正版 增材制造设备部件与应用 周宏甫 华中科技大学出版社 978756

目录第1章增材制造技术概述/11.1增材制造技术的基本原理/11.2增材制造过程 /21.2.1增材制造的前处理/21.2.2增材制造的加工过程/21.2.3增材制造的后处理/51.3增材制造技术的典型应用/71.3.1SLA的应用/81.3.2LOM的应用/91.3.3SLS的应用/111.3.4EBM的应用/111.4增材制造技术应用的瓶颈/13本章参考文献/14第2章增材制造工艺概述/162.1SLA工艺/162.2LOM工艺/182.3SLS工艺/192.4FDM工艺/212.5SLM工艺/242.63DP工艺/262.7EBM工艺/262.8LCF工艺/27本章参考文献/29第3章支撑部件/323.1支撑的基本概念/323.2SLA的支撑部件/363.3FDM的支撑部件/393.4LOM的支撑部件/423.5SLM的支撑部件/433.6EBM的支撑部件/443.73DP的支撑部件/45本章参考文献/45增材制造设备部件与应用目录第4章打印头部件/474.1FDM打印头部件/474.1.1FDM打印头的分类/474.1.2FDM打印头送丝机构/474.1.3FDM打印头加热器及喷嘴/524.1.4FDM双打印头总体结构/564.23DP打印头部件/564.2.1喷墨打印机的工作原理/564.2.2喷墨打印方式/584.2.3喷墨打印驱动方式的选择/584.2.4喷嘴的机械结构/61本章参考文献/62第5章实体切片分层与封闭路径填充算法部件/645.1STL文件格式/645.1.1STL文件的结构/645.1.2STL文件数据读取与分析/665.2STL模型的切片与分层处理/675.2.1STL模型分层与切片的流程/685.2.2三角形面片与切片平面求交/695.3切片程序的设计/705.3.1切片程序的设计方案/705.3.2切片程序/705.4切片程序的测试/725.4.1切片程序的功能/725.4.2应用实例/725.4.3切片的测试/735.5切片层内路径填充/75本章参考文献/75第6章激光振镜扫描系统部件/776.1振镜扫描部件/776.1.1振镜式激光扫描技术/776.1.2二维振镜式激光扫描系统/796.2透镜聚焦部件/806.2.1FTheta透镜的聚焦/806.2.2三维动态聚焦振镜扫描系统/826.3光学系统的建立/856.3.1激光光束聚焦的焦深/856.3.2振镜式激光扫描系统激光的扩束/866.3.3振镜反射镜的光路/866.4振镜式激光扫描系统部件的结构/886.4.1激光器/886.4.2振镜反射镜/896.4.3振镜电机/906.4.4扫描系统的装配结构/94本章参考文献/95第7章增材制造设备的坐标运动部件/977.1SLA设备的运动控制部件/977.1.1SLA设备的组成/977.1.2SLA设备的运动控制部件/987.2FDM设备的运动控制部件/997.2.1FDM设备组成/997.2.2FDM设备的运动控制部件/1017.3LOM设备的运动控制部件/1047.4SLS设备的运动控制部件/1047.5SLM设备的运动控制部件/1057.5.1SLM设备的组成/1057.5.2SLM设备部件的运动分解/1067.6LCF设备的运动控制部件/1107.7EBM设备的运动控制部件/1117.83DP设备的运动控制部件/113本章参考文献/115第8章增材制造设备的预热控制部件/1178.1预热控制的方法/1178.2SLS、SLM和EBM设备的预热控制部件/1178.3FDM设备的预热控制部件/119本章参考文献/123第9章增材制造材料/1259.1增材制造材料的分类/1259.2增材制造工艺对材料性能的要求/1259.2.1增材制造中的材料工艺问题/1259.2.2增材制造技术对材料性能的总体要求/1269.3增材制造工艺常用的材料/1269.3.1SLA打印材料/1269.3.2FDM打印材料/1289.3.3LOM打印材料/1289.3.4SLS打印材料/1299.3.5金属粉末材料的SLM与EBM打印的扫描电子显微镜图分析/130本章参考文献/133第10章增材制造在工业上的应用/13510.1概述/13510.2快速制模中的增材制造/13510.2.1快速制模中的增材制造/13510.2.2砂模的增材制造/13810.2.3注塑机的注塑模的增材制造/13810.3建筑应用的增材制造/13910.4航空应用的增材制造/14010.5食品工业应用的增材制造/14310.6服装工业的增材制造/143本章参考文献/145第11章增材制造在医学上的应用/14711.1医学假体的3D模型 /14711.1.1医学假体的3D模型的建立/14811.1.2假体DICOM医学图像数据/14811.2膝关节假体/14911.2.1膝关节的结构/14911.2.2膝关节的运动/15011.2.3膝关节假体分析/15111.2.4膝关节假体装配/15311.2.5膝关节假体的EBM打印/15611.3髋关节假体/15711.3.1髋关节/15711.3.2髋关节假体的设计要求/15911.3.3髋关节假体设计变量的确定与建模/16011.3.4髋关节假体表面的多孔蜂窝结构/16211.3.5髋关节假体的EBM打印/16311.4牙假体/16411.4.1牙假体的测量/16511.4.2种植牙牙冠的打印/16711.4.3牙桥的打印/16711.4.4种植牙的装配/16711.5盆骨假体与头骨假体/17111.6增材制造技术在外科手术方案设计上的应用/17311.6.1人体头骨分离手术模型打印/17311.6.2动物模型打印/17411.6.3肾脏器官模型打印/17411.6.4肝脏器官模型打印/17411.6.5胚胎模型打印/17511.7血管模型打印/176本章参考文献/177第12章生物组织结构的3D打印设备/18112.1概述/18112.2组织结构打印的工艺过程/18312.3组织结构的打印设备/18412.3.1热泡式喷墨打印设备/18512.3.2压电式喷墨打印设备/18512.3.3激光或紫外激光照射打印设备/18612.3.4表面波声控打印设备/18712.3.5活塞驱动的细胞墨水的控制打印设备/18912.4组织结构打印的应用/191本章参考文献/193

