3D打印轻松实践：从材料应用到三维建模

第1章概述001
1.13D打印成形技术001
1.1.13D打印技术简介001
1.1.23D打印技术分类002
1.1.3三维建模与3D打印成形技术003
1.23D打印建模方法003
1.2.1正向设计003
1.2.2逆向设计004
1.2.3正逆向混合设计004
1.3计算机辅助三维建模004
1.3.1线框建模005
1.3.2曲面建模005
1.3.3实体建模005

第2章三维建模方法006
2.1概述006
2.2基于PTC Creo Parametric的三维建模方法006
2.2.1PTC Creo Parametric简介及特点006
2.2.2PTC Creo Parametric工作界面007
2.2.3PTC Creo Parametric快速上手008
2.2.4三维建模实例009
2.2.5PTC Creo Parametric模型在3D打印机上的应用032
2.3基于UG NX的三维建模方法034
2.3.1UG NX10.0简介及特点034
2.3.2UG NX10.0工作界面034
2.3.3UG NX10.0快速上手036
2.3.4三维建模实例038
2.3.5UG NX10.0模型在3D打印机上的应用084
2.4基于SolidWorks的三维建模方法084
2.4.1SolidWorks简介084
2.4.2SolidWorks工作界面084
2.4.3SolidWorks快速上手086
2.4.4三维建模实例089
2.4.5SolidWorks模型在3D打印机上的应用115

第3章熔融沉积成形116
3.1熔融沉积成形技术原理116
3.2熔融沉积成形系统组成118
3.2.1供料机构118
3.2.2喷头118
3.2.3运动系统119
3.3熔融沉积成形工艺特点122
3.4成形材料与支撑材料123
3.4.1熔融沉积快速成形对成形材料的要求123
3.4.2熔融沉积快速成形对支撑材料的要求123
3.5熔融沉积成形工艺误差影响因素124
3.5.1材料特性对误差的影响124
3.5.2打印速度对误差的影响124
3.5.3打印温度对误差的影响125
3.5.4熔融沉积成形机器误差的影响125
3.5.5分层厚度对误差的影响126
3.5.6CAD模型误差126
3.6熔融沉积成形打印设备126
3.6.1Stratasys公司的3D打印机126
3.6.23D Systems公司的3D打印机128
3.6.3上海富奇凡公司的HTS系列3D打印机129
3.7熔融沉积成形技术的应用132
3.7.1汽车工业132
3.7.2航空航天133
3.7.3医疗卫生133
3.7.4教育教学133
3.7.5食品加工134
3.7.6其他应用134

第4章光固化快速成形135
4.1光固化快速成形工作原理135
4.2光固化快速成形技术优缺点136
4.3光固化快速成形技术的研究进展137
4.3.1微光固化快速成形制造技术137
4.3.2生物医学领域137
4.4光固化快速成形工艺过程138
4.4.1前处理138
4.4.2原型制作141
4.4.3后处理141
4.5系统组成142
4.5.1光源系统143
4.5.2光学扫描系统145
4.5.3托板升降系统146
4.5.4涂覆刮平系统146
4.6光固化快速成形系统控制技术148
4.6.1光固化快速成形控制系统硬件148
4.6.2光固化快速成形控制系统软件152
4.7成形材料153
4.7.1光固化材料优点及分类153
4.7.2光敏树脂的组成及其光固化特性154
4.7.3光固化快速成形材料154
4.8成形质量影响因素157
4.8.1数据处理误差157
4.8.2成形加工误差158
4.8.3后处理产生的误差159
4.9基于光固化快速成形技术的3D打印机159
4.9.13D Systems光固化3D打印机159
4.9.2陕西恒通光固化3D打印机160
4.9.3中瑞科技光固化3D打印机162
4.10光固化快速成形技术的应用163
4.10.1光固化快速成形在航空航天领域的应用163
4.10.2光固化快速成形在汽车领域的应用163
4.10.3光固化快速成形在艺术领域的应用164

