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第1章 3D打印成型工艺及技术概述1

1.1 3D打印浪潮1

1.1.1 汽车制造2

1.1.2 航空航天3

1.1.3 建筑4

1.1.4 教育6

1.1.5 卫生医疗7

1.1.6 文化创意8

1.2 3D打印的发展历程9

1.3 3D打印成型工艺过程12

1.4 3D打印成型工艺分类14

1.4.1 按成型方法分类14

1.4.2 按成型材料分类17

1.4.3 按材料堆积方式分类18

1.5 3D打印装置的技术实现18

1.5.1 控制器及PID控制理论19

1.5.2 电机控制20

1.5.3 温度控制26

1.5.4 喷墨控制26

1.5.5 通信接口27

1.6 3D打印的优势28

思考题29

第2章 光固化成型30

2.1 概述30

2.2 SL成型过程32

2.2.1 SL成型工艺32

2.2.2 SL后处理35

2.2.3 支撑结构36

2.3 SL系统组成37

2.3.1 光源系统38

2.3.2 光学扫描系统43

2.3.3 托板升降系统45

2.3.4 涂覆刮平系统46

2.4 SL系统控制技术47

2.4.1 基本原理及工作过程47

2.4.2 SL控制系统硬件49

2.4.3 SL控制系统软件55

2.5 SL工艺成型质量影响因素57

2.5.1 数据转换57

2.5.2 设备机械精度58

2.5.3 成型材料58

2.5.4 成型参数59

2.5.5 SL的效率62

2.6 SL的应用64

思考题66

第3章 选择性激光烧结67

3.1 概述67

3.2 SLS成型过程69

3.2.1 SLS成型工艺69

3.2.2 烧结机理70

3.2.3 SLS后处理72

3.3 SLS系统组成73

3.3.1 光学扫描系统74

3.3.2 供粉及铺粉系统77

3.4 SLS控制技术78

3.4.1 SLS控制系统硬件78

3.4.2 SLS控制系统软件80

3.5 SLS工艺成型质量影响因素82

3.5.1 烧结机理影响分析82

3.5.2 工艺参数85

3.5.3 制件的缺陷及改进措施89

3.6 SLS的应用90

思考题92

第4章 三维印刷成型93

4.1 概述93

4.2 3DP成型过程95

4.2.1 3DP成型工艺95

4.2.2 3DP后处理95

4.3 3DP系统组成96

4.3.1 喷墨系统97

4.3.2 XYZ运动系统100

4.3.3 其他部件101

4.4 3DP系统控制技术101

4.4.1 3DP控制系统硬件101

4.4.2 3DP控制系统软件105

4.5 3DP工艺成型质量影响因素111

4.6 3DP的应用113

思考题115

第5章 熔融沉积制造116

5.1 概述116

5.2 FDM成型过程118

5.2.1 FDM成型工艺118

5.2.2 FDM后处理120

5.3 FDM系统组成121

5.3.1 供料机构122

5.3.2 喷头124

5.3.3 运动系统126

5.4 FDM系统控制技术127

5.4.1 FDM控制系统硬件127

5.4.2 FDM控制系统软件128

5.5 FDM工艺成型质量影响因素131

5.5.1 FDM机器误差131

5.5.2 CAD模型误差132

5.5.3 切片引起的误差132

5.5.4 喷丝宽度引起的误差133

5.5.5 材料的收缩引起的误差134

5.6 FDM的应用135

思考题137

第6章 叠层实体制造138

6.1 概述138

6.2 LOM成型过程140

6.2.1 LOM成型工艺140

6.2.2 LOM后处理140

6.3 LOM系统组成144

6.3.1 切割系统144

6.3.2 升降系统149

6.3.3 加热系统150

6.3.4 原料供应与回收系统155

6.4 LOM系统控制技术157

6.4.1 LOM控制系统硬件157

6.4.2 工艺参数匹配控制158

6.5 LOM工艺成型质量影响因素159

6.5.1 分层制造引起的台阶效应160

6.5.2 CAD模型STL格式拟合精度对成型精度的影响160

6.5.3 分层方法对成型精度的影响160

6.5.4 成型机对成型精度的影响161

6.5.5 成型材料的热湿变形对成型精度的影响161

6.6 LOM的应用162

思考题163

第7章 其他3D打印工艺技术164

7.1 形状沉积制造工艺164

7.2 数字投影成型工艺169

7.3 喷墨技术工艺174

思考题176

参考文献177