周宏甫,教授、博士、博士生导师。1958.10月出生于湖北。82年6月本科毕业于武汉理工大学,85年5 月硕士毕业于武汉理工大学, 1985年至1993年在武汉科技大学机器人机教研室任教,1993年--96年12月在华中理工大学机械学院(现华中科技大学) 获博士学位。1997年2月至今在华南理工大学机电系任教。主要研究 领域：超声波技术、机器人、无人机、数控、3D 打印。发表了论文 90 余篇， 其中作为第一作者发表 70 余篇，以第一作者上三大索引 30 余篇。

目前市场对增材制造的需求较大，尤其是芯片打印，人体组织结构的打印和医院手术前的器官模型打印的需求，需要大量的增材制造设备。为增材制造设备的快速发展和应用，本书集中在增材制造设备的各关键部件的制造技术的论述，包括增材制造设备的支撑部件、打印头部件、STL数据的切片软件部件、激光振镜扫描部件、增材制造设备的坐标运动部件、增材制造加工的预热控制部件。本书集中在几个热门领域的增材制造的应用：增材制造的工业应用，包括飞机涡轮发动机叶片的再生制造；增材制造在医学外科与牙科上的应用，包括膝关节、髋关节、牙假体、盆骨等的打印；增材制造在生物组织工程的组织结构的3D打印的应用，包括组织结构的支架打印和各种生物组织工程的打印方法和原理。

增材制造技术AD（Additive manufacturing）,它是与传统的工件逐渐减少的切削方法不同的一种增长制造技术。该技术是采用材料累加法，直接从CAD模型快速制造复杂形状物体的3D模型的技术。增材制造技术是在20世纪80年代后期发展起来的快速制造响应技术。 增材制造技术采用材料累加法，先对实体的CAD模型进行分层，得到分层的二维截面数据，再根据每一层的截面数据，以特定的加工方法（如SLA或SLM等）生成与该层形状一致的薄片，这一过程重复进行，逐层累加，直至“长”出实体模型来。增材制造技术涉及的内容包括激光技术、CAD和切片技术、材料技术、数控技术等多项复杂的机械电子技术。增材制造技术经过多年的发展，已经形成了较为成熟的多种增材制造技术成型工艺。增材制造技术已广范应用于航空航天、汽车、船舶、家电、医疗、建筑、工艺品和玩具等领域。随着增材制造技术的广泛应用，增材制造设备的需求越来越大。