《增材制造技術系列叢書:薄材疊層增材制造技術》概述了增材制造技術的原理、方法和應用,創新設計方法,以及快速制模技術,重點對薄材疊層增材制造技術的原理、方法、操作及應用等進行了全面系統的論述。其主要內容包括增材制造技術,創新設計方法,薄材疊層增材制造系統,薄材疊層增材制造系統軟件,制造三維實體模型的過程(主要包括圖形預處理、模型制作、模型后處理過程)。《增材制造技術系列叢書:薄材疊層增材制造技術》可作為增材制造技術相關科研單位和專業技術人員的參考書,也可供關心制造技術發展的不同領域、不同行業的人士,以及大學、中學、小學學生閱讀。
增材制造技術屬于一種非傳統加工工藝,也稱為3D打印、增量制造、快速成形等,是近30年來全球先進制造領域興起的一項集光/機/電、計算機、數控及新材料于一體的先進制造技術。與切削等材料“去除法”不同,增材制造技術通過將粉末、液體或片狀、絲狀等離散材料逐層堆積,“自然生長”成三維實體,因此被通俗地稱為“3D打印”。增材制造技術將一個三維實體變為若干個二維平面,大大降低了制造的復雜程度。理論上,只要在計算機上設計出結構模型,就可以應用該技術在不需要刀具、模具及復雜工藝條件下,快速地將設計變為實物,這符合現代和未來制造業對產品個性化、定制化、特殊化需求日益增加的發展趨勢。“3D打印”增材制造技術將傳統的復雜制造系統縮小到一臺制造裝備中,是制造技術的革命性進步。它使制造活動更加簡單,使得每個家庭、每個人都有可能成為創造的主人。這一發展方向給社會的生產和生活方式帶來新的變革,同時對制造業的產品設計、制造工藝、制造裝備及生產線、材料制備、相關工業標準、制造企業形態乃至整個傳統制造體系產生全面、深刻的變革。增材制造是提升制造業創新能力的重要途徑,體現在以下幾個方面:
(1)拓展產品的創意與創新空間,優化產品性能;
(2)極大降低產品研發創新成本,縮短創新研發周期;
(3)能制造出傳統工藝無法加工的零部件,極大增強了工藝實現能力;
(4)增材制造與傳統工藝的結合,能極大優化和提升工藝能力。增材制造將是增強創新能力的工具,實現綠色發展的重要途徑。增材制造將變革傳統制造模式,促進制造與服務融合發展,體現在以下幾個方面:
(1)變革傳統制造模式,形成個性化、高性能、復雜零部件的增材制造系統,全面變革產品研發、制造、服務模式;
(2)支撐個性化定制等高級創新模式的實現,并催生專業化創新服務模式;
(3)帶動相關支撐產業發展,促進高端制造業發展。
增材制造技術除了對工業和人們的生活等領域產生革命性的影響以外,還有一個重要的影響就是將其用于教學,開發學生的創造力。為此,我們以華中科技大學快速制造中心在增材制造技術領域20多年的科研和教學成果為基礎,以其研制的各類增材制造裝備為實驗平臺,編寫此系列叢書,以便將增材制造技術推廣到各級教學過程中,提高學生的創造能力。該系列叢書包括:《粉末激光熔化增材制造技術》(魏青松等)、《粉末激光燒結增材制造技術》(閆春澤等)、《薄材疊層增材制造技術》(王從軍等)、《液態樹脂光固化增材制造技術》(莫健華等)、《絲材熔融增材制造技術》(文世峰)、《面結構光三維測量技術》(李中偉等)。由于以此類方式編寫的系列叢書尚屬第一次,且要滿足不同層次學生的不同需要,涉及的內容非常廣泛,因此叢書中的錯誤在所難免,殷切地希望同行專家和使用者批評指正。
第1章 材料增材制造技術綜述
1.1 概述
1.2 增材制造技術簡介
第2章 創新設計方法
2.1 正向工程
2.2 逆向工程
2.3 正向逆向混合設計
第3章 數據處理
3.1 STL文件
3.2 增材制造的數據處理流程
3.3 增材制造系統軟件介紹
第4章 薄材疊層增材制造系統簡介
4.1 薄材疊層增材制造系統組成及性能參數
4.2 薄材疊層增材制造系統聯機方法
4.3 薄材疊層增材制造系統防護及安全
4.4 薄材疊層增材制造系統開機操作
4.5 薄材疊層增材制造系統的常見故障及處理
4.6 機器維護與保養
4.7外光路調整
第5章 薄材疊層增材制造系統軟件
5.1 概述
5.2 菜單
5.3 工具欄
5.4 轉換欄
第6章模型加工
6.1 圖形預處理
6.2 模型制作
6.3 模型的后處理
第7章快速制作軟模技術及應用
7.1 快速制作軟模概述
7.2 軟模制作的零件
參考文獻