高。如何提升產品更新?lián)Q代的速度以適應人們越來越高的要求，成為每一個產品設計者、制造者首要考慮的問題。當前備受關注的增材制造技術能很好地解決產品設計成本高、更新?lián)Q代周期長的問題。
增材制造（Additive Manufacturing，AM）俗稱3D 打印，是依據(jù)三維模型數(shù)據(jù)將材料制作成物體的過程，可以直接將計算機輔助設計數(shù)字模型快速而精密地制造成三維實體零件，實現(xiàn)真正的自由制造。增材制造技術涉及機械設計、機械電子工程、計算機輔助設計與制造技術、逆向工程技術、分層制造技術、數(shù)控技術、材料科學和激光技術等，是一門綜合型和交叉型的前沿制造技術。目前增材制造技術在航空航天、汽車、機械、生物醫(yī)療、藝術設計等領域已經獲得一定規(guī)模的應用，其應用的深度和廣度仍存在較大的發(fā)展空間。從技術創(chuàng)新角度，增材制造技術已成為且仍將是制造業(yè)的研究熱點，許多國家都對其展開了大量深入的研究。
本書以美國材料與試驗協(xié)會（ASTM）的標準ASTM F2972 對增材制造技術的分類為依據(jù)，介紹了七種增材制造技術的原理、材料、設備、工藝以及應用等，并加入了大量的最新研究進展。本書聚焦聚合物材料的增材制造技術，同時考慮到部分工藝在金屬、陶瓷等材料上也有廣泛應用，對所涉及內容也作了相關介紹，全書共8章：第1 章簡要介紹增材制造技術的基礎知識，包括增材制造技術的定義、優(yōu)缺點、分類以及標準等；第2～8 章從成形原理、成形材料、成形工藝、制品性能及應用等方面分別對熔融沉積成形技術、光固化成形技術、粉末床熔融成形技術、材料噴射成形技術、黏合劑噴射成形技術、定向能量沉積技術、層積成形技術進行介紹。
由于增材制造技術涉及的學科和知識面非常廣泛，而筆者的知識和經驗有限，書中出現(xiàn)的疏漏懇請讀者批評指正，多提寶貴意見，使之不斷完善，筆者在此表示感謝。同時對參與此書編著的研究生馬昊鵬、廖超群、鄧暄、向聲、劉由之、李榮軍、楊勇、苗劍飛、程月等表示感謝。
編 者
第1 章 增材制造基礎知識/ 1
1.1 增材制造的定義 / 2
1.2 3D 打印的優(yōu)缺點 / 3
1.3 3D 打印的分類 / 4
1.4 3D 打印的標準 / 7
參考文獻 / 11
第2 章 熔融沉積成形技術 / 12
2.1 熔融沉積成形技術的原理、設備和材料 / 13
2.1.1 熔融沉積成形原理 / 13
2.1.2 熔融沉積成形設備 / 13
2.1.3 熔融沉積成形材料 / 15
2.2 熔融沉積成形制品質量的影響因素 / 15
2.2.1 傳動結構對制品質量的影響 / 15
2.2.2 材料種類對制品質量的影響 / 18
2.2.3 工藝參數(shù)對制品質量的影響 / 19
2.3 熔融沉積成形技術的優(yōu)缺點 / 23
2.4 基于熔融沉積成形原理的創(chuàng)新工藝 / 24
2.4.1 熔體微分3D 打印工藝 / 24
2.4.2 多色3D 打印工藝 / 30
2.4.3 多材料3D 打印工藝 / 33
2.4.4 金屬3D 打印工藝 / 35
2.4.5 建筑材料3D 打印工藝 / 36
2.4.6 陶瓷3D 打印工藝 / 39
2.4.7 玻璃3D 打印工藝 / 40
2.4.8 食品3D 打印工藝 / 41
2.4.9 生物3D 打印工藝 / 43
2.4.10 4D 打印 / 44
參考文獻 / 46
第3 章 光固化成形技術 / 49
3.1 光固化成形原理 / 50
3.1.1 立體光刻技術 / 51
3.1.2 數(shù)字光投影技術 / 51
3.1.3 立體光刻技術和數(shù)字光投影技術的對比 / 52
3.2 光敏樹脂 / 56
3.2.1 光敏樹脂性能要求 / 56
3.2.2 影響光敏樹脂性能的因素 / 57
