“中国制造2025”出版工程--聚合物增材制造技术
出版时间:
2020-10
版次:
1
ISBN:
9787122371720
定价:
79.00
装帧:
平装
开本:
16开
纸张:
胶版纸
页数:
207页
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本书聚焦聚合物材料的增材制造技术(俗称3D打印), 结合笔者多年研究成果与国内外技术发展现状, 以ASTM F2972对增材制造技术的分类为依据, 从原理、材料、工艺、设备、制品性能及应用等方面介绍了7种主流的增材制造技术, 主要包括: 熔融沉积成形技术、光固化成形技术、粉末床熔融成形技术、材料喷射成形技术、黏合剂喷射成形技术、定向能量沉积技术和层积成形技术。
本书汇集大量前沿科技进展及应用示例, 理论性和实用性兼顾, 较全面地反映了聚合物增材制造技术的内容和应用, 可供聚合物加工的工程技术人员、研发人员和相关专业师生阅读、参考。 第1 章 增材制造基础知识/ 1
1.1 增材制造的定义 / 2
1.2 3D 打印的优缺点 / 3
1.3 3D 打印的分类 / 4
1.4 3D 打印的标准 / 7
参考文献 / 11
第2 章 熔融沉积成形技术 / 12
2.1 熔融沉积成形技术的原理、设备和材料 / 13
2.1.1 熔融沉积成形原理 / 13
2.1.2 熔融沉积成形设备 / 13
2.1.3 熔融沉积成形材料 / 15
2.2 熔融沉积成形制品质量的影响因素 / 15
2.2.1 传动结构对制品质量的影响 / 15
2.2.2 材料种类对制品质量的影响 / 18
2.2.3 工艺参数对制品质量的影响 / 19
2.3 熔融沉积成形技术的优缺点 / 23
2.4 基于熔融沉积成形原理的创新工艺 / 24
2.4.1 熔体微分3D 打印工艺 / 24
2.4.2 多色3D 打印工艺 / 30
2.4.3 多材料3D 打印工艺 / 33
2.4.4 金属3D 打印工艺 / 35
2.4.5 建筑材料3D 打印工艺 / 36
2.4.6 陶瓷3D 打印工艺 / 39
2.4.7 玻璃3D 打印工艺 / 40
2.4.8 食品3D 打印工艺 / 41
2.4.9 生物3D 打印工艺 / 43
2.4.10 4D 打印 / 44
参考文献 / 46
第3 章 光固化成形技术 / 49
3.1 光固化成形原理 / 50
3.1.1 立体光刻技术 / 51
3.1.2 数字光投影技术 / 51
3.1.3 立体光刻技术和数字光投影技术的对比 / 52
3.2 光敏树脂 / 56
3.2.1 光敏树脂性能要求 / 56
3.2.2 影响光敏树脂性能的因素 / 57
3.2.3 常见光敏树脂 / 58
3.3 光聚合反应 / 59
3.3.1 自由基聚合 / 59
3.3.2 阳离子聚合 / 61
3.4 光固化成形工艺 / 61
3.4.1 立体光刻技术 / 61
3.4.2 数字光投影技术 / 65
3.4.3 连续液体界面提取技术 / 67
3.4.4 液晶固化成像成形技术 / 68
3.4.5 容积成形技术 / 69
3.5 常见设备及其性能 / 70
3.6 光固化成形的技术进展 / 72
3.6.1 光敏树脂研发进展 / 72
3.6.2 光固化陶瓷新材料研发进展 / 73
参考文献 / 74
第4 章 粉末床熔融成形技术 / 76
4.1 粉末床熔融成形原理、特点和设备 / 77
4.1.1 选择性激光烧结技术 / 77
4.1.2 选择性激光熔融技术 / 85
4.1.3 电子束熔融技术 / 90
4.2 粉末床熔融成形适用材料 / 95
4.2.1 高分子基粉末 / 95
4.2.2 陶瓷基粉末 / 99
4.2.3 金属基粉末 / 100
4.3 粉末床熔融成形的影响因素 / 106
4.3.1 工艺参数 / 107
4.3.2 粉末特性 / 114
参考文献 / 116
第5 章 材料喷射成形技术 / 124
5.1 材料喷射成形技术的基本原理 / 125
5.2 液滴的形成机理与分类 / 125
5.3 材料喷射成形材料 / 129
5.3.1 聚合物 / 129
