本书总结了编著者近年来有关三维打印机的研究实践，汇集了国内外大量有关文献中的精华，系统地阐述了三维打印机的原理和结构。全书共分12章，包括喷墨粘粉式、熔融挤压式、压电驱动式、气动式、电动式和普及式三维打印机等，三维打印自由成形工艺流程和应用，金属构件、机电器件、生物医学器件三维打印自由成形等。
此次修订，按照ASTM国际标准组织F42增材制造技术委员会（ASTM International Technical Committee F42 on Additive Manufacturing Technologies）制定的有关标准，对三维打印的分类、概念、术语等做了全面的规范。
3D打印是基于增材制造原理的一种新型快速成形技术，在科学研究和工业生产领域会有令人难以置信的作为，甚至还可能深入人们生活的方方面面，因此受到特别关注，第三次工业革命是“3D打印为标志的革命”。《3D打印技术》首次系统介绍3D打印机的原理与结构和3D打印自由成形工艺技术，可以说是目前国内内容最丰富、最新颖、最系统介绍3D打印技术的著作之一。这次再版根据有关术语标准，对增材制造和3D打印的定义进行了更明确的说明，并且更新了增材制造工艺和相应装备的名称，充实了一些实用的数据，必将更加受到广大读者的欢迎。
王运赣，华中科技大学教授、博士生导师，国务院享受突出贡献专家，曾任华中科技大学校长助理。20世纪90年代初以来致力于快速成形及快速模具的研究，近年来着重研究微滴喷射技术在电子工业和生物医学工程中的应用，特别在喷墨打印技术应用于印制电路板制作、生物组织工程支架和义齿的制作方面取得了可喜的进展；致力于国内三维打印技术开发和研究，研发了多种国内首创的三维打印机。王宣，上海富奇凡机电科技公司总经理、总工程师。
上篇 3D打印机
第1章 概述
1.1 增材制造、快速成形与3D打印
1.2 快速成形机
1.2.1 容器内光聚合式(SLA)成形机
1.2.2 粉末床烧结/熔化式成形机
1.2.3 片层压式(LOM)成形机
1.3 增材制造装备的佼佼者——3D打印机
1.4 3D打印与第三次工业革命
第2章 黏结剂喷射式3D打印机
2.1 黏结剂喷射式3D打印机工作原理
2.2 Z Printer打印机
2.3 ExOne打印机
2.4 Voxeljet打印机
2.5 Therics打印机 上篇 3D打印机
第1章 概述
1.1 增材制造、快速成形与3D打印
1.2 快速成形机
1.2.1 容器内光聚合式(SLA)成形机
1.2.2 粉末床烧结/熔化式成形机
1.2.3 片层压式(LOM)成形机
1.3 增材制造装备的佼佼者——3D打印机
1.4 3D打印与第三次工业革命
第2章 黏结剂喷射式3D打印机
2.1 黏结剂喷射式3D打印机工作原理
2.2 Z Printer打印机
2.3 ExOne打印机
2.4 Voxeljet打印机
2.5 Therics打印机
2.6 富奇凡LTY型打印机
2.7 NCKU型打印机
2.8 黏结剂喷射式3D打印机使用的成形材料
第3章 材料挤压式3D打印机
3.1 材料挤压式3D打印机工作原理
3.2 Stratasys打印机
3.3 富奇凡HTS系列打印机
3.4 六轴材料挤压式打印机
3.5 殷华公司的材料挤压式打印机
3.6 辊轮螺杆式熔挤系统设计
3.7 材料挤压式3D打印机使用的成形材料
第4章 压电驱动式3D打印机
4.1 容积型压电喷头
4.2 OBJET打印机
4.3 3D Systems打印机
4.4 容积型压电喷头的供料系统和压力控制系统
4.4.1 供料系统
4.4.2 压力控制系统
4.5 拍击型压电喷头
4.6 拍击型压电驱动式打印机
4.7 开关型压电喷头与打印机
4.8 压电驱动式3D打印机使用的成形材料
第5章 气动式3D打印机
5.1 活塞开关型气动喷头与打印机
5.2 时间压力型气动喷头与打印机
5.3 容积型气动喷头与打印机
5.3.1 压力助推微注射器型喷头
5.3.2 3D生物打印机
5.3.3 富奇凡公司生产的PAM型打印机
5.4 气动膜片型喷头与打印机
5.5 雾化型气动喷头与打印机
5.5.1 雾化型气动喷头
5.5.2 Solidscape蜡模打印机
5.5.3 华中科技大学研制的雾化型气动喷头
5.5.4 Optomec雾化型气动喷头
5.6 粉粒流型气动喷头与打印机
5.6.1 同轴送粉激光熔覆式气动喷头
5.6.2 侧向送粉激光熔覆式气动喷头
5.6.3 同轴光内送粉激光熔覆式气动喷头
5.6.4 同步送粉激光熔覆式打印机
5.6.5 同步送粉焊接熔覆式打印机
5.6.6 送粉系统
5.6.7 熔覆过程检测和控制
5.7 气动式3D打印机使用的成形材料
第6章 电动式3D打印机
6.1 电磁阀操控型喷头与打印机