3.2.3 常見光敏樹脂 / 58
3.3 光聚合反應 / 59
3.3.1 自由基聚合 / 59
3.3.2 陽離子聚合 / 61
3.4 光固化成形工藝 / 61
3.4.1 立體光刻技術 / 61
3.4.2 數(shù)字光投影技術 / 65
3.4.3 連續(xù)液體界面提取技術 / 67
3.4.4 液晶固化成像成形技術 / 68
3.4.5 容積成形技術 / 69
3.5 常見設備及其性能 / 70
3.6 光固化成形的技術進展 / 72
3.6.1 光敏樹脂研發(fā)進展 / 72
3.6.2 光固化陶瓷新材料研發(fā)進展 / 73
參考文獻 / 74
第4 章 粉末床熔融成形技術 / 76
4.1 粉末床熔融成形原理、特點和設備 / 77
4.1.1 選擇性激光燒結技術 / 77
4.1.2 選擇性激光熔融技術 / 85
4.1.3 電子束熔融技術 / 90
4.2 粉末床熔融成形適用材料 / 95
4.2.1 高分子基粉末 / 95
4.2.2 陶瓷基粉末 / 99
4.2.3 金屬基粉末 / 100
4.3 粉末床熔融成形的影響因素 / 106
4.3.1 工藝參數(shù) / 107
4.3.2 粉末特性 / 114
參考文獻 / 116
第5 章 材料噴射成形技術 / 124
5.1 材料噴射成形技術的基本原理 / 125
5.2 液滴的形成機理與分類 / 125
5.3 材料噴射成形材料 / 129
5.3.1 聚合物 / 129
5.3.2 金屬 / 150
5.3.3 陶瓷 / 153
5.3.4 水凝膠 / 154
5.3.5 生物材料 / 155
5.4 材料噴射成形技術的優(yōu)缺點 / 158
5.5 材料噴射成形設備 / 158
5.5.1 聚合物噴射成形設備 / 158
5.5.2 金屬噴射成形設備 / 161
5.5.3 陶瓷噴射成形設備 / 162
參考文獻 / 163
第6 章 黏合劑噴射成形技術 / 166
6.1 黏合劑噴射成形技術的基本原理 / 167
6.2 黏合劑噴射成形技術的優(yōu)缺點 / 170
6.3 黏合劑噴射成形技術的適用材料 / 173
6.3.1 黏合劑 / 173
6.3.2 打印材料 / 174
6.4 黏合劑噴射成形設備 / 175
6.4.1 鋪粉系統(tǒng) / 176
6.4.2 噴射系統(tǒng) / 177
6.4.3 三維運動系統(tǒng) / 178
6.5 黏合劑噴射工藝控制系統(tǒng) / 178
6.5.1 單色切片 / 178
6.5.2 彩色切片 / 179
6.6 黏合劑噴射成形的技術進展 / 180
6.6.1 成形過程研究進展 / 180
6.6.2 砂型打印技術進展 / 181
6.6.3 后處理工藝研究現(xiàn)狀 / 184
參考文獻 / 186
第7 章 定向能量沉積技術 / 189
7.1 定向能量沉積技術的基本原理 / 190
7.2 定向能量沉積技術的適用材料與設備 / 191
7.3 定向能量沉積技術的優(yōu)缺點 / 193
7.4 定向能量沉積技術的應用領域 / 194
7.4.1 石油行業(yè) / 194
7.4.2 軍事領域 / 195
參考文獻 / 195
第8 章 層積成形技術 / 197
8.1 分層實體制造技術 / 198
8.1.1 分層實體制造技術原理及過程 / 198
8.1.2 分層實體制造技術優(yōu)缺點 / 200
8.2 超聲增材制造技術 / 200
8.3 層積成形技術的適用材料 / 203
8.3.1 分層實體制造技術的成形材料 / 203
8.3.2 超聲增材制造技術的成形材料 / 203
參考文獻 / 206
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