5.3.2 金属 / 150
5.3.3 陶瓷 / 153
5.3.4 水凝胶 / 154
5.3.5 生物材料 / 155
5.4 材料喷射成形技术的优缺点 / 158
5.5 材料喷射成形设备 / 158
5.5.1 聚合物喷射成形设备 / 158
5.5.2 金属喷射成形设备 / 161
5.5.3 陶瓷喷射成形设备 / 162
参考文献 / 163
第6 章 黏合剂喷射成形技术 / 166
6.1 黏合剂喷射成形技术的基本原理 / 167
6.2 黏合剂喷射成形技术的优缺点 / 170
6.3 黏合剂喷射成形技术的适用材料 / 173
6.3.1 黏合剂 / 173
6.3.2 打印材料 / 174
6.4 黏合剂喷射成形设备 / 175
6.4.1 铺粉系统 / 176
6.4.2 喷射系统 / 177
6.4.3 三维运动系统 / 178
6.5 黏合剂喷射工艺控制系统 / 178
6.5.1 单色切片 / 178
6.5.2 彩色切片 / 179
6.6 黏合剂喷射成形的技术进展 / 180
6.6.1 成形过程研究进展 / 180
6.6.2 砂型打印技术进展 / 181
6.6.3 后处理工艺研究现状 / 184
参考文献 / 186
第7 章 定向能量沉积技术 / 189
7.1 定向能量沉积技术的基本原理 / 190
7.2 定向能量沉积技术的适用材料与设备 / 191
7.3 定向能量沉积技术的优缺点 / 193
7.4 定向能量沉积技术的应用领域 / 194
7.4.1 石油行业 / 194
7.4.2 军事领域 / 195
参考文献 / 195
第8 章 层积成形技术 / 197
8.1 分层实体制造技术 / 198
8.1.1 分层实体制造技术原理及过程 / 198
8.1.2 分层实体制造技术优缺点 / 200
8.2 超声增材制造技术 / 200
8.3 层积成形技术的适用材料 / 203
8.3.1 分层实体制造技术的成形材料 / 203
8.3.2 超声增材制造技术的成形材料 / 203
参考文献 / 206
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内容简介:
本书聚焦聚合物材料的增材制造技术(俗称3D打印), 结合笔者多年研究成果与国内外技术发展现状, 以ASTM F2972对增材制造技术的分类为依据, 从原理、材料、工艺、设备、制品性能及应用等方面介绍了7种主流的增材制造技术, 主要包括: 熔融沉积成形技术、光固化成形技术、粉末床熔融成形技术、材料喷射成形技术、黏合剂喷射成形技术、定向能量沉积技术和层积成形技术。
本书汇集大量前沿科技进展及应用示例, 理论性和实用性兼顾, 较全面地反映了聚合物增材制造技术的内容和应用, 可供聚合物加工的工程技术人员、研发人员和相关专业师生阅读、参考。
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目录:
第1 章 增材制造基础知识/ 1
1.1 增材制造的定义 / 2
1.2 3D 打印的优缺点 / 3
1.3 3D 打印的分类 / 4
1.4 3D 打印的标准 / 7
参考文献 / 11
第2 章 熔融沉积成形技术 / 12
2.1 熔融沉积成形技术的原理、设备和材料 / 13
2.1.1 熔融沉积成形原理 / 13
2.1.2 熔融沉积成形设备 / 13
2.1.3 熔融沉积成形材料 / 15
2.2 熔融沉积成形制品质量的影响因素 / 15
2.2.1 传动结构对制品质量的影响 / 15
2.2.2 材料种类对制品质量的影响 / 18
2.2.3 工艺参数对制品质量的影响 / 19
2.3 熔融沉积成形技术的优缺点 / 23
2.4 基于熔融沉积成形原理的创新工艺 / 24
2.4.1 熔体微分3D 打印工艺 / 24
2.4.2 多色3D 打印工艺 / 30
2.4.3 多材料3D 打印工艺 / 33
2.4.4 金属3D 打印工艺 / 35
2.4.5 建筑材料3D 打印工艺 / 36
2.4.6 陶瓷3D 打印工艺 / 39
2.4.7 玻璃3D 打印工艺 / 40
2.4.8 食品3D 打印工艺 / 41
