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上篇 三维打印机1

第1章 概述1

1.1 减材制造法、增材制造法与快速成形1

1.2 快速成形机2

1.2.1 激光固化式快速成形机2

1.2.2 激光烧结／熔化式快速成形机4

1.2.3 贴片刻写式快速成形机15

1.2.4 电子束熔化式快速成形机17

1.3 增材制造装备的佼佼者——三维打印机18

1.4 三维打印与第三次工业革命22

第2章 喷墨黏粉式三维打印机24

2.1 喷墨黏粉式三维打印机工作原理24

2.2 Z Printer打印机26

2.3 ExOne打印机34

2.4 Voxeljet打印机35

2.5 Therics打印机38

2.6 富奇凡LTY型打印机39

2.7 NCKU型打印机42

2.8 喷墨黏粉式三维打印机使用的成形材料42

第3章 熔融挤压式三维打印机45

3.1 熔融挤压式三维打印机工作原理45

3.2 Stratasys打印机47

3.3 富奇凡HTS型打印机50

3.4 6轴熔融挤压式打印机52

3.5 殷华公司的熔融挤压式打印机53

3.6 辊轮－螺杆式熔挤系统设计54

3.7 熔融挤压式三维打印机使用的成形材料57

第4章 压电驱动式三维打印机59

4.1 容积型压电喷头59

4.2 OBJET打印机64

4.3 3D Systems打印机70

4.4 容积型压电喷头的供料系统和压力控制系统81

4.4.1 供料系统81

4.4.2 压力控制系统83

4.5 拍击型压电喷头89

4.6 拍击型压电驱动式打印机90

4.7 开关型压电喷头与打印机93

4.8 压电驱动式三维打印机使用的成形材料95

第5章 气动式三维打印机97

5.1 活塞开关型气动喷头与打印机97

5.2 时间－压力型气动喷头与打印机98

5.3 容积型气动喷头与打印机103

5.3.1 压力助推微注射器型喷头103

5.3.2 三维生物打印机105

5.3.3 富奇凡PAM打印机109

5.4 气动膜片型喷头与打印机110

5.5 雾化型气动喷头与打印机112

5.5.1 雾化型气动喷头112

5.5.2 Solidscape蜡模打印机113

5.5.3 华中科技大学雾化型气动喷头118

5.5.4 Optomec雾化型气动喷头121

5.6 粉粒流型气动喷头与打印机123

5.6.1 同轴送粉激光熔覆式气动喷头124

5.6.2 侧向送粉激光熔覆式气动喷头125

5.6.3 同轴光内送粉激光熔覆式气动喷头127

5.6.4 同步送粉激光熔覆式打印机129

5.6.5 同步送粉焊接熔覆式打印机133

5.6.6 送粉系统135

5.6.7 熔覆过程检测与控制138

5.7 气动式三维打印机使用的成形材料142

第6章 电动式三维打印机143

6.1 电磁阀操控型喷头与打印机143

6.2 微注射器型电动喷头与打印机144

6.3 电流体动力喷射喷头与打印机148

6.4 电场偏转型喷头与打印机157

6.5 电动螺杆型喷头与打印机167

6.6 复合型三维打印机169

6.7 电动式三维打印机使用的成形材料171

第7章 普及式三维打印机172

7.1 工程设计用普及式三维打印机172

7.2 简易实验用普及式三维打印机175

7.3 学生学习用普及式三维打印机175

7.4 家用普及式三维打印机176

7.5 普及式三维打印机的特点177

7.6 普及式三维打印机的机身结构178

7.7 普及式三维打印机的驱动控制系统183

7.8 普及式三维打印机的应用前景186

参考文献189

下篇 三维打印自由成形工艺193

第8章 三维打印自由成形工艺流程193

8.1 三维打印自由成形工艺流程概述193

8.2 CAD模型的建立194

8.3 CAD模型的近似处理198

8.4 CAD模型的分层切片200

第9章 金属构件三维打印自由成形202

9.1 金属构件喷墨黏粉式成形202

9.2 金属构件激光烧结式成形204

9.3 金属构件激光熔化式成形209

9.4 金属构件激光熔覆式成形212

9.4.1 激光熔覆式成形原理212

9.4.2 激光熔覆式成形工艺研究215

9.5 金属构件电子束熔化式成形222

9.6 金属构件电子束熔覆式成形225

9.7 金属构件微束等离子弧熔覆式成形229

9.7.1 微束等离子弧熔覆式成形原理229

9.7.2 微束等离子弧熔覆式成形工艺研究230

9.8 金属构件熔化液滴喷射沉积式成形233

9.8.1 金属构件熔化液滴喷射沉积式成形原理233

9.8.2 金属构件熔化液滴喷射沉积式成形工艺研究234

9.9 金属构件增材与减材复合式成形241

9.9.1 沉积技术与计算机数控切削加工复合式成形241

9.9.2 分层实体制造技术与计算机数控切削加工复合式成形245

9.9.3 激光熔化成形技术与计算机数控切削加工复合式成形248

第10章 机电器件三维打印自由成形252

10.1 电子元器件打印成形252

10.2 太阳能电池打印成形255

10.3 曲面天线打印成形256

10.4 电气互连金属焊料打印成形258

10.5 铸造蜡模打印成形259

10.6 复杂器件三维打印折叠成形260

10.7 梯度材料构件打印成形262

第11章 生物医学器件三维打印自由成形268

11.1 组织工程支架打印成形268

11.1.1 支架喷墨黏粉式打印成形269

11.1.2 支架MAM/PAM式打印成形270

11.1.3 支架E-jet式打印成形272

11.2 细胞打印成形273

11.2.1 细胞压电喷墨式打印成形274

11.2.2 细胞MAM/PAM式打印成形275

11.2.3 细胞气动雾化式打印成形275

11.2.4 细胞E-jet式打印成形276

11.3 口腔修复体打印成形276

11.3.1 口腔金属修复体蜡模打印成形276

11.3.2 口腔陶瓷修复体MAM式打印成形277

11.3.3 口腔陶瓷修复体复合式打印成形277

11.3.4 口腔金属修复体DMD式打印成形278

11.4 控释给药系统打印成形279

第12章 三维打印自由成形的应用281

12.1 陶瓷构件打印成形281

12.2 珠宝与首饰蜡模打印成形283

12.3 建筑模型与构件打印成形284

12.4 食品打印成形286

12.5 时尚品打印成形289

12.5.1 时装打印成形289

12.5.2 时尚家庭用品打印成形290

12.5.3 时尚工艺品打印成形291

12.6 科教模型打印成形291

参考文献293

附录A 常用材料英中文名称对照297

附录B 本书英中文术语对照299