6.2 微注射器型电动喷头与打印机
6.3 电流体动力喷射喷头与打印机
6.4 电场偏转型喷头与打印机
6.5 电动螺杆型喷头与打印机
6.6 复合型3D打印机
6.7 电动式3D打印机使用的成形材料
第7章 普及式3D打印机
7.1 工程设计用普及式3D打印机
7.2 简易实验用普及式3D打印机
7.3 学生学习用普及式3D打印机
7.4 家用普及式3D打印机
7.5 普及式3D打印机的特点
7.6 普及式3D打印机的机身结构
7.7 普及式3D打印机的驱动控制系统
7.8 普及式3D打印机的应用前景
参考文献
下篇 3D打印自由成形工艺
第8章 3D打印自由成形工艺流程
8.1 3D打印自由成形工艺流程概述
8.2 CAD模型的建立
8.3 CAD模型的近似处理
8.4 CAD模型的分层切片
第9章 金属构件3D打印自由成形
9.1 金属构件黏结剂喷射式成形
9.2 金属构件激光烧结式成形
9.3 金属构件激光熔化式成形
9.4 金属构件激光熔覆式成形
9.4.1 激光熔覆式成形原理
9.4.2 激光熔覆式成形工艺研究
9.5 金属构件电子束熔化式成形
9.6 金属构件电子束熔覆式成形
9.7 金属构件微束等离子弧熔覆式成形
9.7.1 微束等离子弧熔覆式成形原理
9.7.2 微束等离子弧熔覆式成形工艺研究
9.8 金属构件熔化液滴喷射沉积式成形
9.8.1 熔化液滴喷射沉积式成形原理
9.8.2 熔化液滴喷射沉积式成形工艺研究
9.9 金属构件增材与减材复合式快速制造
9.9.1 沉积技术与计算机数控机加工复合式快速制造
9.9.2 片层压制造与计算机数控机加工复合式快速制造
9.9.3 粉末床熔化技术与计算机数控机加工复合式快速制造
第10章 机电器件3D打印自由成形
10.1 电子元器件打印成形
10.2 太阳能电池打印成形
10.3 曲面天线打印成形
10.4 电气互连金属焊料打印成形
10.5 铸造蜡模打印成形
10.6 复杂器件3D打印折叠成形
10.7 梯度材料构件打印成形
第11章 生物医学器件3D打印自由成形
11.1 组织工程支架打印成形
11.1.1 支架黏结剂喷射式打印成形
11.1.2 支架MAM/PAM式打印成形
11.1.3 支架Ejet式打印成形
11.2 细胞打印成形
11.2.1 细胞压电喷射式打印成形
11.2.2 细胞MAM/PAM式打印成形
11.2.3 细胞气动雾化式打印成形
11.2.4 细胞Ejet式打印成形
11.3 口腔修复体打印成形
11.3.1 口腔金属修复体蜡模打印成形
11.3.2 口腔陶瓷修复体MAM式打印成形
11.3.3 口腔陶瓷修复体复合式打印成形
11.3.4 口腔金属修复体DMD式打印成形
11.4 控释给药系统打印成形
第12章 3D打印自由成形的广泛应用
12.1 陶瓷构件打印成形
12.2 珠宝与首饰蜡模打印成形
12.3 建筑模型与构件打印成形
12.4 食品打印成形
12.5 时尚品打印成形
12.5.1 时装打印成形
12.5.2 时尚家庭用品打印成形
12.5.3 时尚工艺品打印成形
12.6 科教模型打印成形
参考文献
附录A 常用材料英中文名称对照
附录B 本书英中文术语对照
序言
3D打印技术是基于增材制造法原理的一种高新技术，是快速成形技术的延续与发展，实现3D打印技术的关键是3D打印机和3D打印自由成形工艺。3D打印机用微喷射式喷头来配送和操控成形材料，按照预定的工件CAD模型，将材料一层层地逐步喷射于工作台上，最终堆积为3D工件。按照3D打印机出现的年代，可将其分为传统3D打印机、先进3D打印机和普及式3D打印机等三大类。3D打印自由成形工艺将3D工件转化为2D截面薄片层的叠加，使复杂形体的成形大为简化。这种工艺及3D打印机特别适合于光电子材料、生物医学材料、航空航天材料等构成的功能件的成形，以便制作切实符合用户要求的真实功能构件，而不仅仅是只能用于形体观测的样品。3D打印技术是数字制造技术发展的典型产物，3D打印技术应用领域的不断扩大，又将为数字制造技术开辟更广阔的新天地。可以相信，3D打印技术不仅在科学研究和工业生产领域会有令人难以置信的作为，而且还会普及家庭，深入人们生活的方方面面。根据近年来在3D打印技术方面研究与实践的体会，以及收集的国内外有关的先进经验，我们编著了这本书，着重介绍3D打印机的原理和结构、3D打印自由成形工艺及其最新应用进展。本书第一版得到了读者充分的肯定，编著者倍感欣慰。这次再版时根据有关术语标准，对增材制造和3D打印的定义进行了更明确的说明，并且更新了增材制造工艺和相应装备的名称，充实了一些实用的数据，希望能更好地满足读者的需求。
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