正版新书]3D打印:正在到来的工业革命(第2版)克里斯多夫97871

第1章 下一次革命
1.1 3D打印技术
1.2 市场和应用
1.2.1 快速成型
1.2.2 生产模具和工具
1.2.3 直接数字化制造
1.2.4 个人制造
1.3 产业发展
1.4 实现以前不可能的目标
1.4.1 定制化与个性化
1.4.2 开启大众化市场
1.4.3 开放式设计
1.4.4 数字存储和运输
1.4.5 改善人类健康
1.4.6 增强可持续性
1.5 未来的挑战
1.6 先驱者们在做什么
1.7 21世纪的个人计算机
第2章 3D打印技术
2.1 避免词汇泥潭
2.2 材料挤出技术
2.2.1 热塑挤压工艺的局限性
2.2.2 复合材料的材料挤出工艺
2.2.3 碳纤维增强塑料的挤出工艺
2.2.4 金属材料挤出工艺
2.2.5 多相喷射凝固工艺
2.2.6 混凝土材料挤出工艺
2.2.7 黏土的材料挤出工艺
2.2.8 食品的材料挤出工艺
2.3 桶式光聚作用
2.3.1 光固化快速成型工艺
2.3.2 DLP投影技术
2.3.3 扫描、旋转和选择性光固化技术
2.3.4 基于光刻的陶瓷制造
2.3.5 双光子聚合技术
2.3.6 材料喷射技术
2.3.7 黏合剂喷射技术
2.3.8 黏合剂喷射砂型铸造模具和模芯
2.3.9 黏合剂喷射金属打印
2.3.10 黏合剂喷射陶瓷打印
2.3.11 黏合剂喷射玻璃打印
2.4 粉末床熔融
2.4.1 激光烧结技术
2.4.2 电子束熔炼技术
2.4.3 选择性加热烧结技术
2.5 定向能量沉积技术
2.6 层叠制造成型技术
2.7 一个坚实的基础
第3章 3D打印工业
3.1 公共3D打印机制造商
3.1.1 3D Systems
3.1.2 Stratasys
3.1.3 Arcam
3.1.4 ExOne
3.1.5 voxeljet
3.1.6 SLM Solutions
3.1.7 Groupe Gorgé / Prodways
3.1.8 金宝集团/XYZprinting
3.1.9 Tinkerine
3.1.10 Organovo
3.2 个人3D打印制造商
3.2.1 EnvisionTEC
3.2.2 太尔时代
3.2.3 Afinia
3.2.4 Optomec
3.2.5 EOS
3.2.6 Mcor Technologies
3.3 3D打印软件开发者
3.3.1 Autodesk
3.3.2 Dassault Systèmes
3.3.3 Trimble Navigation
3.3.4 其他3D设计软件供应商
3.4 3D打印服务机构
3.4.1 Shapeways
3.4.2 Materialise
3.4.3 Sculpteo
3.5 推动革命的发展
第4章 直接数字化制造
4.1 DDM的开发与应用
4.2 3D打印汽车
4.3 3D打印的珠宝和艺术品
4.4 3D打印名牌商品
4.5 3D打印玩具
4.6 3D打印外科模型
4.7 3D打印假体
4.8 3D打印工业配件
4.9 终极领域
4.10 我们的未来是一个3D打印的世界
第5章 个人制造
5.1 个人3D打印机
5.1.1 3D Systems公司的Cube 3和Cube Pro打印机
5.1.2 MakerBot Replicator系列打印机
5.1.3 UP Plus 2、UP Mini UP BOX
5.1.4 Afinia H480
5.1.5 Ultimaker Original和Ultimaker 2
5.1.6 Printrbot系列打印机
5.1.7 XYZprinting公司的Da Vinci系列打印机
5.1.8 Tinkerine公司的Dittos和Litto打印机
5.1.9 Formlabs公司的Form1+打印机
5.1.10 当然，还有更多
5.2 开源3D打印
5.3 个人3D扫描仪
5.4 互联网3D打印
5.5 开放式设计的来临
5.6 黑客空间、装配实验室和创客运动
5.7 3D打印社
5.8 推动革命发展
第6章 生物打印
6.1 从照片打印到生物打印
6.2 大自然施以援手
6.3 向可定制组织的方向发展
6.4 面临的挑战
6.5 重建手术、牙齿与骨骼
6.6 活体内生物打印
6.7 技术的成熟
第7章 3D打印的生存环境
7.1 资源节约型生产
7.2 3D打印和产品维修
7.3 3D打印和回收
7.4 本地数字化制造
7.5 3D打印与合成生物学
7.6 3D打印与纳米技术
7.7 纳米打印的应用范围
7.8 3D打印和机器人
7.9 机遇与挑战并存
第8章 勇闯新世界
8.1 畅想未来
8.2 打造一个更好的未来
8.3 自我复制
8.4 3D打印的盛宴
8.5 制作属于自己的东西
8.6 按需制造
8.7 负面影响
8.8 知识产权的终结
8.9 更广泛的关注
8.10 下一次革命
术语表