2.4.9 生物3D 打印工艺 / 43
2.4.10 4D 打印 / 44
参考文献 / 46
第3 章 光固化成形技术 / 49
3.1 光固化成形原理 / 50
3.1.1 立体光刻技术 / 51
3.1.2 数字光投影技术 / 51
3.1.3 立体光刻技术和数字光投影技术的对比 / 52
3.2 光敏树脂 / 56
3.2.1 光敏树脂性能要求 / 56
3.2.2 影响光敏树脂性能的因素 / 57
3.2.3 常见光敏树脂 / 58
3.3 光聚合反应 / 59
3.3.1 自由基聚合 / 59
3.3.2 阳离子聚合 / 61
3.4 光固化成形工艺 / 61
3.4.1 立体光刻技术 / 61
3.4.2 数字光投影技术 / 65
3.4.3 连续液体界面提取技术 / 67
3.4.4 液晶固化成像成形技术 / 68
3.4.5 容积成形技术 / 69
3.5 常见设备及其性能 / 70
3.6 光固化成形的技术进展 / 72
3.6.1 光敏树脂研发进展 / 72
3.6.2 光固化陶瓷新材料研发进展 / 73
参考文献 / 74
第4 章 粉末床熔融成形技术 / 76
4.1 粉末床熔融成形原理、特点和设备 / 77
4.1.1 选择性激光烧结技术 / 77
4.1.2 选择性激光熔融技术 / 85
4.1.3 电子束熔融技术 / 90
4.2 粉末床熔融成形适用材料 / 95
4.2.1 高分子基粉末 / 95
4.2.2 陶瓷基粉末 / 99
4.2.3 金属基粉末 / 100
4.3 粉末床熔融成形的影响因素 / 106
4.3.1 工艺参数 / 107
4.3.2 粉末特性 / 114
参考文献 / 116
第5 章 材料喷射成形技术 / 124
5.1 材料喷射成形技术的基本原理 / 125
5.2 液滴的形成机理与分类 / 125
5.3 材料喷射成形材料 / 129
5.3.1 聚合物 / 129
5.3.2 金属 / 150
5.3.3 陶瓷 / 153
5.3.4 水凝胶 / 154
5.3.5 生物材料 / 155
5.4 材料喷射成形技术的优缺点 / 158
5.5 材料喷射成形设备 / 158
5.5.1 聚合物喷射成形设备 / 158
5.5.2 金属喷射成形设备 / 161
5.5.3 陶瓷喷射成形设备 / 162
参考文献 / 163
第6 章 黏合剂喷射成形技术 / 166
6.1 黏合剂喷射成形技术的基本原理 / 167
6.2 黏合剂喷射成形技术的优缺点 / 170
6.3 黏合剂喷射成形技术的适用材料 / 173
6.3.1 黏合剂 / 173
6.3.2 打印材料 / 174
6.4 黏合剂喷射成形设备 / 175
6.4.1 铺粉系统 / 176
6.4.2 喷射系统 / 177
6.4.3 三维运动系统 / 178
6.5 黏合剂喷射工艺控制系统 / 178
6.5.1 单色切片 / 178
6.5.2 彩色切片 / 179
6.6 黏合剂喷射成形的技术进展 / 180
6.6.1 成形过程研究进展 / 180
6.6.2 砂型打印技术进展 / 181
6.6.3 后处理工艺研究现状 / 184
参考文献 / 186
第7 章 定向能量沉积技术 / 189
7.1 定向能量沉积技术的基本原理 / 190
7.2 定向能量沉积技术的适用材料与设备 / 191
7.3 定向能量沉积技术的优缺点 / 193
7.4 定向能量沉积技术的应用领域 / 194
7.4.1 石油行业 / 194
7.4.2 军事领域 / 195
参考文献 / 195
第8 章 层积成形技术 / 197
8.1 分层实体制造技术 / 198
8.1.1 分层实体制造技术原理及过程 / 198
8.1.2 分层实体制造技术优缺点 / 200
8.2 超声增材制造技术 / 200
8.3 层积成形技术的适用材料 / 203
8.3.1 分层实体制造技术的成形材料 / 203
8.3.2 超声增材制造技术的成形材料 / 203
参考文献 / 206
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