第5章金属材料3D打印成形165
5.1选区激光烧结/熔化成形（SLS、SLM）165
5.1.1选区激光烧结/熔化成形工作原理165
5.1.2选区激光烧结/熔化成形供粉系统167
5.1.3选区激光烧结/熔化成形技术特点169
5.1.4选区激光烧结/熔化成形典型设备170
5.1.5选区激光烧结/熔化成形工艺应用174
5.2激光熔覆成形176
5.2.1激光熔覆成形工作原理176
5.2.2激光熔覆成形技术特点179
5.2.3激光熔覆成形典型设备180
5.2.4激光熔覆成形工艺应用181
5.3电子束熔化成形183
5.3.1电子束熔化成形工作原理183
5.3.2电子束熔化成形技术特点184
5.3.3电子束熔化成形工艺应用185
5.4电子束熔覆成形186
5.5熔化液滴喷射沉积成形187
5.5.1熔化液滴喷射沉积成形工作原理187
5.5.2熔化液滴喷射沉积成形影响因素188
5.5.3熔化液滴喷射沉积成形工艺应用189
5.6金属构件黏结剂喷射式成形189
5.7金属构件3D冷打印成形191

第6章黏结剂喷射成形193
6.1黏结剂喷射成形工作原理193
6.2黏结剂喷射成形技术特点194
6.3黏结剂喷射成形系统组成194
6.3.1喷射系统195
6.3.2XYZ运动系统196
6.3.3其他部件197
6.4黏结剂喷射成形系统控制技术197
6.4.1运动控制198
6.4.2喷墨控制198
6.4.3主控制模块199
6.4.4通信接口及温度控制199
6.5成形材料199
6.5.1成形粉末材料200
6.5.2黏结剂材料200
6.63DP工艺成形质量影响因素201
6.73DP打印机202
6.7.13D Systems公司的3D打印机202
6.7.2ExOne公司的3D打印机204
6.7.3Voxeljet公司的3D打印机205
6.7.4上海富奇凡公司的LTY型3D打印机209
6.83DP技术的应用210
6.8.1原型全彩打印210
6.8.2金属直接成形211
6.8.3砂模铸造成形212

第7章叠层实体制造213
7.1概述213
7.2LOM成形工作原理213
7.3叠层实体制造技术特点214
7.4叠层实体制造系统组成215
7.4.1切割系统215
7.4.2升降系统217
7.4.3加热系统217
7.4.4材料供给与回收系统218
7.5叠层实体制造系统控制技术220
7.6叠层实体制造工艺成形质量影响因素221
7.6.1分层制造引起的台阶效应对成形精度的影响221
7.6.2STL格式拟合精度对成形精度的影响221
7.6.3分层方法对成形精度的影响221
7.6.4成形机对成形精度的影响222
7.6.5成形材料的热湿变形对成形精度的影响222
7.7叠层实体制造工艺后处理222
7.8叠层实体制造的材料223
7.9叠层实体制造成形设备225
7.9.1南京紫金立德公司的成形机225
7.9.2武汉滨湖机电公司的成形机225
7.9.3美国Helisys公司的成形机227
7.10叠层实体制造技术的应用227
7.10.1产品外观评价、结构设计验证227
7.10.2新产品试制228
7.10.3快速制模228
7.10.4工艺品制作229

第8章3D打印成形材料231
8.1塑料材料231
8.1.1塑料的分类232
8.1.2塑料的性能特点233
8.1.3尼龙材料233
8.1.4ABS材料235
8.1.5ABS系列改性材料235
8.1.6PLA材料237
8.1.7PC材料238
8.1.8PC/ABS合金材料240
8.1.9PC-ISO材料240
8.1.10砜聚合物材料241
8.1.11聚醚酰亚胺材料242
8.2光敏树脂材料242
8.2.1环氧树脂242
8.2.2丙烯酸树脂243
8.2.3Objet Polyjet光敏树脂244
8.2.4DSM Somos光敏树脂244
8.3金属材料245
8.3.1钛合金246
8.3.2不锈钢248
8.3.3铝合金249
8.3.4黄铜251
8.3.5钴铬钼耐热合金251
8.3.6高温合金251
8.3.7镁合金252
8.4复合材料252
8.4.1尼龙铝252
8.4.2玻璃纤维填充尼龙252
8.4.3连续纤维增强热塑性复合材料253
8.5无机非金属材料254
8.5.1陶瓷材料254
8.5.2石膏材料256
8.5.3砂岩材料257
8.6橡胶材料258
8.7其他3D打印材料260
8.7.1淀粉材料260
8.7.2食用材料260
8.7.3生物细胞材料261
8.7.4硅胶材料262
8.7.5人造骨粉材料262

参考文献264