ChristopherBarnatt是诺丁汉大学商学院“计算与未来研究”学科的副教授，他也是一位未来学家。他在未来研究和计算领域写了8本书和大量文章。他是3D打印技术的积极推动者、观察者、报道者和评论家，经常在各种媒体上露面。

3D打印技术2013年5月的一天，我花了一上午的时间待在伦敦市中心的iMakr3D打印机店。为了吸引潜在客户，iMakr将几台工作中的3D打印机放在店里的橱窗内，我不止一次地看到经过的路人停下来驻足观赏。
面对眼前物体的形成过程，橱窗前的行人感到十
分惊讶，他们仿佛正在欣赏一场魔术。“这是什么魔法?”我甚至听到有人在四处寻找哈利波特。根据我的经验，当人们第一次看到工作中的3D打印机时，这种反应并不少见。
然而，3D打印是科学和工程的产物，而非魔法。
虽然它的物理过程令人惊讶，但它仍然不可避免地面临更加严苛的实用性和局限性挑战。因此，在本章中我将考虑到以上因素，综合评论3D打印技术中每个增材制造过程的优点和缺点。
正如上一章提到的，虽然现在已经有很多先进的3D打印技术，但是都基于四个基本的工作方式。第一
种是基于挤压的工艺，通过从打印喷头中输出半液体材料形成物体层。第二种是“光聚合”工艺，利用激
光束或其他光源选择性固化液态树脂。第三种是黏合粉末颗粒技术。最后一种是基于层叠的工艺，对薄板构建材料进行黏着。
2.1避免词汇泥潭鉴于以上所说，你可能会认为本章将围绕挤压、
光聚合、粉末黏合以及层叠等3D打印技术进行说明。
在正常情况下，的确应该是这样的。然而，事情往往
不会如此简单，所以，我将更加深入地介绍以下内容。
我们面临的问题是，当前的3D打印行业充斥着各种专利工艺和注册商标技术。因此，在编写本章时我就遇到了词汇噩梦。不管喜欢与否，由于法律及市场的原因，个别制造商仍然热衷于使用不同的术语和缩写来指代相同的3D打印技术。这种现象正如早期的个人计算时代，例如，当时的一些制造商通过销售其专有的“泡沫喷射”打印机，用于替代竞争对手销售的相同技术的“喷墨”打印机。好在，在个人计算时代。评论家和客户很快就对这一现象感到厌倦，于是所
有的制造商都开始使用标准术语。然而，在3D打印时代，这样的行业准则还没有开始建立。
鉴于众多3D打印制造商使用不同名称为相同的增材制造工艺命名的混乱现象，2012年6月，美国材料与试验协会(ASTM)在标准化方面做了一个大胆的尝试。在标准文件F2792中，ASTM决定将所有3D打印技术都归类到7个通用名称下。除了以上提到的4种通用构建过程外，其他名称也都列在表2.1中。
几大厂商目前销售的3D打印机全部使用ASTM的技
术类别。然而，越来越多3D打印机的使用者和购买者开始意识到对于标准化的需求。所以，着眼于未来的发展，在本章中，我将采用ASTM的术语'根据这7种通用名称进行技术讲解。
2.2材料挤出技术随着时代的发展，我们可以将注意力转移到特定的3D打印技术上。在名单上位于第一位，并且根据整台硬件的销量而言，最常见的是“材料挤出”。它指的是所有从计算机控制的喷嘴中通过输出半液体材料进行构建物体层的3D打印过程。使用材料挤出技术进行3D打印的构建材料有很多种，包括混凝土、陶瓷、
巧克力，甚至金属。但是，最常见的挤出材料是塑料(技术上称为热塑性塑料)，它从喷嘴中输出时能够被暂
时熔化。
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随着3D打印技术和产业在美国、德国的快速发展，我国也加快了3D打印的研究和产业化，将把3D打印作为新兴产业培育的重点，正在研究制定3D打印技术路线图和产业发展规划，加快推进3D打印技术研发和产业化。可以预见，3D打印技术和产业将在我国蓬勃发展。 克里斯多夫著的《3D打印(正在到来的工业革命第2版)》是了解3D打印的原理、发展以及未来趋势的一本佳作。作者介绍3D打印的工作原理，概述了3D打印产业，采访了一些3D打印业内先锋，包括Fabforall.com、Proto3000、AMD-TEC、ReplicatorWorld等公司的创始人和主管。本书还着重强调了3D打印如何改变和影响我们的生活，展望了3D打印技术的未来发展以及生物打印技术等。最后，本书还给出了一个详尽的3D打印词汇表和3D打印目录。 无论你是对3D打印感兴趣，还是想要了解未来趋势，又或者是想要投身到这场工业革命的滚滚洪流中，本书都能满足你的需求。快拿起这本书，来了解和体验3D打印吧！